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变速箱厂布置与搬运系统设计说明书

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设施规划与物流分析课程设计说明书设计题目：变速箱厂布置与搬运系统设计指导老师:专业: 工业工程姓名:学号:目录一、工厂总平面布置设计(一) 产品—产量分析 (1)(二)产品工艺过程分析 (1)(三)物流分析 (5)(四)作业单位非物流相互关系分析 (7)(五) 工厂总平面布置 (12)(六) 方案的评价与选择 (15)二、工厂搬运系统设计（一）物料的分类 (16)（二）物料进出表 (16)（三）搬运活动一览表 (20)（四）各项移动图表化 (21)（五）物料搬运方法汇总 (22)（六）各项需求的说明和计算 (24)（七）搬运方案评价与选择 (25)三、参考文献 (26)四、附表1、作业单位位置相关图A4图样一张2、作业单位位置相关图A4图样一张3、布置方案图A3图样3套一、工厂总平面布置设计（一）产品—产量分析1. 产品—产量分析生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着共产设备的布置形式。

由已知条件可知，布置设计的液压转向器厂产品品种单一，产量较大，年产量10万台，属于大批量生产，适合于按产品原则布置，宜采用流水线的组织形式。

2.计算物流量（二）产品工艺过程分析1.各零件的工艺过程图图中序号分别是：1—原材料库2—铸造车间3—热处理车间4—机加工车间5—精密车间6—标准件、半成品库设施规划与物流分析课程设计轴物流量21482 42961633大齿轮物流量25510204131888机座物流量95663 765316122机盖物流量79719 637765102设施规划与物流分析课程设计2.绘制产品总工艺过程图变速箱总的生产过程可分为零件的加工阶段——总装阶段——性能实验阶段，所有零件，组件在组装车间集中组装。

将变速箱所有工艺过程汇总在一张图上，得到变速箱总工艺过程如下图所示。

该图清楚的表示出变速器生产的全过程以及各工序单位之间的物流情况，为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。

1250 端盖物流量齿轮轴物流量37594 75192857设施规划与物流分析课程设计设施规划与物流分析课程设计（三）物流分析1.根据变速箱较佳工艺过程图2-1，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。

如表3-1所示:表3-1 变速箱加工工艺从至表( 单位：kg )2.绘制物流强度汇总表根据产品的工艺过程和物流从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流强度汇总到物流强度汇总表3-2之中：3.划分物流强度等级将各作业单位对的物流强度按大小排序，自从达填入物流强度分析表中，根据物流强度分别划分物流强度等级。

作业单位对或称为物流路线的物流强度等级，应按物流路线比例或承担的物流量比例来去确定。

针对变速箱的工艺过程图，利用表3-2中统计的物流量，按由小到大的顺序绘制物流强度分析表3-3:（四）绘制作业单位物流相关图1.根据以上分析，绘制作业单位物流相关表，如图4-1所示。

图4-1 作业单位物流相关图2.作业单位非物流相互关系分析针对变速箱生产特点，制定各作业单位间相互关系密切程度理由如表4-1所示。

根据表4-2制定变速箱“基准相互关系”（见表4-2），在此基础上建立非物流作业单位相互关系图，如图4-2所示。

E O A作业单位名称 1.原材料2.铸造车3.热处理车间 4.机加工车5.精密车6.标准件，半成品库7.组装车8.锻造车9.成品库 10.办公服务楼 11.设备维修车1 2345678 91011AEE II I OOO O图4-2 作业单位非物流相关图3.作业单位综合相互关系分析从图4-1和图4-2可知，变速箱厂作业单位物流相互关系关与非物流相互关系不一致。

为了确定各作业单位之间综合相互关系密切程度，需要将两表合作后再进行分析判断。

其合并过程如下： 3.1选取加权值加权值的大小反映工厂布置时考虑因素的侧重点，对于变速箱厂来说，物流因素（m ）影响并不明显大于其它非物流因素（n ）的影响，因此，取加权值m:n=2:1作业单位名称 1.原材料2.铸造车3.热处理车间 4.机加工车5.精密车6.标准件，半成品库7.组装车8.锻造车9.成品库 10.办公服务楼 11.设备维修车1 2 3456 7 8 9 1011E/3 U/I/3I/3 I/1E/1 U/U/ U/ A/3I/3U/ U/ U/U/E/1A/1 O/2 I/2 E/4 X/5U/ U/O/4 U/ U/ U/U/U/5U/ U/U/ U/ U/O/3U/U/U/U/ U/U/U/U/X/5X/5X/5 X/5U/U/O/2 U/ O/2 O/2 O/2U/3.2综合相互关系的计算根据该厂各作业单位对之间物流与非物流关系等级的高低进行量化，并加权求和，求出综合相互关系如表7-1所示。

当作业单位数目为11时：总作业单位对数为：N=11*（11-1）/2=55,式中：N为作业单位对数。

因此，表7-1中将有55各作业单位对，即将有55个相互关系。

3.3划分关系密级在表4-3中，综合关系分数取值范围为-1—12，按分数排列得出各分数段所占比例如表4-4所示，在此基础上与表4-5中推荐的综合相互关系密级程度划分比例进行对比，若各等级相差太大，则需要对表4-3中作业单位对之间的关系密切程度作适当的调整，使各等级比例与表4-5中推荐的比例尽量接近。

3.4建立作业单位综合相互关系表将表4-3中的综合相互关系总分转化为关系密级等级，绘制成作业单位综合相互关系图，如下图4-3。

表4-3 作业单位之间综合相互关系计算表图4-3 综合相互关系表（五）工厂总平面布置1.综合接近程度由于变速箱厂作业单位之间相互关系数目较多，为绘图方便，先计算各作业单位的综合接近程度，如表5-1所示。

综合接近程度分数越高，说明该作业单位越应该靠近布置图的中心;分数越低，说明该作业单位应该远离布置图的中心，最好处于布置图的边缘。

因此，布置设计应该按综合接近程度分数高低顺序进行，即按综合接近程度分数高低顺序来布置作业单位顺序。

作业单位名称 1.原材料2.铸造车3.热处理车间4.机加工车5.精密车6.标准件，半成品库7.组装车8.锻造车9.成品库10.办公服务楼 11.设备维修车1 2 3 45 67 8 9 10 11UUUU U UUUU UO XXXXUO XUUU UU AUUU UOUU UO U AOUI IU UUO EU U UU UI E IUE O表5-1综合接近程度排序表Array根据表5-1综合接近程度排序表得各作业单位布置顺序依次为：4. 原材料库，7. 成品库，1. 机加工车间，6. 设备维修车间，2. 半成品库，9. 锻造车间，5. 铸造车间，3.组装车间，11. 办公服务楼，8. 精密车间，10. 热处理2.作业单位位置相互图在绘制作业单位位置关系图时，作业单位之间的相互关系用连线类型来表示，用相应符号来表示作业单位，以便区分作业单位的性质。

变速箱作业单位位置相关关系如图5-1表示。

.图5-1变速箱厂作业单位位置相关图具体的位置相关图产生步骤：因为7-6,7-9是A级关系，且7的排序高于其他两个，故以7为中心画出：又根据4-2,4-5,1-2的关系，以及4的总和程度最高且与7,6都有关系，则确定，以4为中心画出：3.作业单位面积相关图选取绘图比例1：1000，绘制单位为mm，变速箱作业单位面积相关图，如图5-2所示。

图5-2 变速箱面积相关图4.作业单位面积相关关系图的调整根据变速箱的特点，考虑相关规定以及各方面的限制条件，得到变速箱厂平面布置方案见附图：（六）方案的评价与选择运用加权因素法对液压转向器厂进行评价，其评价过程和评价结果如表所示由综合排序可选出方案为最佳方案，因此选A方案为液压转向器厂的总体布置方案。

二、物料搬运系统的设计方案（一）物料的分类按照实际运输单元，将所有物料分为两类，a—纸箱；b—箱式托盘装运（二）绘制物料进出表对每个区域进行分析，编制物料进出表1—原材料库；2—铸造车间；3—热处理车间；4—机加工车间；5—精密车间；6—标准件、半成品库；7—组装车间；8—铸造车间；9—成品库；10—办公、服务楼；11—设备维修车间（三）绘制搬运活动一览表根据各个区域的物料进出表，，进行统计，绘制搬运活动一览表。

1—原材料库；2—铸造车间；3—热处理车间；4—机加工车间；5—精密车间；6—标准件、半成品库；7—组装车间；8—铸造车间；9—成品库；10—办公室、服务楼；11—设备维修车间（四）各项移动的的图表化在平面布置图上绘制物流图，注明准确位置和距离。

图1 在布置图上绘制物流图图2 F-D图（五）物料搬运方法汇总表5.1搬运路线设计根据作业物料搬运的特点，从标准件、半成品库到组装车间，从组装车间到成品库，机加工车间到精密车间车间，从原材料库到铸造车间物流量相对较大，且根据布置方案图，选择采用直达型搬运路线。

从精密车间到标准件、半成品库，从机加工车间到标准件、半成品库，从精密车间到热处理车间，从机加工车间到热处理车间，从机加工车间到铸造车间，从机加工车间到铸造车间物流量适中，且布置方案中距离相对较远，故选择采用渠道型搬运路线。

5.2物料搬运方法的选择结合各种物料的实际情况，物流量适中，搬运距离适中，故选择简单的搬运设备和输送设备。

选用箱式托盘、普通托盘作为主要运输单元，选用机动叉车、手动叉车、有轨手推车，输送机、机动货车作为物料搬运设备，主要设备为机动车车，输送机。

1—原材料库；2—铸造车间；3—热处理车间；4—机加工车间；5—精密车间；6—半成品库；7—组装车间；8—性能试验室；9—油漆车间；10—成品库；方案一：采用搬运系统方案表中的原始方案。

方案二：将搬运方案表中的原始方案中a 采用代用方案。

方案三：将搬运方案表中的原始方案中a ，b 采用代用方案。

方案四：将搬运方案表中的原始方案中a ，b ，c 采用代用方案。

（六）各项需求的说明和计算根据以上各方案粗略计算搬运设备和人员的需要量表6-1 各搬运方案设备人员需求表（七）搬运方案评价运用加权因素法，将设计的四套方案从物流效率，工艺流程及生产变化的适应性等方面进行评价。

综合考虑物流效率、工艺流程要求及生产变化的适应性等方面的因素，选定方案四为优选的方案。

参考文献[1] 蒋祖华、陈友玲、苗瑞著.工业工程专业课程设计指导.北京：机械工业出版社，2006.[2] 方庆琯编.现代物流设施与规划.北京：机械工业出版社，2006.[3] 伊俊敏.物流工程.北京：电子工业出版社，2005.[4] 中华人民共和国国家标准.GB/T50103-2001《总图制图标准》.北京：中国计划出版社，2002.[5] 中华人民共和国行业标准.JB-1996《机械工厂总平面及运输设计规范》.北京：中国计划出版社，1997.[6] 齐二石，荆冰彬编.物流工程.北京：中国科学技术出版社，2001.[7] 张晓川编著.现代仓储物流技术与设备.北京：化学工业出版社，2003.[8] 张昌祺主编.物流配送中心设计.北京：机械工业出版社，2001.[9] 齐二石，荆冰彬编.物流工程.北京：中国科学技术出版社，2001.。

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变速箱厂总平面布置设计课程设计说明书

变速箱厂总平面布置设计课程设计说明书

0.5944*1000 00=59440
0.3338*1000 00=33380
0.4797*1000 00=47970
0.0542*1000 00=5420
原材料
1 3.9860
2
3.1888
4
2.5510
5
2.500 996
0.7972 废料
0.6378 废料
0.0510 废料
图 4-1 机盖物流量
根据产品的工艺过程和物流从至表，统计各单位之间的物流强度，并将物流
强度汇总到物流强度汇总表 5-2 之中。
表 5-2 物流强度汇总表 序号 作业单位对（路线） 物流强度/t 序号 作业单位对（路线）
物流强度/t
1
1—2
2
1—4
887.34
7
301.35
8
4—5 5—3
802.31 224.49
3
1—8
10
1. 标准件、外购件与半成品暂存 生产出的零、组件经检验合格后，送入半成品库暂存。定期订购的标准件和外协 件均存放在半成品库。 2. 组装 所有零件、组件在组装车间集中组装成变速箱成品。 3. 性能测试 所有组装出的变速箱均需进行性能试验，不合格的就在组装车间进行修复，合格 后送入成品库，即不考虑成品组装不了的情况。 4. 产品存储 所有合格变速箱存放在成品库等待出厂。
表 1 作业单位建筑汇总表
序号
作业单位名称
用途
建筑面积 (m×m)
备注
1
原材料库
储存钢材、铸锭
20×30
2
铸造车间
铸造
12×24
3
热处理车间
热处理
12×12
4
机加工车间
变速箱厂总平面安排设计 - 正本 2

变速箱厂总平面安排设计 - 正本 2

课程设计说明书变速箱厂总平面布置设计学院：专业：姓名：指导老师：学号：齐新霞中国20 年月摘要本设计对某变速箱厂进行了总平面布置设计，设计内容主要分4个部分：1、工厂空间位置确定、生产类型确定、作业单位划分、绘制产品工艺过程图。

2、物流分析。

3、作业单位相互关系分析（包括综合相互关系）。

4、工厂总平面布置、方案的评价与选择。

关键词：变速箱厂、总平面布置设计BSTRCTThe design o trnsmission plnt or the generl lyout design, the design content minly consists o 4 prts:1, determine the loction o the ctory spce,determine the type o production, operting units divided,drw the product process chrt.2, logistics nlysis.3, nlysis o the reltionship between operting units. ( including integrted reltionship ).4, the generl plnt lyout, design schemes evlution nd selection. Keywords ：Trnsmission plnt,Generl lyout design目录第一部分设计任务书 (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6)1.8 设计产品名称 (7)1.9 原始给定条件 (7) (7) (7)第二部分设计过程 (12)2.1 工厂地址选取 (12)2.1.1 经济因素 (12)2.1.2 政治因素 (12)2.1.3 社会因素 (12)2.1.4 自然因素 (12)2.2 工厂生产类型的确定 (12)2.3 作业单位的划分 (12)2.4 生产工艺过程 (13)2.4.1 零件的制作与外购 (13)2.4.2 标准件、外购件与半成品暂存 (16)2.4.3 组装 (16)2.4.4 性能测试 (16)2.4.5 产品存储 (16)2.5 产品工艺过程分析 (16)2.5.1 计算物流量 (16)2.5.2 绘制各零件的工艺过程图 (18)2.5.4 绘制产品的工艺过程表 (21)2.6 物流分析 (22) (22) (24) (25) (25)2.7 作业单位非物流相互关系分析 (26)2.8 作业单位综合相互关系分析 (27) (27) (27) (29) (29)2.9 工厂总平面布置 (30) (30) (31) (32) (36)第三部分总结与展望 (37)参考文献 (38)第一部分设计任务书巩固、深化专业基础理论，培养与考核学生理论与实际相结合的能力。

变速箱设计说明书共14页

变速箱设计说明书共14页

1、传动方案的分析拟定1.1设计任务设计带式传送机的传动系统，要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器1.2传动系统参考方案（a）（b）图1-1 带式运输机的传动方案图1-1所示为带式运输机的两种方案，下面进行分析和比较。

方案（a）是一级闭合式齿轮传动和一级开式齿轮传动，成本较低，但是使用寿命较短，也不适用于较差的工作环境；方案（b）采用二级圆柱齿轮减速器，这种方案结构尺寸小，传动效率高，适合于较差环境下长期工作。

1.31．4带式输送机在常温下连续工作、单项运转：空载起动，工作载荷较平稳；输送带工作速度v的允许误差为±5%;两班制(每天工作6h),要求减速器设计寿命为8年,大修期为2～3年,大批量生产;三相交流电源为380/229V.综上分析,传动系统选择方案(a)如下图:带式输送机由电动机驱动。

电动机1通过联轴器2件动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4，将动力传至机滚筒5，带动输送带6工作。

2、电动机的选择2.1 选择电动机的类型和结构由于设计方案中已经明确要求用用三相交流电源供电，所以选择三相交流电动机比较实用，可以免去电流转换的麻烦。

根据设计要求选择Y系列三相交流异步电动机，Y系列三相交流异步电动机结构简单，价格低廉、维护方便等优点。

2.3 确定电动机的功率和型号（1）传动装置的总功率：个传动效率查《机械设计课程设计》表3-3.η总=η3球轴承η2齿轮×η2联轴器×η滚筒=0.986×0.972×0.992×0.96=0.833(2)电机所需的工作功率：2.4确定电机转速2.2 确定电动机的转速同一功率的异步电动机有同步转速3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min 等几种功率。

，经查表按推荐的传动比合理范围，圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝3～5 则总传动比合理范围为ixi ＝9～25，电动机转速的可选范围为 n ＝i n ×w n ＝（9～25）*（v/πD ）*60 =（9～25）*(1.5/0.35π)*60 =736～2048r/min综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，查《机械设计课程设计》 P100表12-1 Y 系列三相异步电动机的技术数据。

小型装载机变速箱设计说明书

小型装载机变速箱设计说明书

摘要车轮式装载机是一种进行工程建筑，工程水电，码头，各种矿山等用于建设工程的铲土，运输的机械类相关的工程运输机械车。

其具有许多优点，例如:降低工作所有的时间，再少的时间内有更多的产量，减少人工付出劳动力，降低成本等。

使得各项建设工程完成速度加快，保证工程完成质量，其在世界机械工程领域内有着独一无二的地位。

车轮式装载机的主要构成之一的变速箱是重中之中，它可以实现使汽车按照不同的速度进行前进与后退，省时省力的使汽车完成各项作业，为其操作提供了有力的基础。

本设计主要针对车轮式装载机的变速箱，包括变速箱的总体结构，运作原理，装配方式，以及各个部件的设计数据，根据我国变速箱的历史以及现实的发展，以及各项数据指标设计出整体变速箱，并进行主要零件的设计和验算核对，保障此变速箱的有效使用。

关键词：变速箱；齿轮；轴承；轴；装载机AbstractWheel loader is a kind of engineering transport machinery, which is used for engineering construction, engineering, hydropower, wharf, and various mines for construction engineering. It has many advantages, such as reducing operation time, increasing productivity, reducing labor cost and so on. So that the completion speed of various construction projects is speeded up, and the quality of the project is guaranteed. It has unique status in the field of world mechanical engineering. One of the main components of the wheel loader is that the gearbox is in the middle of the weight. It can make the car move forward and back at different speed, save time and effort to complete the operation of the car and provide a powerful foundation for its operation.This design mainly aims at the gearbox of wheel loader, including the overall structure of the gearbox, the operation principle, the assembly way, and the design data of each component. The design and checking of the main parts are designed and checked out according to the history and actual development of the gearbox in our country, as well as the various data indexes. Check to ensure the effective use of the gearbox.Key words: Gearbox; gear; bearing; shaft; loader目录第一章引言 (1)1.1设计背景 (1)1.1.1 装载机发展史 (1)1.1.2 装载机的类型 (1)1.1.3 变速箱的发展史 (2)1.1.4 变速箱的部件 (2)1.1.5变速箱的作用及未来趋势 (4)1.2设计内容 (4)第二章变速箱设计前提 (5)2.1 车型的选择 (5)2.1.1 装载机的选择 (5)2.1.2 车型主要数据 (5)2.2 变矩器的选择 (6)2.3 柴油机的选择 (8)第三章变速箱设计 (11)3.1方案内容 (11)3.2 传动比 (11)第四章传动齿轮设计及检验 (14)4.1 传动齿的主要数据 (14)4.1.1 齿数与传动比的确定 (14)4.1.2 传动齿的各项数据 (15)4.2 传动齿的接触疲劳强度校验 (16)4.3 传动齿轮弯曲疲劳强度校验 (17)第五章轴的设计与校验 (18)5.1 轴的总体设计 (18)5.2 轴的强度的检验计算 (19)第六章轴承的选择及校验 (22)6.1轴承的选择 (22)6.2轴承使用寿命的校核 (22)第七章离合器 (24)第八章箱体的设计 (26)结论 (27)参考文献 (28)谢辞 (29)第一章引言1.1设计背景1.1.1 装载机发展史变速箱第一次问世在20世纪初，其前身是一台拖拉机，其发动机是安装在车身的前端，与如今的装载机相比，它的前面轮子较小，后方车轮较大，通过前轮的转向实现整车的变向，驾驶人露天工作，翻斗则是通过绳子提升下降，翻斗可容纳大约0.8立方米的泥土，整车重量约700公斤，动力小，作业效率低，直到如今未有任何数据和资料可以证明它属于哪个公司制造。