自動化傳送帶結(jié)構(gòu)設計與分析含6張CAD圖
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自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析任務書
一、畢業(yè)設計的要求和內(nèi)容（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求）
在現(xiàn)代工廠中，自動化生產(chǎn)線越來越普及，它有效的加快了工作的效率，提高生產(chǎn)速度和生產(chǎn)質(zhì)量?，F(xiàn)代化的自動生產(chǎn)線應用到的技術有：機械技術、微電子技術、電工電子技術、傳感測試技術、接口技術、信息變換技術、網(wǎng)絡通信技術等多種技術有機地結(jié)合，并綜合應用到自動生產(chǎn)中；在眾多技術的結(jié)合下，生產(chǎn)線的傳感檢測、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動等機構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機地融合在一起，組成了系統(tǒng)的整體，具有綜合性和系統(tǒng)性的特點。
作為生產(chǎn)線工件運輸?shù)膱?zhí)行機構(gòu)，自動化傳送帶的穩(wěn)定性和效率尤為重要，本課題包括自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析的運動及其結(jié)構(gòu)設計、自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析的運動及其結(jié)構(gòu)運動方案確定，繪制自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析的裝配圖，繪制零件圖若干張。設計內(nèi)容如下：
1、工廠調(diào)研及國內(nèi)外相關資料搜集準備，開題報告一份；
2、編寫自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析的結(jié)構(gòu)設計與分析的設計說明書一份，字數(shù)要求：中文摘要300字左右，外文摘要250個實詞左右，總數(shù)不少于8000字；
3、完成一條自動傳動帶，需滿足工件檢測，轉(zhuǎn)角處工件轉(zhuǎn)移；
4、轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)運平臺采用氣動系統(tǒng)。
2、 畢業(yè)設計圖紙內(nèi)容及張數(shù)
1、繪制自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析的裝配圖1張；
2、繪制重要零件圖若干張。
3、至少完成2張零號圖紙的圖紙量，原則上不得全部為計算機繪圖或手工繪圖。
三、畢業(yè)設計實物內(nèi)容及要求
自動化傳送帶是通過傳動裝置將物品按規(guī)劃的路徑傳送到指定位置，其需要響應上料臺上的物品檢測信號，當有物料時，控制系統(tǒng)控制傳送裝置運行，沒有物料時，處于暫停狀態(tài)。主要由傳送系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)系統(tǒng)組成：
a）傳送系統(tǒng)的要求
傳送系統(tǒng)主要要考慮其承載重量和傳送方式，由于物料選用形狀規(guī)則的盒子，可以采用傳送帶的方式傳送；考慮到物料的重量及以后的擴展情況，傳送系統(tǒng)的承載重量≮10KG。
b）檢測系統(tǒng)的要求
系統(tǒng)需要根據(jù)傳送帶上是否有物品來判斷是否需要運行傳送帶，所以需要使用壓力傳感器來檢測是否有物品。
四、畢業(yè)設計進度計劃
序號
各階段工作內(nèi)容
起訖日期
備注
1
參觀、實習、調(diào)研、搜集資料
2020年1月10日~2月01日
2
總體方案論證及確定和論文開題報告
2020年2月02日~2月16日
3
機械結(jié)構(gòu)設計及分析
2020年2月17日~3月29日
4
修改圖紙、編寫設計說明書
2020年4月01日~4月29日
5
答辯準備
2020年4月30日~5月15日
6
畢業(yè)答辯
2020年5月16日~5月17日
五、主要參考資料
[1] 王昆.何小柏.機械設計、機械設計基礎課程設計[M]北京： 高等教育出版社，1996
[2] 上海紡織工學院.哈爾濱工業(yè)大學.天津大學.機床設計圖冊 [M]上海： 上海科學技術出版社，1979
[3] 李秀智. 工件磨削速算[M]北京：機械工業(yè)出版社，2007
[4]尹佑盛. 機械控制學 [M]重慶：重慶出版社，1997
[5]張展.減速器設計選用手冊 [M]上海：上?？茖W技術出版社，1996
執(zhí)行任務書時間
2020年01月10日
完成畢業(yè)設計時間
工作答辯資格審查表
題目：
自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析
姓名：
學號：
分院：
專業(yè)：
指導老師：
同意該學生參加畢業(yè)設計（論文）答辯
指導教師簽名： 陳磊
不同意該學生參加畢業(yè)設計（論文）答辯
不同意原因：（主要從學生的平時工作態(tài)度，認真程度，所學知識應用能力，工作質(zhì)量及考勤情況，材料規(guī)范性、完整性及畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量等方面的評價）
指導教師簽名：
注：學生參加畢業(yè)設計（論文）答辯必須先通過答辯資格審查，對畢業(yè)設計（論文）工作平時不認真、工作質(zhì)量差的學生，可以取消其參加畢業(yè)設計（論文）答辯資格，被取消答辯資格學生的畢業(yè)設計（論文）成績以不及格論處。
自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析開題報告
一、選題的依據(jù)及意義：
1、選題的依據(jù)
現(xiàn)代運輸物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度是衡量-一個國家產(chǎn)業(yè)化水平和綜合競爭力的重要標志。從世界經(jīng)濟發(fā)展過程來看，物流的高度發(fā)展與工業(yè)化發(fā)展過程相一致。英國工業(yè)革命后“世界工廠”的形成，日本經(jīng)濟奇跡及其工業(yè)化進程都得益于先進的物流系統(tǒng)。國內(nèi)外成功企業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷也告訴我們，建立或運用先進的物流體系，能更快地提高企業(yè)的競爭力。如美國戴爾計算機公司、美國波音飛機公司、通用汽車公司和我國的海爾集團無不借助先進的物流體系保證其核心競爭力?，F(xiàn)代物流是一國現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，而現(xiàn)代化的物流體系有很大程度上取決于自動化物流輸送系統(tǒng)。它包括輥道輸送機，皮帶輸送機，升降機，板鏈，差速鏈，小車式環(huán)行輸送機，輕型懸掛輸送機和通用型懸掛輸送機等。他們的廣泛運用于工業(yè)生產(chǎn)當中，有利于我們物流產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，降低了勞動強度，大大提高了勞動生產(chǎn)效率。帶式輸送機廣泛使用于儀器儀表，食品，輕工業(yè)等精密產(chǎn)品的輸送和裝配作業(yè)。其結(jié)構(gòu)簡單，外形美觀，輸送平穩(wěn)。
2、選題的意義
畢業(yè)設計是大學四年中的十分重要的事情，其根據(jù)我大學四年所學的專業(yè)知識，運用機械原理的思想進行設計，從而很好地培養(yǎng)了自己在實踐中提出問題，分析問題，解決問題的實踐能力，為畢業(yè)后能成為-名優(yōu)秀的設計人員做了很好的鋪墊。本次畢業(yè)設計，我的題目是《自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析》，通過此次設計，我能夠?qū)ψ詣踊瘋魉蛶ЫY(jié)構(gòu)，運動方式，工作原理等方面能有深層的理解。通過對自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)設計與分析，從而掌握傳送帶設計的基本原理和方法，同時也能夠?qū)魉蛶У脑O計作進一步的學習和理解應用;同時也能夠很好的提高自身的專業(yè)技能水平,爭取早日成為一一名優(yōu)秀的設計人員。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：
1、國外帶式輸送機技術的現(xiàn)狀：國外帶式輸送機技術的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面:一方面是帶式輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶輸送機、管狀帶式輸送機、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機等各種機型;另一方面是帶式輸送機本身的技術與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型帶式輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術是開發(fā)應用于了帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了帶式輸送機的運行性能和可靠性。
2、國內(nèi)帶式輸送機技術的現(xiàn)狀：我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種、類型較多。在“八五”期.間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設備”項目的實施，帶式輸送機的技術水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產(chǎn)呂開發(fā)都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)空白，并對帶式輸送機的減低關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。
3、國內(nèi)外帶式輸送機技術的差距
1、大型帶式輸送機的關鍵核心技術上的差距。
2、技術性能上差距我國帶式輸送機的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。
3、可靠性、壽命上的差距。
4、控制系統(tǒng)上差距。
4、國內(nèi)外發(fā)展趨勢：首先，因為環(huán)保已經(jīng)成為全球的話題，那么節(jié)能、節(jié)材、安全、環(huán)保這將是傳送帶工業(yè)未來的發(fā)展方向。在制作材質(zhì)上，將快速發(fā)展以錦綸、鋼絲繩、聚酯和芳綸為主要骨架材料的輸送帶，可以有效的抗沖擊、抗撕裂、耐磨
其次，傳送帶設備在未來將向著大型化方向發(fā)展，從而實現(xiàn)擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等功效。具體來說，大型化主要是從大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方向發(fā)展。目前水力輸送裝置的長度已經(jīng)發(fā)展到440公里以上，帶式輸送機的單機長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的傳送帶設備。除了上述的發(fā)展之外，還要擴大傳送帶的使用范圍，進一步研制出能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的傳送帶，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團、粘性物料的傳送帶設備。
三、本課題研究內(nèi)容
作為生產(chǎn)線工件運輸?shù)膱?zhí)行機構(gòu)，自動化傳送帶的穩(wěn)定性和效率尤為重要，自動化傳送帶是通過傳動裝置將物品按規(guī)劃的路徑傳送到指定位置，其需要響應上料臺上的物品檢測信號，當有物料時，控制系統(tǒng)控制傳送裝置運行，沒有物料時，處于暫停狀態(tài)。所以在現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)線中自動輸送分系統(tǒng)起到非常關鍵的作用。而自動化傳送帶主要由傳送系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)組成：傳送系統(tǒng)主要考慮其承載重量和傳送方式，由于物料選用形狀規(guī)則的盒子，采用傳送帶的方式傳送；考慮到物料的重量及以后的擴展情況，傳送系統(tǒng)的承載重量≮10KG。系統(tǒng)需要根據(jù)傳送帶上是否有物品來判斷是否需要運行傳送帶，所以需要使用壓力傳感器來檢測是否有物品。
四、本課題研究方案
1、著重掌握自動化傳送帶的結(jié)構(gòu)特點，分析，繪制傳動簡圖。通過對滾筒和皮帶的全面分析，定制合理設計方案。
2、繪制自動化傳送帶裝配圖（電子文檔）A0號圖一張和手工繪制主要零件圖A0號圖一張。
3、繪制若干張重要零件圖。
4、完成設計自動化傳送帶結(jié)構(gòu)設計與分析工作后，整理設計步驟，完成畢業(yè)論文。
五、研究目標、主要特色及工作進度：
研究目標：
1、考慮到物料的重量及以后的擴展情況，傳送系統(tǒng)的承載重量≮10KG。
2、自動化傳送帶需滿足工件檢測，轉(zhuǎn)角處工件轉(zhuǎn)移；轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)運平臺采用氣動系統(tǒng)。
主要特色：當有物料時，控制系統(tǒng)控制傳送裝置運行，沒有物料時，處于暫停狀態(tài)。
工作進度：
收集資料，構(gòu)思、繪制草圖
3.10--4.10
繪制設計裝配圖
4.12--4.30
手工繪制主要零件圖
5.3--5.15
完善設計并制定畢業(yè)設計資料
5.16--5.26
畢業(yè)設計答辯
5.28
六、參考文獻：
[1] 王昆.何小柏.機械設計、機械設計基礎課程設計[M]北京： 高等教育出版社，1996
[2] 上海紡織工學院.哈爾濱工業(yè)大學.天津大學.機床設計圖冊 [M]上海： 上?？茖W技術出版社，1979
[3] 李秀智. 工件磨削速算[M]北京：機械工業(yè)出版社，2007
[4]尹佑盛. 機械控制學 [M]重慶：重慶出版社，1997
[5]張展.減速器設計選用手冊 [M]上海：上?？茖W技術出版社，1996
七、指導老師意見：
自動化傳送帶結(jié)構(gòu)設計與分析
摘 要
以前我們國家工業(yè)幾乎空白，經(jīng)過幾代人的努力可算是趕上來了?，F(xiàn)在我們有完善的工業(yè)流程，在制造水平上處國際領先的地位。而且在物流運輸上中國也是特別發(fā)達。這個讓我們的制造業(yè)、服務也等多種行業(yè)得到更好的發(fā)展。所以在輸送方面?zhèn)魉蛶У募尤腼@得尤其的重要。本次做的生產(chǎn)線輕型水平傳送帶加入了工件轉(zhuǎn)向功能和傳送帶工件檢測功能，使傳送機具有一定的自動化功能。這使得小型皮帶式輸送機在傳送工件的時候效率更高。
本次設計的生產(chǎn)線輕型水平傳送帶由傳動滾輪、減速器、電動機、皮帶、旋轉(zhuǎn)氣缸、真空吸盤等組成。在各部件選型與計算過程中考慮到實際的工作環(huán)境和工件種類大小以及以后擴展情況，在性能，效率與成本都能接受的范圍選擇了合適的部件。電動機選擇了功率適合的交流電動機，氣缸選擇了回轉(zhuǎn)氣缸，拉緊部分就采納手動螺旋拉緊。小型水平皮帶式傳送機在中小型工廠使用的更加廣泛，所以此次設計也更符合普通工廠的需求。
關鍵詞：水平傳送帶、螺旋拉緊裝置、旋轉(zhuǎn)氣缸。
Abstract
In the past, our country's industry was almost blank. After several generations of efforts, it could be regarded as catching up. Now we have perfect industrial processes and are in an international leading position in manufacturing level. And China is also particularly developed in logistics and transportation. This has allowed our industries such as manufacturing and services to develop better. Therefore, the addition of conveyor belts in transportation is particularly important.The light horizontal conveyor belt of the production line made this time added the workpiece steering function and the conveyor belt workpiece detection function, so that the conveyor has certain automation functions. This makes small belt conveyors more efficient when transferring workpieces.
The light horizontal conveyor belt of the production line designed this time is composed of drive rollers, reducers, motors, belts, rotating cylinders, vacuum suction cups, etc. In the selection and calculation of each component, the actual working environment, the type of workpiece and the future expansion are considered, and the appropriate component is selected within the range of acceptable performance, efficiency, and cost. The motor uses an AC motor with suitable power, and the cylinder uses a rotary cylinder. The tension part adopts manual screw tension. Small horizontal belt conveyors are more widely used in small and medium factories, so this design is more in line with the needs of ordinary factories.
Keywords: horizontal conveyor belt, screw tensioner, rotating cylinder.
目 錄
摘 要 2
Abstract 3
1引 言 1
2帶式輸送機的概述 1
2.1帶式輸送機的技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1
2.1.1國外帶式輸送機技術的現(xiàn)狀 1
2.1.2國內(nèi)帶式輸送機技術的現(xiàn)狀 2
2.1.3國內(nèi)外帶式輸送機技術的差距 2
2.2帶式輸送機結(jié)構(gòu)組成與布置簡圖 2
2.2.1帶式輸送機結(jié)構(gòu)組成 2
2.2.2布置簡圖 3
2.3原始數(shù)據(jù)及工作條件 3
3 驅(qū)動裝置的選用與設計 4
3.1電動機的選擇 4
3.2減速器 4
3.3 聯(lián)軸器 5
4 帶式輸送機的部件選用 5
4.1輸送帶的分類 5
4.2傳動滾筒 6
4.2.1傳動滾筒的作用及類型 6
4.2.2 傳動滾筒的選型及設計 6
4.2.3 傳動滾筒的結(jié)構(gòu) 7
4.3托輥 7
4.3.1托輥的作用與類型 7
4.3.2托輥的間距 8
4.4拉緊裝置 8
4.4.1拉緊裝置的作用 8
4.4.2張緊裝置在使用中應滿足的要求 8
4.4.3拉緊裝置在過渡工況下的工作特點[8] 9
4.5 旋轉(zhuǎn)氣缸與真空吸盤 9
4.5.1旋轉(zhuǎn)氣缸[9] 9
4.5.2真空吸盤 9
4.6壓力傳感器的選擇 10
5帶式輸送機各部件選型計算過程 11
5.1帶寬，帶速的確定 11
5.2傳動滾筒的長度計算 12
5.2.1傳動滾筒的直徑驗算 12
5.3圓周驅(qū)動力Fu 12
5.4傳動功率計算 14
5.4.1傳動功率(PA)計算 14
5.4.2電動機功率(PM)計算 14
5.4.3 傳動裝置的總傳動比 15
5.5張力計算 15
5.5.1輸送帶不打滑校核 16
5.5.2輸送帶下垂度校核 16
5.5.3傳動滾筒最大扭矩計算 16
5.6拉緊力計算 16
6總 結(jié) 17
7致 謝 17
8 參考文獻 19
23
1引 言
現(xiàn)在的社會需要強大的運輸業(yè)才能支撐國家的現(xiàn)代化發(fā)展。國家強大它的運輸業(yè)也不會弱。所以建立起世界領先的物流系統(tǒng)，對迅速提升一個公司的競爭能力來說有很大的必要性。比如美國的波音公司，它在商用飛機的地位離不開先進的物流體系；還有我們國家民族品牌海爾集團以及淘寶，京東的成功都離不開物流運輸業(yè)。這些國內(nèi)外企業(yè)的成功告訴我們，發(fā)展物流特別重要。物流快，他們造出來的東西就運走就快。賣的時候也更加方便快捷。公司收入就多，就有更多的錢投入到一線基礎設備中。如今自動化輸送系統(tǒng)已經(jīng)寬泛的使用在工業(yè)生產(chǎn)當中，比如：皮帶運送機，滾筒運送機，普通輕型式傳送機。
本次設計共分為8個部分，其中主要設計內(nèi)容為前4個部分。第一部分為帶式輸送機的概述，主要介紹皮帶傳送機的組成構(gòu)造，發(fā)展趨勢以及工作條件。第二部分為驅(qū)動裝置的選型，主要是確定電動機和減速器到底選哪一個好，選哪一個便宜又好用。還有聯(lián)軸器的有哪些，它是干什么用的。第三部分為皮帶傳送機的零件選用，主要確定自動化傳送帶的各個組成零件的作用以及類型。第四部分為皮帶傳送機各種零件的選型計算，比如帶寬帶速，圓周驅(qū)動力，張力計算等等。
2帶式輸送機的概述
2.1皮帶運送機的技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
2.1.1國外帶式運送機技術的現(xiàn)狀
由于帶式輸送機的本身技術和裝備已經(jīng)發(fā)展到一定的程度度，再繼續(xù)做下去也沒有突破，也沒啥可做的。所以國外有了核心的技術后，都去做更大的機器了。畢竟這一塊有市場，還是有難度的，做好了就有錢賺了。為了更加一步加強皮帶傳送機的性質(zhì)量，國外將先進的技術運用到皮帶傳送機的工作時運轉(zhuǎn)分析、調(diào)控方面。與此同時國外公司已經(jīng)生產(chǎn)出空間轉(zhuǎn)彎式傳送機、大型傾角傳送機、圓管狀皮帶運輸機等等大型機器。這表明帶式運輸機在使用場景等方面進一步擴大，更加的多元化。
2.1.2國內(nèi)帶式運送機技術的現(xiàn)狀
國內(nèi)的發(fā)達制造業(yè)催生出各式各樣的皮帶傳送機，由于國家生產(chǎn)需要，皮帶式傳送機的新產(chǎn)品和重要技術的研發(fā)得到了很大的上升。生產(chǎn)出了特別特別長的皮帶式傳送機、體積大的礦用帶式運輸機。其中有許多技術填補了我國的空白，比如高性能工作面順槽可伸縮式傳送機。而且通過研究，成功的生產(chǎn)了以PLC為核心的電控裝置。如今又響應國家環(huán)保的號召，在環(huán)保方向上發(fā)展，采用環(huán)保材料生產(chǎn)出許多輕型環(huán)保皮帶傳送機。
2.1.3國內(nèi)外帶式運送機技術的差距
1、我國在一些核心技術上還達不到國外的水平。
2、我國在皮帶式運輸機的部件上還有一定的差距，特別是大型可伸縮帶式傳送機的制動裝置、效率高的儲帶等還生產(chǎn)不出符合要求精度的部件。
2.2帶式輸送機結(jié)構(gòu)組成與布置簡圖
2.2.1帶式輸送機結(jié)構(gòu)組成
本次畢業(yè)設計為工廠小型自動化皮帶傳送機。它有效的加快了工作的效率，提高生產(chǎn)速度和生產(chǎn)質(zhì)量。其結(jié)構(gòu)組成包括：驅(qū)動裝置，傳動輪，檢測系統(tǒng)，吸盤吸取，機架，皮帶等。
2.2.2布置簡圖
2.3原始數(shù)據(jù)及工作條件
1、工件大小：200*200*100 mm ；
2、工件重量: 2kg；
3、工作條件：工廠室內(nèi)運行，載荷量穩(wěn)定；
4、使用年限：9年（每年320工作日）；
5、檢修間隔期:每年檢修；
6、動力提供:三相交流電，電壓380/220 V；
7、帶速度容許誤差; +5%；
8、一般小型工廠傳送小工件使用；
9、傳送帶最低載荷不低于10kg；
3 驅(qū)動裝置的選用與設計
3.1電動機的選擇
電動機是傳送帶的一個核心構(gòu)成,需要遵照以下準則抉擇：
電動機的選擇要根據(jù)設計的實際需求來確定。根據(jù)載荷量，通過計算得出我們要哪一個電動機，這時整個傳送帶的功率就得要算。除了這部分要算，還得把電機功率算一下。抉擇一個小功率的電機，它也帶不動整個傳送帶。小馬拉大車多費勁，這不得把電機給燒壞嘛。同理，假如電動機挑選超大額定功率。即便電動機不會因過熱燒毀，但是電動機的功率不能徹底有效的使用。在倡導環(huán)保的大環(huán)境下，這個做法不好。
由于此次畢業(yè)設計的自動化傳送帶其載荷量趨于相對穩(wěn)定，所以可以采取Y系列三相異步電動機。因為該電動機性能優(yōu)秀，價格相對便宜，維修也簡單，是個不錯的選擇。
3.2減速器
減速器顧名思義是一種降速機構(gòu)。將電機的轉(zhuǎn)動速度降低，然后把動力傳遞給主動輪，使主動輪獲得較低的轉(zhuǎn)速。
一、減速器的作用
（1）減速器既可以減小速度，而且在電動機輸出的時候讓它的扭矩升高。
（2）降級負載的慣量
二、減速器的種類
發(fā)展到如今，市面上有諸多種類的減速器，其大小也差距很大。其中不罕見的有蝸輪蝸桿降速器、錐齒輪降速器、行星齒輪降速器，或者機械無級降速器等等。
3.3 聯(lián)軸器
聯(lián)軸器是一種在機器運轉(zhuǎn)時，將兩軸連在一起不能分離，而在機器停止并將連接拆開后，兩軸才能分離的機械傳動部件[4]。它所連接的兩個軸，常常有一定的相對位移，這是因為在制造過程中存在一定的精度誤差，在使用一段時間后，機器都會疲勞。因此常常會出現(xiàn)精度變差，軸變彎，兩個軸不再同一條線上。所以在設計聯(lián)軸器時，應該考慮到實際使用后產(chǎn)生的各種誤差。要具有針對性的解決兩軸工作時產(chǎn)生的變化，也就是兩個軸的位置與原來不一樣?？梢詮臉?gòu)造上去實施必要的舉措會相對有效。
知曉聯(lián)軸器在現(xiàn)實工作時呈的問題后，于是就產(chǎn)生了兩類聯(lián)軸器。即能有效處理兩軸非絕對位移的和存在一定量的相對位移的。能有效處理兩軸非絕對位移的聯(lián)軸器咱們叫它撓性聯(lián)軸器[4]。而撓性聯(lián)軸器又能細分為兩個類別，主要是他們是否有彈性元件。剛性聯(lián)軸器沒辦法解決軸在運作時產(chǎn)生的偏差，也只好在制造的時候想辦法提高精度了。像突緣式聯(lián)軸器、套筒式聯(lián)軸器就是這類聯(lián)軸器[4]。聯(lián)軸器使用非常寬泛，在汽車，飛機，輪船上都有使用，因為它是驅(qū)動裝置中重要的一部分。所以這次設計也是用到聯(lián)軸器的。
4 帶式輸送機的部件選用
4.1輸送帶的分類
傳送帶的種類總眾多，從它材質(zhì)的角度來分，可以分為由皮帶內(nèi)里夾雜鋼絲制成的傳送帶和由布棉，合成繩等加工而成的傳送帶。從傳送帶的構(gòu)造上來看，可以劃分成編織一體的內(nèi)里芯和由好多層編織物合成的芯。與編織層芯相比，皮帶內(nèi)里夾雜鋼絲制成的芯傳送帶具有許多特別之處，它具有厚度較小，抗彎曲性能也十分的不錯，而且拉緊行程還短。當然由整體織物芯制成的傳送帶也有許多優(yōu)點，和鋼絲繩相比它的柔韌性特別好，耐沖擊的性能好，在運用過程中不會出現(xiàn)分層崩裂。缺點就是伸長率要比鋼絲繩高。當然這些優(yōu)點和缺點都是在傳送帶拉力強度相同的條件下相比較的。本次畢業(yè)設計采用織物繩芯傳送帶，而剛性傳送帶滿足以下特點：
(1)須具備強的拉破強度。傳送帶的鋼芯在一樣粗的條件下，承受的拉力越大，則說明它愈是不被輕而易舉的拉斷。在傳送帶選擇的時候就能使用該種傳送帶來減輕運送機的體積和重量。
(2)因為是鋼絲制造而成的內(nèi)芯，與織物芯相比柔韌性差，選擇柔性較好的鋼絲芯，在制作時應去掉鋼絲繩的多余應力。
(3)與橡膠間黏著力強。不至于在接頭處容易脫膠，即使在鋼絲繩疲勞后。
(4)只要傳送帶破損，就會耽誤制造生產(chǎn)進度。因此需要在破損之后可以容易修補。
4.2傳動滾筒
4.2.1傳動滾筒的作用及類型
傳動滾筒是轉(zhuǎn)達能量的核心零件。從只有一個驅(qū)動電機的構(gòu)型上來看，能夠劃為兩種傳動模式，即僅有一個滾輪傳動與兩個滾輪驅(qū)動。雙滾筒能夠傳遞大功率的傳送機電動機動力，常常用在須要功率相對大的傳送機上。雙滾筒具備較好的構(gòu)造性能，它構(gòu)造上緊實密集，傳達的效率好，經(jīng)過加大與皮帶間的接觸面積來提升主動輪原本轉(zhuǎn)達的牽引力。需要大牽引力時，可通過采用多個電動機分別傳動。不需要牽引力時，能夠運用多驅(qū)動的模式。為了實現(xiàn)兩個滾輪之間能夠以相同的速度運轉(zhuǎn)，采用齒輪傳動裝置可以解決。僅有一個滾輪傳動與兩個滾筒傳動相比，雖然功率上不如兩個筒傳動傳遞的大，但是它能用于一些輕型運送機上，同樣發(fā)揮出重要的作用。
傳送帶的主動輪結(jié)構(gòu)有兩類類型：鑄鋼或鑄鐵構(gòu)造和鋼板焊接構(gòu)造。從傳動滾筒的外表來看，它也有兩種類型。一種是在表面上附著膠狀材質(zhì)，它的作用是使傳動滾筒表面相對柔軟，而且增大了表面磨擦系數(shù)，與皮帶間的接觸更穩(wěn)定?？捎糜谝恍┕ぷ鳝h(huán)境濕度較大的輸送機上。另一種就是表面不附加任何材質(zhì)的鋼制光面滾筒，它適合用于短距離的輕小型傳送機上。與表面上附著膠狀材質(zhì)滾筒相比，它的外表摩擦因素小，但可用于工作場景較為干燥的傳送機上。
4.2.2 傳動滾筒的選型及設計
傳動滾筒是傳達動能的核心零件，采用與傳送帶之間的摩擦力驅(qū)動傳送帶運轉(zhuǎn)的部件，從承載能力上來分，可以分為輕型、中型和重型三種類型[5]。
由于本次設計為生產(chǎn)線輕型傳送帶，且傳送工件大小為200mm*200mm*10mm,重量為2kg,所以選擇輕型傳動滾筒，其直徑為75mm。其中傳動滾筒中軸與輪轂的連接方式為單鍵聯(lián)接。表面形式為鋼制光面滾筒。
4.2.3 傳動滾筒的結(jié)構(gòu)
其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：
4.3托輥
4.3.1托輥的作用與類型
(一)作用
托輥的大小與傳送機的大小有很大的關系，根據(jù)傳送帶運送機需要運載重量的多少來選擇合適的托輥大小及結(jié)構(gòu)方式。一個合格的性能高的托輥應該具備以下條件：自身的重量要輕，如果重量過重會導致皮帶運輸機自身重量過重，而且增加了電動機的運載負荷；軸承具有良好的潤滑，這樣在工作時候運轉(zhuǎn)更加的順暢；密封裝置對于灰塵，水，等有較好的防護；回轉(zhuǎn)系數(shù)低；從動輪表面光滑，在運轉(zhuǎn)的時候與皮帶間的摩擦相對低，阻力不大。而且從動輪表面光滑保證在運轉(zhuǎn)時皮帶能夠平穩(wěn)的進行。
(二)類型
托輥的類型眾多，有礦用運煤的槽形托輥，調(diào)心從動輪，平行上從動輪等等。此次畢業(yè)設計為生產(chǎn)線小型自動化傳送帶機，所以選擇平行托輥方為最佳。
4.3.2托輥的間距
托輥的間距須要達成兩個條件：傳送帶由于重力作用垂直地面方向下降的高度和滾筒承受壓力水平。假如一個形狀規(guī)則的大工件重量超過21KG，則依據(jù)工件的長度來定托輥的間距，正常來說取沿運送方向不超過工件長度的一半。承料區(qū)間從動輪間距常常為承受分支托輥間距的三分之一到一半，突弧段托輥間距一般為承載分支托輥間距的一半[6]。如果工件的質(zhì)量在18kg以下，托輥間距可取1000m。
4.4拉緊裝置
4.4.1拉緊裝置的作用
為了讓傳送帶在運轉(zhuǎn)時不因皮帶太松而引致傳送帶滑動，或者太緊而引致傳送帶運行阻力增大，皮帶容易崩裂。所以需要拉緊裝置來調(diào)節(jié)皮帶的松緊程度，從而保障皮帶的張力不低于某個具體值。一般傳送帶在工作一定時間后會產(chǎn)生塑性伸長，或者在過度工作下導致的彈性伸長都需要拉緊裝置來調(diào)節(jié)皮帶的松緊程度。
4.4.2張緊部分在使用中應達到的務求
張緊部件在應用時須要做到以下幾個要求：
（1）為了防止傳送帶出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，應在輸送機非失常運轉(zhuǎn)的狀況下，保障傳送帶在主動輪的分開點具備必定的拉力。
（2）經(jīng)過設計算出大于等于啟動系數(shù)來決定傳送帶在主動輪的分開點的張力比值為1.4～1.8。
（3）保證傳送帶縫合處有須要的行程。
（4）為了防止在過度工作運轉(zhuǎn)下出現(xiàn)損壞傳送帶的情況，有能力把傳送帶中發(fā)生的動力效應降低到最低水平。
（5）傳送帶機在長時間工作后出現(xiàn)的彈性伸縮和塑性伸長能夠得到補償。
4.4.3拉緊部件在過渡工況下的工作特點[8]
（1）傳送帶的重量和驅(qū)動裝置整體的重量比例影響著拉緊裝置的拉緊行程。傳送帶的重量越大于驅(qū)動裝置的重量，拉緊部件的移動速度也就越小。
（2）拉緊裝置在傳送帶開始運轉(zhuǎn)的時間變大，它移動的速度反而變慢。
（3）當傳送帶采用固定拉緊裝置，為了防止傳送帶剛開始運轉(zhuǎn)的時候打滑，必須在皮帶與滾筒分離處留有較大的預緊力。
（4）由于大功率的傳送帶機載荷大，在啟動工作的時候會有較大的動力，這對傳送帶的零部件產(chǎn)生拉力，特別是拉緊裝置。所以要把啟動的時長增大。
4.5 旋轉(zhuǎn)氣缸與真空吸盤
4.5.1旋轉(zhuǎn)氣缸[9]
因為此次傳送帶結(jié)構(gòu)設計中，工件在轉(zhuǎn)角處須能自動轉(zhuǎn)移。所以在結(jié)構(gòu)設計時，采用氣動系統(tǒng)對工件進行轉(zhuǎn)移。為了使結(jié)構(gòu)更加的輕便，對比普通氣缸，回轉(zhuǎn)氣缸具有旋轉(zhuǎn)功能，就無須用兩個普通氣缸配合進行兩軸位移。而旋轉(zhuǎn)氣缸主要由導氣頭、缸體、活塞以及活塞桿組成[9]。查閱手冊進行氣缸的選型。
本次選用MSQ系列氣缸，其型號為：MSQ-B10A-M9N,缸徑為10mm,允許軸向負載74N。
4.5.2真空吸盤
1、相對于其他抓取方式，真空吸盤使用容易，因為真空吸盤的制作材質(zhì)是橡膠材質(zhì)，所以采用真空吸盤吸取更為簡便，既能使轉(zhuǎn)運部件整體輕便，又能不損壞工件。而相對于其他吸盤，比如電磁吸盤，真空吸盤具有不限制被吸取工件材料種類的優(yōu)點。而且近年來制造業(yè)越來越像環(huán)保方向發(fā)展，在材料方面多優(yōu)先考慮具有環(huán)保的功能，真空吸盤使橡膠材料制成，沒有光，電磁污染，所以特別環(huán)保。所以在本次設計中，考慮到傳送帶傳送小型工件，而且工件形狀規(guī)整，表面平整光滑。采納真空吸盤吸取工件比較合適。
2、計算吸盤的直徑
吸盤形狀為圓形時，則計算公式為：
D=M×9.8×S×1000π×n×p
D ----需要吸盤的直徑，mm;
M-----吸附物的重量，kg；
S-----安全系數(shù)，水平吊起S=4，垂直吊起 S=8；
n-----吸盤個數(shù)；
P-----真空壓力，-kPa;
本次設計為水平吊起工件，所以S=4;
代入數(shù)據(jù)直徑D=2×9.8×4×1000π×1×60 =20.4 mm 查表得D取25 mm
下表為圓形真空吸盤理論起吊力（N）
4.6壓力傳感器的選擇
壓力傳感器豈但在工業(yè)中運用十分的寬泛，出門在外也能隨處可見。比如電子稱，電梯，高速路上測汽車載重等等。在交通運輸上須要測試壓力，在生產(chǎn)中需要檢測壓力，電力上測電壓，水利中測水壓。由于本次畢業(yè)設計中檢測系統(tǒng)需要根據(jù)傳送帶上是否有物品來判斷是需要否運行傳送帶，所以需要使用壓力傳感器來檢測是否有物品。
壓力傳感器的分類：
1、應變片壓力傳感器
2、陶瓷壓力傳感器
3、擴散硅壓力傳感器;
4、藍寶石壓力傳感器
5、壓電壓力傳感器
5帶式輸送機各部件選型計算過程
5.1帶寬，帶速的確定
帶速是輸送機的核心數(shù)據(jù)，須遵守以下定則進行訣擇:
1、 像大型的傳送帶運送范圍大的，能抉擇速度快的帶速；
2、傳送帶有傾角時，角度大而且運送物料的距離短則帶速要低；
3.輸送物料容易引起粉塵，或者顆粒大的須選擇較低的速度；
4、使用卸料車卸料時帶速不逾越2. 5m/s
5、使用卸料器下物件時，帶速不逾越2m/s
6、傳送整體物件時，帶速不逾越1. 25m/s
本次設計為傳送方形盒狀工件，大小為200*200*100 mm，重量為2kg。所以帶速定為0.8 m/s，帶寬定為240mm。
5.2傳動滾筒的長度計算
傳動滾筒的長度可以根據(jù)傳送帶的寬度來確定，一般傳送帶的寬度要小于傳動滾筒的長度，因而由傳送帶帶寬B=240mm，且傳動滾筒直徑為75mm，可以得到傳動滾筒的長度的取值范圍：
B1= B+（10～20）mm
取B1=240+10=250 mm即可
5.2.1傳動滾筒的直徑驗算
根據(jù)前輩們的實驗數(shù)據(jù)觀察得出，傳送帶和滾筒的單位壓力影響著主動輪的摩擦系數(shù)，在單位壓力大的地方摩擦系數(shù)會因壓力的減小而增大，因此主動輪的直徑須按平均壓力計算[10]。
[P]=360PBDπαμ
式中：
[P]----皮帶與主動輪之間的平均壓力，對于織物芯，皮帶最好不超0.4N/mm3；
B----帶寬，已知B=240mm
D----傳送帶滾筒直徑為75mm
α----皮帶在滾筒上的包圍角為235°
P----傳動滾筒牽引力，P=1000N
所以[P]=360PBDπαμ = 360×1000240×75×3.14×0.25×235 =0.108N/mm2<0.4 N/mm2
即該傳動滾筒直徑D合格。
5.3圓周驅(qū)動力Fu
此次畢業(yè)設計為普通小型傳送帶，計算圓周驅(qū)動力時除了需要算主要阻力外，還須計算附加阻力。但是附加阻力計算公式特別復雜，因此引入與傳送帶機長度相關的系數(shù)c'來簡化計算過程[11]。
（1）圓周驅(qū)動力計算公式為：
FU=c'FH+Fs1+Fs2+Fst
式中：
c'為傳送帶機長度有關的系數(shù)；
FH是傳送帶主要主力；
Fs1為包括前傾滾輪的摩擦阻力和物料摩擦阻力；
Fs2為清掃和卸料器的摩擦阻力；
Fs為物料提升或下降的阻力。
因為短距離傳送帶機的額外阻力與主要阻力的比重過大,附加阻力所占的占比較大,因此選取合適的系數(shù)C很重要，通?？梢赃x取C的上限值作為C的數(shù)值[11]。即c'=2.5
各分項阻力FH,FN, Fs1，F(xiàn)s2，F(xiàn)st 的具體計算公式可以查書得到。由于本次畢業(yè)設計為普通輕型水平傳送帶，所以Fs1，F(xiàn)s2，F(xiàn)st都為0 。
（2）主要阻力FH計算公式為：
FH=fLg[q+q0+qtz+qtk]
式中
f----傳送帶工作模擬摩擦因數(shù)，可查表得出；
L----輸送機長度；m
g----重力加速度；
q----物流每米質(zhì)量, kg/m;
q0----輸送帶每米質(zhì)量，kg/m;
qtz---受壓部分滾筒組每米轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量, kg/m;
qtk---返回段滾筒每米轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg/m；
qtz= GtzLtz
Gtz---受壓段從動輪組轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg；
Ltz---承載段托輥間距，m；
qtk= GtkLtk
Gtk---回空段滾輪組轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，kg；
Ltk---回空段托輥間距，m；
常用托輥摩擦系數(shù)f 表：
由表可得f的值，f=0.018
FH=0.018*3.2*9.8*[4+2+1.8+1.56]≈240
所以圓周驅(qū)動力FU=c'FH=2.5*240=600
5.4傳動功率計算
5.4.1傳動功率(PA)計算
PA=FU*V1000=600×0.81000=0.48
5.4.2電動機功率(PM)計算
電動機功率為：
PM=PAη1*η2*η3*η4
式中 η1 ——傳動效率，通常在0.85-0.95之間抉擇；
η2——聯(lián)軸器效率： 取η2=0.98；
η3——滾筒傳動效率： 取η3=0.98；
η4——齒輪傳動效率： 取η4=0.97
PM=0.480.9×0.98×0.98×0.97=0.573kw
通常來說電動機的額定功率Pcd要比PM略大。所以查表得到選用額定功率為0.75kw的電動機。選電動機型號為Y80M2-4三相異步電動機，數(shù)量2臺。
5.4.3 傳動裝置的總傳動比
已知傳送帶帶寬為240mm，查書方可抉擇主動輪直徑為75mm，所以運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為:
nw=60vπD=60×0.8π×0.075=203.82r/min
已知電機轉(zhuǎn)速為nm =1500r/min ，
所以電機與主動輪之間的總傳動比為:
i=nmnw = 1500203.82=7.35
此次設計抉擇一級減速器，與電動機一體配套使用緊湊輕巧。結(jié)構(gòu)如圖所示:
5.5張力計算
傳送帶在運轉(zhuǎn)的時候受工件的壓力，拉緊裝置的拉力等各種因素影響，使得皮帶的長度不斷的變化。為了讓傳送帶能正常的工作，其皮帶的張力須達到兩個要求：
（1）一旦傳送帶上有負載，要使?jié)L筒和皮帶間不打滑；
（2）傳送帶上的張力足夠大；
5.5.1輸送帶不打滑校核
傳送帶在主動輪松邊的最小張力：
Sl min≥CFmax
主動輪傳遞最大圓周力：Fmax=Ka｜F｜其中Ka=1.2
Fmax=1.2*600=720N
C=1eμφ-1=1.07
μ=0.03；φ=470°
Sl min≥CFmax=1.07*720=770.4N
5.5.2輸送帶下垂度校核
承載分支最小張力Fmin為:
h/a =0.01
F承min =a0(qB +qG )g/8 (h/a)max= 1.2X (19+55.2) X9. 81/(8X0.01)= 109.5N
回程分支最小張力Fmin為: Fmin=aU*qB*g8*(ha)max
= 3*19*9.81/ (8*0.01)=698.6 N
5.5.3傳動滾筒最大扭矩計算
Mmax=FU*D2000=600*752000=22.5N/m
5.6拉緊力計算
拉緊力F0=Si+Si+1
式中：Si——拉緊滾筒趨入點張力；
Si+1—拉緊滾筒奔離點張力；
所以F0=S2+S3=792+754=1546N
6總 結(jié)
這次畢業(yè)設計的傳送帶主要用在一些中小型工廠生產(chǎn)線產(chǎn)品的運送加工等場合。此次的傳送帶相比普通的小型物流傳送帶加入了一些自動化功能，其中自動轉(zhuǎn)運功能體積小，重量輕，控制方式靈活。既減少了人工的手動搬運，又有效的提高了生產(chǎn)效率。在計算的時候，要用到什么公式，要注意什么，都有翻閱書籍、查看文獻、請教老師。再結(jié)合自己的設計，合理的計算出各部件的最優(yōu)尺寸，方便各部件選型。在各部件選型的時候，既考慮到設計的合理性又考慮到部件的經(jīng)濟成本，同時還注意到部分部件可以選擇具有環(huán)保性質(zhì)的材料，綜合以上幾點選擇了挑選出較為合適的部件。由于疫情今年畢業(yè)設計都在家獨自完成，經(jīng)過此次設計，我對本專業(yè)所學知識有進一步的認識。
7致 謝
最終還是來到了致謝部分，這是一個令人充滿激動而又淡淡憂愁的環(huán)節(jié)。我因論文即將完成而激動，又因大學生活將結(jié)束而倍感憂愁。但生活它總是往前走，不會因你不舍或是遺憾而停下讓你駐足享受。這一路走來經(jīng)歷過大大小小的事情，些許還是有成長的，在這四年里有結(jié)識些許朋友，學校部分老師。他們都是我人生中不可或缺的，也是最好的人生禮物，我因能結(jié)識他們而感到欣慰，多謝他們這四年中的協(xié)助和指教。
首先，還是得先感謝陳老師，我做畢業(yè)設計的時候他每次都會回答我提的問題。從拿到選題后給我們分析與講解，到撰寫開題報告時解答我們的疑惑，再到論文寫作過程中回答我的問題，最后到畫圖時給我講解畫圖基本要點，整個畢業(yè)設計環(huán)節(jié)都對我們認真負責。陳磊老師態(tài)度特別的好，不會讓學生有恐懼感，我們的疑惑都能有效的解決。由于今年全球有疫情，大學生都家做畢業(yè)設計，所以我們有很多問題須通過微信交流。每次我在微信中問老師問題，老師回答的都很詳細，回復的字數(shù)遠遠超過我提出的問題。這不僅讓我豁然開朗，還加深了對老師負責的印象。感謝陳老師的耐心解答，讓我在畢業(yè)設計中正常有序的進行。
其次，還得鳴謝XX，XX在這四年里對我的關照。這四年中我們能和諧相處，在我生病的師候全宿舍人大晚上的陪我去醫(yī)院急診，感謝他們那次的“守護”。不僅在生活中室友對我有幫助，在學習上也能“出手相救”。平時學習過程中有不解的我可以問問他們，就這次畢業(yè)設計，我在某些問題上也問他們，他們能解答都會解答?？傊兄x舍友們，能和他們結(jié)識是我的榮幸。
最后感謝全體教導我的老師，感謝你們傾囊相授。
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