大学机械工程及其自动化专业论文范文—电梯平衡绳生产线自动堆绳设备设计.doc
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1、东北大学 毕业设计(论文)电梯平衡绳生产线自动堆绳设备设计设计(论文)题目 侍巧娣学 院 继续教育学院机械制造及自动化方向张镭二一一 年年 九月 月一日十日毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)题目: 电梯平衡绳生产线自动堆绳设备设计 基本内容:近年来,随着高层建筑的发展,电梯的需求量不断增多, 我国已经成为全球最大的电梯市场。同时,对电梯运行的平衡性和低噪音要求也越来越高。本设计就是为了满足将24电梯平衡绳按包裹PVC塑料时的不同挤出速度自动堆放到平板车上。本设计装置(即电梯平衡绳提绳装置)的作用是将不同规格的电梯平衡绳按相应的挤出速度提到一定的高度,来为盘绳做准备。它由摩擦轮、导向轮、万向
2、节等部件组成,采用摩擦的方式来实现提绳。文中主要介绍电梯平衡绳提绳装置的设计过程。指导教师:年月日 东北大学继续教育学院毕业设计(论文)用纸摘 要近年来,随着高层建筑的发展,电梯的需求量不断增多, 我国已经成为全球最大的电梯市场。同时,对电梯运行的平衡性和低噪音要求也越来越高。本设计就是为了满足将24电梯平衡绳按包裹PVC塑料时的不同挤出速度自动堆放到平板车上。本设计装置(即电梯平衡绳提绳装置)的作用是将不同规格的电梯平衡绳按相应的挤出速度提到一定的高度,来为盘绳做准备。它由摩擦轮、导向轮、万向节等部件组成,采用摩擦的方式来实现提绳。文中主要介绍电梯平衡绳提绳装置的设计过程。关键词: 电梯平衡
3、绳 传动 万向节Abstract In recent years, with the development of high-rise buildings, the demand for the elevator is increasing, China has become the worlds largest elevator market. Meanwhile, the balance and low noise of elevator operation is higher demanded. This design is to satisfy will 24 elevators ba
4、lance by parcel PVC plastic rope when stacked the different extrusion speed automatic to the car. This design device (namely elevator balance rope lift rope device) is the role of different specifications of elevator balance rope according to relevant speed mentioned certain height, to prepare for t
5、he dish rope. It consists of friction wheel, guide wheel, cardan joint, use a friction way to realize lift rope. This paper mainly introduces the elevator balance rope mention rope device design process.Key words: Elevator balance rope transmission cardan joint目 录摘要I目录III1 绪论11.1电梯平衡绳提绳机械装置的意义11.2 电
6、梯平衡绳提绳机械装置国内外的研究现状11.3 电梯平衡绳提绳机械装置的基本设计原则12 总体方案的确定22.1 可行方案的确定22.2 最佳方案的确定42.3 总体尺寸的确定43 电梯平衡绳提绳装置的结构设计73.1 伺服电机及减速机的选型73.1.1 伺服电机的选择73.1.2 减速器的选择83.2 万向节的设计83.2.1 万向节总体设计83.2.2万向节轴的设计说明103.2.3万向节端盖的设计113.2.4万向节套筒的设计123.2.5万向节下方底板的设计133.2.6万向节下方支架的设计143.3 摩擦轮的设计153.3.1摩擦轮总体尺寸的设计153.3.2摩擦轮内支撑筋设计183.
7、3.3摩擦轮右凸盖的设计203.3.4摩擦轮左凸盖的设计213.3.5摩擦轮端盖及与电机连接的端盖的设计223.3.6摩擦轮左端支架的设计243.3.7摩擦轮右端支架的设计253.4 导向轮的设计263.4.1导向轮总体尺寸设计263.4.2导向轮滚轮的设计 283.4.3导向轮轴的设计293.4.4导向轮凸盖的设计303.4.5导向轮端盖的设计313.4.6导向轮支架的设计324 结论33参考文献34- IV -东北大学继续教育学院毕业设计(论文)用纸1 绪论1.1 电梯平衡绳提绳机械装置的意义电梯进入人们的生活已经150年了。据统计,我国在用电梯34.6多万台,每年还以约5万6万台的速度增
8、长,我国已经成为全球最大的电梯市场。电梯服务中国已有100 多年历史,而我国在用电梯数量的快速增长却发生在改革开放以后。十一届三中全会后,沐浴改革开放的春风,我国电梯产业进入了高速发展时期,目前我国电梯技术水平已与世界同步。而与此同时随着生产技术和生活水平的提高,如今人们对于产品的质量要求也越来越高。对电梯的安全性、平稳、低噪声及舒适度有很高的要求,而平衡绳在这方面起着很重要的作用。电梯平衡绳是电梯的重要组成部分,本课题致力于电梯平衡绳生产的自动化,设计用机械装置取代人工堆放,以降低劳动强度,减少劳动力成本,提高生产效率,实现自动化生产。1.2 电梯平衡绳提绳机械装置国内外的研究现状据了解,电
9、梯平衡绳是对电焊锚链的外表包裹PVC材料而制成的圆形绳。我国现在生产电梯平衡绳的厂商在对电焊锚链的外表包裹PVC材料后,对平衡绳的堆放都是采用人工操作。由于平衡绳自身重量大以及对堆放有很高的要求,如果堆放不合理会对平衡绳的质量产生很大的影响,电梯平衡绳会弯曲,进而会影响到电梯的平衡性等。同时传统的人工堆放体力消耗大,生产效率低。而国内现在还没有自动堆放平衡绳的装置,本课题就是按照现有人工堆放平衡绳的尺寸要求,将平衡绳自动有序地堆放到平板车上,完全取代现有人工堆放的工作,解决企业在生产中的切实问题。由常州大学和江苏兴华胶带股份有限公司联合开发设计。江苏兴华胶带股份有限公司专业从事电梯配件研发生产
10、的企业,为社会提供电梯配件、塑料及金属配件、承接各种电梯配件开发、订制、加工。生产“凯力”牌、“兴华链”牌WFQS、WFBS、WFGX、WFCS四大系列电梯平衡补偿链。为上海三菱、日立(中国)、奥的斯、通力、迅达(中国)、蒂森克虏伯、东芝等300多家著名电梯公司配套,畅销欧美、中东、东南亚等国际市场。而公司现在电梯平衡绳堆放的生产线要由一条扩长为10条生产线,由于没有相关的堆绳员工,所以迫切需要将人工堆绳生产线改造扩大为10条自动堆绳生产线。1.3 电梯平衡绳提绳机械装置的基本设计原则 (1)、结构简单:在能实现提绳机械装置功能的前提下,装置结构应尽量简单,方便厂方将装置进出场及安装拆卸,以及
11、方便员工操作。(2)、可靠性:提绳机械装置必须将平衡绳提到一定的高度以便于进行盘绳。(3)、维护性:需考虑到厂方以后对装置的维护,以及零件的更换。 (4)、成本低:在满足上述条件后应考虑厂方的制造成本。因此,在选择电机,材料等方面时,满足安全要求即可。2 总体方案的确定 2.1 可行方案的确定提绳机械装置的作用是按总体机械设计方案提出的要求将电梯平衡绳提到所需的高度。因为所提的平衡绳是刚刚从挤出机包裹完PVC塑料,PVC塑料还是热的,不能用抓起的办法提绳,只能借助摩擦力将绳提起。即利用驱动装置驱动摩擦轮转动带动绳绕轮转,完成提绳的任务。本设计前后制定了多种方案,不断进行优化。方案一:(最初方案
12、):由两个定向轮完成将平衡绳提到一定的高度,然后经过导向轮、摩擦轮来实现平衡绳的提送。(如图2-1)图2-1 最初方案方案缺点:摩擦轮固定在钢板上,当小车运动到两端时,会因为平衡绳与摩擦轮之间角度不够而导致摩擦力不够,平衡绳会因自重而从进绳端掉落,无法实现盘绳。方案二:为增加平衡绳与摩擦轮之间的摩擦力,增加包角,使绳在摩擦轮上多绕一圈。(如图2-2)摩擦轮上多绕一圈绳而不用导向轮图2-2 方案二方案缺点:由于平衡绳在摩擦轮上多绕了一圈,随着轮子的不断转动,平衡绳会自动形成螺旋运动,当到达轮边缘时,平衡绳无法移动,会造成平衡绳间的相互挤压,由于平衡绳外面是刚包好的PVC材料,还有余热,相互挤压会
13、使平衡绳变形,从而影响平衡绳的质量。图2-3 锯齿形槽轮如图2-3,此种形状的槽轮,若槽深过浅,起不到固定平衡绳作用(防止平衡绳之间挤压),且会刮伤平衡绳外表面,若槽深过大,不易制造。2.2 最佳方案的确定方案三(最终方案):导向轮图2-4 最终方案如图2-4,电梯平衡绳由生产线一端输送过来,通过滑轮和天轮实现平衡绳的提升。然后通过机顶架上的万向节来改变平衡绳输送的方向。在提绳机械装置的机械设计中考虑到提绳实际是通过平衡绳与滑轮之间的摩擦来实现的,需满足一定的包角,通过导向轮来增加平衡绳与摩擦轮之间的包角。导向轮和天轮一同固定于万向节下方,使平衡绳在盘绕圆弧段时,自由改变方向。万向节连接在上面
14、拖车部分,水平方向盘绳时,下面结构随拖车做水平方向往复运动。2.3 总体尺寸的确定堆绳样式如图2-5所示。整套装置平面示意如图2-6所示。由此计算图中A、B两轮的尺寸过程如下:(1)B处轮子高度为与导向轮下端等高。目的:在水平方向盘绳时匀速送绳。其中挤出来的绳一半在BC段,一半盘绳。若不等高,很难控制水平方向盘绳速度。(2)导向轮增加包角,此时绳与摩擦轮接触点与垂直方向成108,而导向轮不可再向左,避免盘绳至最右端时碰到导向轮。导向轮半径不可过本文从事奥鹏作业代做已经有3年时间内 专业代做奥鹏作业、毕业论文写手价格,免去中间环节和费用通过后付款,保障您的权益需要作业答案和毕业论文代写的请联系Q
15、Q:1227258276小,否则会使平衡绳不够直。厂家要求导向轮半径不可小于125mm,摩擦轮半径不可小于225mm。(3)万向节、摩擦轮、旁轮至最左端时,盘最左端绳,绳和摩擦轮接触点与垂直方向成62,包角。包角会在后面进行验算。当盘到最高层时,绳垂直向下盘最内圈时,绳的自重F2 最小,F1-F2则最大。 越大,越大(4)A、B滑轮直径均为250mm。图2-5 总体盘绳图2-6 提绳装置总体尺寸3 电梯平衡绳提绳装置的结构设计3.1 伺服电机及减速机的选型3.1.1 伺服电机的选择定义: 在伺服系统中控制机械元件运转的发动机.是一种补助马达间接变速装置,可控制速度,位置精度非常准确。将电压信号
16、转化为转矩和转速以驱动控制对象。合理选择电动机类型,对工作机械有效的工作,以及机组运行的可靠性、安全、节能及降低设备造价都有重要意义。电动机类型的选择要从负载的要求出发,考虑工作条件、负载性质、生产工艺、供电情况等,尽量满足下述各方面的要求:1机械特性2转速3运行经济性4价格低廉。厂方提供的电梯平衡绳的生产参数:表3.1 电梯平衡绳的生产参数平衡绳规格挤出产品时速(米/时)外径(mm)每米质量(kg/m)挤出长度(万米)总质量(吨)WFBS6400240.8918.9根据图2-6计算: (3.1)式中,为A点受力。式中,V为挤出绳速度。 (3.1)式中,P为电机功率。 (3.2)式中N为电机额
17、定转速(r/min),为摩擦轮直径,。包角验算,推荐电机型号:SM130-040-25LFB+PL120-80最大转矩=296Nm 需求转矩120%=176Nm120%=211.2 Nm调速范围可达到:1.24.7r/min电机调速范围为:96376r/min,对应脉冲指令频率为:16k62.667kHZ整体重量约为16.5kg。本文从事奥鹏作业代做已经有3年时间内 专业代做奥鹏作业、毕业论文写手价格,免去中间环节和费用通过后付款,保障您的权益需要作业答案和毕业论文代写的请联系QQ:12272582763.1.2 减速器的选择选择行星齿轮减速器。行星传动由于其载荷质量比大、结构紧凑,广泛地应用
18、于航空、舰船、汽车和许多工业机器上。具有体积小、重量轻、高效率及同轴线传动等优点。由于负载惯量非常大,选用减速比较大的减速机减小惯量影响。3.2 万向节的设计3.2.1 万向节总体设计万向节的作用:当盘绳至上图所示的圆弧断时,绳的方向不断改变。当绳到达摩擦轮端处时会给斜槽形成一定的压力,为防止平衡绳处外表面因受挤压而变形,通过万向节这个装置来改变摩擦轮的方向,需要万向节装置足够灵敏度,因此设计出如图3-1所示结构。图3-1 万向节结构图说明:(1)万向节下方圆盘:与轴连在一起,随轴的转动而转动。 (2)螺栓M20:用于将万向节与下方的钢架连接,从而使下面的摩擦轮和导向轮随万向节转动。 (3)万
19、向节套筒 (4)(5)(6):螺栓M16、螺母M16、垫圈16。 (7)开槽沉头螺钉M6(8)万向节端盖 (9)内六角圆柱头螺钉M6 (10)圆锥滚子轴承30207,可以同时承受径向载荷及轴向载荷。外圈可分离,安装时可调整轴承的游隙。一般成对使用。 (11)万向节轴本装置中的万向节实际上就是一根轴与一个圆盘连接在一起。万向节下端与摩擦轮和导向轮的固定架相连,万向节的上端与上面连接小车的杆连接,然后用以特制版块压紧在带上面,随带而运动。3.2.2万向节轴的设计说明图3-2 万向节轴选取合适大小的轴承并校核;取,;取,;倒角为和。3.2.3万向节端盖的设计图3-3 万向节上端盖根据万向节轴的尺寸选
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