自動(dòng)化傳送帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析含6張CAD圖

自動(dòng)化傳送帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析含6張CAD圖,自動(dòng)化,傳送帶,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分析,cad 自動(dòng)化傳送帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 摘 要 以前我們國(guó)家工業(yè)幾乎空白，經(jīng)過(guò)幾代人的努力可算是趕上來(lái)了。現(xiàn)在我們有完善的工業(yè)流程，在制造水平上處國(guó)際領(lǐng)先的地位。而且在物流運(yùn)輸上中國(guó)也是特別發(fā)達(dá)。這個(gè)讓我們的制造業(yè)、服務(wù)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(cè)功能，使傳送機(jī)具有一定的自動(dòng)化功能。這使得小型皮帶式輸送機(jī)在傳送工件的時(shí)候效率更高。 本次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線輕型水平傳送帶由傳動(dòng)滾輪、減速器、電動(dòng)機(jī)、皮帶、旋轉(zhuǎn)氣缸、真空吸盤等組成。在各部件選型與計(jì)算過(guò)程中考慮到實(shí)際的工作環(huán)境和工件種類大小以及以后擴(kuò)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(dòng)機(jī)選擇了功率適合的交流電動(dòng)機(jī)，氣缸選擇了回轉(zhuǎn)氣缸，拉緊部分就采納手動(dòng)螺旋拉緊。小型水平皮帶式傳送機(jī)在中小型工廠使用的更加廣泛，所以此次設(shè)計(jì)也更符合普通工廠的需求。 關(guān)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(jī)的概述 1 2.1帶式輸送機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 1 2.1.1國(guó)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 1 2.1.2國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 2 2.1.3國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)技術(shù)的差距 2 2.2帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)組成與布置簡(jiǎn)圖 2 2.2.1帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)組成 2 2.2.2布置簡(jiǎn)圖 3 2.3原始數(shù)據(jù)及工作條件 3 3 驅(qū)動(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì) 4 3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 4 3.2減速器 4 3.3 聯(lián)軸器 5 4 帶式輸送機(jī)的部件選用 5 4.1輸送帶的分類 5 4.2傳動(dòng)滾筒 6 4.2.1傳動(dòng)滾筒的作用及類型 6 4.2.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 6 4.2.3 傳動(dòng)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(yīng)滿足的要求 8 4.4.3拉緊裝置在過(guò)渡工況下的工作特點(diǎn)[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(jī)各部件選型計(jì)算過(guò)程 11 5.1帶寬，帶速的確定 11 5.2傳動(dòng)滾筒的長(zhǎng)度計(jì)算 12 5.2.1傳動(dòng)滾筒的直徑驗(yàn)算 12 5.3圓周驅(qū)動(dòng)力Fu 12 5.4傳動(dòng)功率計(jì)算 14 5.4.1傳動(dòng)功率(PA)計(jì)算 14 5.4.2電動(dòng)機(jī)功率(PM)計(jì)算 14 5.4.3 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 15 5.5張力計(jì)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(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算 16 5.6拉緊力計(jì)算 16 6總 結(jié) 17 7致 謝 17 8 參考文獻(xiàn) 19 23 1引 言 現(xiàn)在的社會(huì)需要強(qiáng)大的運(yùn)輸業(yè)才能支撐國(guó)家的現(xiàn)代化發(fā)展。國(guó)家強(qiáng)大它的運(yùn)輸業(yè)也不會(huì)弱。所以建立起世界領(lǐng)先的物流系統(tǒng)，對(duì)迅速提升一個(gè)公司的競(jìng)爭(zhēng)能力來(lái)說(shuō)有很大的必要性。比如美國(guó)的波音公司，它在商用飛機(jī)的地位離不開(kāi)先進(jìn)的物流體系；還有我們國(guó)家民族品牌海爾集團(tuán)以及淘寶，京東的成功都離不開(kāi)物流運(yùn)輸業(yè)。這些國(guó)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?cè)斐鰜?lái)的東西就運(yùn)走就快。賣的時(shí)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(chǔ)設(shè)備中。如今自動(dòng)化輸送系統(tǒng)已經(jīng)寬泛的使用在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，比如：皮帶運(yùn)送機(jī)，滾筒運(yùn)送機(jī)，普通輕型式傳送機(jī)。 本次設(shè)計(jì)共分為8個(gè)部分，其中主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為前4個(gè)部分。第一部分為帶式輸送機(jī)的概述，主要介紹皮帶傳送機(jī)的組成構(gòu)造，發(fā)展趨勢(shì)以及工作條件。第二部分為驅(qū)動(dòng)裝置的選型，主要是確定電動(dòng)機(jī)和減速器到底選哪一個(gè)好，選哪一個(gè)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(jī)的零件選用，主要確定自動(dòng)化傳送帶的各個(gè)組成零件的作用以及類型。第四部分為皮帶傳送機(jī)各種零件的選型計(jì)算，比如帶寬帶速，圓周驅(qū)動(dòng)力，張力計(jì)算等等。 2帶式輸送機(jī)的概述 2.1皮帶運(yùn)送機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 2.1.1國(guó)外帶式運(yùn)送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 由于帶式輸送機(jī)的本身技術(shù)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(méi)有突破，也沒(méi)啥可做的。所以國(guó)外有了核心的技術(shù)后，都去做更大的機(jī)器了。畢竟這一塊有市場(chǎng)，還是有難度的，做好了就有錢賺了。為了更加一步加強(qiáng)皮帶傳送機(jī)的性質(zhì)量，國(guó)外將先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用到皮帶傳送機(jī)的工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)分析、調(diào)控方面。與此同時(shí)國(guó)外公司已經(jīng)生產(chǎn)出空間轉(zhuǎn)彎式傳送機(jī)、大型傾角傳送機(jī)、圓管狀皮帶運(yùn)輸機(jī)等等大型機(jī)器。這表明帶式運(yùn)輸機(jī)在使用場(chǎng)景等方面進(jìn)一步擴(kuò)大，更加的多元化。 2.1.2國(guó)內(nèi)帶式運(yùn)送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)的發(fā)達(dá)制造業(yè)催生出各式各樣的皮帶傳送機(jī)，由于國(guó)家生產(chǎn)需要，皮帶式傳送機(jī)的新產(chǎn)品和重要技術(shù)的研發(fā)得到了很大的上升。生產(chǎn)出了特別特別長(zhǎng)的皮帶式傳送機(jī)、體積大的礦用帶式運(yùn)輸機(jī)。其中有許多技術(shù)填補(bǔ)了我國(guó)的空白，比如高性能工作面順槽可伸縮式傳送機(jī)。而且通過(guò)研究，成功的生產(chǎn)了以PLC為核心的電控裝置。如今又響應(yīng)國(guó)家環(huán)保的號(hào)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(jī)。 2.1.3國(guó)內(nèi)外帶式運(yùn)送機(jī)技術(shù)的差距 1、我國(guó)在一些核心技術(shù)上還達(dá)不到國(guó)外的水平。 2、我國(guó)在皮帶式運(yùn)輸機(jī)的部件上還有一定的差距，特別是大型可伸縮帶式傳送機(jī)的制動(dòng)裝置、效率高的儲(chǔ)帶等還生產(chǎn)不出符合要求精度的部件。 2.2帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)組成與布置簡(jiǎn)圖 2.2.1帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)組成 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為工廠小型自動(dòng)化皮帶傳送機(jī)。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(dòng)裝置，傳動(dòng)輪，檢測(cè)系統(tǒng)，吸盤吸取，機(jī)架，皮帶等。 2.2.2布置簡(jiǎn)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(yùn)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(dòng)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(dòng)裝置的選用與設(shè)計(jì) 3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)是傳送帶的一個(gè)核心構(gòu)成,需要遵照以下準(zhǔn)則抉擇： 電動(dòng)機(jī)的選擇要根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求來(lái)確定。根據(jù)載荷量，通過(guò)計(jì)算得出我們要哪一個(gè)電動(dòng)機(jī)，這時(shí)整個(gè)傳送帶的功率就得要算。除了這部分要算，還得把電機(jī)功率算一下。抉擇一個(gè)小功率的電機(jī)，它也帶不動(dòng)整個(gè)傳送帶。小馬拉大車多費(fèi)勁，這不得把電機(jī)給燒壞嘛。同理，假如電動(dòng)機(jī)挑選超大額定功率。即便電動(dòng)機(jī)不會(huì)因過(guò)熱燒毀，但是電動(dòng)機(jī)的功率不能徹底有效的使用。在倡導(dǎo)環(huán)保的大環(huán)境下，這個(gè)做法不好。 由于此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化傳送帶其載荷量趨于相對(duì)穩(wěn)定，所以可以采取Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。因?yàn)樵撾妱?dòng)機(jī)性能優(yōu)秀，價(jià)格相對(duì)便宜，維修也簡(jiǎn)單，是個(gè)不錯(cuò)的選擇。 3.2減速器 減速器顧名思義是一種降速機(jī)構(gòu)。將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度降低，然后把動(dòng)力傳遞給主動(dòng)輪，使主動(dòng)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(dòng)機(jī)輸出的時(shí)候讓它的扭矩升高。 （2）降級(jí)負(fù)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(jiàn)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(jī)械無(wú)級(jí)降速器等等。 3.3 聯(lián)軸器 聯(lián)軸器是一種在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將兩軸連在一起不能分離，而在機(jī)器停止并將連接拆開(kāi)后，兩軸才能分離的機(jī)械傳動(dòng)部件[4]。它所連接的兩個(gè)軸，常常有一定的相對(duì)位移，這是因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程中存在一定的精度誤差，在使用一段時(shí)間后，機(jī)器都會(huì)疲勞。因此常常會(huì)出現(xiàn)精度變差，軸變彎，兩個(gè)軸不再同一條線上。所以在設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，應(yīng)該考慮到實(shí)際使用后產(chǎn)生的各種誤差。要具有針對(duì)性的解決兩軸工作時(shí)產(chǎn)生的變化，也就是兩個(gè)軸的位置與原來(lái)不一樣。可以從構(gòu)造上去實(shí)施必要的舉措會(huì)相對(duì)有效。 知曉聯(lián)軸器在現(xiàn)實(shí)工作時(shí)呈的問(wèn)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(duì)位移的和存在一定量的相對(duì)位移的。能有效處理兩軸非絕對(duì)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(xì)分為兩個(gè)類別，主要是他們是否有彈性元件。剛性聯(lián)軸器沒(méi)辦法解決軸在運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的偏差，也只好在制造的時(shí)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(jī)，輪船上都有使用，因?yàn)樗球?qū)動(dòng)裝置中重要的一部分。所以這次設(shè)計(jì)也是用到聯(lián)軸器的。 4 帶式輸送機(jī)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(lái)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(lái)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(cuò)，而且拉緊行程還短。當(dāng)然由整體織物芯制成的傳送帶也有許多優(yōu)點(diǎn)，和鋼絲繩相比它的柔韌性特別好，耐沖擊的性能好，在運(yùn)用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)分層崩裂。缺點(diǎn)就是伸長(zhǎng)率要比鋼絲繩高。當(dāng)然這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都是在傳送帶拉力強(qiáng)度相同的條件下相比較的。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用織物繩芯傳送帶，而剛性傳送帶滿足以下特點(diǎn)： (1)須具備強(qiáng)的拉破強(qiáng)度。傳送帶的鋼芯在一樣粗的條件下，承受的拉力越大，則說(shuō)明它愈是不被輕而易舉的拉斷。在傳送帶選擇的時(shí)候就能使用該種傳送帶來(lái)減輕運(yùn)送機(jī)的體積和重量。 (2)因?yàn)槭卿摻z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(shí)應(yīng)去掉鋼絲繩的多余應(yīng)力。 (3)與橡膠間黏著力強(qiáng)。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(huì)耽誤制造生產(chǎn)進(jìn)度。因此需要在破損之后可以容易修補(bǔ)。 4.2傳動(dòng)滾筒 4.2.1傳動(dòng)滾筒的作用及類型 傳動(dòng)滾筒是轉(zhuǎn)達(dá)能量的核心零件。從只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的構(gòu)型上來(lái)看，能夠劃為兩種傳動(dòng)模式，即僅有一個(gè)滾輪傳動(dòng)與兩個(gè)滾輪驅(qū)動(dòng)。雙滾筒能夠傳遞大功率的傳送機(jī)電動(dòng)機(jī)動(dòng)力，常常用在須要功率相對(duì)大的傳送機(jī)上。雙滾筒具備較好的構(gòu)造性能，它構(gòu)造上緊實(shí)密集，傳達(dá)的效率好，經(jīng)過(guò)加大與皮帶間的接觸面積來(lái)提升主動(dòng)輪原本轉(zhuǎn)達(dá)的牽引力。需要大牽引力時(shí)，可通過(guò)采用多個(gè)電動(dòng)機(jī)分別傳動(dòng)。不需要牽引力時(shí)，能夠運(yùn)用多驅(qū)動(dòng)的模式。為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)滾輪之間能夠以相同的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，采用齒輪傳動(dòng)裝置可以解決。僅有一個(gè)滾輪傳動(dòng)與兩個(gè)滾筒傳動(dòng)相比，雖然功率上不如兩個(gè)筒傳動(dòng)傳遞的大，但是它能用于一些輕型運(yùn)送機(jī)上，同樣發(fā)揮出重要的作用。 傳送帶的主動(dòng)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(dòng)滾筒的外表來(lái)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(dòng)滾筒表面相對(duì)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。可用于一些工作環(huán)境濕度較大的輸送機(jī)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(jī)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(chǎng)景較為干燥的傳送機(jī)上。 4.2.2 傳動(dòng)滾筒的選型及設(shè)計(jì) 傳動(dòng)滾筒是傳達(dá)動(dòng)能的核心零件，采用與傳送帶之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的部件，從承載能力上來(lái)分，可以分為輕型、中型和重型三種類型[5]。 由于本次設(shè)計(jì)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(dòng)滾筒，其直徑為75mm。其中傳動(dòng)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(dòng)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(jī)的大小有很大的關(guān)系，根據(jù)傳送帶運(yùn)送機(jī)需要運(yùn)載重量的多少來(lái)選擇合適的托輥大小及結(jié)構(gòu)方式。一個(gè)合格的性能高的托輥應(yīng)該具備以下條件：自身的重量要輕，如果重量過(guò)重會(huì)導(dǎo)致皮帶運(yùn)輸機(jī)自身重量過(guò)重，而且增加了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)載負(fù)荷；軸承具有良好的潤(rùn)滑，這樣在工作時(shí)候運(yùn)轉(zhuǎn)更加的順暢；密封裝置對(duì)于灰塵，水，等有較好的防護(hù)；回轉(zhuǎn)系數(shù)低；從動(dòng)輪表面光滑，在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候與皮帶間的摩擦相對(duì)低，阻力不大。而且從動(dòng)輪表面光滑保證在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皮帶能夠平穩(wěn)的進(jìn)行。 (二)類型 托輥的類型眾多，有礦用運(yùn)煤的槽形托輥，調(diào)心從動(dòng)輪，平行上從動(dòng)輪等等。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)為生產(chǎn)線小型自動(dòng)化傳送帶機(jī)，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(dá)成兩個(gè)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(gè)形狀規(guī)則的大工件重量超過(guò)21KG，則依據(jù)工件的長(zhǎng)度來(lái)定托輥的間距，正常來(lái)說(shuō)取沿運(yùn)送方向不超過(guò)工件長(zhǎng)度的一半。承料區(qū)間從動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不因皮帶太松而引致傳送帶滑動(dòng)，或者太緊而引致傳送帶運(yùn)行阻力增大，皮帶容易崩裂。所以需要拉緊裝置來(lái)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(gè)具體值。一般傳送帶在工作一定時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生塑性伸長(zhǎng)，或者在過(guò)度工作下導(dǎo)致的彈性伸長(zhǎng)都需要拉緊裝置來(lái)調(diào)節(jié)皮帶的松緊程度。 4.4.2張緊部分在使用中應(yīng)達(dá)到的務(wù)求 張緊部件在應(yīng)用時(shí)須要做到以下幾個(gè)要求： （1）為了防止傳送帶出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，應(yīng)在輸送機(jī)非失常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況下，保障傳送帶在主動(dòng)輪的分開(kāi)點(diǎn)具備必定的拉力。 （2）經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)算出大于等于啟動(dòng)系數(shù)來(lái)決定傳送帶在主動(dòng)輪的分開(kāi)點(diǎn)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(guò)度工作運(yùn)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(dòng)力效應(yīng)降低到最低水平。 （5）傳送帶機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間工作后出現(xiàn)的彈性伸縮和塑性伸長(zhǎng)能夠得到補(bǔ)償。 4.4.3拉緊部件在過(guò)渡工況下的工作特點(diǎn)[8] （1）傳送帶的重量和驅(qū)動(dòng)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(dòng)裝置的重量，拉緊部件的移動(dòng)速度也就越小。 （2）拉緊裝置在傳送帶開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間變大，它移動(dòng)的速度反而變慢。 （3）當(dāng)傳送帶采用固定拉緊裝置，為了防止傳送帶剛開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候打滑，必須在皮帶與滾筒分離處留有較大的預(yù)緊力。 （4）由于大功率的傳送帶機(jī)載荷大，在啟動(dòng)工作的時(shí)候會(huì)有較大的動(dòng)力，這對(duì)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(dòng)的時(shí)長(zhǎng)增大。 4.5 旋轉(zhuǎn)氣缸與真空吸盤 4.5.1旋轉(zhuǎn)氣缸[9] 因?yàn)榇舜蝹魉蛶ЫY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，工件在轉(zhuǎn)角處須能自動(dòng)轉(zhuǎn)移。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)工件進(jìn)行轉(zhuǎn)移。為了使結(jié)構(gòu)更加的輕便，對(duì)比普通氣缸，回轉(zhuǎn)氣缸具有旋轉(zhuǎn)功能，就無(wú)須用兩個(gè)普通氣缸配合進(jìn)行兩軸位移。而旋轉(zhuǎn)氣缸主要由導(dǎo)氣頭、缸體、活塞以及活塞桿組成[9]。查閱手冊(cè)進(jìn)行氣缸的選型。 本次選用MSQ系列氣缸，其型號(hào)為：MSQ-B10A-M9N,缸徑為10mm,允許軸向負(fù)載74N。 4.5.2真空吸盤 1、相對(duì)于其他抓取方式，真空吸盤使用容易，因?yàn)檎婵瘴P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(jiǎn)便，既能使轉(zhuǎn)運(yùn)部件整體輕便，又能不損壞工件。而相對(duì)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(diǎn)。而且近年來(lái)制造業(yè)越來(lái)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(méi)有光，電磁污染，所以特別環(huán)保。所以在本次設(shè)計(jì)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(jì)算吸盤的直徑 吸盤形狀為圓形時(shí)，則計(jì)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(gè)數(shù)； P-----真空壓力，-kPa; 本次設(shè)計(jì)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(yùn)用十分的寬泛，出門在外也能隨處可見(jiàn)。比如電子稱，電梯，高速路上測(cè)汽車載重等等。在交通運(yùn)輸上須要測(cè)試壓力，在生產(chǎn)中需要檢測(cè)壓力，電力上測(cè)電壓，水利中測(cè)水壓。由于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中檢測(cè)系統(tǒng)需要根據(jù)傳送帶上是否有物品來(lái)判斷是需要否運(yùn)行傳送帶，所以需要使用壓力傳感器來(lái)檢測(cè)是否有物品。 壓力傳感器的分類： 1、應(yīng)變片壓力傳感器 2、陶瓷壓力傳感器 3、擴(kuò)散硅壓力傳感器; 4、藍(lán)寶石壓力傳感器 5、壓電壓力傳感器 5帶式輸送機(jī)各部件選型計(jì)算過(guò)程 5.1帶寬，帶速的確定 帶速是輸送機(jī)的核心數(shù)據(jù)，須遵守以下定則進(jìn)行訣擇: 1、 像大型的傳送帶運(yùn)送范圍大的，能抉擇速度快的帶速； 2、傳送帶有傾角時(shí)，角度大而且運(yùn)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(shí)帶速不逾越2. 5m/s 5、使用卸料器下物件時(shí)，帶速不逾越2m/s 6、傳送整體物件時(shí)，帶速不逾越1. 25m/s 本次設(shè)計(jì)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(dòng)滾筒的長(zhǎng)度計(jì)算 傳動(dòng)滾筒的長(zhǎng)度可以根據(jù)傳送帶的寬度來(lái)確定，一般傳送帶的寬度要小于傳動(dòng)滾筒的長(zhǎng)度，因而由傳送帶帶寬B=240mm，且傳動(dòng)滾筒直徑為75mm，可以得到傳動(dòng)滾筒的長(zhǎng)度的取值范圍： B1= B+（10～20）mm 取B1=240+10=250 mm即可 5.2.1傳動(dòng)滾筒的直徑驗(yàn)算 根據(jù)前輩們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)觀察得出，傳送帶和滾筒的單位壓力影響著主動(dòng)輪的摩擦系數(shù)，在單位壓力大的地方摩擦系數(shù)會(huì)因壓力的減小而增大，因此主動(dòng)輪的直徑須按平均壓力計(jì)算[10]。 [P]=360PBDπαμ 式中： [P]----皮帶與主動(dòng)輪之間的平均壓力，對(duì)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(dòng)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(dòng)滾筒直徑D合格。 5.3圓周驅(qū)動(dòng)力Fu 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)為普通小型傳送帶，計(jì)算圓周驅(qū)動(dòng)力時(shí)除了需要算主要阻力外，還須計(jì)算附加阻力。但是附加阻力計(jì)算公式特別復(fù)雜，因此引入與傳送帶機(jī)長(zhǎng)度相關(guān)的系數(shù)c'來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程[11]。 （1）圓周驅(qū)動(dòng)力計(jì)算公式為： FU=c'FH+Fs1+Fs2+Fst 式中： c'為傳送帶機(jī)長(zhǎng)度有關(guān)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?yàn)槎叹嚯x傳送帶機(jī)的額外阻力與主要阻力的比重過(guò)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(xiàng)阻力FH,FN, Fs1，F(xiàn)s2，F(xiàn)st 的具體計(jì)算公式可以查書得到。由于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)長(zhǎng)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(dòng)部分質(zhì)量, kg/m; qtk---返回段滾筒每米轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量，kg/m； qtz= GtzLtz Gtz---受壓段從動(dòng)輪組轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)力FU=c'FH=2.5*240=600 5.4傳動(dòng)功率計(jì)算 5.4.1傳動(dòng)功率(PA)計(jì)算 PA=FU*V1000=600×0.81000=0.48 5.4.2電動(dòng)機(jī)功率(PM)計(jì)算 電動(dòng)機(jī)功率為： PM=PAη1*η2*η3*η4 式中 η1 ——傳動(dòng)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(dòng)效率： 取η3=0.98； η4——齒輪傳動(dòng)效率： 取η4=0.97 PM=0.480.9×0.98×0.98×0.97=0.573kw 通常來(lái)說(shuō)電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)。選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y80M2-4三相異步電動(dòng)機(jī)，數(shù)量2臺(tái)。 5.4.3 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 已知傳送帶帶寬為240mm，查書方可抉擇主動(dòng)輪直徑為75mm，所以運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為: nw=60vπD=60×0.8π×0.075=203.82r/min 已知電機(jī)轉(zhuǎn)速為nm =1500r/min ， 所以電機(jī)與主動(dòng)輪之間的總傳動(dòng)比為: i=nmnw = 1500203.82=7.35 此次設(shè)計(jì)抉擇一級(jí)減速器，與電動(dòng)機(jī)一體配套使用緊湊輕巧。結(jié)構(gòu)如圖所示: 5.5張力計(jì)算 傳送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)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(zhǎng)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(dá)到兩個(gè)要求： （1）一旦傳送帶上有負(fù)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(dòng)輪松邊的最小張力： Sl min≥CFmax 主動(dòng)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(dòng)滾筒最大扭矩計(jì)算 Mmax=FU*D2000=600*752000=22.5N/m 5.6拉緊力計(jì)算 拉緊力F0=Si+Si+1 式中：Si——拉緊滾筒趨入點(diǎn)張力； Si+1—拉緊滾筒奔離點(diǎn)張力； 所以F0=S2+S3=792+754=1546N 6總 結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的傳送帶主要用在一些中小型工廠生產(chǎn)線產(chǎn)品的運(yùn)送加工等場(chǎng)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(dòng)化功能，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)功能體積小，重量輕，控制方式靈活。既減少了人工的手動(dòng)搬運(yùn)，又有效的提高了生產(chǎn)效率。在計(jì)算的時(shí)候，要用到什么公式，要注意什么，都有翻閱書籍、查看文獻(xiàn)、請(qǐng)教老師。再結(jié)合自己的設(shè)計(jì)，合理的計(jì)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(shí)候，既考慮到設(shè)計(jì)的合理性又考慮到部件的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)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(diǎn)選擇了挑選出較為合適的部件。由于疫情今年畢業(yè)設(shè)計(jì)都在家獨(dú)自完成，經(jīng)過(guò)此次設(shè)計(jì)，我對(duì)本專業(yè)所學(xué)知識(shí)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 7致 謝 最終還是來(lái)到了致謝部分，這是一個(gè)令人充滿激動(dòng)而又淡淡憂愁的環(huán)節(jié)。我因論文即將完成而激動(dòng)，又因大學(xué)生活將結(jié)束而倍感憂愁。但生活它總是往前走，不會(huì)因你不舍或是遺憾而停下讓你駐足享受。這一路走來(lái)經(jīng)歷過(guò)大大小小的事情，些許還是有成長(zhǎng)的，在這四年里有結(jié)識(shí)些許朋友，學(xué)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(shí)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(shè)計(jì)的時(shí)候他每次都會(huì)回答我提的問(wèn)題。從拿到選題后給我們分析與講解，到撰寫開(kāi)題報(bào)告時(shí)解答我們的疑惑，再到論文寫作過(guò)程中回答我的問(wèn)題，最后到畫圖時(shí)給我講解畫圖基本要點(diǎn)，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都對(duì)我們認(rèn)真負(fù)責(zé)。陳磊老師態(tài)度特別的好，不會(huì)讓學(xué)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(xué)生都家做畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以我們有很多問(wèn)題須通過(guò)微信交流。每次我在微信中問(wèn)老師問(wèn)題，老師回答的都很詳細(xì)，回復(fù)的字?jǐn)?shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我提出的問(wèn)題。這不僅讓我豁然開(kāi)朗，還加深了對(duì)老師負(fù)責(zé)的印象。感謝陳老師的耐心解答，讓我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中正常有序的進(jìn)行。 其次，還得鳴謝XX，XX在這四年里對(duì)我的關(guān)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(hù)”。不僅在生活中室友對(duì)我有幫助，在學(xué)習(xí)上也能“出手相救”。平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中有不解的我可以問(wèn)問(wèn)他們，就這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在某些問(wèn)題上也問(wèn)他們，他們能解答都會(huì)解答?？傊兄x舍友們，能和他們結(jié)識(shí)是我的榮幸。 最后感謝全體教導(dǎo)我的老師，感謝你們傾囊相授。  8 參考文獻(xiàn) [1] 王昆.何小柏.機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M]北京： 高等教育出版社，1996 [2] 上海紡織工學(xué)院.哈爾濱工業(yè)大學(xué).天津大學(xué).機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè) [M]上海： 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