1、摘 要滚筒输送机是现代最主要的散状物料输送设备之一。滚筒是滚筒输送机的主要传部件，它的作用有两个：一是传递动力，二是改变输送带运行方向。滚筒输送机滚筒的设计质量，关系到整个输送机系统的性能、安全性和可靠性。目前，国内滚筒的设计一般采用近似公式，对于中小型滚筒已经能够满足工程需求，但对于大型滚筒这种设计方法其结果与工程实际有一定的差距，它的安全性和可靠性难以保障。由于缺乏精确的计算方法，如果盲目的增大安全系数，会使结构尺寸变大，重量增加，强度得不到显著的提高同时又增加了成本。本设计简要介绍了辊子输送机的作用，在对辊子输送机特点和形式了解之后，对辊子输送机总体方案进行设计。总体方案确定后是各个零部
2、件的设计，重点对辊子输送机的主要参数、链传动牵引力理论计算、辊子间距、辊子直径、支撑架、脚、轴承等零件进行设计，选择合适的动力源和合适的传动系统及速度控制系统，为合理地设计辊子输送机提供了依据。在总体方案和个零件的参数确定后，应用 Pro/E 软件对个零件建模和运动仿真。关键字：作用；主要参数；设计；建模；仿真AbstractRoller conveyor is the main equipment of bulk material conveying. The drum is the main transmission part in roller conveyor, it has two
3、functions: one is to transfer power, the two is to change the running direction of the conveying belt. The design quality of roller conveyor roller, related to the performance, security and reliability of the whole conveyor system. At present, the domestic roller design general use of the approximat
4、e formula, for small and medium-sized roller has been able to meet the engineering requirements, but for large drum the design method and the results and engineering practice have a certain gap, its security and reliability are difficult to guarantee. Due to the lack of accurate calculation method,
5、if blindly increase safety coefficient, make the structure size, weight, strength can not be improved significantly and increase the cost of.This design introduce the roller conveyor briefly. After know about characteristics and form of roller conveyor,design the overall scheme of roller conveyor .
6、It is the design of various components after the overall scheme is given. Focusing on the designing of the main parameter, chain drive traction theoretical calculations, roller spacing, roller diameter, cage, feet, bearings and other parts of roller conveyor , select the appropriate power source and
7、 a suitable transmission and speed control systems, in older to provide the basis for the rational design of roller conveyor . After the overall program and parameter are determined ,then ,in application the softer of Pro/E to build the construction of three-dimensional model and motion simulation.K
8、eyword: effect; main parameters; design; modeling; simulation目录摘 要 .1Abstract .2目录 .4第一章 绪论 .71.1 现代辊子输送机的运行特性 .71.2 现代辊子输送机的技术水平 .71.3 电动辊子研制成功 .81.4 辊子机架的新发展 .81.5 选题的背景： .91.6 选题意义： .9第二章 总体方案的设计 .102.1 辊子输送机特点及应用范围 .102.2 结构形式 .102.3 传动方式的选择 .112.3.1 链传动 .112.3.2 带传动 .112.3.3 齿轮传动 .112.4 输出方式的选择
9、 .112.4.1 动力式辊子输送机 .112.4.2 限力式辊子输送机 .122.4.3 触点控制式辊子输送机 .122.5 辊子形式的选择 .122.5.1 圆柱形辊子输送机 .122.5.2 圆锥形辊子输送机 .122.5.3 轮形辊子输送机 .122.6 辊子支撑方式的选择 .132.6.1 定轴式辊子输送机 .132.6.2 转轴式辊子输送机 .13第三章 滚筒的设计 .143.1 滚筒的长度和滚筒之间的间距的确定 .143.2 滚筒直径的确定 .143.3 滚筒厚度的确定 .15第四章 链条和链轮的选择和设计 .174.1 链条的选择 .174.2 链轮的选择 .18第五章 滚动轴
10、承的选择与校核 .215.1 轴承的选择 .215.2 轴承的校核 .23第六章 胀套和键的选择 .256.1 胀套的选择 .256.2 键的选择与校核 .27第七章 电动机及变频器的选择； .307.1 电动机功率的计算： .307.2 电动机额定转速的计算： .337.3 电动机的查表选择 .337.4 变频器的选择 .34第八章 支撑架的设计及验算： .35第九章 脚的设计 .37第十章 三维模型及零件图、装配图 .3810.1 辊子的造型及生成零件图 .3810.2 支撑架的造型及零件图的生成 .4010.3 带座轴承的造型及装配图 .4110.4 链轮的三维模型及工程图 .4310.
11、5 脚及各种辅助的固定钢条的造型 .4410.6 总装配图、爆炸图和工程图 .44第十一章 运动仿真及其动画的生成 .4811.1 支撑板、脚和固定板的装配 .4811.2 带座轴承和辊子的装配 .4811.3 螺栓和挡柱等零件的装配 .4911.4 仿真动画的生成 .49第十二章 控制系统设计 .5212.1 电机的调速方法 .5212.2 通用变频器调速系统 .53总结与展望 .55参考文献 .56致谢 .58第一章 绪论有关辊子输送机方面的理论研究,无论是国内国外均比较少见。但是在国外,各种结构形式的辊子输送机已经在生产中得到广泛应用。虽然没有得到较多的有关理论方面的资料,但是从现在可查
12、到文献可以看出,前苏联、德国、美国、日本等工业发达国家在辊子输送机的研究方面有一定的进展。在辊子输送机结构设计方面,包括辊子输送机的辊子本身结构、辊子的安装固定结构、辊子的传动方式、实现物品积放的结构方式、弯曲输送段的结构,以及类似回转台、传感控制器、转载装置、极限力矩联轴器等其它附件的结构设计,美国、德国、法国、英国前苏联等工业发达国家有许多专利发明。比如,德国研究发明了一种减少积放压力的结构,这在如何减少积放压力方面是相当杰出的。从现有的文献可知国内仅仅有几种比较老式的辊子输送机驱动传动结构形式.在诸如上述结构设计方面远远落后于国外。1.1 现代辊子输送机的运行特性(1) 具有直线输送、弯
13、道输送、直角转运、机动运行或依靠重力输送的性能。(2)可以借用升降台补足因工艺和设备要求的高差,而使生产线路联成一体;也可用提升机将不同楼层的生产线联成一体,组成三维的生产线。(3)工件在运行过程中可受控暂停,以便完成某道工序或等待进行下一道工序;也可定距积存和放行。(4)在输送机上可以水平回转或反转,以校正工艺需求的工件姿态。1.2 现代辊子输送机的技术水平(1) 运行平稳跳动性能: 可做到在 24m 长的辊子输送机上其辊面高差仅达 3mm,并同时有 5/9 的辊子承载 ;同速性 :可做到绝对同速。（2）对中性能跑偏量仅达 2/1000。（3）定位性能定位误差为 lmm。（4）拼装性能全部采
14、用活联接。可以适应工艺流程的变动很方便的改装。基本采用电动或配套液压组件。（5）可用微机全自动控制。（6）外观十分讲究。金属构件大量采用异形钢材或铝合金材。1.3 电动辊子研制成功由于高等级绝缘微型油浸式电机的问世,使外径小至 60mm 的辊子,也可依赖自身的动力,得到 0.04 一 0.4m/s 的线速度。这种 YD 型油浸式电动辊子,其核心技术是从西德引进的。它的绝缘好,寿命长,允许温升高,噪音低,并采用新型密封胶密封和特殊防漏措施,因而可应用在低噪音要求或粉尘大、空气潮湿的场所。这种电动辊子由于没有外露的驱动减速机构,在辊子输送机生产线上常用作过渡动力使用(见图 1),也可作为短程输送的
15、动力源。在一些复杂的生产线上使用相当普遍(据称在咸阳显像管生产线上装有 399 只电动辊子)。国内售价不算贵,以价 60,L=600 辊子为例,约 400 元/个。图 1 电动辊子的应用场合1.4 辊子机架的新发展由于冷弯型钢和中空异形断面铝合金轧制型材的研制成功和大量生产,使中轻型辊子输送机机架的外观不仅十分美观,且使现场的安装十分方便。图 2 所示的铝合金机架断面,除辊子支承部位壁厚为 3mm 以外,其余均只有 Zmm,各个槽目可分别安装辊子轴头,支承链轮的 T形螺栓、支腿、中间支撑、护罩、电控线、控制元件等,其自重仅 2.skg/m,但刚度却很好(当支点距离为 1.8m,中心受压 600
16、0N 时,挠度只有 1/1000)。成本约 100 元/m,由于它成形后不须加工、涂漆、且可弯成弧段,因此其实际成本仅比钢架贵 5 一 10%。图 2 铝合金机架断面1.5 选题的背景：在飞速发展的今天，工业化生产占着重要地位，任何机械产品都是经过一步步加工，一步步改善而成的。随着技术的发展，机械产品的加工也有了突飞猛进的发展，流水线的生产提高了加工效率。由此，输送机也越来越重要了。输送机的产生不仅节省了运输时间，也节约了人力资源，大大提高了运输的效率。本次课程设计研究的是滚筒式输送机。滚筒输送机适用于各类箱、包、托盘等件货的输送，散料、小件物品或不规则的物品需放在托盘上或周转箱内输送。能够输
17、送单件重量很大的物料，或承受较大的冲击载荷，滚筒线之间易于衔接过滤，可用多条滚筒线及其它输送机或专机组成复杂的物流输送系统。1.6 选题意义：输送机的产生不仅节省了运输时间，也节约了人力资源，大大提高了运输的效率。本设计以滚筒式输送机为例，对相关的机械机构进行设计 ，涉及工业工程涉及、机械制造等相关的知识，考察了学生对相关知识的运用。通过这次的毕业设计，也能让学生学到更多的知识，帮助他们在步入社会以后更多的适应工作岗位的要求。第二章 总体方案的设计2.1 辊子输送机特点及应用范围辊子输送机可以沿水平或较小的倾斜角度输送具有平底部件的成件物品,如板、棒、管、型材、托盘、箱类容品以及具有平底或直棱
18、的各种工件。它具有结构简单、运转可靠、维护方便、经济、节能等传统优点外，其突出的优点是与生产工艺过程有良好的相容性与配套性，以及功能的多样性，具体表现在：布置灵活，容易分段和连接，可根据需要，由直线、圆弧、水平、倾斜、 分支、合流等区段以及辅助装置，组成开式、闭式、平面、立体等各种形式的输送线路。功能多样，可以按重力式、动力式、积放式等多种输送方式输送或积存 物品，可以在输送过程中升降、移动、翻转物品，可以结合辅助装置，按直角、平行、上下等方式实现物品在辊子输送机之间或辊子输送机与其它输送设备之间的转运。便于和工艺设备衔接配套，衔接方式简易紧凑，有时可以直接作为工艺设备的物料输入和输出段。辊子
19、间的空隙部位便于布置各种装置和设备。物品输送平稳，停靠精确，便于对输送过程中的物品进行加工、装配、试验、分拣、包装等各种工艺性操作，便于对输送过程实现自动控制。2.2 结构形式 无动力链传动(A) 按输出方式 动力式 带传动齿轮传动积放式圆柱形 定轴式(B) 按辊子形式 圆锥形 （C ）按辊子支撑方式轮形 转轴式2.3 传动方式的选择2.3.1 链传动承载能力大，通用性好，布置方便，对环境适应性强，可在经常接触 油、水及温度较高的地方工作，是最常用的一种动力式辊子输送机。在多尘环境中工作时链条容易磨损，高速运行时噪音较大。链传动分单链传动和双链传动。单链传动结构布置紧凑，适用于轻载、低速、持续
20、运行的场合。双链传动适用于载荷较大，速度较高，起、制动比较频繁的场合。2.3.2 带传动运转平稳，噪音小，对环境污染少，允许高速运行，但不适宜在接触 油污的地方工作。带传动分平带传动、V 型带传动、 O 型带传动。平带传动承载能力较大，V 型带传动次之，O 型带最小。V 带或 O 带传动均适宜于辊子输送机圆弧段。O 带传动布置较为灵活。2.3.3 齿轮传动承载能力较大，传动精度高，使用寿命长，对环境适应性强，适用于重载，运行精度较高，起制动频繁，经常逆转的场合因为货物质量为 1.2 吨，需要根据需要调速，所以传动方式选为辊子对辊子链驱动的传动方式。2.4 输出方式的选择2.4.1 动力式辊子输送机动力式辊子输送机本身有驱动装置,辊子转动呈主动状态 ,可以严格控制物品运行状态，按规定的速度精确、平稳、可靠地输送物品，便于实现输送过程的自动控制。按传动方式分
