权冬冬，冯伟，朱易博，徐宁谦

（盐城工学院机械优集学院，江苏 盐城 224051）

辊子运输机按驱动方式可以分为无动力式、动力式和积放式辊子运输机。按辊子支撑方式可分为定轴式和转轴式。最终输送设备根据生产实际需求采用动力式辊子运输机，辊子传动方式为带传动，动力式辊子运输机转动呈主动状态，可以严格控制物品的运行状态，按规定的速度精确、平稳、可靠的输送物品。该项目最终滚床选型为动力式定轴辊子运输机。

1 设计计算

根据新能源汽车的外形尺寸、空清车壳的重量约490kg、滚床运输速度3～24m/s、滚床倾斜角度5～30°的设计要求进行计算。

1.1 床体的参数选择与计算

1.1.1 辊子的长度

输送车壳是辊子的长度根据物件宽度和宽度余量来决定。

式中：l——辊子长度（mm）；

b——物件宽度（mm）；

∆b——宽度余量（mm），可取∆b=50～150mm；

对于底部刚度很大的部件，在不影响正常输送和安全的情况下，物件宽度可大于辊子长度，一般允许l≥0.8b。

∆b取 100mm。

1.1.2 辊子直径

辊子直径D与辊子承载能力有关，可按下式选取；

F≤[F]，F—作用在单个辊子上的载荷（N）；[F]单个辊子的许用载荷（N）；

作用在单个棍子上的载荷 F，与物件质量、支撑物件的辊子数以及物件底部特性有关，可按下式计算。

所以选取辊子直径D=45mm。

1.1.3 辊子间距

辊子间距p应保证在3个辊子以上，本设计车壳托盘压到6个辊子。

式中：P——辊子间距（mm)；

L——物件长度(mm)；

1.1.4 辊子输送机的高度H

表1 输送机高度

根据滚床实际运行操作需求，选取高度H=560。

1.1.5 辊子轴的选择

由于轴的强度和韧性需求较大，所以选用#20冷拉圆钢。

由实心圆轴的扭转强度校核公式；

可得轴的直径设计公式；

式中：τT——扭转切应力MPa；

T——轴所受的扭矩N˙mm；

W——轴的抗扭转截面系数mm3；

n——轴的转速r/min；

P——轴传递的功率KW；

d——轴的计算直径mm；

[τT]——扭转切应力，MPa；

所以轴的直径选取d=30mm。

表2 轴的材料系数

1.1.6 强度校核

1.2 输送减速机计算

式中：W1——辊子轴颈处的轴承阻力矩（N˙cm）

W2——物品沿辊子的运动阻力矩（N˙cm）

式中：μ为轴承摩擦系数

得

式中：k——物品与辊子间的滚动摩擦系数（cm）

表3 滚动摩擦系数k值

1.3 选择电机的额定功率

选取取输送减速器型号R37DRS71S4/31rpm/0.37kw。

2 滚床

2.1 可倾斜滚床设备组成

包括床体、倾斜动力装置、前端夹紧组件、后端夹紧组件、底架、床体上盖板、前端夹紧装置盖板以及倾斜动力装置盖板。

倾斜动力装置还包括定位系统，所述定位系统包括推销装置和锁止盘。

床体上设置有倾角传感器。

2.2 滚床平稳倾斜的保证

一般输送线包涵多个工位，如何保证可倾泄滚床在倾斜过程中的平稳及倾斜到位后的角度一致性是滚床设计的关键。

本设计可倾斜滚床的倾斜角度要达到5～30°，如何保证在倾斜过程中滚床的运行平稳且位置精确可调是最重要的。为了实现倾斜运动的平稳，此滚床优化了结构形式和控制方式，取得了较好的应用效果。

滚床倾斜装置运行时，滚床前后各设置了一个夹紧装置，前端夹紧装置夹紧，起到限位作用，前端夹紧装置配有1.1kw的电机，设置有300mm滑槽，安装了开关控制设备。同时后端夹紧装置采用双层减震装置，夹紧组件，同样单独配有0.25kw的电机，安装有开关，使倾斜装置运行时得以更加平稳的进行。可倾斜滚床的驱动电机采用SEW 3kw/3.4rpm的型号，保证其反转工作时的动力充足、运行平稳。

图1 可倾斜式注蜡滚床外形图

可倾斜滚床设置有角度感应装置，当倾斜装置达到预先设好的角度后，电机收到反馈信号自动停止。同时倾斜装置还设有可伸缩杆，人工可以自行调整调度，进而调整倾斜顶起的位置，保证滚床长期使用不会产生顶起位置相同而造成损伤积累，进而破坏;使注蜡机更好的工作。倾斜装置设有推销装置和锁止盘，车壳到达指定位置后推销伸出插入锁止盘中，防止脱落。倾斜部件后部设有螺线管，通电后带有磁性，吸附在滚床床体上，使得整个倾斜的过程平稳，无明显的振动现象，从而实现了注蜡全程的稳定进行。

设计的可倾斜式注蜡滚床外形图如图1所示。

3 结束语

可倾斜滚床的研制，丰富了汽车空腔注蜡的工艺装备货架，通过在空腔注蜡生产线上的实际应用，形成可倾斜滚床设备的设计制造的自主项目的空缺。可倾斜滚床在空腔注蜡工艺具有明显优势，在国产汽车行业得到广泛运用将不断带动国产汽车行业的发展，为中小型企业带来契机，降低产线设备的采购成本，推动大家对辊子运输机的研究与发现，形成标准化、通用化的设计制造和维修标准，促进汽车制造业的发展。