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畢業(yè)設(shè)計(論文)
年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機
學(xué)生姓名： 學(xué) 號：
所在學(xué)院：
專 業(yè)：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
摘 要
本次設(shè)計是年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機。本課題來源于企設(shè)計一套年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機滿足年糕生產(chǎn)線智能物料輸送系統(tǒng)，將慈城馮恒大年糕廠生產(chǎn)年糕設(shè)備的基礎(chǔ)上，改裝成為年糕制粉自動流水線，實現(xiàn)各個設(shè)備之間專業(yè)化、自動化水平年糕粉輸送。
年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機是年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線其中的主要組成部分，一種用來將粉狀或塊狀年糕制粉提升后再翻轉(zhuǎn)傾倒的專用設(shè)備。主要應(yīng)用于年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線利用原有的裝運桶和特制桶舉升機構(gòu)將年糕制粉傾倒至扎粉機中，也可以應(yīng)用于化工，食品，糖類等行業(yè)塊狀物顆粒物的提升和翻轉(zhuǎn)傾倒。
在這里主要包括:傳動系統(tǒng)的設(shè)計、升降機構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計、回轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計對設(shè)計工作的基本技能的訓(xùn)練，提高了分析和解決工程技術(shù)問題的能力，并為進行一般機械的設(shè)計創(chuàng)造了一定條件。
本論文研究內(nèi)容：
(1) 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(2) 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置工作性能分析。
(3)電動機的選擇。
(4) 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的傳動系統(tǒng)、執(zhí)行部件設(shè)計。
(5)對設(shè)計零件進行設(shè)計計算分析和校核。
(6)繪制整機裝配圖及重要部件裝配圖和設(shè)計零件的零件圖。
關(guān)鍵詞：年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置，電機，提升翻轉(zhuǎn)機
25
Abstract
This design is rice cake milling automatic production line intelligent lifting and turning machine. This subject comes from the enterprises to design a set of intelligent line lifting and turning milling rice cake machine meet the rice cake production line intelligent material conveying system, automatic production, the basis of Cicheng Feng Hengda rice cake factory production rice cake equipment, converted into a rice cake milling automatic assembly line, each device between specialization and automation level of rice cake powder conveying.
automatic production line for lifting and turning machine is a main part of automatic production line intelligent milling milling rice cake including rice cake for intelligence, will enhance the milling rice cake powder or lump and then turned into special equipment.Mainly used in intelligent automatic production line using the rice cake flour barrels and the original shipment bucket lifting mechanism will be tied to the dumping of milling rice cake powder machine, can also be used in chemical industry, food industry, lifting and turning sugar lumps particles dumping. Here are mainly including: the design of the transmission system, the design of the lifting mechanism, the design of the rotary mechanism. The graduation design of the basic skills of the design of the training, improve the ability to analyze and solve engineering problems, and to carry out the general mechanical design and create a certain condition. The research content of this thesis:
(1) automatic production device for lifting and turning machine overall structure design of line intelligent milling rice cake.
(2) analysis of lifting and turning machine automatic production line device performance intelligent milling rice cake. Selection of
(3) motor.
(4) the design of transmission system, lifting and turning device component in automatic production line intelligent milling rice cake.
(5) design calculation analysis and verification for the design part.
(6) drawing the assembly drawing and the assembly drawing of the important parts and the parts of the design.
Keywords: automatic production ，lifting and turning machine, line motor intelligent lifting and turning machine milling rice cake
目錄
摘 要 II
Abstract III
1 緒論 5
1.1 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置選題背景 5
1.2 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置課題的意義 5
1.3 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置研究現(xiàn)狀及工作原理 5
1.4本課題的研究內(nèi)容和所需解決的問題 6
2 總體方案設(shè)計 7
2.1 課題來源及技術(shù)參數(shù) 7
2.2 設(shè)計方案選型與分析 7
2.3 方案的確定 7
3 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的參數(shù)計算 8
3.1驅(qū)動電機的選型 8
3.2鏈條的選擇及鏈輪的設(shè)計計算 11
3.2.1鏈條的選擇及計算 11
3.2.2鏈輪的設(shè)計及計算 12
3.2.3鏈輪的設(shè)計 13
3.2.4鏈條的潤滑 14
3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 14
4 鏈輪軸的設(shè)計和校核 16
4.1 選擇鏈輪軸的材料 16
4.2 初步確定鏈輪軸的直徑 16
4.3 鏈輪軸承的選用 17
5 立柱設(shè)計 18
5.1 垂直下壓力N 18
5.2 作用于立柱的彎矩M1 18
5.3 當(dāng)起吊對側(cè)不能完全平衡起吊側(cè)張力，拉力差P1所產(chǎn)生的變矩M2 18
5.4 由于起吊繩偏移所產(chǎn)生的扭矩（同上，偏移角取3°）M3 18
5.5 立柱穩(wěn)定強度計算 19
5.6 立柱允許軸向壓力計算 19
5.7 立柱中段主材強度校核 20
6 翻轉(zhuǎn)機包卡的設(shè)計 21
結(jié) 論 23
致 謝 24
參考文獻(xiàn) 25
1 緒論
1.1 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置選題背景
隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和經(jīng)濟競爭的日趨激烈，機械產(chǎn)品的更新速度越來越快，在機械及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，機械制造的競爭，其實質(zhì)是生產(chǎn)質(zhì)量的競爭。
該課題由教學(xué)內(nèi)容和對社會日常用品的觀察所得，隨著社會的快速發(fā)展，提升翻轉(zhuǎn)機的廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域當(dāng)中。人們越來越多的使用到各種墊片。提升搬運機越來越離不開人們的生活。通過畢業(yè)設(shè)計，強化專業(yè)知識與CAD繪圖能力，學(xué)會獨立分析問題與解決問題的能力，同時提高自己的實際操作能力，為就業(yè)打好基礎(chǔ)。
1.2 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置課題的意義
本題目不但對年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的零件及外形進行設(shè)計,還對年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的外觀進行更人性化、更合理的設(shè)計。讓年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置更具競爭力的同時,也讓自己成為復(fù)合型人才，提高自己的水平，提高自己的競爭力。
綜合運用機械設(shè)計、機械繪圖、公差與技術(shù)測量、機械原理及零件等理論知識，分析和解決年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置外形設(shè)計問題，進一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識。
為了適應(yīng)社會的發(fā)展要求，滿足企業(yè)對人才的需求，本學(xué)院對部分同學(xué)提出年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的設(shè)計這一個畢業(yè)設(shè)計課題。此課題研究過程中涉及到我們大學(xué)三年所學(xué)的大量專業(yè)知識如：機械制圖、計算機輔助繪圖、CAD、公差與技術(shù)測量、年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置材料及年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的設(shè)計等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識。
1.3 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置研究現(xiàn)狀及工作原理
提升搬運機是通過改變勢能進行運輸?shù)拇笮蜋C械設(shè)備，如礦井提升搬運機、過壩提升搬運機等。廣義地說，電梯、天車、卷揚、穩(wěn)車、吊車、啟閉機等均可稱為提升搬運機。提升搬運機一般指功率較大、提升搬運能力較強的大型機械設(shè)備。年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置主要由機座、機架、軸承、輥筒、輥距調(diào)節(jié)裝置、輥筒變形調(diào)節(jié)裝置等組成。
年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置用來垂直提升搬運經(jīng)過物料。根據(jù)料斗運行速度的快慢不同，年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置可分為：離心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三種形式。離心式卸料的斗速較快，適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀等磨琢性小的物料；重力式卸料的斗速較慢，適用于輸送塊狀的，比重較大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的牽引構(gòu)件有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種。環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造比較簡單，與料斗的連接也很牢固，輸送磨琢性大的物料時，鏈條的磨損較小，但其自重較大。
1.4本課題的研究內(nèi)容和所需解決的問題
本設(shè)計所要解決的主要問題如下：
1、熟悉整個機器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù)；
2、根據(jù)所工件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)參數(shù)，完成機器總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計草圖；
3、根據(jù)設(shè)計參數(shù)和要求，完成相關(guān)計算（主要包括電機功率計算及選型、傳動選擇計算、強度計算等等）；
4、根據(jù)計算結(jié)果，確定結(jié)構(gòu)尺寸，完成總裝圖；
5、完成重要零部件的部件圖或零件圖。
2 總體方案設(shè)計
2.1 課題來源及技術(shù)參數(shù)
年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機是年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線其中的主要組成部分，一種用來將粉狀或塊狀年糕制粉提升后再翻轉(zhuǎn)傾倒的專用設(shè)備。主要應(yīng)用于年糕制粉智能自動生產(chǎn)流水線利用原有的裝運桶和特制桶舉升機構(gòu)將年糕制粉傾倒至扎粉機中，也可以應(yīng)用于化工，食品，糖類等行業(yè)塊狀物顆粒物的提升和翻轉(zhuǎn)傾倒。
技術(shù)參數(shù)：1、電源電壓： 380V 50Hz； 2、功率： 預(yù)提升機 0.75kw；翻轉(zhuǎn)提升機 0.75kw； 翻轉(zhuǎn)機 0.55kw； 接料預(yù)打碎機 0.25kw； 3、最大提升載重量：250KG； 4、提升翻轉(zhuǎn)作業(yè)完成時間：3分鐘； 5、翻轉(zhuǎn)料斗最大翻轉(zhuǎn)角度120度； 6、預(yù)打粉塊機構(gòu)轉(zhuǎn)速 15轉(zhuǎn)/分； 7、工作環(huán)境溫度：0～50度，相對濕度：≤90%（不結(jié)露）；8、防護等級： IP-52； 9、設(shè)備自重： 350 KG。三、設(shè)備組成及用途： 1、 預(yù)提升機 通過叉槽狀的提升架來提升盛滿年糕制粉的盛料桶到一定高度并用人工將料桶推人翻轉(zhuǎn)提升機。2、翻轉(zhuǎn)提升機 用來提升盛滿年糕制粉的盛料桶到翻轉(zhuǎn)高度再由翻轉(zhuǎn)機構(gòu)將盛料桶內(nèi)物倒入接料斗。3、 帶預(yù)打碎裝置的接料斗 用來接住翻轉(zhuǎn)機上盛料桶內(nèi)倒出的年糕制粉。通過預(yù)打碎裝置對塊狀的年糕制粉進行預(yù)打，方便粉料進入打粉機入口。四、工作原理： 預(yù)提升機和翻轉(zhuǎn)提升機使用RV齒輪減速馬達(dá)配合鏈條傳動來提升料桶和翻轉(zhuǎn)框，提升框架上設(shè)有到位開關(guān)。翻轉(zhuǎn)框的翻轉(zhuǎn)通過齒輪翻轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)上設(shè)有翻轉(zhuǎn)到位開關(guān)和翻轉(zhuǎn)返回到位開關(guān)。預(yù)打碎接料斗上的預(yù)打裝置使用RV齒輪減速馬達(dá)通過連接料斗內(nèi)部的打棒來對塊狀物進行預(yù)打。馬達(dá)的驅(qū)動與打粉機上的電氣開關(guān)同步；
2.2 設(shè)計方案選型與分析
方案一：
采用軸瓦結(jié)構(gòu)的年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置, 采用黃油潤滑, 此方案缺點是軸瓦易磨損，造成軋輥轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生徑向跳動，很難保證產(chǎn)品尺寸公差.
方案二：
采用精度高的雙列向心滾子軸承年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置，并采用稀油潤滑，減小軸承磨損，確保長度方向厚度公差,
2.3 方案的確定
選擇方案二，電動機經(jīng)過減速機構(gòu)帶動鏈輪提升機構(gòu)，然后通過鋼絲繩提升提升翻轉(zhuǎn)機桶。
3 年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的參數(shù)計算
3.1驅(qū)動電機的選型
電動機是應(yīng)用很廣泛的動力設(shè)備，在農(nóng)業(yè)機械中它與內(nèi)燃機、拖拉機一樣，是不可缺少的主要動力之一。電動機是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的動力機械。俗稱電滾，也叫馬達(dá)(譯音)。
一般來說，電動機的選擇方法主要包含以下內(nèi)容。
（1）類型的選擇 選擇哪種類型的電動機，一方面要根據(jù)生產(chǎn)機械對電動機的機械特性、起動性能、調(diào)速性能、制動方法和過載能力等方面的要求，分析比較不同類型的引擎，以符合上述要求的前提下，還保存原始投資、 降低運行成本和其他經(jīng)濟分析和最后確定電機類型。開始和速度性能有沒有具體的要求，為這份工作，優(yōu)先選用三相籠型異步電動機。
（2）功率的選擇 正確地選擇電動機的額定功率非常重要，額定功率選擇得過大，電動機長期在欠載狀態(tài)下運行，不僅增加了設(shè)備投資.
（3）轉(zhuǎn)速的選擇。額定功率相同的電動機額定轉(zhuǎn)速高，發(fā)動機重量輕、 體積小、 價格低、 效率和功率因數(shù) (為三相異步電動機，) 也較高。如果生產(chǎn)裝置和速度相對較低，是發(fā)動機的額定的速度是相對較高，復(fù)雜的傳動，傳動效率、 增加的傳輸成本和維修成本。因此，汽車和機器的兩個因素的綜合分析最后確定電動機的額定的速度。
（4）工作制的選擇 根據(jù)電動機的工作方式選擇電動機的工作制c國產(chǎn)電動機按發(fā)熱與冷卻情況的不同，分為九種工作制，如連續(xù)工作制、短時工作制、斷續(xù)周期工作制，等等。選擇工作制與實際工作方式相當(dāng)?shù)碾妱訖C比較經(jīng)濟。
電動機的種類繁多，其分類方法也很多，通常按電源及結(jié)構(gòu)原理進行分類。根據(jù)電源，電動機可分為直流電動機和交流電動機。交流電動機分為異步電動機和同步電動機，同時，異步電動機又以轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，分為鼠籠型電動機和繞線型電動機兩種。鼠籠型電動機又有單鼠籠、雙鼠籠和深槽式3種。根據(jù)結(jié)構(gòu)和運轉(zhuǎn)原理，直流電動機可分為串激、并激、復(fù)激和他激4種。異步電動機有單相和三相兩種。由于異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，成本低，堅固耐用，維護又方便以及有較好的運行性能，加之當(dāng)前的動力電源主要是三相，所以在煤礦應(yīng)用最多的是三相異步電動機。另外，還可按電動機的轉(zhuǎn)速、額定電壓、尺寸大小、安裝結(jié)構(gòu)型式、外殼防護型式、冷卻方式、工作定額等進行分類。
此外，減速電機是一種新興的具有高科技含量的電機類型。減速電機是指減速機和電機(馬達(dá))直聯(lián)的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達(dá)或齒輪電機。通常由專業(yè)的減速機生產(chǎn)廠進行集成組裝好后成套供貨。廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金、環(huán)保水處理、起重運輸、物料搬運、輕工、港口、機場、汽車生產(chǎn)、電力等各行各業(yè)。使用的優(yōu)點是簡化設(shè)計、節(jié)省空間、延長使用壽命、降低噪音、提高扭矩和負(fù)載能力。減速電機的電機接線盒經(jīng)過一定設(shè)計改造，可以直接連接變頻器，適用于分布式控制應(yīng)用，不僅可以完成簡單驅(qū)動，還能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜定位控制。減速電機的主要特點有：
（1）減速電機結(jié)合國際技術(shù)要求制造,具有很高的科技含量。
（2）節(jié)省空間,可靠耐用,承受過載能力高,功率可達(dá)95KW以上。
（3）能耗低,性能優(yōu)越,減速機效率高達(dá)95%以上。
（4）振動小,噪音低,節(jié)能高, 選用優(yōu)質(zhì)鋼材、 鋼和鑄鐵箱，高頻熱處理齒輪表面。
(5) 精密機械加工，確保準(zhǔn)確性，這使得收集齒輪齒輪減速機電機配置的各類電機，形成機電一體化，完全保證產(chǎn)品質(zhì)量。
（6）產(chǎn)品才用了系列化、模塊化的設(shè)計思想,有廣泛的適應(yīng)性,本系列產(chǎn)品有極其多的電機組合、安裝位置和結(jié)構(gòu)方案,可按實際需要選擇任意轉(zhuǎn)速和各種結(jié)構(gòu)形式。
基于電動機的以上特點，本文選用減速電機作為機床的驅(qū)動裝置。
查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》得：
選擇，其銘牌如下表2-1：
表2-1 Y系列三相異步電動機
電動機型號
額定功率 KW
滿載轉(zhuǎn)速 r/min
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩
質(zhì)量 Kg
Y132S-4
5.5
同步轉(zhuǎn)速1500 r/min,4級
1440
2.2
2.2
81
（a）
（b）
圖2-3 電動機的安裝及外形尺寸示意圖
表2-2 電動機的安裝技術(shù)參數(shù)
中心高/mm
外型尺寸/mm
L×（AC/2+AD）×HD
底腳安裝
尺寸A×B
地腳螺栓 孔直徑K
軸伸尺
寸D×E
裝鍵部位
尺寸F×GD
132
515× 345× 315
216 ×178
12
38× 80
10 ×43
結(jié)合我實習(xí)所在公司的情況，決定初選為擺線針輪減速機，其特點如下：
擺線針輪減速機，是一種行星傳動原理，擺線針齒輪嚙合的創(chuàng)新驅(qū)動。所有的傳動裝置可以分為三個部分?jǐn)[線針輪減速機: 輸入的零件，緩慢，輸出部分。形成的 h 機構(gòu)，在商代的軸輸入與脫位 180 ° 的雙偏心套的偏心套的尚有兩個所謂的轉(zhuǎn)臂的滾柱進行兩輪中間擺線，偏心套上轉(zhuǎn)臂載體的滾道，和擺線輪和針齒的尚分組舉辦的針齒相嚙合的孔那齒的齒嚙合組成的減速機構(gòu)內(nèi)窮人組成。當(dāng)輸入的軸與偏心套轉(zhuǎn)動一周，由于市上齒廓曲線的擺線的倒圓角特征和針齒輪上的針齒交叉，擺線輪的運動公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的平面運動，已進入軸扭轉(zhuǎn)一周石，偏心設(shè)置也轉(zhuǎn)一周，擺線輪于相反方向被轉(zhuǎn)動了一顆牙要減速再與 w 輸出機構(gòu)，擺線輪速度旋轉(zhuǎn)運動通過銷軸，通過輸出軸，獲得較低的輸出速度。
擺線針輪減速機的使用條件：①擺線針輪減速機允許使用在連續(xù)工作制的場合，同時允許正、反兩個方向運轉(zhuǎn)。②輸入軸的轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)數(shù)為1500轉(zhuǎn)/分，在輸入功率大于18.5千瓦時建議采用960轉(zhuǎn)/分的6極電機配套使用。③臥式安裝擺線針輪減速機的工作位置均為水平位置。在安裝時最大的水平傾斜角一般小于15°。④擺線針輪減速機的輸出軸不能受較大的軸向力和徑向力。
帶電機擺線針輪減速機的扭矩計算：擺線針輪減速機扭矩=9550×電機功率÷電機功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)×速比×使用效率（65%-75%）
綜合以上擺線針輪減速機的特點，選擇減速機型號為XWD8115，這是一款臥式帶電機型，減速比為17,其搭配的電機額定為3.0KW，配套型號為XWD3-17/1-Y2.2KW/4P，其傳動效率70%，額定輸出功率可達(dá)到1.54KW，輸出轉(zhuǎn)速為83.53r/min，滿足要求。XWD3-17/1-Y2.2KW/4P型號的電機減速器的輸出軸許用轉(zhuǎn)矩245N*m，輸出軸許用徑向力255㎏。
此型號的電機在一定程度上保證了驅(qū)動功率有一定的盈余，因數(shù)在電機起動時，若機床上有工件，則此時的起動功率會比平時工作時的功率要大，且減速電機本身還有一定的使用系數(shù)。
3.2鏈條的選擇及鏈輪的設(shè)計計算
3.2.1鏈條的選擇及計算
1、鏈條的選擇
根據(jù)第2章鏈條的受力分析可知，鏈條工作時拉力為39.984KN。選擇08A型板式起重鏈條?；緟?shù)如下：
公稱節(jié)距P 12.7mm
板數(shù)組合 6×6
極限拉伸載荷Q 66.7KN
2、鏈條的長度
鏈條的布置形式如圖4.1。
根據(jù)鏈條的布置形式初步確定鏈條長度
考慮到鏈輪部分的鏈條長度沒有算入，所以取L=6200mm
3、確定鏈條的節(jié)數(shù)
（4.1）
取
3.2.2鏈輪的設(shè)計及計算
鏈輪采用整體式鋼制小鏈輪，結(jié)構(gòu)形式如圖4.2。
圖4.2 鏈輪結(jié)構(gòu)
表4.1 鏈輪基本參數(shù)
名稱
數(shù)值（mm）
計算公式
配用鏈條節(jié)距
12.7
根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表8-1-73查得
配用鏈條的滾子外徑
5.12
配用鏈條的排距
6.25
Pt=3b0
分度圓直徑
68
齒數(shù)
17
取z=17
35
齒頂圓直徑
77
齒根圓直徑
63
分度圓旋齒高
5
輪轂厚度
11.5
輪轂長度
36
輪轂直徑
58
齒寬
3.7
注：—設(shè)計鏈速
—鏈輪轉(zhuǎn)速
—常數(shù) 50＜＜100時 =4.8
—鏈板厚度，08A型=2.08mm
3.2.3鏈輪的設(shè)計
因為鏈條的布置形式特殊（鏈條的布置形式見圖4.1），所以要設(shè)計一個鏈輪將下側(cè)的鏈條拉緊，以防止上下兩側(cè)的鏈條在工作的時候發(fā)生接觸。鏈輪的結(jié)構(gòu)形式見圖4.3。
圖4.3 鏈輪的結(jié)構(gòu)
表4.2 鏈輪設(shè)計參數(shù)
名稱
數(shù)值（mm）
計算公式
80
輪槽直徑
140
輪緣直徑
160
輪緣間寬
30
鏈輪寬
50
注：—鏈條節(jié)距，P=12.7mm
—鏈條銷軸長度，b=27.99mm
—鏈條通道高度，1=12.32mm
—鏈條銷軸直徑，=5.09mm
3.2.4鏈條的潤滑
由于鏈條采用的是開式傳動，且鏈條較長、布置形式特殊，不易采用手工潤滑。所以要求定期將鏈條拆下，放入煤油中清洗，干燥后，浸入70～80℃潤滑油中，待鉸鏈間隙中充滿油后安裝使用。
潤滑油采用牌號為L-AN46的全損耗系統(tǒng)用油，潤滑油中加入添加劑WS2。
3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核
系統(tǒng)中有主動軸1根，空場鏈輪軸1根、鏈輪軸1根及電動機采用擺架式張緊安裝時使用的銷軸1根?，F(xiàn)僅對主動軸做精確的設(shè)計計算。
1、輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩
鏈條的傳動效率為=0.98，則
=1.9992/0.98=2.04
2、作用在鏈輪上的力
由第2章鏈條的受力分析可知，=25000N，=23477N。
3、初步確定軸的最小直徑
選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取=112，于是得
軸的最小直徑處為安裝鏈輪處，此處有一個鍵槽，軸徑應(yīng)放大6%，即，取。
4 鏈輪軸的設(shè)計和校核
4.1 選擇鏈輪軸的材料
軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼，根據(jù)傳動的功率和一些參數(shù)選擇材料，最常用的材料是45#鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，得到的組織具有良好的綜合力學(xué)性能，即有較好的強度，同時具有良好的塑性和韌性，因無特殊要求，選用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理；查《機械設(shè)計手冊》表11.1查得毛坯直徑200毫米，硬度217—255HBS，抗拉強度極限=640Mpa，屈服強度極限=355 Mpa，彎曲疲勞極限=275 Mpa剪切疲勞極限=155 Mpa。
4.2 初步確定鏈輪軸的直徑
軸是機械傳動的中的重要零件，設(shè)計時應(yīng)滿足合理的結(jié)構(gòu)，足夠的強度，必要的強度和振動穩(wěn)定性，以及良好的工藝性等，軸的設(shè)計就是根據(jù)軸上零件的定位和固定要求，以及加工和裝配要求，合理定出軸的結(jié)構(gòu)外形和全部尺寸過程。
設(shè)計軸時必需要先對軸的直徑進行必要的估算，由于本實用型的全喂入軸流脫谷機構(gòu)的主軸主要承受扭矩作用，所以只需按軸所受的轉(zhuǎn)矩來進行計算。
扭矩強度條件為:
= = []
式中： ———軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa
T———軸所受到的扭矩，N.mm
n———軸的轉(zhuǎn)速，r/min
P———軸所傳遞的功率，Kw
[]———軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa
—軸的抗扭截面模量，
對實心圓軸，=/16，可得軸的直徑：
=
式中C為取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力[]的系數(shù)，當(dāng)彎矩相對轉(zhuǎn)矩很小時，C取較小值，[]取大值，反之，C取較大值，[]取較小值。
幾種軸材料的[]和C值：
軸的材料
1
35
45
40 213
[]
12—20
12—25
20—30
30—40
40—52
C
160—135
148—125
135—118
118—107
107—98
根據(jù)選擇的軸材料為45#鋼，按照上述方法，對軸的直徑進行估算=25毫米，因此所設(shè)計的主軸直徑取為30米。
4.3 鏈輪軸承的選用
軸承的作用是支撐軸及軸上的零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支撐之間的摩擦和磨損。
因為滾動軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以我們只需要選型就可以了。
滾動軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受的載荷大小、性質(zhì)、方向、轉(zhuǎn)速及工作要求來選擇。由于本設(shè)計的軸基本上只承受徑向載荷且承載能力不要求很高，所以我們選擇深溝球軸承6000系列。
查袖珍機械設(shè)計師手冊第二版。
選軸承尺寸如下：d=30,D=55，B=13，rmin=1，
極限轉(zhuǎn)速14000（油潤滑），軸承代號6006
5 立柱設(shè)計
立柱主要是對起吊物體起到支撐作用，滿足軸向運動。目前普遍采用的是立柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，對于大中型的移動立柱固定于滑座上。本課題研究的立柱是固定在一個底座上.
5.1 垂直下壓力N
立柱第一道腰環(huán)以上的垂直壓力，包括：起吊重力G、立柱自重GB、重力Gy、起吊與調(diào)幅滑車自重力Gx1、與起吊平面垂直方向的初張力Gx2、起吊牽引力P1等，經(jīng)計算得N＝306.9 kN。
5.2 作用于立柱的彎矩M1
M1與風(fēng)壓Q相關(guān)。
其中Q —第一道腰環(huán)以上風(fēng)壓荷載；
—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取值1.4；
—構(gòu)件體型系數(shù)，取值1.61；
—風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)，取值1.3；
—擋風(fēng)面積，m２，=(0.09+0.045×1.414)×2×28＝8.6 m2；
V—風(fēng)速，取值10 m/s。
5.3 當(dāng)起吊對側(cè)不能完全平衡起吊側(cè)張力，拉力差P1所產(chǎn)生的變矩M2
取P=10 kN
5.4 由于起吊繩偏移所產(chǎn)生的扭矩（同上，偏移角取3°）M3
立柱水平材承受的扭力T2為
5.5 立柱穩(wěn)定強度計算
立柱截面選 400×280（mm）材料為Q235
主材28號槽鋼 280×86×11.5，A1=12.3 cm2，Jx=94.83 cm 4，Z0=2.48 cm，
輔材28號槽鋼280×30×11.5 ，A0=4.8 cm 2，Jx0=11.2 cm 4，Z0=1.42 cm
立柱斷面特性計算如下：
查折減系數(shù)=0.79
5.6 立柱允許軸向壓力計算
當(dāng)<100時
其中 —材料彈性極限壓力，對Q235鋼，=34.5kN/c m2；
K強度—立柱材料破壞安全系數(shù)，取2.1；
GB—立柱第一道腰環(huán)上重量；
—與有關(guān)系數(shù)，查表得=3035；
因此=698 kN
立柱強度滿足要求。
5.7 立柱中段主材強度校核
從上往下，第二道腰環(huán)以下部分立柱中段采用鋼板（Q235）主材，要求每隔10 m打一道腰環(huán)?？紤]到腰環(huán)與塔身的軟連接性，自由長度L選取20 m,以此校核立柱中段主材強度。
立柱斷面特性計算如下：
查折減系數(shù)=0.79
取立柱第一道腰環(huán)以下重量N2為6000 kg。
按材料破壞安全系數(shù)2.1計算，Q235鋼容許穩(wěn)定應(yīng)力為16429N/ c m2，因此立柱強度滿足要求。
6 翻轉(zhuǎn)機包卡的設(shè)計
包卡主要用于捆綁物體的,本課題涉及的物件是不銹鋼桶.
結(jié) 論
在第一章中，我們主要對年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置這一行業(yè)的當(dāng)前情況、發(fā)展趨勢等到情況作了一個詳細(xì)的介紹。目的就是通過對這一行業(yè)的一個綜述，認(rèn)識這一行業(yè)的當(dāng)前形勢，緊跟時代潮流。在以下的幾章中，我們陸續(xù)介紹了年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的總體設(shè)計，功率的計算、減速電動的選型、接觸強度的計算等?；旧辖榻B了此年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的核心內(nèi)容。
在年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的設(shè)計中，綜合運用了過去4年多學(xué)到的知識，逐漸認(rèn)識到一個優(yōu)秀的機械設(shè)計人員應(yīng)該具備的素質(zhì)，應(yīng)該在與機械有關(guān)的各個領(lǐng)域中都要有所收獲。在年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的設(shè)計當(dāng)中，培養(yǎng)了我的求知欲，鍛煉了我的學(xué)習(xí)能力，為以后的發(fā)展打下了更為堅實的基礎(chǔ)。
在這個課題的設(shè)計當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)對年糕制粉智能自動生產(chǎn)線中提升翻轉(zhuǎn)機裝置的部件選型及設(shè)計中，存在著一些不足，希望在以后的實踐中，獲得更多的知識，有一個更全面的認(rèn)識，從而進行更全面深入的設(shè)計。我希望在以后的工作學(xué)習(xí)當(dāng)中，能夠?qū)@類信息有更深刻的了解。
致 謝
在本次論文設(shè)計過程中，老師對該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計。在學(xué)習(xí)中,XX老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，導(dǎo)師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵著我。在每次設(shè)計遇到問題時XX老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計順利的進行。從設(shè)計的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計的修改的整個過程中，花費了本次畢業(yè)設(shè)計涉及的全部內(nèi)容是在指導(dǎo)老師XX老師的悉心指導(dǎo)下完成的。感謝XX老師給我提供了良好的課題條件，讓我從這次設(shè)計中得到了很好的鍛煉。同時也為我講解了不少難題，在此特別感謝。XX老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我們受益非淺。從XX老師處我們學(xué)到了許多的專業(yè)知識和相關(guān)的設(shè)計方法。在此，謹(jǐn)向恩師表示最真誠的感謝。感謝他在百忙中給予我們的指導(dǎo)。當(dāng)然還有本院其他老師的指導(dǎo)。在此我向各位給予我指導(dǎo)的老師表示忠心的感謝和致敬。
謹(jǐn)向恩師表示最真誠的感謝。感謝他在百忙中給予我們的指導(dǎo)。當(dāng)然還有本院其他老師的指導(dǎo)。在此我向各位給予我指導(dǎo)的老師表示忠心的感謝和致敬。感謝XX老師給我提供了良好的課題條件，讓我從這次設(shè)計中得到了很好的鍛煉。同時也為我講解了不少難題，在此特別感謝。XX老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我們受益非淺。從XX老師處我們學(xué)到了許多的專業(yè)知識和相關(guān)的設(shè)計方法。
通過本次設(shè)計我可以更加系統(tǒng)的了解提升搬運方面的知識；能夠加強提升搬運結(jié)構(gòu)設(shè)計；能夠加強提升搬運功能部件的選型和設(shè)計計算；能夠加強提升搬運的方法和理論；能夠檢驗自己能否將三年學(xué)習(xí)的理論知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用；能夠培養(yǎng)自己自學(xué)和與人合作的能力。
還要感謝和我同一設(shè)計小組的幾位同學(xué)，是你們在我平時設(shè)計中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計上的誤區(qū)，使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計順利的進行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。這4年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助.
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