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1、 HUNAN UNIVERSITY 毕业设计（论文）设计论文题目： 皮带运输机托辊支架自动喷丸/喷漆机滚筒及皮带自动纠偏装置设计学生姓名：学生学号：20081420217专业班级：机械设计制造及自动化08级07班学院名称：机械与运载工程学院指导老师：学院院长： 2012年5月28日皮带运输机托辊支架自动喷丸/喷漆机滚筒及皮带自动纠偏装置设计摘 要皮带输送机广泛用于矿山、港口、钢铁等行业的物料运输。喷丸工艺因其优秀的生产特点、广泛的实用性和自动化装置的匮乏性决定了该工艺自动化发展的必然性。本文主要是针对皮带运输机托辊支架喷丸/喷漆的生产要求，提出一种适应实际新的自动化工作方案，并通过对方案进行详
2、细的讨论、分析、选择，利用CAD绘制二维装配图，运用UG建立三维模型。本装置滚筒采用滑杆，安装环组装而成，安装环位置可调节用以装夹不同型号托辊支架，两端由传动环带动作圆周运动，中心轴安装小车，保证内外侧同时作业。滚筒体整体安装于小车之上，用以在不筒工艺设备间转换。同时通过借鉴绘制了自动纠偏装置CAD图。关键字：托辊支架，自动喷丸，滚筒，内外加工The design of the automatic shot peening/spray painting machine for belt conveyor roller frame and its tumbling boxAbstractBelt
3、 conveyors are widely used in mining, ports, steel and other material handling industry.The development of automatic shot peening is hopeful for its excellent production characteristics of a wide range of practicality .The paper is based on the requirements for the belt conveyor roller frame s shot
4、blasting/painting process, proposing a new automatic work program, which is applicable to the actual production. Through detailed discussion, analysis, selection, use of CAD drawing two-dimensional assembly drawing .Then use UG to build three-dimensional model of the program.The device is assembled
5、by sliders and mounting rings.The location of the mounting rings is adjustable for every workpiece.A car is installed on the central axis, to ensure inner and outer operation. The tumbling box as a whole is installed on top of another car to move to each workshop.A CAD drawing of the automatic corre
6、ction device also has been demonstrated.Keywords: Roller frame, Automatic shot peening,Tumbling box,Inner and outer operation目 录1 绪 论11.1 课题研究背景及目的11.2 自动喷丸/喷漆装置的发展现状及趋势11.3 课题研究方法21.4 论文的构成及研究内容22 自动喷丸/喷漆装置总体方案设计42.1 设计的总体要求42.2 方案的提出42.2.1 分析设计的总体要求42.2.2两要求具体分析42.2.3 较可行方案的提出52.3 各方案的比较63 托辊支架自动喷
7、丸/喷漆机滚筒设计93.1 滚筒主体构思设计93.2 滚筒体零件设计93.2.1 传动环设计93.2.2 滑杆、工件安装环设计113.2.3 中心轴直径计算设计123.2.4 中心轴承选用153.2.5 焊接轴承座设计163.2.6 滚筒体主体的组装与三维建模163.3滚筒体相关部件的设计173.1.1 电动机的选择173.3.2 焊接支撑架设计183.3.3 小齿轮及传动轴设计193.3.4 车板设计213.4 托辊支架自动喷丸/喷漆机滚筒总装配214 皮带自动纠偏装置设计244.1 皮带偏转原因分析及后果244.2 皮带自动纠偏装置结构设计245 结论27致 谢29参考文献30湖南大学毕业
8、设计（论文） 第26页1 绪 论1.1 课题研究背景及目的皮带输送机广泛用于矿山、港口、钢铁等行业的物料（尤其是散料）运输。喷丸是用来清除厚度不小于2mm的或不要求保持准确尺寸及轮廓的中型、大型金属制品以及铸锻件上的氧化皮、铁锈、型砂及旧漆膜。是表面涂(镀)覆前的一种清理方法。广泛用于大型造船厂、重型机械厂、汽车厂等。喷丸强化是一个冷处理过程，它被广泛用于提高长期服役于高应力工况下金属零件，如飞机引擎压缩机叶片、机身结构件、汽车传动系统零件等的抗疲劳属性。喷丸强化，是在一个完全控制的状态下，将无数小圆形称为钢丸的介质高速且连续喷射，捶打到零件表面，从而在表面产生一个残余压应力层。表层下，压缩的
9、晶粒试图将表面恢复到原来形状，从而产生一个高度压缩力作用下的半球。无数凹陷重叠形成均匀的残余压应力层。最终，零件在压应力层保护下，极大程度地改善了抗疲劳强度，延长了安全工作寿命。所以喷丸工艺的广泛应用需要自动化的装置来提高工作效率。 结合科研课题，针对皮带运输机托辊支架的结构特点和喷丸/喷漆工艺要求，设计皮带运输机托辊支架自动喷丸/喷漆机，以提高皮带运输机托辊支架的喷丸/喷漆效率，保证喷丸/喷漆质量，改善喷丸/喷漆劳动环境，降低操作工人劳动强度，保障操作工人的安全。1.2 自动喷丸/喷漆装置的发展现状及趋势喷丸工艺对于工件表面的清理方面，可用作对金属的锈蚀层、热处理件表面的残盐和氧化层、轧制件
10、表面的氧化层、锻造件表面的氧化层、焊接件表面的氧化层、铸件表面的型砂及氧化层、机加件表面的残留污物和微小毛刺、旧机件表面等进行处理，以去除表面附着层，显露基体本色 , 表面清理质量可达到 Sa3 级。对于工件表面涂覆前的预处理方面，可用作各种电镀工艺、刷镀工艺、喷涂工艺和粘接工艺的前处理工序，以获得活性表面，提高镀层、涂层和粘接件之间的附着力。对于改变工件的物理机械性能方面来说可以改变工件表面应力状态，改善配合偶件的润滑条件，降低偶件运动过程中的噪音。可使工件表面硬化，提高零件的耐磨性和抗疲劳强度。对于工件表面的光饰加工，可以改变工件表面粗糙度 Ra 值。可以产生亚光或漫反射的工件表面，以达到
11、光饰加工的目的。由于喷丸工艺具有可以任意使用金属或非金属弹丸，以适应清理工件表面的不同要求；清理的灵活性大，容易清理复杂工件的内、外表面和管件的内壁，并且不受场地限制，可将设备安置在特大型工件附近；整机投资少，易损件少，维修费用低；清理效率低，操作人员多，劳动强度大的特点，所以广泛地用于生产之中，然而实际生产中除了大型的喷丸/喷漆房之外，很少有结构简单，通用性强的自动喷丸/喷漆装置，大多由喷丸/喷漆工人手工完成，不仅效率低下而且有害工人健康（如图1.1）。由其优秀的生产特点及广泛的实用性和自动化装置的匮乏决定了该工艺自动化发展的必然性。 图1.1 喷房及喷丸工人1.3 课题研究方法查阅有关皮带
12、运输机构的设计，结合企业实际生产情况，通过方案提出、讨论、否决、确定的方式，确定设计方案。使用autoCAD绘制二维零件图及装配图，使用UG绘制三维图及运动仿真。1.4 论文的构成及研究内容本文的构成及主要的研究内容包括：1. 绪论：概述了本次课题开题的前提背景，介绍自动喷丸工艺的发展现状及其前景等。2. 自动喷丸/喷漆机构的方案设计：根据设计要求初步拟定几种方案，对各种方案分析并对比，确定最终方案。3. 自动喷丸/喷漆机构方案下滚筒的设计：据选好的自动化装置方案对重点部分，即滚筒装置的进行分析设计，进行CAD绘图与三维建模，虚拟装配验证等。4. 机构强度校核及运动装置的行程计算：为满足设计要
13、求，计算所设计装置的运动行程；校核所选材料的机械性能，标准件进行选择。2 自动喷丸/喷漆装置总体方案设计2.1 设计的总体要求针对皮带输送机托辊支架的结构特点和喷丸/喷漆工艺要求，设计皮带运输机托辊支架自动喷丸/喷漆机滚筒及皮带自动纠偏装置。喷丸房、喷漆房尺寸：8000mm（长）3000mm（宽）3000mm（高）。适应多种形状（V型、U型等）和尺寸（长度8001800mm）托辊支架零件的双面喷丸、喷漆。年生产纲量：40000件/年。在此要求之上的设计同时也要求树立正确的设计思想和正确的生产观、经济观和全局观。2.2 方案的提出2.2.1 分析设计的总体要求（1）要设计的装置必须具有可行性，适
14、用性，适合实际生产中各种尺寸的 托辊支架的喷丸/喷漆工艺。（2）要设计的装置必须是高自动化的，才能根本提高工艺效率。2.2.2两要求具体分析（1）由可行性要求了装置大小必须为700030003000左右，以便在厂房安装，使用；由于尺寸较大，故要求尽可能地节约用材，以降低其重量，方便安装，调试及今后的拆卸维修，也提高运作的安全性。同时可行性决定了不能使用价格昂贵的自动喷丸房设备，需要整体构思整条生产线的布置、装配、生产流程，保证经济性与资源的最大、最合理利用。（2）由高自动化的要求决定了该装置需要在生产中实现较高的喷丸/喷漆效率，在喷丸，喷漆工艺装换中能够实现连续不间断地工作。工作中能够保证喷丸/喷漆密度的情况下尽可能同时，大量，不需要手动翻转地实现托辊支架内外侧，不规则处的高效喷丸/喷漆。并且由于托辊支架的实际生产有尺寸变化，所以需夹具能够调节外形、间距以保证所有的工件都能实现加工。最后，也要求了装置能够简单地安装，卸载工件及可以由尽可能少的工人操作。2.2.3 较可行方案的提出 在经过任务分析之后，确定要设计一条能够满足企业年产量，适合企业生产规模的自动化生产线，考虑到经济性和适用性，方案要简单可行，并且能适用于各个规格的托辊支架的喷丸/喷漆工艺。（1）方案1，如图2.1所示：构思由吊钩式环形生产线实现生产。在房屋顶部安装环形夹具，由电机带动作环形运动，一次吊起多
