翻转机的诞生，极大的提高了生产效率并且降低了工人的劳动强度，为社会创造了众多的财富。设计翻转机的程序部机器的质量基本上决定于设计质量。制造过程对机器质量所起的作用，本质上就在于实现设计时所规定的质量。因此，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。度翻转机的工作原理本装备利用电动机带动个带有托辊的笼框，笼中装有由生产线输送来的发动机，电机的旋转带动笼子旋转从而实现发动机的旋转。工作过程是生产线上游将发动机输送过来，翻转机检测到发动机进入到笼子之中后，电机启动将动力经过减速器齿轮副的减速之后输出动力将笼子连同发动机旋转度后停止转动，此时工人将发动机拉出，以此实现个工作周期。翻转般分为三段发动机送入，旋转，发动机送出。设计准备阶段在根据生产或生活的需要提出所要设计的新机器后，计划阶段只是个预备阶段。此时，对所要设计的机器仅有个模糊的概念。通过在这大四有限的时间里，我对翻转机做了些基本的了解，对它的性能方面也着重的研究。方案设计阶段目前翻转机种类众多，但是大多依靠于国外进口，虽然其自动化程度较高，但是价格高昂并且机构复杂，需要专用的零部件以及专业维修人员，维护并不方便。对于机器，其实越简单，出错的可能性就越小，对于翻转机，结构简单，操作方便，对于小型的发动机生产公司是首选。综合目前国内的翻转机，有以下几种类型中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页图齿轮式翻转机图皮带式翻转机图链条式翻转机这几种类型的翻转机方案是比较常见的，其主要区别在于它的传动方式。方案如图所示。传动方式为齿轮传动。方案如图所示，传动方式为带传动。方案三如图所示，传动方式为链传动。我们知道，翻转机是属于起重运输装备当中的类，他的工作环境恶劣并且要求传动稳定可靠。从这个方面来讲，带传动以及链传动都不能像齿轮传动，齿轮传动在这种环境下具有无可比拟的优势。同时，齿轮传动结构紧凑可使用年限高维护方便且不需要频繁更换零部件，因此，我决定选用方案如图所示类型进行翻转机的设计。中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页技术设计阶段方案设计阶段结束后，进入技术设计阶段，技术设计阶段的工作如下机器的动力学计算结合零部件的结构及运动参数，初步计算各主要零件所受载荷的大小及特性。零部件的工作能力设计已知主要零部件所受的公称载荷的大小和特性，即可做零部件的初步设计。设计所依据的工作能力准则，需参照零部件的般失效情况工作特性环境条件等合理地拟定，本设计对主要零件的强度和轴承寿命等进行了计算。通过计算决定零部件的基本尺寸。机器的运动学设计根据确定的结构方案，做出运动学的计算，从而确定各运动构件的运动参数转速速度等，然后选定原动机的参数功率转速线速度等。部件装配草图及总装配草图的设计本阶段的主要目标是设计出部件装配图及总装配草图。再由装配图对所有零件的外形及尺寸进行结构化设计。在此步骤中，需要协调各零部件的结构及尺寸，全面地考虑所设计的零部件的结构工艺性，使全部零件有最好的构形。图结构设计简图中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页主要零件的校核在绘制部件装配草图及总装配草图以后，所有零件的结构及尺寸均为已知，在此条件下，再对些重要的零件进行精确的校核计算，并修改零件的结构及尺寸，直到满意为止。按最后定型的零件工作图上的结构及尺寸，绘制部件装配图及总装配图。翻转机的结构设计齿轮副的设计齿轮副是由个小的圆柱齿轮个大的环形齿轮组成。环形齿轮由于其尺寸过大，必须分段铸造加工之后再拼装起来，所以在拼装的过程中必须用定位销对各段齿轮进行精准定位，再用连接螺栓安装到机架上面。旋转机架的构造旋转机架是由个类似笼子的钢制框架组成。由于发动机在框架内有直线运动并且需要有个的固定位置，因此在机架内设置有个与发动机大小差距不大的方框式结构，方框上下放安装有托辊以方便工人对发动机的推进拖出操作。由于旋转机架相对于底座还有个旋转运动，所以在此机架上还设计有钢制导轨，来放置在底座的支撑滚轮上面，这样，当电机启动后经过减速器齿轮副传递过来的动力就能驱使整个上部机架连带着发动机做旋转运动。上部旋转机架简图如下图。底座的构造由于需要在底座上安装减速器电动机，并且支撑上部机架的滚轮也必须安装在底座上，因此底座还必须具有相关的结构来进行安装。大小齿轮副中的小齿轮也必须在底座上进行安装，因此，底座上也需有相关结构。底座简图如下图减速箱的设计选用经过初步计算发现，机架与电动机之间具有很高的传动比，除开使用开式齿轮副进行减速外，减速器仍然需要承担约的传动比。同时，当翻转机转过之后，机架需要进行自锁，方便工人操作。工业常用减速器当中涡轮蜗杆减速器能同时具备上面的两个工作需求，并且已经标准化能进行批量生产，能节约生产中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页成本。根据减速器标准，选用型圆弧圆柱蜗杆减速器。电机选用翻转机在实际生产中需要断续的周期运行频繁启动和制动有显著的振动冲击现象，根据这些工作条件，采用型三相异步电动机来进行驱动。翻转机主要参数的确定电机各轴的转速功率转矩计算。设计工作年限为年，年产量为万台，选用设计可承载的发动机型号为型柴油发动机，其外形尺寸为，重量为。根据这个设计参数，设计笼架的旋转速度为假定此时笼架所受的摩擦力为。设计笼架与机架之间以滑动摩擦方式进行运动，因此笼架收到摩擦阻力，预计驱动功率为。机架简图如下以下至式均摘自参考书目图机架设计简图中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页在此机构中存在齿轮联轴器变速箱轴承等结构，设其效率分别为，因此总效率需要电机功率卷电机由于翻转机在实际生产中需要断续的周期运行频繁启动和制动有显著的振动冲击现象，根据这些工作条件，采用型三相异步电动机来进行驱动，根据功率以及转速要求选用型三相异步电动机，总传动比即齿轮减速器，取齿轮，减速器设定电机输出轴为Ⅰ轴，蜗杆轴为Ⅱ轴，涡轮轴为Ⅲ轴，小齿轮轴为Ⅳ轴Ⅴ轴ⅡⅢⅡⅤⅣⅢ各轴输入功率分别为各轴输出功率分别为由转矩计算公式摘自参考书目得出各轴输入转矩分别为各轴输出转矩为得到以下数据功率转矩转速传动比效率输入输出输入输出电机中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴Ⅳ轴表各轴的基本设计参数齿轮设计本节所涉及公式表格数据均摘自参考书目选定齿轮类型精度等级材料及齿数根据图所示传动方案选择圆柱齿轮传动。翻转机为般工作机器，速度不高，故选用级精度材料选择。由参考书目表选择小齿轮材料为调质，硬度为，大齿轮材料为钢调质，硬度为，两者材料硬度差为选定小齿轮齿数，传动比，大齿轮齿数，选定压力角由设计计算公式进行试算即确定公式内的各计算数值。试选载荷系数计算小齿轮传递的转矩。由表选取齿宽系数④由表查得材料的弹性影响系数由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页大齿轮的接触疲劳强度极限。由式计算应力循环次数。由图取接触疲劳寿命系数，计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，由式得计算试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。计算圆周速度。计算齿宽。④计算齿宽与齿高之比。模数齿高计算载荷系数根据，级精度，由图查得动载系数。直齿轮，中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页由表查得使用系数由表用插值法查得级精度小齿轮相对支承非对称布置时，。由，查图得故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得计算模数。按齿根弯曲疲劳强度设计由式的弯曲强度的设计公式为确定公式内的各计算数值由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数，由式得④计算载荷系数。查取齿形系数。由表查得中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页查取应力校正系数。由表查得计算大小齿轮的并加以比较。大齿轮的数值大设计计算，圆整为对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅仅与齿轮直径即模数与齿数的乘积有关，可取由弯曲疲劳强度所算得的模数并就近圆整为标准值，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数大齿轮齿数这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。几何尺寸计算计算分度圆直径计算中心距计算齿轮宽度中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页取，结构设计以及绘制齿轮零件图减速器的设计根据设计需求查国家标准可选用标准型圆弧圆柱蜗杆减速器与减速器选用的相关参数如下传动比额定功率所需转矩减速器输入转速中心距根据以上设计参数以及此标准进行计算式中减速器计算输入机械功率减速器计算输入热功率减速器计算输出机械转矩，减速器计算输出热转矩，减速器实际输入功率减速器实际输出转矩。以上公式摘自上式中的，数据摘自下表表格均摘自表工作载荷系数原动机日运转时间载荷性质及代号中南林业科技大学本科毕业设计柴油机装配线翻转机设计第页均匀载荷中等冲击载荷强冲击载荷电动机汽轮机水力机偶然性的间断性的活塞发动机个汽缸偶然性的间断性