輪轂坯料自動(dòng)堆料機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p>　　輪轂坯料自動(dòng)堆料機(jī)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展，堆料機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種生產(chǎn)中。堆料機(jī)主要由堆料機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)及俯仰裝置、行走臺(tái)車、門柱及支架、司機(jī)室、進(jìn)料帶式輸送機(jī)聯(lián)接裝置等組成。不論在順行或逆行時(shí)，堆料機(jī)的行走速度都要保持相同的平鋪料層厚度，以保證礦石勻化效果。堆料機(jī)應(yīng)設(shè)除塵或?yàn)⑺?/p>

2、裝置，以減少料堆粉塵污染；堆料機(jī)卸料頭部裝有料堆高度探測(cè)器，能按一定節(jié)距隨料堆高度調(diào)節(jié)俯仰程度。堆料機(jī)作為散裝物料裝卸機(jī)械的使用是從上世紀(jì)初期開始的，它是由挖掘機(jī)演變來的。我國從20世紀(jì)60年代中期開始研發(fā)堆料機(jī)。經(jīng)過40余年的發(fā)展，國內(nèi)堆料機(jī)的設(shè)計(jì)制造水平有了很大提高尤其是從20世紀(jì)80年代后期，計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)有限元的分析計(jì)算的使用使得設(shè)計(jì)手段得到了極大的改善。同時(shí)從20世紀(jì)80年代初期開始到現(xiàn)在，已經(jīng)有幾十次的產(chǎn)品進(jìn)口、技術(shù)引

3、進(jìn)、合作制造，幾乎囊括了日本、美國、德國、法國、奧地利、意大利等世界上知名的散裝物料裝卸機(jī)械公司的產(chǎn)品，這些項(xiàng)目的是實(shí)施，對(duì)國內(nèi)制造商提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造水平起到了極大的促進(jìn)作用，使我國的堆料機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)生了巨大的變化。另外通過技術(shù)的不斷創(chuàng)新，國內(nèi)的制造商也陸續(xù)設(shè)計(jì)制造出了性能優(yōu)良的堆料機(jī)產(chǎn)品，逐漸的滿</p><p><b>　　第一章 堆料機(jī)簡介</b></p><p&

4、gt;　　1.1 堆料機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　堆料機(jī)主要由懸臂式堆料機(jī)、橋式刮板取料機(jī)和中心柱等組成，見圖1.1</p><p>　　圖1.1 1．懸臂式堆料機(jī)　2．橋式刮板取料機(jī)　3．中心柱</p><p>　　1.1.1 懸臂式堆料機(jī)</p><p>　　懸臂式堆料機(jī)支承在中心柱上層回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，堆料臂架鉸支在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上的支承上，其

5、上布置有膠帶運(yùn)輸機(jī)，配重則布置在堆料臂架的后部末端。懸臂堆料機(jī)能實(shí)現(xiàn)上下變幅和沿料場(chǎng)圓周方向回轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)平臺(tái)靠一回轉(zhuǎn)支承與中心柱相連，回轉(zhuǎn)支承在一套回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)堆料機(jī)繞中心柱作圓周運(yùn)動(dòng)。液壓系統(tǒng)中的液壓動(dòng)力站驅(qū)動(dòng)液壓油缸，使堆料臂上仰或下俯。膠帶機(jī)在堆料機(jī)回轉(zhuǎn)和變幅復(fù)合運(yùn)動(dòng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)定方式的堆料功能。</p><p>　　1.1.2 橋式刮板取料機(jī)</p><p>　　橋式刮板

6、取料機(jī)由箱形梁、行走端梁、刮板系統(tǒng)和料耙系統(tǒng)組成。行走端梁上設(shè)置傳動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)取料機(jī)沿料場(chǎng)圓周方向運(yùn)行。箱形梁一端支承在行走端梁上，另一端鉸支在中心柱下回轉(zhuǎn)支承外圈上，支承整個(gè)取料機(jī)繞中心柱回轉(zhuǎn)。刮板取料系統(tǒng)布置在箱梁下面，刮板鏈在中心柱一端的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)下循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)取料功能?！　≡O(shè)置在箱形梁一側(cè)的料耙在液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下，沿料堆的橫端面上將物料耙落，輔助刮板系統(tǒng)完成取料工作。在料耙往復(fù)運(yùn)動(dòng)、行走端梁沿料場(chǎng)圓周方向進(jìn)給的同時(shí)，經(jīng)刮板系

7、統(tǒng)刮取物料，完成其取料過程?！　《蚜虾腿×项A(yù)定方式均由可編程控制系統(tǒng)按照預(yù)編程序進(jìn)行控制。為適應(yīng)自動(dòng)化工藝流程、調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)及特殊工況的處理，堆取料機(jī)設(shè)置了自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和機(jī)旁控制三種控制方式，三種方式各自獨(dú)立。</p><p>　　1.2 堆料機(jī)的分類</p><p>　?。?） 臂式斗輪堆取料機(jī)：　臂式斗輪堆取料機(jī)是一種連續(xù)、高效的散狀物料裝卸輸送機(jī)械，它廣泛應(yīng)用于火電廠、港口

8、碼頭、鋼鐵冶金、建材水泥、礦山、化工、煤炭與焦化廠等原料儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)，可實(shí)現(xiàn)煤炭、礦石、化工原料等散狀物料的堆取、轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸的連續(xù)作業(yè)。</p><p>　　（2） 搖（動(dòng)）臂混勻堆料機(jī)：搖（動(dòng)）臂混勻堆料機(jī)是一種連續(xù)、高效的散狀物料裝卸輸送機(jī)械，它應(yīng)用于鋼鐵冶金、港口碼頭、建材水泥、礦山、化工等行業(yè)大型現(xiàn)代化原料儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)煤炭、礦石、化工原料等散狀物料的堆取、轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸的連續(xù)作業(yè)。</p><p

9、>　　（3） 搖臂堆料機(jī)：搖臂堆料機(jī)是一種連續(xù)、高效的散狀物料裝卸輸送機(jī)械，它應(yīng)用于鋼鐵冶金、港口碼頭、建材水泥、礦山、化工等行業(yè)大型現(xiàn)代化原料儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)煤炭、礦石、化工原料等散狀物料的堆取、轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸的連續(xù)作業(yè)。</p><p>　　（4） 門式斗輪堆料機(jī)：門式斗輪堆取料機(jī)是一種連續(xù)、高效的散狀物料裝卸輸送機(jī)械，它廣泛應(yīng)用于火電廠、港口碼頭、鋼鐵冶金、建材水泥、礦山、化工、煤炭與焦化廠等原料儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)，可實(shí)

10、現(xiàn)煤炭、礦石、化工原料等散狀物料的堆取、轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸的連續(xù)作業(yè)。</p><p>　?。?） 圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)：圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)是一種連續(xù)、高效的散狀物料裝卸輸送機(jī)械，它廣泛應(yīng)用于火電廠、建材水泥、礦山、化工、煤炭等原料儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)，可實(shí)現(xiàn)煤炭、礦石、化工原料等散狀物料的堆取、轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸的連續(xù)作業(yè)。</p><p><b>　　第二章 方案設(shè)計(jì)</b></p>

11、<p><b>　　2.1總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　汽車輪轂沖壓剪切下料后,需要酸洗除銹,為提高效率和質(zhì)量,要求坯料有序地排放在料架上。自動(dòng)推料機(jī)應(yīng)具有以下功能：</p><p>　　（1） 推料過程自動(dòng)完成</p><p>　?。?） 從下料機(jī)上自動(dòng)接料</p><p>　　（3） 設(shè)計(jì)兩種規(guī)

12、格料架</p><p>　　（4） 自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警</p><p>　?。?） 料道高度 1.1m</p><p>　?。?） 節(jié)拍 30S/件</p><p>　　酸洗槽規(guī)格 1.8 X 3（m）</p><p>　　輪轂坯料的垂直高度為260mm </p>

13、<p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)說明任務(wù)及要求，本次設(shè)計(jì)的根本任務(wù)是把輪轂壞料有序地排列到料架中使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。要點(diǎn)是: （1） 自動(dòng)化。 </p><p><b>　?。?） 有序擺放。</b></p><p>　　自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)部分要用涉及到控制動(dòng)力，很自然地要用到機(jī)電傳動(dòng)。即以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)械。將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電機(jī)的選擇用交流伺服電動(dòng)機(jī)，它與普通電

14、機(jī)相比具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　（1） 調(diào)整范圍廣，伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著控制電壓改變，能在寬廣的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；</p><p>　?。?） 轉(zhuǎn)子的慣性小，即能實(shí)現(xiàn)迅速啟動(dòng)，停轉(zhuǎn)；</p><p>　?。?） 控制功率小，過載能力強(qiáng)，可靠性好。</p><p>　　整個(gè)過程主要以下兩個(gè)環(huán)節(jié)：</p><p>　　

15、（1） 推料器把輪轂坯料推到升降機(jī)上； </p><p>　?。?）由升降機(jī)上的推料器把輪轂坯料推進(jìn)小車內(nèi)。</p><p>　　中間過程升降機(jī)要起降，由于傳動(dòng)的多環(huán)節(jié)性，控制系統(tǒng)要有自動(dòng)的測(cè)量控制信號(hào)，選用傳感器，其類似于人的感覺器官。它把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為易測(cè)信號(hào)。傳送給測(cè)量系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理環(huán)節(jié)，控制信號(hào)的處理要用到繼電器---接觸器控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)過程的邏輯性，要用到時(shí)可編程序控制器。輪

16、轂坯料自動(dòng)輸送流程簡圖如下圖2.1：</p><p>　　圖2.1 輪轂坯料自動(dòng)輸送流程簡圖</p><p><b>　　2.2具體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.2.1 裁板機(jī)推料器動(dòng)力的選擇</p><p><b>　　可選動(dòng)力有：</b></p><p>　　

17、（1） 電動(dòng)機(jī) 1）螺旋傳動(dòng)　　2）鏈傳動(dòng)　　3）帶傳動(dòng)</p><p><b>　?。?） 氣缸</b></p><p><b>　　（3） 液壓缸</b></p><p>　　考慮到現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境（輪轂坯料下料后有大量的銹渣，在沖擊條件下有下落）從而去除螺旋傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)。因?yàn)樗鼈円笥邢鄬?duì)清潔的工作環(huán)境。帶傳動(dòng)平穩(wěn)性和

18、精確性相對(duì)較差，去除。液壓設(shè)備功率大，輔助設(shè)備要求較高，考慮到此推料器推力不大，而氣缸具有設(shè)備簡單，氣源方便的優(yōu)點(diǎn)。因此選用氣缸作為裁板機(jī)推料器的動(dòng)力。</p><p>　　2.2.2料架內(nèi)堆料層數(shù)、數(shù)量、相對(duì)位置的確定</p><p>　　酸洗槽規(guī)格為：1.8×3(m)，輪轂坯料的垂直高度為260mm，估算輪轂坯料的重量，設(shè)計(jì)料架內(nèi)裝三層坯料，估算坯料重心，設(shè)計(jì)坯料與料架底面成

19、11度垂直擺放，綜合空間性此角度較為合適。綜上所述，根據(jù)輪轂坯料空間幾何尺寸確定輪轂坯料數(shù)量為：第一層25個(gè)，第二層24個(gè)，第三層23個(gè)，共72個(gè)。</p><p>　　2.2.3升降機(jī)傳動(dòng)的選擇</p><p>　　由于要三層堆料，考慮傳動(dòng)的平穩(wěn)性，選擇螺旋傳動(dòng)。螺旋傳動(dòng)一般是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，或反過來將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)進(jìn)行能量和力的傳遞。</p><

20、;p>　　螺旋傳動(dòng)按螺紋間摩擦狀態(tài)又可分為滑動(dòng)螺旋，滾動(dòng)螺旋與靜壓螺旋三大類。</p><p><b>　　滑動(dòng)螺旋的特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?） 結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本低廉</p><p>　　（2） 當(dāng)螺紋升角小于摩擦角時(shí)，能自鎖</p><p><b>　　（3） 傳動(dòng)平穩(wěn)</

21、b></p><p>　?。?） 磨擦阻力大，效率較低，僅在0.3—0.7之間，自鎖時(shí)低于0.5，常在0.3—0.4之間</p><p>　?。?） 螺紋間有側(cè)向間隙，反向時(shí)有空行程，定位精度及軸向風(fēng)度較差</p><p><b>　?。?） 磨損快</b></p><p>　　（7） 低速及微調(diào)時(shí)可能出現(xiàn)爬行&l

22、t;/p><p>　　滑動(dòng)螺旋副常采用梯形螺紋，鋸齒形螺紋或矩形螺紋。矩形螺紋的特點(diǎn)：牙型為正方形，牙型角為0。傳動(dòng)效率高，但精度制造困難；螺紋強(qiáng)度比梯形螺紋，鋸齒螺紋低，對(duì)中精度低：螺紋副磨損后的間隙難于以補(bǔ)償佤修復(fù)。綜合考慮和對(duì)比各種傳動(dòng)副的特點(diǎn)及機(jī)器傳動(dòng)的要求選用矩形螺紋。</p><p>　　2.2.4升降機(jī)上推料器傳動(dòng)選擇</p><p>　　考慮到推料器要求

23、傳動(dòng)速度快，平穩(wěn)的特點(diǎn)，選擇鏈傳動(dòng)作為此推料器的傳動(dòng)裝置。因?yàn)殒渹鲃?dòng)能保持準(zhǔn)確的平穩(wěn)傳動(dòng)。傳動(dòng)效率高；結(jié)構(gòu)較為緊湊。作用在軸上的壓力較小；能在高溫低速重載條件下工作。</p><p>　　鏈條按功用不同可分為傳動(dòng)鏈，輸送鏈，起重曳引鏈和專用特種鏈，考慮到本機(jī)器的特點(diǎn)，選用傳動(dòng)鏈。</p><p><b>　　2.2.5小車方案</b></p><p

24、>　?。?） 小車能在水平方向移動(dòng)并能定位到任何位置；</p><p>　?。?） 料架能方便的安放到小車上，并且和小車相對(duì)位置要求精確；</p><p>　?。?） 小車傳動(dòng)用螺旋傳動(dòng)，動(dòng)力為交流伺服控制電機(jī)。</p><p>　　2.2.6料架輔助裝置</p><p>　　為了能使輪轂坯料準(zhǔn)確的擺放在料架上，設(shè)計(jì)輪轂坯料要求有導(dǎo)輥起

25、導(dǎo)向作用。此裝置動(dòng)力由一氣缸提供。由于輔助裝置上升幅度較小，氣缸的行程要求不大，根據(jù)氣缸的特點(diǎn)，能滿足工作要求。</p><p>　　2.2.7輸送時(shí)間分配</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的參數(shù)（節(jié)拍：30s/件）及各種傳動(dòng)的速度的合理性，分配時(shí)間簡述如下：</p><p>　　第一層堆料：裁板機(jī)推料器接收到傳動(dòng)命令后用3秒時(shí)間把輪轂坯料推到升降機(jī)的待輸送狀態(tài)，停

26、1秒鐘后用3秒返回待命位置。升降機(jī)推料器接收到傳動(dòng)信號(hào)后用5秒時(shí)間將輪轂坯料擺放到料架指定位置，停1秒后用5秒時(shí)間返回到原位置。料架輔助裝置和升降機(jī)推料器同時(shí)啟動(dòng)，用1秒時(shí)間托起，保持5秒后用1秒時(shí)間退回。小車在料架下落后啟動(dòng)，用1秒時(shí)間移動(dòng)1單元距離。到第25個(gè)輪轂坯料擺放好后小車用17秒時(shí)間快速退回到開始位置。</p><p>　　第二層堆料：裁板機(jī)推料器和升降機(jī)推料器動(dòng)作和第一層堆料相同。料架輔助裝置停止工

27、作。不同的是輪轂坯料到升降機(jī)待命位置后往上提升一單元距離，用３秒的時(shí)間提升，，然后再由升降機(jī)推料器把輪轂推到小車的指定位置。然后再用３秒的時(shí)間回退。到第４９個(gè)輪轂坯料擺放好后，小車迅速回退到初始位置。</p><p>　　第三層推料：和第二層堆料基本相同，不同的是升降機(jī)要向上提升兩單元距離(一單元距離為輪轂壞料在升降機(jī)上擺放時(shí)的垂直高度）。到第７２個(gè)輪轂壞料擺放好后，報(bào)警機(jī)報(bào)警，將料架由起重機(jī)吊起放進(jìn)酸洗槽中。&

28、lt;/p><p>　　整個(gè)過程的時(shí)間分配簡單示意圖如下：</p><p>　　圖2.2 輸送第1----24個(gè)輪轂的時(shí)間簡單示意圖</p><p>　　圖2.3 輸送第25個(gè)輪轂的時(shí)間簡單示意圖</p><p>　　圖2.4輸送第26----49個(gè)輪轂的時(shí)間簡單示意圖</p><p>　　圖2.5 輸送第50個(gè)輪轂的時(shí)間

29、簡單示意圖</p><p>　　圖2.6　輸送第51----75個(gè)輪轂的時(shí)間簡單示意圖</p><p>　　上列圖圖表字母代號(hào)名稱：</p><p>　　A：截機(jī)板機(jī)推料器 B：升降機(jī) C：料架輔助裝置 D：升降機(jī)推料器</p><p>　　第三章 機(jī)電控制設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 傳感器概

30、述</p><p>　　3.1.1 傳感器的定義</p><p>　　信息處理技術(shù)取得的進(jìn)展以及微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應(yīng)的進(jìn)展。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測(cè)量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強(qiáng)，作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)組成，其重要性變得越來越明顯。

31、</p><p>　　最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件。國際電工委員會(huì)(IEC: International Electrotechnical Committee)的定義為：“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)”。按照 Gopel等的說法是：“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”，而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的

32、傳感器”。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它是被測(cè)量信號(hào)輸入的第一道關(guān)口。</p><p>　　3.1.2 傳感器的組成</p><p>　　傳感器一般由敏感器件與其他輔助器件組成。敏感器件是傳感器的核心，它的作用是直接感受被測(cè)物理量，并將信號(hào)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換輸出。一般把信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路歸為輔助器件，它們是一些能把敏感器件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理等有用的電信號(hào)的裝置。<

33、;/p><p>　　隨著集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)能把一些處理電路和傳感器集成在一起，構(gòu)成集成傳感器。進(jìn)一步的發(fā)展是將傳感器和微處理器相結(jié)合，裝在一個(gè)檢測(cè)器中形成一種心形的“智能化傳感器”。</p><p>　　3.1.3 傳感器的分類</p><p>　　目前對(duì)傳感器尚無一個(gè)統(tǒng)一的分類方法，但比較常用的有如下三種：</p><p>　?。?/p>

34、1） 按傳感器的物理量分類，可分為位移傳感器、力傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、氣體成份等傳感器；</p><p>　?。?） 按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器；</p><p>　　（3） 按傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量（“１”和"０”或“開”和“關(guān)”）的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈

35、沖或代碼的數(shù)字型傳感器。</p><p>　　（4） 按信號(hào)變換特征分類，可分為物性型傳感器和結(jié)構(gòu)性傳感器。</p><p>　　（5） 按傳感器與被測(cè)量之間的關(guān)系分類，可分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器和能量控制型傳感器。</p><p>　?。?） 按傳感器輸出量的性質(zhì)來分，可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。</p><p>　　3.1.4 傳感器的

36、靜態(tài)特性</p><p>　　傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。</p><p>　　3.1.5 傳感器的

37、動(dòng)態(tài)特性</p><p>　　所謂動(dòng)態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。</p&g

38、t;<p>　　3.1.6 傳感器的線性度</p><p>　　通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。</p><p>　　擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差

39、的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。</p><p>　　3.1.7 傳感器的靈敏度</p><p>　　靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。</p><p>　　它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。</p

40、><p>　　3.1.8 傳感器的分辨力</p><p>　　分辨力是指傳感器可能感受到的被測(cè)量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。</p><p>　　通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同

41、，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。</p><p>　　3.1.9 電阻式傳感器</p><p>　　電阻式傳感器是將被測(cè)量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式傳感器、壓阻式傳感器、熱電阻傳感器、電位計(jì)式傳感器等。</p>

42、<p>　?。?） 電阻應(yīng)變式傳感器</p><p>　　傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　（2） 壓阻式傳感器</p><p

43、>　　壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。</p><p>　　用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用

44、最為普遍。</p><p>　?。?） 熱電阻傳感器</p><p>　　熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測(cè)量-200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。</p>&

45、lt;p>　?。?） 電位計(jì)式傳感器</p><p>　　電位計(jì)式傳感器有直線位移型、角位移型和非線性型等，不管是哪種類型的傳感器，都是由線圈、骨架和滑動(dòng)觸頭等組成。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，精度高，性能穩(wěn)定，受環(huán)境因素影響小，使用方便。</p><p>　　3.1.10電容式傳感器</p><p>　　電容式傳感器是將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種結(jié)構(gòu)型

46、傳感器，它實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。</p><p>　?。?） 變極距型電容式傳感器</p><p>　　變極距型電容式傳感器是兩塊平行板之間介質(zhì)的介電常數(shù)和相互覆蓋面積保持不變，只改變電容機(jī)板之間的距離所得到的一種傳感器，主要應(yīng)用于壓力的測(cè)量。在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高傳感器的靈敏度，增大線性工作范圍和克服外界條件（如電源電壓、環(huán)境溫度等）的變化對(duì)測(cè)量精度的影響，常常采用差動(dòng)型電

47、容式傳感器。</p><p>　　（2） 變面積型電容式傳感器</p><p>　　變面積型電容式傳感器是兩塊平行板之間介質(zhì)的介電常數(shù)和距離保持不變，只改變極板見覆蓋面積所得到的一種傳感器，分為角位移型傳感器和線位移型傳感器。適用于較大角位移和線位移的測(cè)量。</p><p>　?。?） 變介電常數(shù)型電容式傳感器</p><p>　　變介電常數(shù)

48、型電容式傳感器是兩塊平行板之間的相互覆蓋面積和距離保持不變，只改變介電常數(shù)所得到的一種傳感器，主要用來檢測(cè)容器中液面高度、片狀材料的厚度等。</p><p>　　3.1.11電感式傳感器</p><p>　　利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量如位移、壓力、流量、振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈自感量或電感量的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，這種裝置稱為電感式傳感器。它的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，工作精

49、度高，零點(diǎn)穩(wěn)定，輸出功率較大。按轉(zhuǎn)換方式分為自感型電感式傳感器和互感型電感式傳感器。</p><p>　　3.1.12 傳感器的發(fā)展方向</p><p>　?。?） 向高精度發(fā)展： </p><p>　　隨著自動(dòng)化生產(chǎn)程度的不斷提高，對(duì)傳感器的要求也在不斷提高，必須研制出具有靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產(chǎn)自動(dòng)化的可靠性。目前能生產(chǎn)萬分

50、之一以上的傳感器的廠家為數(shù)很少，其產(chǎn)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。</p><p>　　（2） 向高可靠性、寬溫度范圍發(fā)展： </p><p>　　傳感器的可靠性直接影響到電子設(shè)備的抗干擾等性能，研制高可靠性、寬溫度范圍的傳感器將是永久性的方向。提高溫度范圍歷來是大課題，大部分傳感器其工作范圍都在-20℃～70℃，在軍用系統(tǒng)中要求工作溫度在-40℃～85℃范圍，而汽車鍋爐等場(chǎng)合要求傳感器的溫度要求

51、更高，因此發(fā)展新興材料（如陶瓷）的傳感器將很有前途。 </p><p>　?。?） 向微型化發(fā)展： </p><p>　　各種控制儀器設(shè)備的功能越來越大，要求各個(gè)部件體積能占位置越小越好，因而傳感器本身體積也是越小越好，這就要求發(fā)展新的材料及加工技術(shù)，目前利用硅材料制作的傳感器體積已經(jīng)很小。</p><p>　　（4） 向微功耗及無源化發(fā)展： </p>

52、<p>　　傳感器一般都是非電量向電量的轉(zhuǎn)化，工作時(shí)離不開電源，在野外現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地方，往往是用電池供電或用太陽能等供電，開發(fā)微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發(fā)展方向，這樣既可以節(jié)省能源又可以提高系統(tǒng)壽命。目前，低功耗損的芯片發(fā)展很快，如T12702運(yùn)算放大器，靜態(tài)功耗只有1.5μA，而工作電壓只需2～5V。 </p><p>　?。?） 向智能化數(shù)字化發(fā)展： </p><p

53、>　　隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，傳感器的功能已突破傳統(tǒng)的功能，其輸出不再是一個(gè)單一的模擬信號(hào)（如0～10mV），而是經(jīng)過微電腦處理好后的數(shù)字信號(hào)，有的甚至帶有控制功能，這就是所說的數(shù)字傳感器。</p><p>　　3.2可編程控制概述</p><p>　　3.2.1可編程控制器概論</p><p>　　可編程控制器，英文稱Programmable Logic Cont

54、roller，簡稱PLC。</p><p>　　3.2.2 可編程控制器基本原理</p><p>　　PLC是基于電子計(jì)算機(jī)，且適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作的電控制器。它源于繼電控制裝置，但它不像繼電裝置那樣，通過電路的物理過程實(shí)現(xiàn)控制，而主要靠運(yùn)行存儲(chǔ)于PLC內(nèi)存中的程序，進(jìn)行入出信息變換實(shí)現(xiàn)控制。</p><p>　　3.2.3可編程控制器實(shí)現(xiàn)控制的要點(diǎn)</p>

55、;<p>　　入出信息變換、可靠物理實(shí)現(xiàn)，可以說是PLC實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本要點(diǎn)。</p><p>　　入出信息變換靠運(yùn)行存儲(chǔ)于PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序(不可更改)，又有用戶自行開發(fā)的應(yīng)用（用戶）程序。系統(tǒng)程序提供運(yùn)行平臺(tái)，同時(shí)，還為PLC程序可靠運(yùn)行及信號(hào)與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計(jì)。什么樣的控制要求，就應(yīng)有什么樣的用戶程序。</p

56、><p>　　可靠物理實(shí)現(xiàn)主要靠輸人（INPUT）及輸出（OUTPUT）電路。PLC的I/O電路，都是專門設(shè)計(jì)的。輸入電路要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，以去掉高頻干擾。而且與內(nèi)部計(jì)算機(jī)電路在電上是隔離的，靠光耦元件建立聯(lián)系。輸出電路內(nèi)外也是電隔離的，靠光耦元件或輸出繼電器建立聯(lián)系。輸出電路還要進(jìn)行功率放大，以足以帶動(dòng)一般的工業(yè)控制元器件，如電磁閥、接觸器等等。 </p><p>　　3.2.4 可編程

57、控制器實(shí)現(xiàn)控制的過程</p><p>　　簡單地說，PLC實(shí)現(xiàn)控制的過程一般是：</p><p>　　輸入刷新--再運(yùn)行用戶程序--再輸出刷新--再輸入刷新--再運(yùn)行用戶程序--再輸出刷新……永不停止地循環(huán)反復(fù)地進(jìn)行。</p><p>　　3.2.5 可編程控制器實(shí)現(xiàn)控制的方式 </p><p>　　用這種不斷地重復(fù)運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制稱掃描方式

58、。是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的一種方式。此外，計(jì)算機(jī)用于控制還有中斷方式。在中斷方式下，需處理的控制先申請(qǐng)中斷，被響應(yīng)后正運(yùn)行的程序停止運(yùn)行，轉(zhuǎn)而去處理中斷工作（運(yùn)行有關(guān)中斷服務(wù)程序）。待處理完中斷，又返回運(yùn)行原來程序。哪個(gè)控制需要處理，哪個(gè)就去申請(qǐng)中斷。哪個(gè)不需處理，將不被理睬。顯然，中斷方式與掃描方式是不同的。</p><p>　　在中斷方式下，計(jì)算機(jī)能得到充分利用，緊急的任務(wù)也能得到及時(shí)處理。但是，如果同時(shí)來了

59、幾個(gè)都要處理的任務(wù)該怎么辦呢？優(yōu)先級(jí)高的還好辦，低的呢？可能會(huì)出現(xiàn)照顧不到之處。所以，中斷方式不大適合于工作現(xiàn)場(chǎng)的日常使用。</p><p>　　3.2.6 可編程控制器基本特點(diǎn)</p><p>　　從討論P(yáng)LC的工作原理知，PLC的輸入與輸出在物理上是彼此隔開的，其間的聯(lián)系是靠運(yùn)行存儲(chǔ)于它的內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。它的入出相關(guān)，不是靠物理過程，不是用線路；而是靠信息過程，用軟邏輯聯(lián)系。它的工作

60、基礎(chǔ)是用好信息。</p><p>　　下面介紹PLC的四個(gè)特點(diǎn)：</p><p><b>　　（1） 功能豐富</b></p><p>　　PLC的功能非常豐富。這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統(tǒng)及存儲(chǔ)信息的內(nèi)部器件有關(guān)。</p><p>　　它的指令多達(dá)幾十條、幾百條，可進(jìn)行各式各樣的邏輯問題的處理，還可進(jìn)行各種類

61、型數(shù)據(jù)的運(yùn)算。凡普通計(jì)算機(jī)能做到的，它也都可作到。</p><p>　　它的內(nèi)部器件，即內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，種類繁多，容量宏大。它的內(nèi)部種種繼電器，相當(dāng)于中間繼電器，數(shù)量更多。內(nèi)存中一個(gè)位就可作為一個(gè)中間繼電器，存儲(chǔ)空間很大。</p><p>　　它的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器也很多，是繼電電路所望塵莫及的。小小的箱體或模塊，其內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器可達(dá)成百、成千。這也是因?yàn)橹灰脙?nèi)存中的一個(gè)字，再加一些

62、標(biāo)志位，即可成為定時(shí)器、計(jì)數(shù)器，所以才那么多。 </p><p>　　而且，這些內(nèi)部器件還可設(shè)置成丟電保持的，或丟電不保持的，即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。</p><p>　　它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)還可用以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，幾百、幾千、幾萬字的信息都可以存，而且，掉電后還不丟失。</p><p>　　PLC還有豐富的外部設(shè)備，可建立友

63、好的人機(jī)界面，以進(jìn)行信息交換。</p><p><b>　?。?） 使用方便</b></p><p>　　用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因?yàn)椋菏紫萈LC控制邏輯的建立是程序, 用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當(dāng)然要方便得多！</p><p>　　其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的模塊。而且，這

64、些模塊是配套的，已實(shí)現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。</p><p><b>　　（3） 工作可靠</b></p><p>　　用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非?？煽康?。這是因?yàn)镻LC在硬件與軟件兩個(gè)方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實(shí)上，如果PLC工作不可靠，就無法在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)用，也就不成其為PLC了。</p><p><b>　　1）

65、在硬件方面：</b></p><p>　　PLC的輸入輸出電路與內(nèi)部CPU是電隔離?？纱_保PLC程序的運(yùn)行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。PLC使用的元器件多為無觸點(diǎn)的，而且為高度集成的，數(shù)量并不太多，也為其可靠工作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。有的PLC的模塊可熱備，一個(gè)主機(jī)工作，另一個(gè)主機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)，但不參與控制，僅作備份。還有采用三取一的設(shè)計(jì)，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。這可使系統(tǒng)出故

66、障的機(jī)率幾乎為零，做到萬無一失。當(dāng)然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場(chǎng)合，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　2） 在軟件方面：</b></p><p>　　PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的"冒險(xiǎn)競爭"，其控制結(jié)果總是確定的；而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制，保證了PLC對(duì)

67、應(yīng)急情況的及時(shí)響應(yīng)，使PLC能可靠地工作。</p><p><b>　?。?） 經(jīng)濟(jì)合算</b></p><p>　　高新技術(shù)的使用必將帶來巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，這是科技是第一生產(chǎn)力的體現(xiàn)，也是高新技術(shù)生命力之所在。盡管使用PLC首次投資要大些，但從全面及長遠(yuǎn)看，使用PLC還是經(jīng)濟(jì)的。</p><p>　　3.2.7 可編程控制器基本應(yīng)用&

68、lt;/p><p>　　最初，PLC主要用于開關(guān)量的邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。如今，PLC不僅用于開關(guān)量控制，還用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實(shí)現(xiàn)大范圍、跨地域的控制與管理。PLC已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個(gè)重要的角色。</p><p>　　3.3機(jī)電控制電路及程序</p><p>　

69、　3.3.1 三個(gè)電機(jī)主電路:</p><p>　?。?） M1為升降機(jī)上的推料器的控制電機(jī) </p><p>　　（2） M2為升降機(jī)上的控制電機(jī) </p><p>　?。?） M3為小車的控制電機(jī)</p><p>　?。?） M1 KM3 KM5 為正轉(zhuǎn)繼電器 </p><p>　　

70、（5） KM2 KM4 KM6 為反轉(zhuǎn)繼電器</p><p><b>　　圖3.1 控制電機(jī)</b></p><p><b>　　圖3.2 控制電機(jī)</b></p><p>　　3.3.2 PLC外部接線圖</p><p>　　圖3.3 PLC外部接線圖</p><p>

71、;<b>　　3.3.3 梯形圖</b></p><p><b>　　圖3.3 梯形圖</b></p><p>　　3.3.4 指令語句圖</p><p>　　步序 指令 地址號(hào)</p><p>　　00 LD 400</p><p>　　01 OR

72、 430</p><p>　　02 ANI 401</p><p>　　03 ANI 430</p><p>　　04 OUT 430</p><p>　　05 LD 401</p><p>　　06 ANI 430</p><p

73、>　　07 ANI 451</p><p>　　08 OUT 431</p><p>　　09 LD 431</p><p>　　10 ANI 401</p><p>　　11 OUT 450</p><p>　　12

74、 K 5</p><p>　　13 LD 402</p><p>　　14 RST C460</p><p>　　15 LD 403</p><p>　　16 OUT C460</p><p>　　17 K

75、 25</p><p>　　18 MC 101</p><p>　　19 LD 404</p><p>　　20 OR 432</p><p>　　21 ANI 433</p><p>　　22 LD

76、 C460</p><p>　　23 ANI C461</p><p>　　24 OUT 432</p><p>　　25 LD 405</p><p>　　26 ANI 432</p><p>　　27 ANI

77、 451</p><p>　　28 LD 460</p><p>　　29 ANI 461</p><p>　　30 OUT 433</p><p>　　31 LD 433</p><p>　　32 ANI 451&l

78、t;/p><p>　　33 LD 460</p><p>　　34 ANI 461</p><p>　　35 OUT 433</p><p>　　36 LD 433</p><p>　　37 ANI 405</p&

79、gt;<p>　　38 OUT 451</p><p>　　39 K 3</p><p>　　40 MCR 101</p><p>　　41 LD 406</p><p>　　42 RST C461</p>&l

80、t;p>　　43 LD 407</p><p>　　44 OUT C461</p><p>　　45 K 49</p><p>　　46 MC 102</p><p>　　47 LD 404</p><p&

81、gt;　　48 OR 432</p><p>　　49 ANI 405</p><p>　　50 ANI 433</p><p>　　51 LD C461</p><p>　　52 OUT 432</p><p>　　

82、53 LD 405</p><p>　　54 ANI 432</p><p>　　55 ANI 452</p><p>　　56 LD C461</p><p>　　57 OUT 433</p><p>　　58

83、 LD 33</p><p>　　59 ANI 405</p><p>　　60 ANI 452</p><p>　　61 LDC 461</p><p>　　62 OUT 433</p><p>　　63 LD

84、 433</p><p>　　64 ANI 405</p><p>　　65 OUT 452</p><p>　　66 K 6</p><p>　　67 MCR 102</p><p>　　68 LD

85、 408</p><p>　　69 OR 434</p><p>　　70 ANI 409</p><p>　　71 ANI 435</p><p>　　72 OUT 434</p><p>　　73 LDI

86、 411</p><p>　　74 OUT M100</p><p>　　75 OUT 453</p><p>　　76 K 1</p><p>　　77 LDI 453</p><p>　　78 OUT

87、 434</p><p>　　79 LD 410</p><p>　　80 OR 435</p><p>　　81 ANI 408</p><p>　　82 ANI 434</p><p>　　83 O

88、UT 435</p><p>　　84 LDI 412</p><p>　　85 OUT 100</p><p>　　86 OUT 454</p><p>　　87 K 17</p><p>　　88

89、LDI 454</p><p>　　89 OUT 435</p><p><b>　　90 END</b></p><p><b>　　第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　4.1 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>

90、　　滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)零件，根據(jù)傳動(dòng)要求合理選擇鏈傳動(dòng)基本參數(shù)，決定鏈的型號(hào)，確定傳動(dòng)布置，選擇用鏈輪材料、結(jié)構(gòu)及電機(jī)匹配如下：</p><p>　?。?） 基本參數(shù)的確定</p><p><b>　　1）選擇鏈輪齒數(shù)</b></p><p>　　考慮到推料器的主要功用是將輪轂坯料推進(jìn)料架中，設(shè)計(jì)傳動(dòng)比為ｉ=1。鏈輪齒數(shù)越少，運(yùn)動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷都

91、增大；鉸鏈磨損和齒面磨損也隨之增加。鑒于鏈輪齒數(shù)的推薦值和設(shè)計(jì)機(jī)器的自身特點(diǎn)，取鏈輪齒數(shù)Z1=Z2=33。</p><p>　　2) 選定中心距和鏈節(jié)數(shù)LP和鏈節(jié)距P</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)機(jī)器自身的特點(diǎn)和功用可直接定=1970，選p=12.7</p><p><b>　　鏈節(jié)數(shù)　　　　　　</b></p><p&

92、gt;<b>　　（4.1）</b></p><p><b>　　==343.2</b></p><p><b>　　取=344 </b></p><p>　　3) 鏈傳動(dòng)的計(jì)算功率(KW)</p><p><b>　?。?.2）</b></p&g

93、t;<p>　　根據(jù)以上計(jì)算選擇鏈條型號(hào)為08A---1---344 GB/T1243---97</p><p>　　4) 鏈輪分度圓直徑d(mm)</p><p><b>　　(4.3)</b></p><p>　　5) 齒頂圓直徑 (mm)</p><p><b>　　(4.4)<

94、;/b></p><p>　　6) 分度圓弦齒高 (mm)</p><p><b>　　(4.5)</b></p><p>　　7) 齒根圓直徑 (mm)</p><p>　　(4.6) </p><p>　　8) 齒側(cè)凸緣直徑 (mm)</p><p>&l

95、t;b>　　（4.7）</b></p><p>　　9) 齒側(cè)圓弧半徑 (mm)</p><p><b>　?。?.8） </b></p><p>　　10) 滾子定位圓弧半徑 (mm)</p><p><b>　?。?.9）</b></p><p>　　

96、11） 滾子定位角(ｏ)</p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　?。?） 鏈傳動(dòng)的布置，張緊和潤滑</p><p>　　為了避免鏈條垂度過大時(shí)產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的抖動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)也可以增加鏈條與鏈輪的包角，設(shè)計(jì)裝置張緊輪。</p><p>　　合理的潤滑可以減緩磨損，減輕沖擊，延長鏈條使用壽命

97、。</p><p>　　1） 潤滑方式：人工潤滑。</p><p>　　2） 潤滑方法：用刷子或油壺定期在鏈條松邊內(nèi)，外鏈板間隙中注油。</p><p>　　3） 供油量：每班注油一次。</p><p>　　4） 潤滑油的粘度等級(jí)：ISO標(biāo)準(zhǔn)粘度等級(jí) VG150</p><p>　?。?） 鏈輪材料及齒面硬度<

98、;/p><p>　　鏈輪材料均選40鋼，熱處理后硬度40——50HRC</p><p><b>　?。?） 電機(jī)的選擇</b></p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算選用 德國SEW———EURODRIVE公司生產(chǎn)的制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 型號(hào)： RF63 DT80N4</p><p><b>　　4.2絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算<

99、;/b></p><p>　　4.2.1 升降機(jī)絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　（1） 各種參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　1） 工作長度h (mm) </p><p>　　由輪轂坯料在升降機(jī)上的垂直高度決定 h=2274=494 </p><p><b>　　2) 螺桿半徑 </

100、b></p><p><b>　?。?.11）</b></p><p>　　式中 F----軸向載荷（N） </p><p>　　Pp----許用壓強(qiáng)(MPa)</p><p>　　考慮到絲杠的端頭固定,由聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接</p><p><b>　　取</b&g

101、t;</p><p><b>　　3) 螺紋線數(shù) </b></p><p>　　要求具備自鎖，取螺紋線數(shù)為1</p><p>　　4) 螺母的軸向移動(dòng)速度v(m/s)</p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　式中 t----工作要求時(shí)間<

102、/p><p>　　5) 螺紋升角 (ｏ)</p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　6) 基本牙型高度H1 (mm)</p><p><b>　　H1=0.5P </b></p><p>　　=0.5 10=5

103、 （4.14）</p><p>　　7) 螺紋根部的寬度B(mm)</p><p>　　B=0.5P=5 （4.15）</p><p>　　8) 螺母高度H(mm)</p><p><b>　　（4.16）</b>&l

104、t;/p><p>　　取H=290 </p><p>　　9) 螺紋摩擦力矩 (N.mm)</p><p><b>　?。?.17）</b></p><p>　　式中 ----當(dāng)量摩擦角 </p><p>　　----螺旋線升角(ｏ)</p><p>　　1

105、0) 螺旋傳動(dòng)軸向支承面摩擦力矩 (N.mm)</p><p><b>　　當(dāng)為環(huán)形面支承時(shí)</b></p><p><b>　?。?.18） </b></p><p>　　式中 D0為環(huán)支承面的外徑（mm）</p><p>　　d0為環(huán)支承面的內(nèi)徑（mm）</p><p>

106、;　　11) 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距Mq (N.mm)</p><p><b>　?。?.19）</b></p><p>　　式中 ----螺旋傳動(dòng)徑向軸承摩擦力矩，無徑向支承時(shí)，此項(xiàng)為0。</p><p>　　12) 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)w（r/min）</p><p><b>　?。?.20）</b></p>

107、;<p>　　13) 驅(qū)動(dòng)功率（KW）</p><p><b>　　（4.21）</b></p><p>　　14) 輸出功率（KW）</p><p><b>　?。?.22）</b></p><p>　　式中 螺紋效率 （軸向載荷與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)取+號(hào)）</p>&l

108、t;p><b>　　15）自鎖性驗(yàn)算</b></p><p>　　鋼對(duì)耐磨鑄鐵f=0.10----0.12，取f=0.10 </p><p><b>　?。?.23）</b></p><p>　　由以上第5項(xiàng)知 故自鎖可靠。</p><p>　　(2) 電動(dòng)機(jī)的選擇</p>

109、<p>　　考慮到升降機(jī)的功率及以上絲杠的計(jì)算，選擇用德國SEW———EURODRIVE公司生產(chǎn)的制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。型號(hào)： RXF63 DV112M4</p><p>　　4.2.2 小車絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　(1) 各種參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　1）工作長度L(mm) </p><p>　　由小車的移動(dòng)長度決

110、定 L=2274=494 </p><p><b>　　2）螺桿半徑 </b></p><p><b>　?。?.24）</b></p><p>　　式中 F----軸向載荷（N） </p><p>　　Pp---許用壓強(qiáng)(MPa)</p><p>　　考慮到絲

111、杠的端頭固定,由聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　3）螺紋線數(shù) </b></p><p>　　考慮到小車速度不能太快，取螺紋線數(shù)為1</p><p>　　4）螺母的軸向移動(dòng)速度v（m/s）</p><p><b>

112、;　　（4.25）</b></p><p>　　式中 t----工作要求時(shí)間</p><p>　　5) 螺紋升角 (ｏ)</p><p><b>　?。?.26）</b></p><p>　　6) 基本牙型高度H (mm)</p><p>　　H1=0.5P

113、 （4.27）</p><p><b>　　=0.510=5</b></p><p>　　7) 螺紋根部的寬度B (mm)</p><p>　　B=0.5P=5 （4.28）</p><p&g

114、t;　　8) 螺母高度H (mm)</p><p><b>　?。?.29）</b></p><p><b>　　取H=220</b></p><p>　　螺紋摩擦力矩 (N.mm)</p><p><b>　?。?.30）</b></p><p>　　

115、式中 ----當(dāng)量摩擦角 </p><p>　　----螺旋線升角(ｏ)</p><p>　　10) 螺旋傳動(dòng)軸向支承面摩擦力矩 (N.mm)</p><p><b>　　當(dāng)為環(huán)形面支承時(shí)</b></p><p><b>　?。?.31）</b></p><p>　

116、　式中 D0為環(huán)支承面的外徑（mm）</p><p>　　d0為環(huán)支承面的內(nèi)徑（mm）</p><p>　　11) 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距Mq (N.mm)</p><p><b>　　（4.32）</b></p><p>　　式中 ----螺旋傳動(dòng)徑向軸承摩擦力矩，無徑向受力時(shí)，此項(xiàng)為0。由于只有絲杠本身自重，徑向受力忽略不計(jì)。

117、</p><p>　　12) 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)w（r/min）</p><p><b>　?。?.33）</b></p><p>　　13) 驅(qū)動(dòng)功率（KW）</p><p><b>　　（4.34）</b></p><p>　　14) 輸出功率（KW）</p>&l

118、t;p><b>　?。?.35）</b></p><p>　　式中 螺紋效率 （軸向載荷與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)取+號(hào)）</p><p>　　(2) 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　考慮到升降機(jī)的功率及以上絲杠的計(jì)算，選擇用德國SEW———EURODRIVE公司生產(chǎn)的制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。型號(hào)： RX63 DT100LS4</p>&l

119、t;p>　　4.3 料架輔助裝置設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)簡圖如圖4.1：</p><p>　　圖4.1 設(shè)計(jì)簡圖</p><p>　　取上下兩轉(zhuǎn)動(dòng)處間距離即AC=250mm，根據(jù)托輥尺寸設(shè)計(jì)輔助裝置下降25mm，即FC=25mm，</p><p>　　由幾何關(guān)系 FC=AC-AC

120、 （4.36）</p><p>　　250=250-250 求得 </p><p>　　FB=AB （4.37）</p><p>　　設(shè)計(jì)輔助右邊距料架下底內(nèi)壁為L2=120mm，左邊距料架下底內(nèi)壁為L1=10mm，由料架內(nèi)壁長L=1260mm，求得輔助裝置長度L3 </p><p>　　L3=L-L

121、1-L2 （4.38）</p><p>　　=1260-10-120=1130mm</p><p>　　根據(jù)裝置，設(shè)定DH=222mm，由幾何關(guān)系得：</p><p><b>　?。?.39）</b></p&g