權(quán)冬冬，馮偉，朱易博，徐寧謙

（鹽城工學院機械優(yōu)集學院，江蘇 鹽城 224051）

輥子運輸機按驅(qū)動方式可以分為無動力式、動力式和積放式輥子運輸機。按輥子支撐方式可分為定軸式和轉(zhuǎn)軸式。最終輸送設(shè)備根據(jù)生產(chǎn)實際需求采用動力式輥子運輸機，輥子傳動方式為帶傳動，動力式輥子運輸機轉(zhuǎn)動呈主動狀態(tài)，可以嚴格控制物品的運行狀態(tài)，按規(guī)定的速度精確、平穩(wěn)、可靠的輸送物品。該項目最終滾床選型為動力式定軸輥子運輸機。

1 設(shè)計計算

根據(jù)新能源汽車的外形尺寸、空清車殼的重量約490kg、滾床運輸速度3～24m/s、滾床傾斜角度5～30°的設(shè)計要求進行計算。

1.1 床體的參數(shù)選擇與計算

1.1.1 輥子的長度

輸送車殼是輥子的長度根據(jù)物件寬度和寬度余量來決定。

式中：l——輥子長度（mm）；

b——物件寬度（mm）；

?b——寬度余量（mm），可取?b=50～150mm；

對于底部剛度很大的部件，在不影響正常輸送和安全的情況下，物件寬度可大于輥子長度，一般允許l≥0.8b。

?b取 100mm。

1.1.2 輥子直徑

輥子直徑D與輥子承載能力有關(guān)，可按下式選?。?/p>

F≤[F]，F(xiàn)—作用在單個輥子上的載荷（N）；[F]單個輥子的許用載荷（N）；

作用在單個棍子上的載荷 F，與物件質(zhì)量、支撐物件的輥子數(shù)以及物件底部特性有關(guān)，可按下式計算。

所以選取輥子直徑D=45mm。

1.1.3 輥子間距

輥子間距p應(yīng)保證在3個輥子以上，本設(shè)計車殼托盤壓到6個輥子。

式中：P——輥子間距（mm)；

L——物件長度(mm)；

1.1.4 輥子輸送機的高度H

表1 輸送機高度

根據(jù)滾床實際運行操作需求，選取高度H=560。

1.1.5 輥子軸的選擇

由于軸的強度和韌性需求較大，所以選用#20冷拉圓鋼。

由實心圓軸的扭轉(zhuǎn)強度校核公式；

可得軸的直徑設(shè)計公式；

式中：τT——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力MPa；

T——軸所受的扭矩N˙mm；

W——軸的抗扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)mm3；

n——軸的轉(zhuǎn)速r/min；

P——軸傳遞的功率KW；

d——軸的計算直徑mm；

[τT]——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；

所以軸的直徑選取d=30mm。

表2 軸的材料系數(shù)

1.1.6 強度校核

1.2 輸送減速機計算

式中：W1——輥子軸頸處的軸承阻力矩（N˙cm）

W2——物品沿輥子的運動阻力矩（N˙cm）

式中：μ為軸承摩擦系數(shù)

得

式中：k——物品與輥子間的滾動摩擦系數(shù)（cm）

表3 滾動摩擦系數(shù)k值

1.3 選擇電機的額定功率

選取取輸送減速器型號R37DRS71S4/31rpm/0.37kw。

2 滾床

2.1 可傾斜滾床設(shè)備組成

包括床體、傾斜動力裝置、前端夾緊組件、后端夾緊組件、底架、床體上蓋板、前端夾緊裝置蓋板以及傾斜動力裝置蓋板。

傾斜動力裝置還包括定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)包括推銷裝置和鎖止盤。

床體上設(shè)置有傾角傳感器。

2.2 滾床平穩(wěn)傾斜的保證

一般輸送線包涵多個工位，如何保證可傾泄?jié)L床在傾斜過程中的平穩(wěn)及傾斜到位后的角度一致性是滾床設(shè)計的關(guān)鍵。

本設(shè)計可傾斜滾床的傾斜角度要達到5～30°，如何保證在傾斜過程中滾床的運行平穩(wěn)且位置精確可調(diào)是最重要的。為了實現(xiàn)傾斜運動的平穩(wěn)，此滾床優(yōu)化了結(jié)構(gòu)形式和控制方式，取得了較好的應(yīng)用效果。

滾床傾斜裝置運行時，滾床前后各設(shè)置了一個夾緊裝置，前端夾緊裝置夾緊，起到限位作用，前端夾緊裝置配有1.1kw的電機，設(shè)置有300mm滑槽，安裝了開關(guān)控制設(shè)備。同時后端夾緊裝置采用雙層減震裝置，夾緊組件，同樣單獨配有0.25kw的電機，安裝有開關(guān)，使傾斜裝置運行時得以更加平穩(wěn)的進行?？蓛A斜滾床的驅(qū)動電機采用SEW 3kw/3.4rpm的型號，保證其反轉(zhuǎn)工作時的動力充足、運行平穩(wěn)。

圖1 可傾斜式注蠟滾床外形圖

可傾斜滾床設(shè)置有角度感應(yīng)裝置，當傾斜裝置達到預(yù)先設(shè)好的角度后，電機收到反饋信號自動停止。同時傾斜裝置還設(shè)有可伸縮桿，人工可以自行調(diào)整調(diào)度，進而調(diào)整傾斜頂起的位置，保證滾床長期使用不會產(chǎn)生頂起位置相同而造成損傷積累，進而破壞;使注蠟機更好的工作。傾斜裝置設(shè)有推銷裝置和鎖止盤，車殼到達指定位置后推銷伸出插入鎖止盤中，防止脫落。傾斜部件后部設(shè)有螺線管，通電后帶有磁性，吸附在滾床床體上，使得整個傾斜的過程平穩(wěn)，無明顯的振動現(xiàn)象，從而實現(xiàn)了注蠟全程的穩(wěn)定進行。

設(shè)計的可傾斜式注蠟滾床外形圖如圖1所示。

3 結(jié)束語

可傾斜滾床的研制，豐富了汽車空腔注蠟的工藝裝備貨架，通過在空腔注蠟生產(chǎn)線上的實際應(yīng)用，形成可傾斜滾床設(shè)備的設(shè)計制造的自主項目的空缺?？蓛A斜滾床在空腔注蠟工藝具有明顯優(yōu)勢，在國產(chǎn)汽車行業(yè)得到廣泛運用將不斷帶動國產(chǎn)汽車行業(yè)的發(fā)展，為中小型企業(yè)帶來契機，降低產(chǎn)線設(shè)備的采購成本，推動大家對輥子運輸機的研究與發(fā)現(xiàn)，形成標準化、通用化的設(shè)計制造和維修標準，促進汽車制造業(yè)的發(fā)展。