目錄摘要本次設計的生產線用滾柱輸送機，使用電機為動力設備，通過電機根據實際情況調節速度經過鏈傳動的傳動帶帶動著傳動軸的轉動，從給貨物向前運輸提供了動力。對滾柱輸送機的關鍵部分結構和傳動系統進行了詳細的設計計算，并畫出了滾柱輸送機的三維建模圖和二維平面圖，滾柱輸送機是自動化生產不可或缺的一部分，通過研究滾柱輸送機可以促進自動化生產。關鍵字：滾柱；輸送機；鏈傳動；建模1緒論 第一章緒論1.1選題背景在我國改革開放幾十年以來，社會飛速發展。其中工業化占據這十分重要的地位，是實現社會主義現代化國家不可缺少的部分。任何技術產品，都是通過一步步改良而進步。隨著科學技術的發展，機械產品生產加工有了十分迅速的發展，流水線的生產方式提高了效率，因此，輸送機也就越來越重要了。輸送機即節省了運輸時間又節省了人力資源，提高了運輸的效率。如今的輸送機的發展已經日益完善，在近現代最廣泛使用的是皮帶輸送機，它所使用的材料主要是當時易于獲得的皮料而制成的，主要集中在二次工業革命時期。那時，輸送機被描述為“在槽里的兩個滾筒上旋轉的薄而柔軟的寬環皮帶或帆布帶”。此后，隨著工業化進程的發展，所需要生產的物件體積和重量趨向于大型化，材質也趨于多樣化。對輸送機的要求也變的越來越高。這些變化促進輸送機的發展，早期的簡便的帶式輸送機已經不能滿足現代市場需求，市場的需求導向則更加的青睞于承重更大的輸送設備，滾筒輸送機機的出現滿足了這一需求，滾筒輸送機輸送的貨物量更大，性能更加可靠，傳送更加安全。1.2國內外研究現狀伴隨著滾筒輸送機研發和制造的蓬勃發展,各種各樣形式的輥子在不同的生產環境中有了十分廣泛的應用。美國、日本、德國等發達國家在滾筒輸送機的研究和改進。近年來滾筒輸送機的設計制造已經進入了十分成熟的階段，并且已經具有較大規模的生產。現如今，滾筒輸送機具有較多的型號，品種也比較齊全，可以滿足不同行業的需求。同時，還有很多國家投入到對滾筒輸送機進行了標準化工作當中去，經過這些年的不斷努力和完善，實現了滾筒輸送機的系列化和標準化。而相對于我國滾筒輸送機的發展相對于西方發達國家起步較晚,輪筒輸送機在二十世紀八十年代才僅僅在生產車間的機械化流水線中得到應用,但是當時的滾筒輸送機大都是專用設備或者是非標設備，還沒有制作相應的國家標準，伴隨著我國工業的發展，我國開始采用大規模的輸送線來進行流水線式的生產。我國在滾筒輸送機的標準化、系列化和通用化方面也做了很多的工作[7]，隨著我國工業的迅速發展，例如一些汽車等大量零件的生產行業的崛起，出現了大量的機械自動化生產線，使得滾筒輸送機得到了廣泛的應用。體現在下列幾個方面：滾筒輸送機的應用范圍在不斷的擴大，幾乎在各行各業都有所應用。滾筒輸送機的規模不斷擴大，輸送的規模、速度和種類都得到了提高。形成了生產滾筒輸送機的專業生產鏈，國內有很多家滾筒輸送機的廠商能夠生產種類齊全的通用輸送機。如今的滾筒輸送機的生產技術水平和質量有很大的提高和改進。我國的滾筒輸送機行業標準于1993年正式實行。現如今我們使用的滾筒輸送機行業標準為2008年重新修訂實施的JB/T7012-2008。但是不同地區之間，滾筒輸送機的設計還是有很大的區別，有的有行業標準也有很大差異[7]。1.3輸送機的應用及特點滾柱輸送機是一種在兩側框架間排列若干輥子的連續輸送機,主要由輥子、機架、支架、驅動部份等組成，它主要是用來輸送箱體、塊狀物料或者托盤等，應用范圍廣泛。輸送機通過驅動裝置驅動安裝在框架間的輥子，依靠輥子和所輸送物品間的摩擦，完成輸送功能。其中輥子的驅動一般不使用單獨旋轉的驅動方式，而是將其裝配成組驅動，與電機配合輸出功率，再通過傳動來驅動輥子，與其他輸送機相比，具有結構簡單、運行平穩、維護方便等優點，最突出的優點是可以根據實際生產過程進行銜接和配套，其多功能性使得滾柱輸送機在運輸物品時具有明顯優勢。可以靈活的裝配線路:即可以筆直的運輸又可以以不同的彎曲角度運輸，可以根據需要選用單一或多分支的輸送線路。組裝配合比較簡單容易:可以使用輔助工件來彌補輸送設備的高度要求，模塊化的輸送結構，更易于和其他生產設備進行配合。運用廣泛:易于形成標準化，系統化。輸送機的產生不僅節省了運輸時間，也節約了人力資源，大大提高了運輸的效率。本設計以滾筒式輸送機為例，對相關的機械機構進行設計﹐涉及工業工程涉及、機械制造等相關的知識,考察了自己對相關知識的運用。通過這次的畢業設計，幫助在步入社會以后達到更多的適應工作崗位的要求。 第二章總體設計2總體設計2.1輸出方式的選擇滾筒輸送機的分類方法有很多種，按輸送有無動力可分為無動力式滾筒輸送機和動力式滾筒輸送機。按照輥子的形狀又可以分為圓柱輥子、圓錐輥子等。無動力滾筒輸送機自身無驅動裝置，滾筒的的轉動呈被動狀態，物品依靠人力、重力或者外部推動裝置移動。按布置可分為水平和傾斜兩種。水平布置依靠人力或外部推動裝置輸送物體，主要用于輸送物品重量輕、輸送距離短、工作不頻繁的場合。傾斜布置依靠物品的自身重力輸送，簡單使用。但不易控制物品的運行狀態，物品間有碰撞。適用于工序間短距離輸送。動力式滾筒輸送機自身具有驅動裝置，滾筒轉動呈主動狀態，可以嚴格控制物品的運行狀態，可以按照要求規定速度，平穩的運輸物品。生產線用輸送機應用動力式滾筒輸送機。2.2傳動方式的選擇帶傳動具有結構簡單，對環境影響小，傳動平穩，噪音小，傳動速度高，但不適宜在環境比較復雜的地方工作，帶傳動的打滑和易疲勞破環缺點明顯。鏈傳動的承載能力大，通過鏈輪輪齒與鏈條鏈節的嚙合來傳遞運動和動力，通用性好，布置方便對環境的適應性強。與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動的特性和又無整體打滑的現象，所以相對于帶傳動能夠保持準確的平均傳動比，傳動效率較高；又因鏈條不需要如帶一樣需要高的張緊，所以作用與軸上的徑向壓力較小；鏈傳動與帶傳動相比采用金屬材料制成，在同樣的使用條件下，鏈傳動的整體尺寸較小，結構較為緊湊，同時，鏈傳動能在高溫和潮濕的環境中工作[13]。鏈傳動分為單鏈傳動和雙鏈傳動，單鏈傳動結構布置緊湊，適用于輕載、低速、持續運行的場合。雙鏈傳動適用于載荷較大、速度較高、起、制動比較頻繁的場合。傳動方式選用鏈傳動的傳動方式，已知貨物較輕，速度較慢故采用單鏈傳動。2.3設計方案已知工作條件：輸送路線長度為10m；運行速度速度0.1m/s；成品桶的外形尺寸為外徑φ260mm；高度345mm。圖2.1滾柱輸送機機構簡圖本次設計的滾柱輸送機的機構簡圖如圖2.3所示，可適用于箱包、托盤等輸送、散料、小件物品需放在托盤上運輸，本次運輸的成品桶可依量放置在托盤上運輸，滾筒間易于銜接，結構簡單可靠性高，易于維護。結構形式：從驅動形式上來說可分為有無動力，電動滾筒等，按布局形式可分為水平運輸和轉彎運輸。采用動力驅動，水平運輸形式。動力方式：電機驅動，電動滾筒等。采用電機驅動的形式傳動方式：鏈輪，v型帶等。采用鏈輪傳動。滾柱輸送機又可稱為滾筒輸送機，其主要部件是滾筒作為牽引部件和承載部件。其中鏈式滾柱輸送機組成主要包括以下幾個部分：滾筒、傳動裝置、制動裝置等。通過電動機可以根據實際情況調節速度，輸出一定的速度由小鏈輪傳動到大鏈輪。大鏈輪固定在傳動軸上，鏈條的傳動帶動著傳動軸轉動。通過鏈輪的嚙合，動力傳動到了滾筒上，從而實現了鏈條帶動滾筒的轉動。其速度可以通過電機調節，以滿足生產的需要。 第三章滾筒的設計3滾筒的設計3.1滾筒的長度的確定滾筒長度L=W+B，其中W為物體的的寬度，B為寬度裕量，一般可取50-150。圖3.1貨物示意圖對于底部剛度很大的物件，在不影響正常輸送和安全的情況下，物件寬度可大于滾筒長度，一般取≥0.8B。

采用短滾筒的多滾筒輸送機，其輸送機寬度一般可參照圖3.2（a），按下式計算：

W=B+B1式中：W一輸送機寬度(mm)；

B--物品寬度(mm)；

B1

--寬度裕量(mm)，一般可取=50mm圖3.2多滾筒貨物示意圖當多滾筒少于4列時，只宜輸送剛度大的平底物品，物品寬度應大于輸送機寬度，可取W=(0.7～0.8)B，如圖3.1（b）所示。本次設計運輸的物體為成品桶，直徑260mm，高度為345mm，可采用圖3.1（a）的方式。為運輸方便，可設計為四個桶用一塊矩形支撐架的形式運輸，使運輸更有效率，運輸形式可見圖3.3。圖3.3貨物運輸方式即滾筒長度為L=W+B,其中w=560mm，取寬度裕量為50mm，即滾筒長度L=610mm通過查表可得滾筒長度應取L=630mm。表3.1輥子長度選擇輥子長度10012516020025031540050063080010001250140016003.2滾筒的間距的確定滾筒的間距需要輸送的物體始終有三個以上的滾筒同時支撐，一般可選用公式：P=(1/3)L（1）對于要求運輸比較平穩的物體，可選用公式：P=(1/4~1/5)L（2）其中：P為滾筒間距；L為滾筒長度；因為桶的運輸重量較輕，要求運行比較平穩，可選用公式（2）可得出P=130mm，滾筒間距應滿足表3.2的的規定，及選用近似值P=125mm。表3.2輥子間距選擇輥子間距5063801001251602002503153.3滾筒直徑滾筒受力主要摩擦力f以及成品桶重力G，設計輸送總質量為50kg，滾筒直徑D與輥子承載能力有關，可按下式選取：F≤式中：F一作用在單個滾筒上的載荷(N)；[F]一單個滾筒上的允許載荷(N)；作用在單個滾筒上的載荷F，與物品質量、支承物品的滾筒數以及物品底部特性有關，可按下式計算：

F=mgK式中：m一單個物品的質量(kg)：K1一單列滾筒有效支承系數，與物品底面特性及輥筒平面度有關，一般可取K1=0.7；對底部剛度很大的物品，可取K1=0.5：K2一多列滾筒不均衡承載系數，對雙列滾筒，取K2=0.7～0.8；對單列滾筒，取K2=1：n一支承單個物品的滾筒數；g一重力加速度，取g=9.81m/s。經過計算，查表3.3可得取D=76,取d=15，強度以足夠滿足要求。表3.3輥子直徑和軸徑輥子直徑D254050607689108133159輥子軸徑d6881012101215121520152025202530253035303540354045 第四章電機的選擇 第四章電機的選擇4電機的選擇4.1電機功率計算已知成品桶和托盤的總質量為50kg，傳動方式為鏈傳動，運行速度為0.1m/s，長度10m。選擇電機步驟如下：1.輥子對輥子鏈驅動型，指每相鄰兩個輥子以鏈環相連傳動，這種結構形適合于運送重載物件及需要頻繁停機，啟動和逆轉的場合。輥子對輥子型驅動輥子輸送機，驅動鏈條的牽引力PP式中:Q由實際驅動輥子數與滾子鏈損耗系數所確定的系數;W--每個動力輥子驅動的重力，N;Dr為輥子直徑Ds為鏈輪的節圓直徑，取值為70mm其中Q=[(1+i式中:i滾子鏈的損耗系數一般在1%至3%的范圍內，取決于使用工況，潤滑良好時取1%，潤滑不良時取3%;n驅動輥子數，最多可達150.根據本設計輸送長度，輥子直徑，間距等可得出為50;經計算可得Q=64.46。W=式中：a每m輸送機上的從動輥子數；WrWe根據估算W≈6000N。則計算可得

P電動機功率N：

N=式中：K電機裕量系數，K=1..15-1.3;PnV輸送機運行速度；η傳動總效率，η=η1×η2，η1為鏈條與鏈輪嚙合的效率，即電動機的功率

N=2.連續單鏈驅動輥子輸送機鏈條的牽引力PP式中：f摩擦系數；L--輸送機長度，m；DrDsWmWcRd傳動輥子（包括鏈輪不包括空心軸）的重力，N；Cd輸送機每m內傳動輥子數；Ri從動輥子單件重力，N；Ci輸送機每m從動輥子數；T=WP即電動機的功率N=綜合兩種方式可選擇額定功率3kw的電機。4.2電機的查表選擇可選擇Y系列三相異步電動機，Y系列電動機為全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，是按照國際電工委員會標準設計的，具有國際互換性的特點。用于空氣中不含易燃易爆或腐蝕性氣體的場所，適用于無特殊要求的機械上，如機床、泵、風機、運輸機、攪拌機、農業機械等，輸送機所需要的轉速不高，可選擇Y132M-8電機，滿足功率需求。表4.1電機選型電動機型號額定功率/KW滿載轉速（r/min）堵轉轉矩額定轉矩最大轉矩額定轉矩Y132S-82.27102.02.0Y132M-837102.02.0 第五章鏈條和鏈輪的選擇和設計 第五章鏈條和鏈輪的選擇和設計5鏈條和鏈輪的選擇和設計5.1鏈條的選擇表5.1滾子鏈規格和主要參數鏈號節距p排距pt滾子外徑d1max內鏈節內寬b1min銷軸直徑d2max鏈板高度h2max極限拉伸載荷(單排)Qmin每米質量(單排)qmmmmmmmmmmmmNkg/m08A12.7014.387.957.853.9612.07138000.6010A15.87518.1110.169.405.0815.09218001.0012A19.0522.7811.9112.575.9518.08311001.5016A25.4029.2915.8815.757.9424.13556002.6020A31.7535.7619.0518.909.5430.18867003.8024A38.1045.4422.2325.2211.1036.201246005.6028A44.4548.8725.4025.2212.7042.241690007.5032A50.8058.5528.5331.5514.2948.2622240010.1040A63.5071.5539.6837.8519.3460.3334700016.1048A76.2087.8347.6347.3523.3072.3950040022.60鏈條按用途不同可分為傳動鏈、輸送鏈和起重鏈，輸送鏈主要用在運輸中，本設計中的要輸送的的成品桶和托盤最大不超過500N托盤和滾筒之間的摩擦力f=μ其中μ為鋼的動摩擦系數，經過查表可知μ=0.05FN為托盤和成品桶的重量，為500N，則通過上式可得f=0.05?500=25N≤13.8KN，通過查表可知，08A的鏈條足以滿足承載能力的要求5.2鏈輪的選擇鏈輪設計主要是確定其結構和尺寸，選擇材料和熱處理方法。在鏈傳動中，鏈輪的作用是十分重要的，鏈輪的齒數對傳動的平穩性有著重大的影響，小鏈輪齒數少，可減少外廓尺寸，但齒數過少，會使運動的不均勻性和動載荷增加，使鏈條的多邊形效應增加。鏈條在進入和退出嚙合時，鏈節間的相對轉角增大；鏈傳動的圓周力增大，從整體上加速鉸鏈和鏈輪的磨損[13]。可見，小鏈輪的齒數不宜過小一般鏈輪的齒數Z1≥17，對于高速傳動或承受沖擊載荷的鏈傳動，另外一方面，在傳動比給定時，Z1大，大鏈輪齒數Z估計鏈速為0.6-3M/S選擇鏈輪的齒數皆為17傳動比為1。1.計算當量的單排鏈計算功率PcaP式中：KA——工況系數，可選值為1.0[13]KZ——主動鏈輪齒數系數，可選值為1.5[13]KP——多排鏈系數，雙排鏈時KP=1.75，三排鏈時KP——傳遞的功率，KW；P2.確定鏈條型號和節距P鏈條型號根據當量的單排鏈計算功率Pca、單排鏈額定功率Pc和傳主動輪轉速得到選用08A型P3.計算鏈節數和中心距初定中心距a0=（30~50）P，選擇aL鏈輪的中心距為滾筒的間距為125，選擇08A型號的鏈條，根據表確定節距P為12.7。故

LP0=212512.7+17+174.計算鏈速v，確定潤滑方式最大鏈速為

V=Z1潤滑方式采用油池潤滑。5.計算鏈輪直徑大鏈輪的分度圓直徑為

d1小鏈輪的分度圓直徑為

d2齒頂圓最大直徑：da=d+1.25P-d1=69.12+1.25×12.7-7.92=77mm齒頂圓最小直徑：da=d+P（1-1.6/z）-d1=69.12+12.7（1-1.6/17）-7.92=71.62mm齒頂圓平均直徑為：da=（77+71.62）/2=74.31mm齒根圓直徑為為：df=d-d1=69.12-7.92=61.2mm其中d1為滾子直徑鏈輪結構如下圖所示圖5.1鏈輪結構5.3鏈輪的材料表5.2鏈輪常用的材料和齒面硬度材料熱處理熱處理后的硬度應用范圍15，203540、50、ZG310-57015Cr、20Cr35MiMn、40Cr、35CrMoQ235、Q275普通灰鑄鐵夾布膠木滲碳、淬火、回火正火淬火、回火滲碳、淬火、回火淬火、回火焊接后退火淬火、回火50-60HBC160-200HBS40-50HBC50-60HBC40-50HBC140HBS260-280HBSz≤25，有沖擊載荷的主、從動輪在正常工作條件下，齒數較多的鏈輪無劇烈振動及沖擊的鏈輪有動載荷及傳遞較大功率的重要鏈輪使用優質鏈條的重要鏈輪中等速度、傳遞中等功率的較大鏈輪z＞25的從動鏈輪功率小于6kW、速度較高、要求傳動平穩的鏈輪本次設計的輸送機的鏈傳動，運行較為平穩，幾乎沒有沖擊載荷，則由表可知，鏈輪材料可選用45鋼，采用淬火、回火的熱處理形式，即可達到輸送機的輸送要求。 第六章滾動軸承的選擇6滾動軸承的選擇滾動軸承在如今的機械中使用的十分廣泛，它依靠主要原件間的滾動接觸來支承轉動零件的。滾動軸承已經發展成標準化，由專業的軸承工廠大量的生產和制造各種類型的常用軸承。滾動軸承具有啟動所需力矩小、旋轉精度高、選用方便等優點。其中深溝球軸承使用較為廣泛。深溝球軸承主要承受徑向載荷，也可同時承受小的軸向載荷。當量摩擦系數小。當其僅受徑向載荷時，接觸角為零。當深溝球軸承具有較大的徑向游隙時，具有角接觸球軸承的性能，可承受較大的軸向載荷。深溝球軸承的摩擦系數很小，極限轉速也很高，適合運用于旋轉速度高、噪音低、振動較小的場合，帶鋼板防塵蓋或橡膠密封圈的密封型軸承內預先填充了適量的潤滑脂，外圈帶止動環或凸緣的軸承，容易軸向定位，又便于外殼的安裝，最大負荷型軸承的尺寸與標準軸承相同。深溝球軸承結構簡單，與別的類型相比易于達到較高的制造精度，所以便于大批量生產，價格低，使用普遍。6.1軸承的選擇軸承所受載荷大小、方向和性質，是選擇軸承類型的主要依據。在輸送機運作過程中，滾筒主要承受徑向力，軸向力只是很小的一部分，根據設計滾筒直徑為75mm。滾筒長度L=630mm，且托盤和成品桶載重為50kg，在同一時刻，至少有3個滾筒同時支撐貨物，故單個滾筒承載為F=166，故單個軸承受的徑向力Fr=83N,當量動載荷P的一般計算公式為P=X式中：X,Y分別為徑向動載荷系數和軸向動載荷系數，其值見表Fr為軸承所受的徑向載荷，由上文可知Fr=83N,而本設計中幾乎不承受軸向載荷，則Fa=0.表6.1徑向動載荷系數X和軸向動載荷系數Y軸承類型相對軸向載荷單列軸承Fa/Fr≤eFa/Fr＞eFa/C0Fa/DXYXY深溝球軸承0.0250.0400.0700.1300.2500.5000.1720.3450.6891.031.382.07100.562.01.81.61.41.21.0表列出了深溝球軸承的單列軸承徑向載荷系數X和軸向載荷系數Y，由表6.1可知，X=1，Y=0。所以軸承的當量動載荷應為P=X計算所需軸承應具有的基本額定動載荷C可根據下是計算得出C=P其中C為軸承的基本額定動載荷；n為軸承的轉速；P為當量動載荷，由上文已知P=83N;；fp為載荷系數，查表6.2可得fft為溫度系數，查表6.3可得fLh為軸承的預期壽命，查表6.4可得Lε為壽命系數，對于球軸承，ε=3；對于滾子軸承，ε=10/3；其中n可根據下式得出n=式中：n為軸承的轉速；v為滾筒的線速度，已知條件為，v=0.1m/s；r為滾筒的半徑，r=38mm；故可計算出n=即可得出基本額定動載荷CC=P表6.2載荷系數載荷系數無沖擊或輕微沖擊中等沖擊強烈沖擊fp1.0-1.21.2-1.81.8-3.0軸承工作溫度/C100125150200250300溫度系數10.950.900.800.700.60機器類型預期計算壽命Lh不經常使用的儀器或設備，如閘門開閉裝置等短期或間斷使用的機械，中斷使用不致引起嚴重后果間斷使用的機械，中斷使用后果嚴重，如發動機輔助設備、流水作業線自動傳送裝置、升降機、車間吊車、不常使用的機床等每日8h工作的機械，如一般的齒輪傳動、某些固定電動機等24h連續工作的機械，如礦山升降機、紡織機械、泵、電機等300-30003000-80008000-1200012000-2000020000-120000表6.3溫度系數表6.4推薦的軸承預期計算壽命6.2軸承的校核軸承的基本額定壽命

L式中：LhCr為軸承的基本額定動載荷，6002軸承為5.58KNP為當量動載荷，即P=83N；L滿足軸承壽命要求6.3軸承座的選擇選用立式座外球面軸承UCP型，這種軸承座用兩個螺栓固定，通用性強。堅固耐用，價格低廉。在各種機械的傳動及輸送裝置上應用十分廣泛。 第七章鍵的選擇7鍵的選擇鍵是標準零件，通常用于實現軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉矩，有些還可以實現軸上零件的軸向固定或軸向滑移導向。鍵選擇包括型式選擇和尺寸選擇。鍵的類型應根據鍵聯接的結構特點、使用要求和工作條件選擇；鍵的尺寸應根據與標準規格和強度要求相符的要求取定。該鍵的主要尺寸是它的斷面尺寸(通常用鍵寬b×鍵高h表示)和L長度。鍵斷面大小b×h是由鍵的標準選擇的。鍵長L一般可以根據輪轂的長度來確定，即鍵長等于或略短于輪轂的長度；導平鍵則根據輪轂的長度和滑距來確定。軸的直徑為15mm，根據下圖可知，在12-17的范圍內，即鍵寬×鍵高=5×5，鍵長可選長度為10mm。表7.1普通平鍵的主要尺寸（摘自GB/T1096-2003）軸的直徑d6-8＞8-10＞10-12＞12-17＞17-22＞8-10＞8-10鍵寬b×鍵高h2×23×34×45×56×68×710×8軸的直徑d＞44-55＞50-58＞58-65＞65-75＞75-85＞85-95＞95-110鍵寬b×鍵高h14×916×1018×1120×1222×1425×1428×16鍵的長度系列L6，8，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，250圖7.1鍵的機構尺寸圖平鍵其主要失效形式是工作面被壓潰。除非有嚴重過載，一般不會出現鍵的剪斷。因此，通常只按照工作面上的擠壓應力進行強度校核計算。假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強度條件為σ式中：T傳遞的轉矩

T=Fy≈Fdk鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，此處h為鍵的高度，mm；l鍵的工作長度，mm，圓頭平鍵l=L-b，單圓頭平鍵l=L-0.5b，平頭平鍵l=L,這里L為鍵的公稱長度，mm，b為鍵的寬度，mm；d軸的直徑，mm；[σP]鍵、軸、輪轂三者最弱材料的許用擠壓應力，MPσ 第八章軸的設計選擇鍵滿足要求 第八章軸的設計8軸的設計軸是機器組成的主要零件之一。一切作回轉運動的傳動零件，都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。軸的主要功能是支撐回轉零件及傳遞運動和動力[13]。軸的工作能力計算指的是軸的強度、剛度和振動穩定性等方面的計算。在大多數情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。故只需要對軸進行強度計算，以防止斷裂或塑性變形。而對剛度要求高的軸（如車窗主軸）和受力大的細長軸，應進行剛度計算，以防止工作時產生過大的彈性變形。對高速運轉的軸，還應進行振動穩定性計算，以防止發生共振而破壞[13]。軸的扭轉強度條件計算軸的扭轉強度條件為τ式中：τrT軸所受的扭矩，N.mm;WT軸的抗扭截面系數，mn軸的轉速，r/min;P軸傳遞的功率，KW;d軸的估算直徑，mm;軸的設計計算公式為

dτ值和C值可查下表，τ和C值的大小與軸的材料及受載情況有關。當作用在軸上的彎矩比轉矩小，或軸只受轉矩時，τ值取較大值，C值取較小值，否則相反。表8.1軸常用幾種材料的τ及C值軸的材料Q235A,20354540Cr，35SiMnτ/MPAC12-20160-13520-30135-11830-40118-10740-52107-98選取45鋼為軸的材料，故τ和C值可分別選35，107。輸送速度為0.1m/s，查得滾筒上的動摩擦因素為0.05,質量為50kg。滾筒的滑動摩擦力為F=μG=0.05×500=25N，所需功率為P=FV=25×0.1=2.5W，即

d為方便計算取直徑15mm。2.軸的結構和零件圖根據輸送機的裝配情況，可設計軸結構如下圖，一段軸保證鏈輪輪轂和安裝預留長度設計取30mm，二段軸根據裝配使用的帶座軸承的寬度，軸取50mm，右端軸同理。圖8.1軸結構圖 第十章三維模型及零件圖、裝配圖 第九章三維模型及零件圖、裝配圖9三維模型及零件圖、裝配圖9.1滾筒的造型使用creo軟件，運行軟件新建零件，利用旋轉選項，選擇FEONT面為草繪平面，在草繪平面做出旋轉截面如圖9.1-1：圖9.1滾筒草繪完成旋轉體如圖9.1-2：圖9.2滾筒造型9.2支撐架的造型同滾筒相同進入零件造型界面，選用拉伸命令，定義FRONT面為草繪平面，完成草繪平面如圖9.2-1：圖9.3支撐架草繪確認草繪平面后拉伸長度為1700mm，完成零件的造型如圖9.2-2圖9.4支撐架造型9.3帶座軸承的造型1.由上文確定采用UCP型帶球面軸承，在UCP型軸承中選擇UCP204型軸承參數如下圖所示 圖9.5UCP204型軸承參數結構根據上圖的參數進行零件造型，帶座軸承是由各個零件裝配而成，零件采用多為拉伸或旋轉命令.新建裝配類型圖，通過組裝按鈕將軸承座，內外圈，滾珠等零件導入，通過約束將其組裝成完整的組件。裝配圖如下圖所示圖9.6帶座軸承造型9.4鏈輪的造型1.鏈輪通過上文得出的參數，首先根據齒頂圓的參數拉伸出一個圓盤，其次在第一個拉伸上平面上再度創建一個拉伸，計算出滾子直徑、分度圓直徑和齒溝角參數完成草繪平面如圖9.4-1：圖9.72.通過公式計算出齒側圓弧半徑，由齒溝角的方向以齒側圓弧為半徑畫一個圓，如圖9.4-2：圖9.8通過修建不必要的線得到鏈輪的輪齒軌跡線，去除材料后得到一個齒廓后再進行陣列，即可得到鏈輪造型。如圖9.4-3：圖9.99.5裝配圖造