1、 编号 潍 坊 学 院 毕 业 设 计 技 术 报 告 课题名称： 10 吨电动平车设计 学生姓名： 贾 垂 科 学 号： 11011240111 专 业： 车 辆 工 程 班 级： 2011 级 1 班 指导教师： 宋 健 2015 年 05 月潍坊学院本科毕业设计 I 摘 要 电动 平车是在工厂内部经常使用的一种通过轨道进行运输作业的车辆。它具有使用便利、结构简单、载重能力强、易于维修和保养等多个优点，在各种机械的制造生产车间、冶炼金属的工作车间拥有十分广泛的使用范围。本文在广泛查阅了各种文献和研究记录的基础上，结合实际，对 10t 电动平车这一研究项目的原型的作了设计。 进行设计的时候，
2、根据任务的设计要求，主要针对车轮，传动系，行走机构，车架，等作了严格的设计选择工作。其中三个部位的选择十分重要。 1、车轮的选用。车轮本身是传统的标准部件，然而车轮的确定是做后边工作的前提，故要把车轮的 各种参数（直径等）第一个确定下来。 2、传动系统的设计。设计时一共提出了两种不同的传动方式，并且对这两种方案分别作了三维建模的分析比对，最后决定使用第二种传动方式进行合理性的安装。 3、行走机构的设计。在设计中，设计工作的主动轮和被动轮和驱动轮，检查。为了再次测试的主动轮的强度状况是否合适，使用 ANSYS 有限元对主动轮进行分析。 关键词 ： 电动平车 传动系统 行走机构 车轮 潍坊学院本科
3、毕业设计 II ABSTRACT Electric flat car is a kind of using electricity in the factory the rail transport vehicles, the main function is to transport product in the workshop. It is easy to use, simple structure, large carrying capacity, easy maintenance, etc. Widely used in the cross transport heavy machi
4、nery manufacturing, metallurgy enterprise production workshop. Based on the reading of vast amount of literature and research, starting from the actual production, to 10 t electric car prototype design. In the design process, according to the design requirements of task 10 t electric flat car, elect
5、ric wheel selection, the design of the transmission system, running gear design, framework design, the choice of the cable work. In the whole design process, there are three critical design. 1. The selection of the wheel. Wheel is standard parts, but the adoption of the wheel is the basis of work be
6、hind, the first is coherent to the wheel parameters, especially the wheel diameter. 2. The design of the drive system. In the design process, and puts forward two kinds of design scheme of the transmission system, and the two different transmission schemes of the use of 3 d modeling, according to th
7、e design of transmission system, finally chose two rationality to install. 3.The design of traveling mechanism. In the design, the design work of the driving wheel and driven wheel and driving wheel, check. In order to take the initiative to the strength of the shaft is in line with the requirements
8、 for further testing, the design process of the active wheel spindle by ANSYS finite element analysis. Keywords: electric flat car; the transmission system; the walk institutions ; frame 潍坊学院本科毕业设计 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . II 1 引 言 . 1 1.1 电动平车的概念 . 1 1.2 电动平车主要技术参数 . 1 2 电动平车的总体设计 . 2 3 电动平车车轮的选用 . 4
9、 3.1 车轮的材料选择 . 4 3.2 车轮的结构选取 . 4 3.3 车轮的直径选取 . 5 4 对传动系参数的计算 . 6 4.1 电动机的选用 . 6 4.1.1 电动机的类型选用 . 6 4.1.2 电动机的功率选用 . 7 4.1.3 电动机的转速选用 . 7 4.1.4 电动机的型号选用 . 7 4.2 传动比的计算 . 8 4.3 进行计算传动装置的动力性参数 . 8 4.3.1 各轴转速 . 8 4.3.2 各轴功率 . 9 4.3.3 各轴转矩 . 9 4.3.4 运动和动力参数列表 . 9 4.4 带传动设计 . 9 4.4.1 已知条件 . 9 4.4.2 设计步骤和方
10、法 . 10 4.4.3 V 带轮的轮槽 . 12 4.4.4 判断带轮的结构形式 . 12 4.4.5 在带轮上进行周向定位的零件的选择 . 14 4.5 减速器的计算与选用 . 15 4.6 制动器的计算与选用 . 15 4.6.1 制动器的类型选用 . 15 4.6.2 制动器的型号选用 . 15 潍坊学院本科毕业设计 4.7 传动齿轮的计算 . 16 4.7.1 已知条件 . 16 4.7.2 设计步骤和方法 . 16 5 行走机构的设计 . 22 5.1 主动轮轴的设计 . 22 5.1.1 针对其组成形式和各个参数进行设计 . 22 5.1.2 主动轮轴的校核 . 22 5.2 从
11、动轮轴的设计 . 26 6 电动平车车架的设计 . 27 6.1 车架的材料选用 . 27 6.2 车架的结构选用 . 27 7 三维建模 . 28 8 对主动轮轴进行有限元分析 . 31 8.1 有限元法的概念 . 31 8.2 有限元的优势 . 31 8.3 对主动轮轴进行前处理 . 31 8.3.1 三维建模即简化 . 31 8.3.2 单元选择与网格划分 . 32 8.4 有限元分析结果 . 32 8.5 结果分析 . 34 9 结论 . 35 参考文献 . 36 致 谢 . 37 潍坊学院本科毕业设计 1 1 引 言 当代工厂中，电动平车因其承载力强、容易操作和装卸的特点得到广泛应用
12、。而且，由于其经济性高，故障率低和清洗方便等优点，企业首选其当做内部的运输车辆。 1.1 电动平车的概念 电动平车，又称电动平板车，也被称为平车、台车、过跨车、地爬车等，是工厂内部常用的电力驱动动的轨道运载车辆，可以在台面平整或非平整但无厢盖的条件下运行，车体由减速电机的驱动沿预先铺设的轨道运行，属于轨道式运输车。 1.2 电动平车主要技 术参数 有轨电动平车相关参数包括：尺寸，高度，吨位，供电模式，操作模式，轨道间距，轨道长度，供电方式及吨位是其主要技术参数。一般情况下，电动平车以载重吨位或供电方式来确定它的规格。 潍坊学院本科毕业设计 2 2 电动平车的总体设计 平板车主要包括导电系统，电
13、控系统，传动系统，车身以及车轮组。汽车的电控系统主要有：限定位置开关装置 /变压器，旋转警示灯等。设计的时候，因为学科限制的问题，重点作了对电动平车传动系统，车轮和车架的选择设计工作。 汽车驱动装置包括电动机，减速器，制动器，制动轮 ，皮带轮，用来驱动小车行走。关于两种传动系的设计方案在下面图 2.1 和图 2.2 作了表示。通过比较，确定使用如图2.2 表示的传动方式。该驱动装置一侧放置在身体的下部，同时为了方便汽车修理变速器，设置检查孔在桌子上。 车架选择为焊接钢结构。该框架由钢和钢板焊接。平车动力系统的供电形式选取为通过电缆卷筒供电。 图 2.1 传动方案 1 1 制动器； 2 电机；
14、3 带传动； 4 减速器； 5 联轴器； 6 车轮 潍坊学院本科毕业设计 3 图 2.2 传动方案 2 1 制动器； 2 电机； 3 带传动； 4 减速器； 5 齿轮； 6 车轮 潍坊学院本科毕业设计 4 3 电动平车车轮的选用 车轮用于支撑整个装置的重量和电动平板车行走，可以分为轨道和轨道两，设计基于车轮的轨道。 3.1 车轮的材料选 择 车轮材料根据它的作业级别和动力方式来确定。对于机械驱动且速度为 30m/min 以上，中级及以上的工作类型，铸钢高于 zg55，表面硬度高于 HB=300350，淬火的深度在 5 毫米以上，这样能够延长车轮的寿命和增强车轮的耐磨层度。对于轻级或用人力推动的
15、形式，速度低于 30 米每分钟的时候，选用铸铁作为车轮材料，表面的硬度选用在HB=180240 之间。 该电动平车 利用机械运转提供动力，工作的级别是轻量级，行动的速度是 30 米每分钟，综合考虑到这些因素，选用 55zg 铸钢作为轮子的制作原料，表面上淬火的坚硬度达到 HB = 310 360，表面上淬火的深浅度大于 20 毫米（距花纹最深的地方大于 20毫米，坚硬度大于 HB=180240）。 3.2 车轮的结构选 取 车轮能够按照轮缘的不同分为无缘、单缘（小车）和双缘（大车）。轮缘的主要用途是引导方向和预防车轮脱离轨道。 轮的接面可以制作成一个圆锥，圆柱或着鼓的形状，大多数的情况下都选择
16、前边两个形状。 通过本次设计的任务要 求可以知道，轮子对平车的运动状况的影响并不高，但为了进一步的减少电动平板车的制作本金，因此选定为单个车轮轮辋型车，代号为 DL。结构简图如图 3.1 所示。 潍坊学院本科毕业设计 5 图 3.1 单缘车轮 3.3 车轮的直径选 取 车轮的大小由压轮，轮直径较大的压力增加，但直径太大，设备的成本也会相应增加，同时会导致车轮转速低的传导机制更加复杂。所以，当车轮的直径达到极限的大小的时候，通常选择的方法是增加轮数以分担车轮压力。如果轮数大于四，为使让汽车轮压分布的平均，那么就需要安装平衡装置。 车轮数的初步选定 n = 4，电动平板车的质量 m = 2T，是从以上，依据设计书的要求和负载的大小确定其最大车轮压力： Tn 13mMP 式（ 3.1） 参照 8 表 6-1 和 6-2 表，选择压力面是圆柱形的单个轮边缘的车轮，轮数确定是4n 。
