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常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
工件步進(jìn)輸送機(jī)設(shè)計(jì)
摘要
工件步進(jìn)輸送機(jī)用于間歇地輸送工件，到達(dá)預(yù)定位置。傳統(tǒng)輸送機(jī)通過電動(dòng)機(jī)采用普通減速器多級變速實(shí)現(xiàn)，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸大。為了使裝置結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，本文完成了采用行星減速器為傳動(dòng)系的步進(jìn)輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與研究。
本文對工件步進(jìn)輸送機(jī)的研究要點(diǎn)如下：
（1） 介紹了現(xiàn)有工件輸送機(jī)的類型、發(fā)展趨勢和研究本課題的目的、意義，分析了輸送機(jī)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。
（2） 在完成對工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、確定電動(dòng)機(jī)的類型的情況下，建立了兩種傳動(dòng)系減速方案，通過方案對比，擇優(yōu)選擇出采用行星齒輪減速器的步進(jìn)輸送機(jī)傳動(dòng)方案，并對此方案的可行性進(jìn)行了分析。
（3） 進(jìn)行了工件步進(jìn)輸送機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了行星齒輪減速器總體及部分零件的結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)繪制了關(guān)鍵零件的工作圖。
（4） 同時(shí)運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助軟件對工作機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)系進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，為進(jìn)一步改進(jìn)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：工件步進(jìn)輸送機(jī) 電動(dòng)機(jī) 行星齒輪減速器 設(shè)計(jì) 仿真
Workpiece stepping conveyor design
Abstract
Workpiece stepping conveyor used intermittently transportation workpiece, arrived at the scheduled position. Traditional conveyor by using common reducer multistage variable speed motors, transmission device structure size realization. In order to achieve high transmission efficiency, we completed a planetary reducer for transmission by the workpiece stepping conveyor design and research.
This article on the stepping conveyor research points as follows:
(1) Introduces existing workpiece, the types of belt conveyor development trend, and study of this subject, analyzes the purpose and significance of the research situation at home and abroad.
(2) After finishing the design of working mechanism and determine the type of situation motor, set up two kinds of transmission deceleration scheme, through the scheme contrast, technical selected the planet gear reducer stepping conveyor transmission scheme, and the feasibility of this plan are analyzed.
(3) Underwent workpiece stepping conveyor the overall structure design, focusing on the planet gear reducer design of the structure of overall and parts, and detailed the key parts mapped the working drawing.
(4) At the same time using computer-aided software to work institutions and drivetrain motion simulation analysis, for further improved transmission structure provides theory basis.
Keywords: workpiece stepping conveyor; motor ;planetary gear reducer ;design; simulation
目錄
1. 緒論 1
1.1 引言 1
1.1.1 輸送機(jī)的類型及特性介紹 1
1.1.2 工件步進(jìn)輸送機(jī)的工作原理 2
1.1.3 輸送機(jī)的發(fā)展趨勢 3
1.2 研究的目的和意義 3
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.4 主要研究內(nèi)容 4
1.4.1 課題任務(wù) 4
1.4.2 課題所要完成的主要工作 5
2. 步進(jìn)輸送機(jī)方案設(shè)計(jì) 6
2.1 工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析 6
2.1.1 工作機(jī)構(gòu)型式的選擇 6
2.1.2 設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的具體尺寸 6
2.1.3 機(jī)構(gòu)的速度分析 8
2.2 選擇電動(dòng)機(jī) 9
2.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 9
2.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 9
2.3 傳動(dòng)方案的對比分析及優(yōu)選 10
2.3.1 選擇傳動(dòng)形式 10
2.3.2兩種傳動(dòng)方案對比分析及優(yōu)選 10
3. 行星齒輪減速器性能參數(shù)設(shè)計(jì) 12
3.1 行星傳動(dòng)的齒數(shù)分配 12
3.2 閉式圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12
3.2.1 高速級計(jì)算 12
3.2.2 幾何尺寸計(jì)算 13
3.2.3 驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度（a-c輪） 14
3.2.4 齒輪的圓周速度 14
3.3 軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)及校核 14
3.3.1 高速軸設(shè)計(jì) 14
3.3.2 行星輪軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
3.3.3 低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
3.4 滾動(dòng)軸承的選擇與校核 18
3.4.1 確定軸承型號 18
3.4.2 根據(jù)壽命校核 18
3.5 減速器其他主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
3.5.1 內(nèi)齒圈浮動(dòng) 18
3.5.2 行星架結(jié)構(gòu) 18
4. 工件步進(jìn)輸送機(jī)總體設(shè)計(jì) 20
5. 減速器傳動(dòng)零件的三維設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真 21
5.1 減速器傳動(dòng)零件實(shí)體造型 21
5.1.1 高速軸實(shí)體設(shè)計(jì)（圖5.1.1） 21
5.1.2 行星輪實(shí)體設(shè)計(jì)（圖5.1.2） 21
5.1.3 行星架實(shí)體設(shè)計(jì)（圖5.1.3） 21
5.1.4 內(nèi)齒輪b實(shí)體設(shè)計(jì)（圖5.1.4） 21
5.1.5 內(nèi)齒輪e實(shí)體設(shè)計(jì)（圖5.1.5） 22
5.1.6 齒輪聯(lián)軸器實(shí)體設(shè)計(jì)(圖5.1.6) 22
5.1.7 低速軸實(shí)體設(shè)計(jì)（圖5.1.7） 22
5.2 傳動(dòng)零件、四桿機(jī)構(gòu)裝配 22
5.3 運(yùn)動(dòng)仿真及分析 23
5.3.1 設(shè)置運(yùn)動(dòng)環(huán)境 23
5.3.2 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真 25
5.3.3 獲取分析結(jié)果 25
5.3.4 分析運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果，驗(yàn)證輸入/輸出值與計(jì)算值是否吻合 27
結(jié)語 29
參考文獻(xiàn) 30
致謝 31
1
1.緒論
1.1 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國傳送裝置制造行業(yè)有了長足的進(jìn)步。傳送裝置的成套性，自動(dòng)化程度，定位精度和整體質(zhì)量都明顯提高，其應(yīng)用范圍正逐步擴(kuò)大。輸送機(jī)是在一定線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械，又稱連續(xù)輸送機(jī)。它可進(jìn)行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機(jī)輸送能力達(dá)，運(yùn)距長，還可在輸送過程中同時(shí)完成若干工藝操作，所以應(yīng)用十分廣泛。工件步進(jìn)輸送機(jī)用于間歇地輸送工件，到達(dá)預(yù)定位置。
工件步進(jìn)輸送機(jī)一般來說應(yīng)具有電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、工作機(jī)構(gòu)、滑架、推爪、輥道和機(jī)架等部分，其中減速器是工件步進(jìn)輸送機(jī)最關(guān)鍵的傳動(dòng)裝置之一。它在傳送工件的過程中不僅擔(dān)負(fù)著減速及增加轉(zhuǎn)矩的功能，同時(shí)也降低了負(fù)載的慣量，是步進(jìn)式輸送機(jī)的核心部件之一。
1.1.1 輸送機(jī)的類型及特性介紹
一 輸送機(jī)一般按有無牽引件來進(jìn)行分類：
（1）具有牽引件的輸送機(jī)一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩； 承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動(dòng)裝置給輸送機(jī)以動(dòng)力，一般由電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使?fàn)恳３忠欢ǖ膹埩痛苟?，以保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采用托輥、滾輪等。
具有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：被運(yùn)送物料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包括運(yùn)送物料的有載分支和不運(yùn)送物料的無載分支的閉合環(huán)路，利用牽引件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送物料。
這類的輸送機(jī)種類繁多，主要有帶式輸送機(jī)、板式輸送機(jī)、小車式輸送機(jī)、 自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道、刮板輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、斗式輸送機(jī)、懸掛輸送機(jī)和架空索道等。
（2）沒有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)組成各不相同， 用來輸送物料的工作構(gòu)件亦不相同。它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：利用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)，或利用介質(zhì)在管 道中的流動(dòng)使物料向前輸送。例如，輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的工作構(gòu)件為一系列輥?zhàn)?，輥?zhàn)?作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以輸送物料；螺旋輸送機(jī)的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)以沿料槽推送物料；振動(dòng)輸送機(jī)的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以輸送置 于其中的物料等。