【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第4章　機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)裝置的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)(1) 選擇電動(dòng)機(jī)類型按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2) 選擇電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需功率 KW ()式中，=3420N，=，工作機(jī)的效率=~。對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)，取=。帶入上式得KW電動(dòng)機(jī)的輸出功率 KW ()式中，為電動(dòng)機(jī)至轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)裝置總效率。取蝸桿傳動(dòng)效率；十字聯(lián)周軸器效率=,滾動(dòng)軸承效率=, = 故 KW因載荷不平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)功率需稍大于，查文獻(xiàn)[5]中Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選電動(dòng)機(jī)的額定功率為3KW。(3) 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)臺(tái)工作轉(zhuǎn)速為=20r/min,即軸的轉(zhuǎn)速。蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比范圍為i=30~83，可見電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min，1000 r/min,1500 r/min 三種,為減少電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格,常選用同步轉(zhuǎn)速為1000 r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)Y132S6,其滿載轉(zhuǎn)速=960 r/min。、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) i==960/20=48,即蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比 蝸桿軸 =912r/min 蝸輪軸 =912/48=19 r/min 蝸桿軸 KW 蝸輪軸 KW 電機(jī)軸 T0 =9550= 蝸桿軸 蝸輪軸 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 已知蝸桿輸入功率P= kW，轉(zhuǎn)速=960r/min,傳動(dòng)比i=48,單向傳動(dòng)，載荷基本平穩(wěn)，沖擊較小，要求使用壽命5年，每年工作300天，每天工作8小時(shí)。 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用ZA蝸桿，精度等級(jí)GB10089—88。，確定許用應(yīng)力 蝸桿采用45鋼，表面淬火，硬度為45～55HRC。蝸輪齒圈用鑄錫青銅ZcuSn10P1,金屬模鑄造。由文獻(xiàn)[3]中分別查得[]=220MPa, []=56MPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60=60=壽命系數(shù) = =許用應(yīng)力 [[]== MPa []=== MPa根據(jù)傳動(dòng)比i=48,參考文獻(xiàn)[3]，取=1，則==481=48。 ()(1)確定載荷系數(shù)K 由文獻(xiàn)[3]中選取使用系數(shù)=；由于載荷較平穩(wěn)，所以選取=1；因速度不高，選取=。則 K===(2)計(jì)算作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 按=1由文獻(xiàn)[7]取效率=，則=952612Nmm(3)確定彈性系數(shù),查文獻(xiàn)[3]得, =155。(4)計(jì)算，確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑 = mm3，查文獻(xiàn)[3]，取m=8mm, =80mm（）(5)確定中心距a mm=232mm(1)計(jì)算蝸桿導(dǎo)程角 (2)計(jì)算蝸輪當(dāng)量齒數(shù) =(3)確定齒形系數(shù) 根據(jù)=，=0，查得=(4)確定螺旋角系數(shù) (5)校核彎曲強(qiáng)度 MPa = []= MPa彎曲強(qiáng)度滿足要求。(1) 蝸桿蝸桿分度圓直徑mm蝸桿直徑系數(shù)蝸桿齒頂圓直徑 mm=96mm蝸桿齒根圓直徑 mm=蝸桿導(dǎo)程角蝸桿軸向齒距mm=蝸桿導(dǎo)程mm=蝸桿軸向齒厚mm=(2) 蝸輪蝸輪分度圓直徑mm=384mm蝸輪喉圓直徑384+2(1+0)8mm=400mm蝸輪齒根圓直徑3842(1+)8mm= 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)軸的工作環(huán)境為普通溫度下的無腐蝕場(chǎng)合,及工作載荷不大,無強(qiáng)沖擊選擇應(yīng)用最廣泛的45鋼。 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為: （）式中 ——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力單位為MPa； T——軸所受的扭矩?！S的抗扭截面系數(shù)，單位為mm3n——軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。P——軸傳遞的功率，單位為KW。d——計(jì)算截面處軸的直徑，單位為mm?！S用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa.由上式可得軸的直徑 d≥ （）式中 A0= , 對(duì)于空心軸，則 () 式中, 即空心軸的內(nèi)徑d1與外徑d之比，通常取=～。查文獻(xiàn)[3]=120蝸輪軸為一實(shí)心軸，故將蝸輪軸的傳遞功率kW,轉(zhuǎn)速為=20 r/min,：=因軸上開有鍵槽，(1+5%)=,圓整為60mm。即最小軸徑為60mm。 為加工方便參照?qǐng)A柱滾子軸承N414安裝尺寸，軸端倒角為C2。 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 各軸段的長(zhǎng)度，主要取決于各零件與軸配合部分的軸向尺寸和零件間必要的軸向間隔距離。 軸段①的直徑=60，根據(jù)托盤的厚度確定=47mm。軸段②上安裝滾動(dòng)軸承，其直徑和長(zhǎng)度應(yīng)等于軸承內(nèi)徑和寬度，故=70mm, =80mm。軸段③上安裝蝸輪，其孔徑為85mm,故軸徑=85mm,考慮箱體高度及安裝要求，=65mm。軸段④為定位蝸輪的軸環(huán)，其軸肩高度為=14mm,故=99mm,其長(zhǎng)度為10mm。軸段⑤的直徑與其上安裝的軸承內(nèi)徑相等，由于同一根軸上的軸承一般選用相同型號(hào)，故=70mm,該段長(zhǎng)度=36mm。 蝸輪軸的強(qiáng)度計(jì)算1. 通常只校核軸上危險(xiǎn)截面（即承受最大計(jì)算彎矩）。表 軸的受力分析載荷水平面H垂直面V支反力RN, .3NN, =彎矩總彎矩轉(zhuǎn)矩計(jì)算彎矩 由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算得： MPa 軸的材料為45鋼，查文獻(xiàn)[8]得MPa。 MPa，故軸的強(qiáng)度滿足要求。2．精確校核軸的疲勞強(qiáng)度判斷危險(xiǎn)截面從應(yīng)力集中來看，從受力分析來看，危險(xiǎn)截面有兩個(gè)地方；一是軸端靠頂板處截面，一是蝸輪與軸接觸處截面危險(xiǎn)。截面Ⅰ 左側(cè)的校核抗彎截面系數(shù)：mm3；抗扭截面系數(shù)：mm3 ；彎矩： ；轉(zhuǎn)矩： ；彎矩應(yīng)力 MPa；扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa；查表得MPa,=350MPa,=200MPa。經(jīng)插值后的軸肩的有效應(yīng)力集中系數(shù) 。由文獻(xiàn)[3]查取尺寸系數(shù) ；許用安全系數(shù)由文獻(xiàn)[3]查得 ，取。對(duì)于轉(zhuǎn)軸是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，所以平均應(yīng)力。轉(zhuǎn)矩應(yīng)力幅MPa,在軸的計(jì)算中，常把轉(zhuǎn)矩看成是脈沖循環(huán)載荷，所以平均應(yīng)力MPa。只考慮轉(zhuǎn)矩作用時(shí)的安全系數(shù) ；只考慮轉(zhuǎn)矩作用的安全系數(shù) 截面Ⅱ左端的校核抗彎截面系數(shù)：mm3；抗扭截面系數(shù)：mm3；彎矩：；轉(zhuǎn)矩：；彎曲應(yīng)力 MPa；扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa；由文獻(xiàn)[3]用差值法求得，過盈配合產(chǎn)生的有效應(yīng)力集中系數(shù)，；。由文獻(xiàn)[3]得尺寸系數(shù)：；表面質(zhì)量系數(shù)。于是可得出軸截面Ⅱ左側(cè)的分別為所以截面安全。 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)采用滾子鏈傳動(dòng)，設(shè)計(jì)步驟及方法如下： 鏈速v =,希望結(jié)構(gòu)緊湊，選取鏈輪齒數(shù)=17； 初定中心距=20p,則鏈節(jié)數(shù) =取=38節(jié)由文獻(xiàn)[3]查得工作情況系數(shù)=1，故 =6KW 按鏈輪轉(zhuǎn)速估計(jì)，鏈工作在功率曲線凸峰左側(cè)時(shí)，可能出現(xiàn)鏈板疲勞破壞。查得鏈輪齒數(shù)系數(shù)=；鏈長(zhǎng)系數(shù)=；選單排鏈，叉的多排鏈系數(shù)=，故得所需傳遞功率為 =根據(jù)鏈輪轉(zhuǎn)速=30r/min及功率=,查得鏈節(jié)距p=。同時(shí)也證明原估計(jì)鏈工作在額定功率曲線凸峰左側(cè)是正確的。 = =200mm中心距調(diào)整量=實(shí)際中心距mm 與原估計(jì)鏈速相符。由文獻(xiàn)[3]查得鏈輪轂孔許用最大直徑=45mm,大于電動(dòng)機(jī)軸徑D=42mm,合適。圓周力978N按水平布置取壓軸力系數(shù)KQ=,有Q = 分度圓直徑 齒頂圓直徑 所以d取92mm。齒根圓直徑 齒高 mm 因蝸輪工作時(shí)對(duì)中性要求較高，故選A型普通平鍵。 根據(jù)軸徑d=85mm,轂孔長(zhǎng)L’=80mm,，取鍵寬b=22mm,鍵高h(yuǎn)=14mm,鍵長(zhǎng)L=63mm。確定許用擠壓應(yīng)力。 由文獻(xiàn)[3]可查得，[]=100~120MPa 普通平鍵的主要尺寸軸的直徑d鍵寬b鍵高h(yuǎn)軸的直徑d軸的直徑d鍵的長(zhǎng)度系列L6，8，10，12，14，16，18 ，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，…計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩。=強(qiáng)度驗(yàn)算鍵工作長(zhǎng)度l=Lb=(6322)mm=41mm擠壓面高度7mm擠壓應(yīng)力 MPa=[]安全。 該電動(dòng)機(jī)與減速器機(jī)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)配套使用可選功率為1KW 轉(zhuǎn)速為80r/min的JBT644792 YCJR齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)，其外形尺寸： L=280mm；D=25mm。液壓升降系統(tǒng)采用固定剪叉式液壓升降升降平臺(tái)。額定載荷：2500kg最低高度：386 mm最大起升高度：84mm最大高度：470mm平臺(tái)尺寸：800x800mm電源：380v,50Hz 本章主要介紹了機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)部分用于驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、用于轉(zhuǎn)向的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，以及液壓升降系統(tǒng)的參數(shù)及結(jié)構(gòu)布置的確定。另外，對(duì)軸、鍵等部分進(jìn)行了校核。結(jié)　　論 本次傳動(dòng)輥臺(tái)的設(shè)計(jì)是其中的一種關(guān)于轉(zhuǎn)軸雙鏈輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的輸送輥臺(tái)、機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。該輥臺(tái)由三部分組成，可以實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)兩垂直方向上的全自動(dòng)物品輸送。用于直線部分的輥臺(tái)，主要由多個(gè)輥?zhàn)?、鏈輪、鏈條、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，通過鏈傳動(dòng)的方式來傳遞動(dòng)力，使輸送物品在輥臺(tái)上平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的部分——機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，由一個(gè)主電機(jī)帶動(dòng)與其連接的轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，其上裝有多個(gè)行程開關(guān)及接觸器，用于實(shí)現(xiàn)輥臺(tái)的全自動(dòng)輸送。首先，當(dāng)物品從一個(gè)方向輸送到轉(zhuǎn)臺(tái)上時(shí)，接觸到其上的傳感器，轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)停轉(zhuǎn)，液壓缸開始工作使轉(zhuǎn)臺(tái)上升，轉(zhuǎn)過90度；然后，轉(zhuǎn)臺(tái)再下降到原高度，電動(dòng)機(jī)起轉(zhuǎn)，將物品輸送至另一個(gè)方向。 該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處在于機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)部分的設(shè)計(jì)。通過電機(jī)的帶動(dòng)及多個(gè)接觸器的使用，來實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的轉(zhuǎn)向輸送，改變了過去依靠人力來實(shí)現(xiàn)的方式。但由于水平有限和所學(xué)知識(shí)的不足，肯定還存在若干問題，希望通過以后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，可以更好的改進(jìn)轉(zhuǎn)臺(tái)，使其水平能夠達(dá)到更好的滿足生產(chǎn)要求。 參考文獻(xiàn)[1]張亮有，胡萌，帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)[J].山西科技，2011年5月10日[2]周哲波，王玥，帶式輸送機(jī)托輥的長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì).[J]機(jī)