目 录摘要3ABSTRACT31 引言41.1电动平车简介41.1.1 轨道供电式电动平车41.1.2 蓄电池式42 设计任务及确定系统方案52.1设计内容简介52.2主要技术参数52.3 系统方案确定62.3.1 平车动作描述62.3.2 平车运动程序设计62.3.3 电气控制62.3.4 电动平车技术要求83 电动平车机械结构设计93.1 原动机选择93.1.1 方案比较103.1.2 方案确定103.2 电动平车传动装置总体设计123.2.1 平车车轮设计123.2.2平车总传动比123.2.3 传动比的分配133.2.4 平车传动装置的运动和动力参数133.3 电动平车传动机构设计143.3.1减速器的选择与计算143.3.2 链传动设计153.4电动平车轮轴的设计173.4.1主动轴的设计及校核173.4.2 从动轴的机构设计233.5 滚动轴承的选择和计算253.5.1滚动轴承的选择253.5.2 滚动轴承寿命计算及润滑253.6 连接的选择和计算283.6.1 键连接的选择和计算284 整条生产线电气控制系统的设计30 4.1 PLC选择304.2 运动分析304.3 四种运动情况分析31 4.4 输入点地址分配334.5 输出点地址分配354.6 控制柜设计364.7 电动平车电气控制37 本章附录39总结64参考文献65附录 科技文章翻译67转盘换轨电动平车系统电动平车设计摘要自动生产线转盘换轨电动平车系统已被广泛应用于各种生产车间，它提高了生产效率，降低了生产成本，可根据厂房空间具体设计，是许多企业的首选方案。 本书主要介绍了转盘电动平车系统中电动平车的设计，包括整个系统的简介、电动平车的整体设计及电气控制系统设计。电动平车传动机构的设计计算。 关键词：电动平车，传动机构，电动转盘，设计计算，控制系统设计。Trolley wheel flat car system electric flat car design ABSTRACT Automatic production line for trolley wheel flat car system has been widely used in various production workshop,It improves productivity and lower production costs it can space in accordance with the specific plant design and its the first choice for many enterprises program.This book introduces the electric wheel flat car flat car electric system design, including brief description of the entire system, electric flat cars overall design and electric Control System design, electric flat car body design。Key words： Electric flat car, transmission, electric wheel, design calculations, control system design.第一 章 引言 在现代厂房、车库内货物转运过程中，电动平车以其装卸方便、承载能力强、易操纵而充当着重要的角色，电动平车主要有以下形式.1.1.1轨道供电式电动平车 KPJ系列是卷筒供电电动平车，以电缆卷筒交流380V供电。电缆卷筒为磁滞耦合式，确保电缆受力均匀不易拉坏。交流380V给平车上YZ起重冶金用电机提供电力，电机拖动平车运行。平车运行时电缆卷筒自动将电缆卷起或放出，受卷线筒供电长度影响，一般最大运行距离小于200m。KPD系列是36V单相（三相）低压轨道供电电动平车，以轨道滑触线供电。地面降压变压器控制柜将单相（三相）交流380V降压至单相（三相）36V，经轨道滑触线馈送给平车，再经车载升压变压器升压为单相（三相）交流380V。给平车用单相电容电机提供电力（三相时为YZ起重冶金用电机）。由于不用电缆，故安全可靠、不怕烫，不怕砸，不妨碍交叉运输，易实现遥控和自动化，给厂区运输布置以很大方便。但其轨道施工要求较高，须保证轨道绝缘，超过一定的运行距离时轨道应加铜排补偿线。运行距离较长时还必须增加降压变压器个数。由于KPD 平车起动时流经轨道的起动电流非常大（达1000A），此时轨道末端有很大的电压降，造成单相电容电机起动困难，故单相KPD平车最大载重吨位为50吨，载重50吨以上时采用三相36V低压轨道供电，YZ起重冶金用电机。 产品KPDZ既继承了KPD平车的优点又避免了原型号起动困难，运行距离短的缺点。KPDZ平车以车载整流装置将轨道上的单相（或三相）交流36V整流成直流36V，拖动直流牵引电机使平车运行，直流电机与交流电机相比有不易烧损，起动力矩大，过载能力强的优点。即使由于轨道绝缘老化等原因，在欠压的工况下仍能可靠工 1.1.2蓄电池式 KPX系列是蓄电池电动平车，以蓄电池供电。蓄电池给直流牵引电机提供电力，直流电机拖动平车运行。直流电机与交流电机相比有不易烧损，起动力矩大，过载能力强的优点。运行距离不受限制。它比KPJ、KPD两种系列平车具有更大的安全性能和机动性灵活性，运行距离不受限制，对轨道无绝缘要求，故施工方便费用低廉。平车都可以加装工业无线遥控装置。 它比KPJ、KPD两种系列平车具有更大的安全性能和机动性灵活性，能在弯道、道岔上行驶，运行距离不受限制，对轨道无绝缘要求，故施工方便费用低廉。2 设计任务书及系统方案2.1设计内容简介本课题是应某企业电气设备装配车间的一条自动生产线要求而确定的，本电动平车系统共有A、B、C、D四条轨道，两纵两横，电动平车应能够在这四条轨道上自动行驶，换轨通过转盘装置。电动平车共有十六个工位，只要给出控制指令平车即可自动行驶到指定工位。其示意图如图2-1所示。图2-1系统简图 2.2主要技术参数轨道长度：两条30m，两条18.5m；电动平车额定速度30m/min,功率2kW，48v蓄电池供电；转盘设计转速0.5r/min,功率0.75kW，直径3200mm的线速度为5m/min。2.3 系统方案确定2.3.1 平车动作描述电动平车系统共有A、B、C、D四条轨道，通过转盘转换。假如电动平车起始位置停在A轨道上，目的地是B轨道，操作顺序：在电动平车操作面板上的起始位置A、B、C、D四个键，设置起始位置为A；目的地A、B、C、D四个键，设为B。按启动按钮；转盘接通A轨道；电动平车向转盘运动；电动平车运动至转盘轨道上；锁紧；转盘转动接通B轨道；电动平车解除锁紧；电动平车从转盘向B轨道运动；按停止键平车可停任何位置；不按停止键平车在终端限位是停。假如电动平车起始位置，目的地为其他地方，按1类似步骤设置操作。同一轨道上，按电动平车前进、后退、停止键操作。电动平车及转盘设点动调整。电动平车额定速度30m/min,功率2kW。1、转盘设计转速0.5r/min,功率0.75kW，直径3200mm的线速度为5m/min，设电动机停止时间4s，则停车后转盘外圆周行程为。 2、转盘在设3个位置；每个位置的传感器动作状态保持连续，即应在平车预停车信号后滑行段位置信号保持。2.3.2 平车运行程序设计方案1、平车从某条线上，人工按键设置起始位置，目的线路，起始后平车按指令从起始位置顺序通过转盘，往指定轨道运行。2、按停车键，平车可停任意位置；未按停车键，平车按设置程序一直运行至终点限位停车。3、平车上控制电机正转、反转、停，通过遥控信号传递操作指令。4、平车的位置方向由地面控制系统布线控制。5、操作按键设平车或地面控制柜上。6、两台平车编号区别，当平车运行与另一台平车距离小于12m时，由传感器检测信号，控制距离减小方向不能运行。2.3.3 电气控制1、电动平车采用48V蓄电池供电，设二个位置的充电机充电。2、转盘及传感器采用预埋线路；控制柜内设PLC程序控制。3、平车与地面控制柜采用无线遥控器控制。4、可手动调节平车及转盘运动。图2-2动平车外形图（图中A=2500MM，L=4000MM,B=2000MM,H=530M,C=1435MM） 2.3.4 平车技术要求 1.车架的材料机械性能不得低于Q236-A或Q235-A.F的性能。焊条，焊丝与焊剂应以被焊材料相适宜。 2.车架焊接的焊缝坡口形式尺寸应符合GB985和GB986. 3.焊缝不得有裂缝，气孔和夹杂等缺陷。 4.焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除。 5.车架台面在1m范围内的直线度为4.0mm。 6.钢板，型材，铸，锻件表面除锈应达到GB8923中的St2级。 7.产品出厂前所有外露加工面应进行防锈处理。3 电动平车设计由电动平车设计要求，即运行速度、供电设备、控制要求及外形总体尺寸，电动平车系统采用电动机驱动，通过摆线针轮减速器和滚子链传动将运动传至电动平车驱动轮轴实现平车的运动，控制部分采用PLC电气控制。3.1 原动机选择由于供电装置为48v蓄电池，且电动平车所用电机主要起牵引作用，故选用ZQ系列直流牵引电机。直流牵引电机比普通直流电机性能更好，能承受频繁的启动和剧烈的过负载冲击，且允许温度在以上，适合在自动生产线上使用。标准电动机的功率由额定功率表示。所选电动机的额定功率应等于或大于工作要求的功率。所需电动机功率为 -工作机实际需要的电动机输出功率，kW；-工作机需要的输入功率，kW；-为电动机至工作机之间的传动装置的总效率。由设计要求工作机所需输入功率为2kW，即为2kW。传动装置包括弹性器，减速器，链传动，查表分别设其传动效率为，。则总传动效率 由于考虑到电动平车整体结构和传动的紧凑转速较低的电动机为宜，查3表4-13选用ZQ-4B电动机。其技术数据如下表3-1所示额定电压v额定功率kw额定电流A额定转矩Nm额定转速483.510535960 表3-1 电机参数直流牵引电动机故障电气主要是电机不转，转速偏高，转速偏低，电机漏电，火花大，绕组过热，绝缘电阻低，电机受潮，出现头电缆线及换向器过热。机械故障主要是尼龙轴衬发热磨轴和失油快，电机振动大，轴承过热响声大，电动机内有异常响声等在工作中应注意。3.1.1 方案比较 由原动件的选择，知电动机转速为960r/min，而电动平车运行转速小于这个值。须在原动件与运行件之间装减速器，通过减速器将转速减低。而减速器输出轴与主动轮轴件需要传动