1、碼坯系統的參數設定 碼坯系統工作效率直接影響著制磚成本的高低，其工作效率越高，其磚坯單位數量能耗越低，反之，其工作效率越低，其磚坯單位數量能耗越高。現以年產量為6000萬塊磚的工廠設定：按照建材生產企業每年工作11個月、碼坯系統及配套磚坯生產系統每天工作8小時為準，其每小時產量應為塊/小時國家標準磚體尺寸： 24011553mm碼坯機一層碼坯數量： 279=243塊完成一次碼坯，碼坯機所耗時間：碼坯機完成一次碼坯其動作流程如圖2-3：下降夾坯上升行走下降放坯原點上升行走下降圖2-3 碼坯機工作流程完成一次碼坯，所耗時間包括：碼坯機分坯以及夾、放坯時間等。所以設定碼坯提升和行走消耗時間為31.6

2、s碼坯機提升高度（按最高點計算）：14115=1610mm=1.6m碼坯機行走路程長度：3m由于考慮到碼坯機運行過程中的定位誤差和重復定位誤差，最終估算設定：碼坯機行走速度為1m/s,升降速度為0.25m/s （1.640.25）+（321）=31.6s （2-1）設定碼坯機定位誤差和重復定位誤差：30003mm由每塊磚濕坯時重量3.5kg，則一層磚坯重量為：2433.5=850.5kg，考慮夾盤機構設計3t，配重設計1t。總重量設為10t行走減速機及電機的選用參數：設定行走輪直徑為250mm行走工作所需轉速： (2-2)大概傳動比（齒輪傳動比設為1）： (2-3) (2-4) (2-5) (

3、查資料鋼輪和鋼軌滾動摩擦系數為0.0160.02，在此取0.018） (2-6)提升減速機及電機的選用參數：設定升降輪直徑為190mm升降工作所需轉速： (2-7)升降減速機輸出轉速（齒輪傳動比設1）：大概傳動比：升降機構： (2-8)減速機及電機的選用根據式得出減速機的輸出扭矩為：查找相應資料，確定選用7.5KW電磁式三相異步制動電機，減速機選用K系列斜齒-螺旋錐齒輪減速機，傳動比為55.5。減速機型號為:KW107-56.37-YEJ7.5-B31-90-4P。K系列斜齒-螺旋錐齒輪減速機具有體積小，重量輕，傳遞轉矩大，性能優越等特點，是一種新穎減速傳動裝置。高剛性箱體，優質合金鋼的齒輪與

4、齒輪表面經滲碳淬火，齒面經高精度磨齒加工，傳動平穩噪音低，承載能力大，耗能低，傳動效率高，溫升低，壽命長等特點。 K系列斜齒減速機結構其主要外形尺寸及安裝尺寸如下：升降齒輪傳動設計及校核傳動裝置預期使命8年，單班制，傳動尺寸無嚴格限制，無嚴重過載。 設定升降機構傳動比i=1，則兩齒輪結構材料完全相同。采用7級精度標準齒輪傳動。齒輪材料選用45鋼，鍛件，調質230250HB，齒面粗糙度6.3。接觸疲勞強度設計計算： （3-1）式中：齒數比； 齒寬系數； 載荷系數：；工況系數，動載系數；齒向載荷分布系數，載荷分配系數，初值齒輪轉矩： （3-2）材料彈性系數重合度系數節點區域系數 螺旋角系數許用接觸

5、疲勞應力 齒輪接觸壽命系數 可得，許用接觸疲勞應力： （3-3）將上述所有參數值代入式（3-1），得，取，模數，中心距，齒寬 1、 相關參數的修正齒輪圓周速度： （3-4） 與初估0.5m/s相符，Z=40未變。故值無需修正。K及其他參數均未變，無需修正；直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸及參數保持不變。2、 彎曲疲勞強度校核 （3-5）式中： 齒形系數 應力修正系數重合度系數： （3-6）螺旋角參數： （3-7）許用彎曲疲勞應力： （3-8）將上述參數值代入式（3-5），得：滿足彎曲疲勞強度。 3、 齒輪結構設計齒輪結構如下圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）升降傳動齒輪4、 潤滑選擇工業齒輪油N320。

6、 升降軸1的設計設升降齒輪傳動比為升降軸=26r/min1=26r/min1、材料的選擇設計行走軸為實心軸，材料選擇為45號鋼，調質。查資料得：2、軸徑概略計算按轉矩T來計算，許用扭轉應力 予以降低，以補償彎矩的影響。對于實心軸，其強度條件式為： （3-9）改寫成計算軸的直徑的設計計算公式則為： （3-10）式中：T工作扭矩；軸的抗扭截面系數；P軸傳遞的功率（KW)；n軸的轉速（r/min）；C許用扭轉應力有關的系數。對于45號鋼，C=107-108。在此取=35，可得到d69.4mm。由上圖可知，考慮軸上減速機的安裝：軸伸尺寸，以及便于軸系零件的裝拆，采用階梯軸結構，各軸段的直徑和長度等如下

7、確定。（參看結構設計）3、 結構設計各軸段直徑設計:（如圖，從右往左） 最小安裝在聯軸器上鏈輪安裝軸段齒輪安裝軸段減速機安裝軸段鏈輪安裝軸段聯軸器安裝軸段各軸段長度設計：，4、 強度校核根據軸的結構,彎矩圖如下所示：根據合成彎矩: （3-11）扭矩： （3-12）當量彎矩： （3-13）圖3-7 升降軸1剪力、彎矩圖按彎扭組合作用，驗算軸的強度： （3-14）滿足強度要求。升降軸的設計同 軸。并為了提高強度，將減速器軸段直徑加大，設為。如圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）軸承的選用1、 軸承類型的選擇根據設計的相應條件要求，查機械設計手冊： GB/T281-1994，選擇調心球軸承1314。調心球

8、滾動軸承，主要承受徑向載荷，也可同時承受少量的雙向軸向載荷，外圈滾道為球面，具有自動調心功能。運用于彎曲剛度小的軸。當量動載荷： （3-15）當量靜載荷： （3-16）2、軸承工作能力的校核由公式可求得，軸承當量動載荷：所以按考慮。且當量動載荷為：28315.9，當量靜載荷： （3-17）合格。3、軸承壽命校核由公式： （3-18）滿足要求，合格。 鏈輪組件設計軸的設計1、材料的選擇設計行走軸為實心軸，材料選擇為45號鋼，調質。查資料，得：2、軸徑概略計算按轉矩T來計算，許用扭轉應力 予以降低，以補償彎矩的影響。對于實心軸，其強度條件式為： （3-19）改寫成計算軸的直徑的設計計算公式則為：

9、（3-20）式中：T為工作扭矩（N.mm）；為軸的抗扭截面系數（mm）；P為軸傳遞的功率（Kw)；n為軸的轉速（r/min）；C為許用扭轉應力有關的系數。對于45號剛，C=107-108;。在此取在此T為47000。可求得。1、結構設計（具體尺寸見圖紙）2、強度、剛度校核鏈輪組件軸強度、剛度校核步驟同升降軸，在此就不文字說明，校核結果合格。鏈輪的設計1、 材料的選擇選擇45號鋼，調質HB235。2、輪徑概略計算因鏈條選擇為滾子鏈16A（標準件），節距，滾子外徑，排距,內鏈板高度。則鏈輪齒數。所以可求得：分度圓直徑： （3-21）齒頂圓直徑: （3-22） （3-23）齒根圓直徑： （3-24）

10、分度圓弦齒高： （3-25） （3-26）最大齒根距離，偶數齒： （3-27）齒側凸緣（或排間槽）直徑： （3-28）2、鏈輪結構鏈輪結構如下圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）圖3-10 鏈輪齒輪軸承座的選用鏈輪組件中，軸承的選用步驟同升降系統的軸承選用一樣。最終確定選用帶座球軸承UCP208。平鍵的設計根據前面鏈輪組件軸的結構設計，選用平鍵。具體結構參看圖紙。則健的工作長度： （3-29）轉矩，查表，取平鍵連接許用擠壓應力。 （3-30）滿足擠壓強度。3.4 行走輪組件設計行走輪組件是用來提供小車行走的動力的裝置，其由電機提供動力，通過減速機帶動主動齒輪，與傳動齒輪嚙合，帶動行走軸的轉動。圖3-

11、11 行走輪組件三維示意圖減速機及電機的選用根據式（2-3）、（2-6），P=2KW，i=18.82。選擇擺線針輪減速機：BWD2-17-2.2根據使用場所及應用特點，電機選用2.2KW電磁式三相異步制動電機：YEJ100L2-4-2.2B系列擺線針輪減速機具有高速比和高效率。效率在90%以上，結構緊湊體積小。運轉平穩噪聲低，使用可靠、經久耐用壽命長，設計合理，維修方便。B系列擺線針輪減速機適用于24小時連續作制，并允許正反向運轉。行走齒輪傳動設計同升降齒輪，傳動裝置預期使命8年，單班制，傳動尺寸無嚴格限制，無嚴重過載。因設定升降機構傳動比i=1，則兩齒輪結構材料完全相同。采用7級精度標準齒輪

12、傳動。齒輪材料選用45鋼，鍛件，調質230250HB，齒面粗糙度6.3。1、接觸疲勞強度設計計算： （3-31）式中：齒數比 齒寬系數 載荷系數工況系數，動載系數齒向載荷分布系數，載荷分配系數，初值齒輪轉矩： （3-32）材料彈性系數重合度系數： （3-33）節點區域系數 螺旋角系數許用接觸疲勞應力 齒輪接觸壽命系數可得，許用接觸疲勞應力： （3-34）將上述所有參數值代入式（3-21），得，取，則模數，中心距，齒寬 （查表，齒寬系數取）2、 相關參數的修正齒輪圓周速度： （3-35）與初估1m/s相符，Z=40未變。故值無需修正。K及其他參數均未變，無需修正；直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸及參數

13、保持不變。3、 彎曲疲勞強度校核 （3-36）式中： 齒形系數 應力修正系數重合度系數： （3-37）螺旋角參數： （3-38）許用彎曲疲勞應力： （3-39）將上述參數值代入式（3-26），可得：，滿足彎曲疲勞強度。 4、 齒輪結構設計齒輪結構如下圖所示：（具體尺寸見設計圖紙）行走齒輪5、 潤滑選擇工業齒輪油N320。 行走驅動軸的設計因為行走齒輪傳動比為1則行走軸n=88r/min1=88r/min1、材料的選擇設計行走軸為實心軸，材料選擇為45號鋼。2、軸徑概略計算按轉矩T來計算，許用扭轉應力 予以降低，以補償彎矩的影響。對于實心軸，其強度條件式為： （3-40）改寫成計算軸的直徑的設計

14、計算公式則為： （3-41）式中：T為工作扭矩；為軸的抗扭截面系數；P為軸傳遞的功率（KW）；n為軸的轉速（r/min）；C為許用扭轉應力有關的系數。對于45號剛，C=107-108。在此取=35，可得到。3、結構設計各軸段直徑設計：（如圖，從右往左） 行走軸行走輪軸段襯套、軸承軸段光軸段齒輪、襯套、軸承軸段行走輪軸段各軸段長度設計：4、強度、剛度校核行走軸的強度剛度校核步驟同前升降軸校核，在此不作文字說明。校核合格。 行走輪的設計行走輪在輕軌上行走，根據重定位原則在一邊采用U槽形輪，另外一邊采用平面輪。1、 材料的選擇查找相關工程材料資料，決定行走輪材料選用ZG45，調質。其抗拉強度，屈服強

15、度，延伸率，沖擊韌性。2、輪徑概略計算由軸設計知，軸徑85mm用于行走輪。則設定輪中心孔直徑85mm，則輪徑設為280mm。且因為滑槽因素，設定輪槽深為30mm。3、結構設計行走輪結構如下圖所示：（具體尺寸參看設計圖紙） 行走輪2、 軸承座的選用根據行走軸的設計結構，查相關資料決定選用UCP318帶座球軸承。3、 平鍵的設計選擇根據行走輪軸組件的結構設計。查機械設計手冊，平鍵連接標準尺寸表，選用平鍵：2214用于行走輪和軸；2514用于齒輪和軸的配合。行走輪和軸：長L=85 mm,軸t=9 mm, 轂t1=5.4 mm。 齒輪和軸：長L=55 mm,軸t=9 mm, 轂t1=5.4 mm。具體結構參看圖紙。則鍵的工作長度： （3-42）轉矩，查表，取平鍵連接許用擠壓應力。 （3-43）滿足擠壓強度。（齒輪和軸的配合平鍵同理） 機架設計本機構的基準件為機架。機架材料選擇為Q235，矩形空心型鋼管。碳素鋼是機械工業中應用最廣的材料，其強度、韌性、塑形都比鑄鐵高，并能用熱處理等方法來改善其加工性能和機械性能。鋼零件的毛坯可用碾軋、鍛造、沖壓、鑄造或焊接等方法獲得。Q235主要用于工程結構。在此選用規格：高120mm、寬60mm、厚5mm。3、機架制