皮帶式升降機驅(qū)動說明書.doc

_摘 要升降機在工業(yè)生產(chǎn)中是一種重要的運輸設(shè)備，在涂裝車間以及其他行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，它是工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)連續(xù)化、自動化、現(xiàn)代化必不可少的設(shè)備。涂裝車間升降機的作用是把不同高度的車身輸送至指定高度，以滿足整個涂裝輸送設(shè)備的連續(xù)運行和車身持續(xù)性生產(chǎn)。此次進行了涂裝車間的皮帶升降機傳動部分設(shè)計。皮帶升降機傳動裝置由框架、軸、驅(qū)動滾筒、聯(lián)軸器等其他標(biāo)準(zhǔn)件組成。升降機上升下降一般由皮帶傳動，升降皮帶一端與配重相連，另一端與升降機相連，皮帶安裝于升降機驅(qū)動滾筒上，利用皮帶與滾筒間的摩擦力帶動升降機運行。關(guān)鍵詞：升降機；涂裝車間；皮帶；驅(qū)動滾筒精品資料Abstract The lift is an important transport equipment in industrial production， are widely used in paint shop and other industries， it is continuous， automatic， indispensable to the modernization of the equipment to realize industrial production. Elevator painting workshop is the role of the different height of the vehicle body conveying to a specified height， to meet the continuous operation and body whole coating and conveying equipment of continuous production. The belt elevator driving part design of painting workshop. Belt elevator driving device comprises a frame， a shaft， a driving roller， shaft coupling and other standard parts. Lift the rise and fall of general by belt， lifting belt end is connected with the counterweight， and the other end of the elevator is connected， the belt is installed on the elevator drive roller， with the friction between the belt and the roller drives the elevator operation.Keywords: Elevator; painting workshop; belt drive roller;目錄摘 要2Abstract3目錄4第一章緒論51.1課題背景及研究意義51.2升降機國內(nèi)研究現(xiàn)狀61.3升降機國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢81.4本文研究內(nèi)容9第二章皮帶升降機動力機構(gòu)設(shè)計112.1 皮帶升降機概述112.2 升降機重要部件特點122.3 動力系統(tǒng)選擇依據(jù)122.4 動力計算132.5 動力選型13第三章皮帶升降機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計153.1 常見機構(gòu)的特點和應(yīng)用153.2 傳動機構(gòu)及皮帶類型選擇173.3 驅(qū)動滾筒設(shè)計173.3.1驅(qū)動滾筒最小直徑的確定183.3.1驅(qū)動滾筒軸直徑的確定183.3.2幅板厚度的確定193.3.3驅(qū)動滾筒軸直徑的確定223.3.4滾筒厚度的確定223.3.5驅(qū)動滾筒殼和滾筒軸的數(shù)控加工工藝22第四章帶傳動校核254.1 帶傳動的主要失效形式254.2 帶傳動的承載能力25總 結(jié)28參考文獻(xiàn)29致謝30_第一章 緒論1.1 課題背景及研究意義制造業(yè)是國家國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱，制造業(yè)的發(fā)展對一個國家的經(jīng)濟、社會、文化諸多方面的發(fā)展具有深刻的影響。傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收計算機、信息、網(wǎng)絡(luò)通信、自動化、新材料、新能源和現(xiàn)代管理科學(xué)技術(shù)的最新成果，將其應(yīng)用于產(chǎn)品的研究與開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、管理和 開拓等方面，從而形成了現(xiàn)代化的先進制造技術(shù)。人類社會正步入信息時代，信息和知識日益成為最重要的戰(zhàn)略資源和決定生產(chǎn)力、競爭力和經(jīng)濟成就的關(guān)鍵因素，知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新進一步推動制造技術(shù)向縱深發(fā)展，集成化、智能化、敏捷化、全球化、虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化、綠色化成為先進制造技術(shù)發(fā)展的趨勢。汽車制造業(yè)作為國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一近年來發(fā)展迅速，隨著國外汽車業(yè)不斷以合作、合資等方式的涌入以及中國加入WTO后關(guān)稅壁壘的逐步打破，汽車產(chǎn)業(yè)的競爭日趨激烈，參與競爭的國內(nèi)外廠家越來越多，對產(chǎn)品、質(zhì)量的要求也越來越高，對生產(chǎn)裝備的技術(shù)水平和穩(wěn)定性提出了更高的要求。涂裝技術(shù)作為汽車生產(chǎn)的四大工藝之一，近年來也得到了飛速發(fā)展。隨著汽車市場競爭的日趨激烈以及環(huán)保呼聲的日漸高漲，汽車涂裝在保證高裝飾性、高防腐蝕性能的同時，對于環(huán)境保護的效果、涂裝材料和涂裝生產(chǎn)成本以及設(shè)備投資也越來越重視。目前涂裝線全面應(yīng)用國際領(lǐng)先的多功能穿梭機運輸處理方式和多功能自動噴涂機器人，可實現(xiàn)柔性生產(chǎn)工藝，同時適應(yīng)水性中涂和水性面涂。在現(xiàn)階段，大批量的汽車涂裝生產(chǎn)要求高度的自動化，涂裝設(shè)備及裝備已經(jīng)成為涂裝最關(guān)鍵的要素，因為它直接或間接影響涂裝線的開動率、工藝參數(shù)的穩(wěn)定性、涂裝生產(chǎn)質(zhì)量的一致性和一次合格率、涂裝材料利用率等，涂裝線在汽車工廠建設(shè)中所占的投資總是最高的。所以，汽車涂裝線關(guān)鍵配套件、車身自動噴涂及噴涂機器人、噴涂工具及檢測儀器等的國產(chǎn)化，涂裝線專用的各種運輸設(shè)備和各種自動控制執(zhí)行元器件等的可靠性和壽命提升，一直是我國汽車工業(yè)對涂裝裝備的迫切需求。隨著國家對節(jié)能環(huán)保政策的不斷完善，高效的涂裝線節(jié)能環(huán)保技術(shù)裝備也將是汽車工業(yè)不可缺少的。論文研究對象為車身涂裝車間皮帶升降機，是一類復(fù)雜的機械裝備，是汽車制造的重要生產(chǎn)設(shè)備之一。隨著工業(yè)自動化控制技術(shù)的發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對制造業(yè)信息化的推動作用，國內(nèi)外用戶對生產(chǎn)線的自動化與信息化技術(shù)提出了新的要求。在充分考慮產(chǎn)品成本、性能指標(biāo)、技術(shù)先進性以及系統(tǒng)開發(fā)性、可擴展行、易維護性等因素情況下，設(shè)計了基于現(xiàn)場總線的車身涂裝生產(chǎn)車間皮帶升降機，自動化的車身涂裝生產(chǎn)線增強了產(chǎn)品的國際市場競爭力，并取得了巨大的經(jīng)濟效益，論文研究成果為我國工業(yè)盡點綿薄之力。1.2 升降機國內(nèi)研究現(xiàn)狀改革開放三十年以來，我國城市建設(shè)發(fā)展突飛猛進，有利的帶動了我國升降機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，升降機做為人們出行的垂直交通工具已經(jīng)隨處可見。 引進外資，合作辦廠1978年，黨的十一屆三中全會作出了實行改革開放的重大決策。我們從獨立研發(fā)、生產(chǎn)、安裝升降機階段發(fā)展到引進外資開辦升降機廠，大批合資升降機企業(yè)拔地而起。如：1980年7月4日創(chuàng)建的中國迅達(dá)升降機有限公司，是由中國建筑機械總公司、瑞士迅達(dá)股份有限公司、香港怡和迅達(dá)（遠(yuǎn)東）股份有限公司3方合資組建，這是我國改革開放以來機械行業(yè)第一家合資企業(yè)。該公司的建立在中國升降機行業(yè)相繼掀起了引進外資的熱潮；1984年12月1日，天津市升降機公司、中國國際信托投資公司與美國奧的斯升降機公司合資組建的天津奧的斯升降機有限公司正式開業(yè)。引進外資，合作辦廠不僅有利于我國本地升降機行業(yè)的進一步發(fā)展，對于推動我國城市發(fā)展建設(shè)也有重大深遠(yuǎn)的影響。從自1979年至今升降機的產(chǎn)量有了飛速的增長：不僅如此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化：老的直流升降機已被淘汰，交流雙速梯、acvv交流調(diào)速梯逐漸被VVVF交流變頻變壓調(diào)速升降機所取代，控制系統(tǒng)已在大量采用plc和微電腦控制技術(shù)，最高梯速已達(dá)到4m/s；行業(yè)出現(xiàn)了翻天覆地的變化：升降機企業(yè)的生產(chǎn)條件、員工素質(zhì)、管理水平有了極大的改善與提高。為什么我們的科技能夠提高的那么快，這不能不歸功于黨的十一屆三中全會確定的以經(jīng)濟建設(shè)為中心的總方針。沒有大規(guī)模的經(jīng)濟建設(shè)，就沒有今天的升降機市場，自然就沒有今天的升降機行業(yè)。其次，不能不歸功于改革開放的政策。改革開放后，黨中央和國務(wù)院開放了上海、寧波、溫州、福州、廣州、等多個城市特區(qū)。從1985年起，又相繼在長江三角洲，珠江三角洲，閩東南地區(qū)和環(huán)渤海地區(qū)開辟經(jīng)濟開放區(qū)。根據(jù)升降機行業(yè)的特殊性，這些地區(qū)也必將成為我國升降機行業(yè)發(fā)展集中地。隨著大批升降機企業(yè)的創(chuàng)建，我國升降機行業(yè)在技術(shù)、管理也不斷規(guī)范。1984年6月，中國建筑機械化協(xié)會建筑機械制造協(xié)會升降機分會成立大會在西安市召開，升降機分會為三級協(xié)會，也就是現(xiàn)在中國升降機協(xié)會的前身。1986年1月1日，“中國建筑機械化協(xié)會建筑機械制造協(xié)會升降機分會”更名為“中國建筑機械化協(xié)會升降機協(xié)會”，升降機協(xié)會升級為二級協(xié)會，這是升降機行業(yè)發(fā)展史上的一個里程碑。從此升降機行業(yè)第一次有了自己的行業(yè)組織。1987年，國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7588-87升降機制造與安裝安全規(guī)范發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN81-1升降機制造與安裝安全規(guī)范（1985年12月修訂版）。該標(biāo)準(zhǔn)對保障升降機的制造與安裝質(zhì)量有十分重要的意義。改革開放的第一個十年是我國升降機行業(yè)的萌芽期、升降機產(chǎn)業(yè)鏈形成的初級階段。穩(wěn)步發(fā)展，不斷創(chuàng)新改革開放后的第二個十年可以說是中國升降機行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，不斷創(chuàng)新的十年。經(jīng)過改革開放第一個十年，我國升降機行業(yè)在吸收國際升降機新技術(shù)的同時，相關(guān)的管理體制也在不斷的完善。改革開放政策實施以來，我國城市建設(shè)發(fā)展突飛猛進，更有利的帶動了我國升降機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，1997年取得了升降機總產(chǎn)量與上年持平、總產(chǎn)值繼續(xù)增長的好成績，由此證明我國升降機行業(yè)更加成熟，適應(yīng)市場變化和把握機遇的能力已大大提高。1998年，蘇州江南升降機有限公司民族品牌的升降機、自動扶梯和自動人行道已銷售到馬來西亞、泰國、菲律賓、印度尼西亞、新加坡、孟加拉國、阿聯(lián)酋、埃及、敘利亞、土耳其、阿根廷、澳大利亞、德國、英國、荷蘭、意大利、葡萄牙、希臘等近20個國家及臺灣、澳門地區(qū)，我國升降機產(chǎn)量突破3.02萬臺。迅猛發(fā)展，日新月異隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、城市化建設(shè)的不斷完善，升降機已不只存在于高檔商務(wù)寫字樓、大酒店、商城普及到高層住宅樓，同時也走進人們生活的多個角落，成為城市建筑中不可缺少的垂直交通工具。我國有13億人口，在用升降機的人均擁有量是世界平均數(shù)的1/3，是發(fā)達(dá)國家的1/10。巨大的升降機市場吸引了全世界幾乎所有升降機企業(yè)的關(guān)注。2007年中國政府出臺了一系列經(jīng)濟政策，加強宏觀調(diào)控力度，使升降機市場逐步走向穩(wěn)健和規(guī)范軌道。中國大陸升降機市場在健康發(fā)展的同時穩(wěn)步攀升，升降機產(chǎn)銷量達(dá)到了21.6萬臺，比上年凈增4.8萬臺，增幅為28%，這是在我國升降機產(chǎn)量持續(xù)走高的基礎(chǔ)上又一次創(chuàng)造了歷史新高，超過了全世界升降機產(chǎn)量的一半。據(jù)統(tǒng)計， 2007年我國安裝驗收升降機146999臺，同比增長24%。截止2007年底，全國在用升降機達(dá)917313臺。中國已經(jīng)成為全球最大的升降機市場。 到2008年底，我國在用升降機量已超過100萬臺。中國目前不但是全球最大的升降機生產(chǎn)基地和消費市場，也是擁有升降機最多的國家之一?，F(xiàn)在我國升降機生產(chǎn)力不斷提高，質(zhì)量也被國際市場所認(rèn)可，不但能夠滿足國內(nèi)市場需求，國際市場的供應(yīng)能力也在加強。1.3 升降機國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢近20年世界工程升降機行業(yè)發(fā)生了很大變化。RT(越野輪胎升降機)和AT(全地面升降機)產(chǎn)品的迅速發(fā)展，打破了原有產(chǎn)品與市場格局，在經(jīng)濟發(fā)展及市場激烈競爭沖擊下，導(dǎo)致世界工程升降機市場進一步趨向一體化。目前世界工程升降機年銷售額已達(dá)75億美元左右。主要生產(chǎn)國為美國、日本、德國、法國、意大利等，世界頂級公司有10多家，主要集中在北美、日本（亞洲）和歐洲。美國既是工程升降機的主要生產(chǎn)國，又是最大的世界市場之一。但由于日本、德國升降機工業(yè)的迅速發(fā)展及RT和AT產(chǎn)品的興起，美國廠商曾在20世紀(jì)6070年代世界市場中占有的主導(dǎo)地位正逐步受到削弱，從而形成美國、日本和德國三足鼎立之勢。近幾年美國經(jīng)濟回升，市場活躍，外國廠商紛紛參與競爭。美國制造商的實力也有所增強，特雷克斯升降機公司的崛起即是例證。特雷克斯升降機公司前身是美國科林升降機廠。1995年以來，其通過一系列的兼并活動，已發(fā)展成為世界頂級公司之一。日本從20世紀(jì)70年代起成為工程升降機生產(chǎn)大國，產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量提高很快，已出口到歐美市場，年總產(chǎn)量居世界第一。自1992年以來，由于受日元升值、國內(nèi)基建投資下降和亞洲金融危機影響，年產(chǎn)量呈下降趨勢。目前日本市場年需求量為3000臺左右。歐洲是潛力很大的市場，歐洲各工業(yè)國既是工程升降機的出口國，也是重要的進口國。德國是最大的歐洲市場，其次為英國、法國、意大利等國。在德國AT產(chǎn)品市場份額中，利勃海爾占53%，格魯夫占 16%，德馬泰克占14%，多田野和特雷克斯各占10%和5%左右。多數(shù)廠商在爭奪上述市場的同時，還努力擴大產(chǎn)品系列。格魯夫公司的汽車升降機和RT產(chǎn)品具有競爭優(yōu)勢，購買克虜伯公司后，在AT產(chǎn)品方面也頗具實力，該公司還準(zhǔn)備生產(chǎn)履帶式升降機。馬尼突沃克公司已在履帶式升降機行業(yè)居支配地位，但也希望在其他升降機 產(chǎn)品領(lǐng)域取得相同影響力。以往升降機廠商的某些合作，大多集中于營銷協(xié)定或許可證貿(mào)易協(xié)定。許可證貿(mào)易要比全面并購方式開展早，風(fēng)險也小，在行業(yè)中已有先例。但按許可證協(xié)定進行制造，往往在期滿后因產(chǎn)權(quán)爭議而告終。特雷克斯與日本IHI公司有歷史聯(lián)系，至今特雷克斯還提供涂裝AmericanCrane公司產(chǎn)品標(biāo)志的IHI履帶式升降機升降平臺。有人會將特雷克斯與IHI的合作看作許可證貿(mào)易行得通的例證。但此類協(xié)定難以持久，其結(jié)果無非是特雷克斯要求加強對IHI公司的控制，或者謀求獨立生產(chǎn)履帶式升降機。IHI目前尚未建立北美市場份額，僅起分承包商作用。英國格魯夫公司從1999年開始銷售神鋼履帶式升降機和城市型升降機。多田野和日立建機公司 在 1978年簽訂的相互提供產(chǎn)品、擴展雙方產(chǎn)品系列的合作協(xié)議，收效不大。在國內(nèi)市場萎縮情況下，日立建機于1999年2月宣布，將再次考慮 擴大流動式升降機生產(chǎn)與銷售領(lǐng)域與多田野的合作。而多田野公司則希望能擁有一家美國制造基地，但目前時機尚未成熟。擁有多種類型產(chǎn)品可使收入多樣化。特雷克斯公司既經(jīng)營采礦設(shè)備又經(jīng)營起重搬運設(shè)備，起重搬運設(shè)備包括AT和RT產(chǎn)品、汽車升降機、履帶式升降機、塔機等。林克貝爾特公司基于其生產(chǎn)挖掘機的經(jīng)驗，成為首先將技術(shù)應(yīng)用于桁架臂式 升降機的廠商之一。但目前住友公司已將其在日本和美國的升降機與挖掘機企業(yè)(包括林克貝爾特)分開，其依據(jù)是升降機和挖掘機屬于不同行業(yè)。利勃海爾既生產(chǎn)挖掘機，也生產(chǎn)流動式升降機和塔式升降機，還在愛爾蘭生產(chǎn)集裝箱搬運升降機，其旗下各企業(yè)均為單獨實體。1.4 本文研究內(nèi)容現(xiàn)代化的汽車涂裝車間已由平面布置向立體布置的方向發(fā)展。汽車涂裝輸送設(shè)備中升降機的作用就是把工件、車身或滑撬由低處運送至高處，或者由高處運送至低處。升降設(shè)備工作時都必須平穩(wěn)、可靠、到位準(zhǔn)確。驅(qū)動裝置帶制動系統(tǒng)，無級調(diào)速，運行速度要滿足工藝要求。升降機配用的驅(qū)動滾床的出入口有自動聯(lián)鎖擋塊，通常升降機電纜采用保護拖鏈形式。升降機按運送的工位分，可分為二層升降機和三層升降機；按所處的工作環(huán)境溫度又可分為常溫升降機和高溫升降機。皮帶升降機的傳動裝置一般放置在頂部，其傳動裝置均放在室體外的下部地面上，升降機采用變頻調(diào)速，皮帶升降機的速度當(dāng)升降行程在6m以下時為24m/min，升降行程在6m以上時為36m/min。升降機在正常運行時為高速，為使定位準(zhǔn)確，接近定位點時則轉(zhuǎn)換成低速運行。在特殊場合，為滿足工藝需要，升降機速度也可達(dá)48m/min。升降機的主柱一般為雙柱式，但有時也采用單柱式升降機、四柱式升降機。設(shè)計參數(shù)：速度24m/min；載重：2000kg；滾筒直徑295mm。根據(jù)本課題的研究是適用于汽車涂裝車間的升降運送。根據(jù)實際需求擬采取如下：動力選擇：電動機（帶減速器）；傳動形式：皮帶傳動；主體機構(gòu)：框架式。 精品資料_第二章 皮帶升降機動力機構(gòu)設(shè)計2.1 皮帶升降機概述汽車涂裝車間一般工位都用皮帶升降機，結(jié)構(gòu)如圖2-1所示：1-滾床連接架；2-導(dǎo)向輪組件；3-升降機主框架；4-升降驅(qū)動裝置；5-維修吊桿；6-梯子；7-升降定位機構(gòu)；8-升降皮帶；9-維修平臺；10-護欄；11-配重；12-配重導(dǎo)向輪圖2-1 皮帶升降機結(jié)構(gòu)簡圖主要組成部分：驅(qū)動帶（或鏈）式滾床、導(dǎo)向輪組件、升降架、升降主框架、升降驅(qū)動裝置、升降定位機構(gòu)、升降皮帶（或鏈條）、維修平臺、電纜拖鏈、保護設(shè)施、開關(guān)支架、配重、升降機維修鎖定裝置等。動作過程：滑橇進入升降機滾床，停穩(wěn)限位，升降機限位裝置解鎖，升降機頂置驅(qū)動電機啟動，通過離合器與傳動軸相聯(lián)，傳動軸帶動皮帶運動，皮帶牽引著升降機運動，升降機動作起始慢，中間運行快，快到位時慢，最后停止。為便于維修升降機，設(shè)有維修機械定位裝置、檢修平臺、扶梯及吊裝軌。皮帶升降機用于常溫下將橇體和工件在不同標(biāo)高之間傳送。升降機的升降托架包含一個滾床用于橇體的進出。驅(qū)動機構(gòu)位于升降機的頂部，由皮帶滾筒、軸承座、減速電機和2 根皮帶組成，皮帶連接升降架和配重。如是皮帶，要求皮帶外包橡膠內(nèi)襯鋼絲繩。配有斷帶報警、維修安全銷及維修環(huán)鏈。地面滑橇升降機和空中滑橇升降機僅升降架的結(jié)構(gòu)不同。2.2 升降機重要部件特點傳動裝置：常溫升降機上升下降一般由皮帶傳動，升降皮帶一邊與配重相連，另一邊與升降機相連，皮帶安裝于升降機驅(qū)動輥軸上，利用皮帶與輥軸間的摩擦力帶動升降機運行。升降驅(qū)動機構(gòu)：用以驅(qū)動升降車的運行。其安置在升降機頂部平臺上，由減速電機、聯(lián)軸器、驅(qū)動輥軸、軸承座等部件組成。升降機定位鎖緊機構(gòu)：在升降車上下運行到達(dá)預(yù)定工作層面后其活動機構(gòu)關(guān)閉，防止升降車滑動移位，起定位作用。由固定定位塊、定位滑輪、連桿機構(gòu)、驅(qū)動電機等組成。安全保護裝置：及時檢測設(shè)備的異常狀態(tài)，保證設(shè)備的運行及檢修安全。其包括安全銷檢測、斷帶檢測、升降機進出口光電開關(guān)、升降機滾床機械擋塊。本文主要的研究對象即是皮帶升降機的驅(qū)動裝置，該裝置由減速電機、聯(lián)軸器、驅(qū)動輥軸、軸承座等部件組成。2.3 動力系統(tǒng)選擇依據(jù)驅(qū)動機構(gòu)主要有液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動、電動驅(qū)動和機械驅(qū)動等形式。液壓驅(qū)動具有體積小、出力大、控制性能好、動作平穩(wěn)等特點，它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實現(xiàn)直線運動；利用擺動油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動。液壓驅(qū)動具有潤滑性能好、壽命長的特點，結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好。定位精度高，克實現(xiàn)任意位置開停。有很多專業(yè)機械手能直接