皮帶運(yùn)輸機(jī)托輥支架自動(dòng)噴丸噴漆機(jī)滾筒及皮帶自動(dòng)糾偏裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在經(jīng)過任務(wù)分析之后，確定要設(shè)計(jì)一條能夠滿足企業(yè)年產(chǎn)量，適合企業(yè)生產(chǎn)湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 第 5 頁(yè) 規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn)線，考慮到經(jīng)濟(jì)性和適 用性，方案要簡(jiǎn)單可行，并且能適用于各個(gè)規(guī)格的托輥支架的噴丸 /噴漆工藝。 （ 1）方案 1，如圖 所示：構(gòu)思由吊鉤式環(huán)形生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。在房屋頂部安裝環(huán)形夾具，由電機(jī)帶動(dòng)作環(huán)形運(yùn)動(dòng)，一次吊起多個(gè)紅色的工件，同時(shí)在環(huán)形線邊上安裝噴槍，噴槍同樣由電機(jī)帶動(dòng)作上下運(yùn)動(dòng)，速度與工件前進(jìn)速度相匹配，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴丸，同時(shí)在噴漆房同樣安裝此設(shè)備實(shí)現(xiàn)噴漆。 圖 吊鉤式環(huán)形生產(chǎn)線示意圖 （ 2）方案 2，如圖 所示，搭建簡(jiǎn)易自動(dòng)拋丸房。由于拋丸工藝較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，半自 動(dòng)化。所以可以在廠房?jī)?nèi)搭建方形拋丸房，傳送輪可以由一個(gè)廠房延伸至另一個(gè)廠房，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的拋丸，噴漆工藝。 圖 拋丸房自動(dòng)生產(chǎn)線 （ 3） 方案 3，仿車削加工原理。在兩個(gè)廠房之間搭設(shè)輕型軌道，上面安裝小車 1，車上固定一個(gè)空心滾筒，空心滾筒由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，滾筒上裝有長(zhǎng)度、形狀可調(diào)節(jié)的夾具以?shī)A持托輥支架。滾筒內(nèi)外側(cè)配備能平行于軌道運(yùn)動(dòng)，并且安裝有噴丸，噴漆槍的小車 3。一次裝夾后開始工作，滾筒勻速旋轉(zhuǎn)，小車 3 勻速協(xié)調(diào)前進(jìn) ，如同車削一般實(shí)現(xiàn)表面處理。當(dāng)噴丸工藝完成之后滾筒整體由小車 1 帶至噴漆房進(jìn)行同樣的工作，最后一次卸載。如圖 。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 第 6 頁(yè) 圖 自動(dòng)小車 各方案的比較 ，分析其優(yōu)點(diǎn)在于：可以較好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化進(jìn)程，由于夾持工具可以密排行進(jìn)，所以單次噴丸 /噴漆速度很快；廠房空間利用率高；結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。其缺點(diǎn)在于第一，工件行進(jìn)與噴槍運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)控制較難，當(dāng)工件變化時(shí)，所有參數(shù)需要重新設(shè)定；第二，夾持工件的頂端和 工件尾端可能會(huì)處理不到；第三，噴槍一次只能完成一個(gè)面的加工，如果要完成整體噴丸/噴漆，還需要工人手動(dòng)翻轉(zhuǎn)工件；第三，由于是在一個(gè)廠房?jī)?nèi)的整體，所以當(dāng)完成噴丸之后需要重新卸載，搬運(yùn)，到噴漆房重新裝夾，十分繁瑣低效；第四，由于是頂部夾持，工件安裝會(huì)不方便，工件前進(jìn)的左右晃動(dòng)會(huì)影響加工效果。所以綜合來(lái)看雖然方案一具有簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)，但是其效率較為低下，實(shí)際操作繁瑣，所以不可行。 ， 拋丸清理機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪將彈丸拋向滾筒內(nèi)連續(xù)翻轉(zhuǎn)的工件上，從而達(dá)到清理工件的目的。它適用于 各行業(yè)中的 15 公斤以下的鑄鍛件的清砂、除銹、去氧化皮和表面強(qiáng)化。拋丸處理是一種在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始應(yīng)用的表面處理方法。世界上第一臺(tái)拋丸設(shè)備誕生于 100 年前 ,開始是在各種金屬或非金屬表面去除雜質(zhì)、氧化皮 ,增加粗糙度等方面得到應(yīng)用。經(jīng)過百年的發(fā)展 ， 拋丸工藝以及設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?,其應(yīng)用范圍已經(jīng)不僅僅是在各個(gè)重工業(yè)的工廠。 它的優(yōu)點(diǎn)是 清理效率高，費(fèi)用低，操作人員少，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，適用于大批量生產(chǎn) ， 不用壓縮空氣加速?gòu)椡瑁蚨槐卦O(shè)置功率大的空壓站，被清理的表面也無(wú)濕氣 。同時(shí)，連續(xù)的加工方式能使工件不用卸載就能直接 送入噴漆房進(jìn)行噴漆，提高了銜接效率，較之上一個(gè)方案有很多的優(yōu)越性。然而它的缺點(diǎn)也是顯而易見的： 靈活性差，受場(chǎng)地限制，清理工件時(shí)有些盲目性，在工件表面易產(chǎn)生清理不到的死角；設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，易損件多，湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 第 7 頁(yè) 特別是葉片等零件磨損快，維修工時(shí)多，費(fèi)用高； 一般情況不能使用輕而細(xì)小的彈丸。 企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的托輥支架并非大而平整的工件，所以拋丸處理不能全面地整體地達(dá)到覆蓋密度，故拋丸后應(yīng)當(dāng)手工繼續(xù)加工死角。并且企業(yè)已經(jīng)具備噴丸設(shè)備，重新購(gòu)置拋丸設(shè)備搭建拋丸房會(huì)額外增加開銷，經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)。最后由于拋丸機(jī)使用的是離心力甩出丸子來(lái)實(shí)現(xiàn)加 工，其有效覆蓋面積都是確定的，當(dāng)托輥支架的尺寸型號(hào)改變時(shí)，需要重新計(jì)算，排布拋丸槍才能達(dá)到理論上的全面覆蓋，增加了實(shí)際生產(chǎn)的復(fù)雜程度。同時(shí)，了解到 噴砂也是一種機(jī)械清理方法，但并噴砂不是噴丸，噴砂用的是砂粒如石英砂，噴丸用的是金屬?gòu)椡琛Ｔ诂F(xiàn)有的工件表面處理方法中，清理效果最佳的還數(shù)噴砂清理。噴砂適用于工件表面要求較高的清理。但是我國(guó)目前通用噴砂設(shè)備中多由鉸龍、刮板、斗式提升機(jī)等原始笨重輸砂機(jī)械組成。用戶需要施建一個(gè)深地坑及做防水層來(lái)裝置機(jī)械，建設(shè)費(fèi)用高，維修工作量及維修費(fèi)用極大。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)和工業(yè)衛(wèi)生的 重視，由于噴砂過程有大量粉塵產(chǎn)生不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，還及易導(dǎo)致操作者的職業(yè)病 (矽肺 )，已大量將噴丸來(lái)代替噴砂。 因此采用自動(dòng)噴砂替代拋丸的方法也不適用。綜上所述該方案雖然有諸多好處，已經(jīng)擁有較高的自動(dòng)化程度，但是出于拋丸本身的適用性、經(jīng)濟(jì)性、可操作性來(lái)說(shuō)并不完全符合前述的兩大要求，故需要舍棄。 ，小車帶動(dòng)滾筒實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工藝的連續(xù)實(shí)現(xiàn)。滾筒夾持工件作圓周運(yùn)動(dòng)，噴槍如車刀一般進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)托輥支架整體的處理，該方案的亮點(diǎn)在于： （ 1）內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行噴丸 /噴漆，不用手工翻轉(zhuǎn)或者是改變噴 槍位置角度，就能夠自動(dòng)地覆蓋工件全表面。 （ 2）由于滾筒的表面積大，所以滾筒表面夾持的工件量很大，這樣就保證了一次裝夾能夠完成大量的工作，小車在車間一次走位就能完成一批工件的噴丸/噴漆； （ 3）在車間內(nèi)布置一個(gè)滾筒能充分利用三維空間，同時(shí)使用已經(jīng)具備的噴槍，所以經(jīng)濟(jì)性很高； （ 4）自動(dòng)化程度很高，所以需要的操作人員是三個(gè)方案中最少的，而且操作也是最簡(jiǎn)單的。方案 3 需要做的僅僅是設(shè)計(jì)制造出滾筒，三輛小車并且確定他們的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，就能夠低投入，高效率地實(shí)現(xiàn)托輥支架的噴丸 /噴漆工藝，所以湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 第 8 頁(yè) 是三個(gè)方案中最優(yōu)秀的。 總體最佳方案的選定 經(jīng)過以上的分析說(shuō)明，在金湘中老師的指導(dǎo)選擇下，由于方案 3 擁有較之方案 1 不可達(dá)到的穩(wěn)定性，加工連續(xù)性，具有方案 2 不具備的的加工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性，所以我們小組最終確定了方案 3 作為總體方案。 3 托輥支架自動(dòng)噴丸 /噴漆機(jī)滾筒設(shè)計(jì) 滾筒主體構(gòu)思設(shè)計(jì) 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 第 9 頁(yè) 由于總方案確定滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)外噴槍同時(shí)工作，所以決定了這個(gè)滾筒并非常規(guī)意義的封閉式滾筒，而是類筒型的有空隙裝配件。又因?yàn)橐竽軌蜻m用于企業(yè)所有生產(chǎn)的托輥支架的型號(hào)，所以其夾具間距離要求 能夠調(diào)節(jié)。 在老師的指點(diǎn)之下商議得出的最佳結(jié)論是采用數(shù)根滑桿組成類滾筒形狀（為方便起見后面依舊稱為滾筒），套入工件安裝環(huán) 內(nèi)，使安裝環(huán)能夠在滾筒上滑動(dòng)，整個(gè)滑桿組成的滾筒體套上多個(gè)工件安裝環(huán)，通過調(diào)節(jié)安裝環(huán)之間的距離來(lái)適應(yīng)不同長(zhǎng)度的托輥支架，工件安裝環(huán)上有螺孔以安裝能夠安裝夾具。這樣不但保證了加工時(shí)能夠使工件內(nèi)表面能被加工到，而且保證了該滾筒能夠滿足所有產(chǎn)品的處理需求。同時(shí)中空的結(jié)構(gòu)也保證了能夠有小車帶有噴槍在其內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。該滾筒體通過齒輪傳動(dòng)由一電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，最后整體安裝在小車之上，實(shí)現(xiàn)車間轉(zhuǎn)換。（如圖 所示） 圖 滾筒體原理圖 滾筒體零件設(shè)計(jì) 由 原理圖出發(fā)，通過計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成滾筒體的整體設(shè)計(jì)。 傳動(dòng)環(huán)設(shè)計(jì) 如圖 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 第 10 頁(yè) 圖 安裝環(huán) 根據(jù)車間的寬度和高度，取廠房一般的高度作為滾筒最大圓周。傳動(dòng)環(huán)用于固定 4根滑桿，每根桿呈 90度排布圓周，形成Φ 1350的滾筒體。傳動(dòng)環(huán)中心留有直徑 270的孔以通過中心軸和安裝軸承。安裝環(huán)最外圈開有 6 M16的螺孔以安裝大齒圈。材料選取 Q235，技術(shù)要求：連續(xù)角焊縫，焊縫不得有缺陷，先焊接后機(jī)加工。由于傳遞動(dòng)力并不大，所以取 45調(diào)制 。 圖 大齒圈 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 第 11 頁(yè) 大齒圈設(shè)計(jì)齒廓為漸開線，齒數(shù) 170，模數(shù) 10，壓力角 20 度，齒頂高系數(shù)1，頂隙系數(shù) ，精度等級(jí)： 8GB/T 。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》檢驗(yàn)項(xiàng)目允許值： fpt： ； Fp： ； Fa： ； Fr： 。 滑桿、工件安裝環(huán)設(shè)計(jì) 如圖 所示，由廠房的長(zhǎng)度 決定了系統(tǒng)整體長(zhǎng)度為 7000 左右，所以設(shè)計(jì)取滑桿長(zhǎng) 5972。滑桿采用 45鋼，滑桿兩端留有長(zhǎng) 47，倒有 M427H 的螺紋，并且有一段長(zhǎng) 25，Φ 45 肩部插入傳動(dòng)環(huán)預(yù)留的孔中。中間部分為Φ