链式输送机传动装置的设计
1.1 带传动
带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一,主要有主动轮、从动轮和传动带组成。工作时靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主、从动轮间运动和动力的传递。
带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振及过载打滑以保护其他零件的优点。
1.2圆锥-圆柱齿轮传动减速器
YK系列圆锥-圆柱齿轮传动减速器适用的工作条件:环境温度为-40~40度;输入轴转速不得大于1500r/min,齿轮啮合线速度不大于25m/s,电机启动转矩为减速器额定转矩的两倍。YK系列的特点:采用一级圆弧锥齿轮和一、二、三级圆柱齿轮组合,把锥齿轮作为高速级(四级减速器时作为第二级),以减小锥齿轮的尺寸;齿轮均采用优质合金钢渗碳淬火、精加工而成,圆柱齿轮精度达到GB/T10095中的6级,圆锥齿轮精度达到GB/T11365中的7级;
减速器的选用原则:
(1)按机械强度确定减速器的规格。减速器的额定功率P1N 是按载荷平稳、每天工作小于等于10h、每小时启动5次、允许启动转矩为工作转矩的两倍、单向运转、单对齿轮的接触强度安全系数为1、失效概率小于等于1%等条件算确定.当载荷性质不同,每天工作小时数不同时,应根据工作机载荷分类按各种系数进行修正.减速器双向运转时,需视情况将P1N乘上0.7~1.0的系数,当反向载荷大、换向频繁、选用的可靠度KR较低时取小值,反之取大值。功率按下式计算:P2m=P2*KA*KS*KR ,其中P2 为工作功率; KA 为使用系数; KS 为启动系数; KR 为可靠系数。
(2)热功率效核.减速器的许用热功率PG适用于环境温度20℃,每小时100%连续运转和功率利用律(指P2/P1N×100%)为100%的情况,不符合上述情况时,应进行修正。(3)校核轴伸部位承受的径向载荷。
2结构设计
2.1V带传动
带传动设计时,应检查带轮的尺寸与其相关零部件尺寸是否协调。例如对于安装在减速器或电动机轴上的带轮外径应与减速器、电动机中心高相协调,避免与机座或其它零、部件发生碰撞。
2.2减速器内部的传动零件
减速器外部传动件设计完成后,可进行减速器内部传动零件的设计计算。
1) 齿轮材料的选择应与齿坯尺寸及齿坯的制造方法协调。如齿坯直径较大需用铸造毛坯时,应选铸刚或铸铁材料。各级大、小齿轮应该可能减少材料品种。
2) 蜗轮材料的选者与相对滑动速度有关。因此,设计时可按初估的滑速度选择材料。在传动尺寸确定后,校核起滑动速度是否在初估值的范围内,检查所选材料是否合适。
3) 传动件的尺寸和参数取值要正确、合理。齿轮和蜗轮的模数必须符合标准。圆柱齿轮和蜗杆传动的中心距应尽量圆整。对斜齿轮圆柱齿轮传动还可通过改变螺旋角的大小来进行调整。
根据设计计算结果,将传动零件的有关数据和尺寸整理列表,并画出其结构简图,以备在装配图设计和轴、轴承、键联结等校核计算时应用。
联轴器的选择
减速器的类型应该根据工作要求选定。联接电动机轴与减速器,由于轴的转速高,一般应选用具有缓冲、吸振作用的弹性联轴器,例如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器。减速器低速轴(输出轴)与工作机轴联接用的连周期,由于轴的转速较低,传递的转距较大,又因为减速器轴与工作机轴之间往往有较大的轴线偏移,因此常选用刚性可以移动联轴器,例如滚子链联轴器、齿式联轴器。
联轴器型号按计算转距进行选择。所选定的联轴器,起轴孔直径的范围应与被联接两轴的直径相适应。应注意减速器高速轴外伸段轴径与电动机的轴径不得相差很大,否则难以选择合适的联轴器。
链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。
链轮齿数
为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷,小链轮齿数多一些为好。但小链轮齿数也不宜过多,否则 =i 会很大,从而使链传动较早发生跳齿失效。链条工作一段时间后,磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄,在拉伸载荷F的作用下,链条的节距伸长。链条节距变长后、链绕上链轮时节圆d向齿顶移动。一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。为使磨损均匀,提高寿命,链轮齿数最好与链节数互质,若不能保证互质,也应使其公因数尽可能小。
链的节距
链的节距越大,理论上承载能力越高。但如上节所述:节距越大,由链条速度变化和链节啮入链轮产生冲击所引起的动载荷越大,反而使链承载能力和寿命降低。因此,设计时应尽可能选用小节距的链,重载时选取小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更好。
中心距和链长
链传动中心距过小,则小链轮上的包角小,同时啮合的链轮齿数就少;若中心距过大,则易使链条抖动。一般可取中心距a=(30~50)p,最大中心距 ≤80p。链条长度用链的节数 表示。按带传动求带长的公式可导出由此算出的链节数 须圆整为整数,最好取为偶数。 运用上式可解得由 求中心距a的公式:为便于安装链条和调节链的张紧程度,一般应将中心距设计成可调节的;或者应有张紧装置。
这种流水线设计需要参考具体情况。有没有爬坡、辊子重量、传动润滑状况、工作时产品总重量、产线速度、余量留余等参数都要考虑。不过很多因素都难以量化,只能凭经验。不过终归一条都是用来了解产线运行时的阻力。除此之外,产线启动时的扭矩有时候会大于产线运行扭矩,需要两相比较取大者来选取电机等等。所以没有办法非常近似的计算出所需扭矩。你所给出的这些参数基本够用,但摩擦系数、传动效率等需要你自己考虑。
电机选取需要你查样本手册。你这种链条传动的根本不需要用伺服、步进,用了也浪费。直接找本带减速器的普通电机样本,根据产线需要的运行速度,选定合适的减速比,再根据减速比、所需力矩选定电机功率。调速的话可以选调速电机或者自己配变频器来控制。如果实在不知道怎么选的话,所需力矩可以估大点。
辊筒可以直接买现成了,成本比自己加工低不少。直径感觉20mm稍有点细,间距15cm可行。当然密点效果更好,考虑下成本吧
24米流水线有点长,结构上用两端各放一个电机更佳,可以很大的降低疲劳强度和稳定性
链条选型不合适:可能选用的链条规格不符合实际需求。要根据链条的工作条件、负载、传动速度等因素综合考虑,选用合适的链条规格。建议检查所选用的链条和齿轮是否相符。
传动链条的张紧方式:链条传动需要进行适当的张紧,否则链条容易松垮。一般情况下,链条的张紧方式分为两种:手动张紧和弹性张紧。手动张紧需要人工调节张紧螺母,而弹性张紧则需要选用合适的张紧器。
传动链轮的制造误差:链轮的直径、齿数、齿形等参数的制造误差会影响到链条传动的紧密度。如果链轮的齿形不正确,链条就容易松垮。建议检查链轮的制造质量,确认齿形是否正确。
传动轴的偏差:传动轴的偏差会影响到链条传动的紧密度。如果传动轴的偏差较大,链条就容易松垮。建议检查传动轴的制造质量,确认偏差是否在允许范围内。
需要仔细检查这些可能出现的问题,并找出原因,逐一排除,才能解决链条松垮的问题。
尽管链式输送机的品种繁多,有些结构还比较复杂,但作为组成输送机的功能部件,基本上由下述几类组成。
1、原动机
原动机是输送机的动力来源,一般都采用交流电动机。视需要可以采用普通的交流异步电动机,或采用交流调速电动机。可调速的电动机有变极式的小范围内有级调速的电动机,也有能无级调速的变频、滑差交流电动机。采用可调速电机,电动机本身成本较高,但驱动装置的结构却比较简单。
2、驱动装置
驱动装置,又称为驱动站。通过驱动装置将电动机与输送机头轴连接起来,驱动装置的组成取决于其要实现的功能,通常驱动装置要实现的功能如下。
(1)降低速度
由于驱动电机的转速相对于输送链条运行速度的要求高得多,所以链式输送机必须有减速机构。减速机构通常有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和履带驱动机构等。
(2)机械调速
输送链条的运行速度如需在一定范围内变动,虽然可通过电动机调速来实现,由于单纯用电动机调速会有电机转速低输出转矩小的弊病,所以在驱动装置中设置机械调速装置,如机械无级变速机与变速箱等。
(3)安全保护
链式输送机工作过程中要求有安全保护与紧急制动的功能,安全保护设备与制动设备大都设置在驱动站的高速运行部分。
3、线体
链式输送机的线体是直接实现输送功能的关键部件。它主要由输送链条、附件、链轮、头轴、尾轴、轨道、支架等部分组成。
正确设计线体一定要注意输送链条与传动链条的区别,尽管两者在结构上有时可能很相似,甚至完全一样(例如短节距精密滚子链既可作传动用又可作输送用),但在功能上仍然是有区分的。输送链需要具备承载物品以及在轨道上运行的功能,所以,正确分析输送链的受力情况及其力流(即物料重力传送到输送的支承轨道上所流经的路程)分布是很重要的,设计线体时应遵循力流路线最短与力流路线所经过的各零件尽可能等强度的原则。
4、张紧装置
张紧装置用来拉紧尾轴,其作用在于:
①保持输送链条在一定的张紧状态下运行,消除因链条松弛使链式输送机运行时出现跳动、振动和异常噪声等现象。
②当输送链条因磨损而伸长时,通过张紧装置补偿,保持链条的预紧度。张紧装置有重锤张紧与弹簧张紧两种方法,张紧装置应安装于链式输送机线路中张力最小的部位。
5、电控装置
电控装置对单台链式输送机来说,其主要功能是控制驱动装置,使链条按要求的规律运行。但对由输送机组成的生产自动线,如积放式悬挂输送线、带移行器等转向装置的承托式链条输送线设备,它的功能就要广泛得多。除了一般的控制输送机速度外,还需完成双(多)机驱动的同步、信号采集、信号传递、故障诊断等使链条自动生产线满足生产工艺要求的各种功能。
1。交付货物的多样性
链式输送机可以运输几乎所有类型的货物:散装货物,如:面粉、水泥、粉煤灰、煤和矿石等。小物件,如电子元件、机械零件、罐装和瓶装物品等。大物件,如整个家用电器和整台机器(如自行车、摩托车、汽车等),各种货物,如S盒。以重量计的物品,小到几克的电子元件,大到十几吨的货物可以通过连锁进口。
2。严酷输送环绳的适应性
链条给料机能在各种恶劣环境下正常工作,无论是低温、高档、粉尘、有毒介质、腐蚀性介质和粗负荷等条件都能适应。因此,在低温、高温的冷库中为主线,粗放林带、灰土水泥厂和设备涂装线都愿意采用链式输送机。
三。货物交付方向的任意性
链式输送机不仅可以实现水平、垂直、倾斜输送,而且可以根据车间的环境条件进行波动输送,无需多机组组合。既能实现线性传递,又能使圆传递,使传递方向任意商品。
4。在操作过程中只需要精确和隐含的传递
链条输送机的运行是由传动链轮和链条啮合传动链来实现的,因此,没有弹性滑动带传动,从而保证了链条输送机的送料速度正确稳定,保证了同步传动的准确。因此,在自动化生产过程中,这一特性经常被用来控制生产线的节拍。
5。寿命长,效率高
输送机的寿命和效率取决于输入部件。输送链条的部件由各种不同性能的材料制成,但主要由金属制成。即使使用各种材质的链条,在设计制造时对输送机链条链条的整体性能和部分性能要求协调合理,因此与其他成件相比,输送链具有强度高、使用寿命长的特点。与链条和链轮相结合的是啮合传动。链条铰链内摩擦阻力小,因此该链条输送机具有使用寿命长、效率高等特点。