多層紙復(fù)合機組裁切部分設(shè)計

1、設(shè)計說明書 第13頁DF-300多層紙復(fù)合機組裁切部分設(shè)計摘 要這次設(shè)計的目的是設(shè)計出一套能夠生產(chǎn)高質(zhì)量防滲漏紙墊的機械設(shè)備.這次設(shè)計包括各種傳動裝置的選擇與設(shè)計計算,還有氣缸的計算選擇,電動機,減速器的選擇.首先是功率的分配.牽引所需要的功率是由主電機分配而來,切紙所需要的功率由一個調(diào)速電機經(jīng)過減速裝置后直接提供.傳動方面包括鏈輪的設(shè)計,根據(jù)所需要的功率以及轉(zhuǎn)速選擇合適的鏈輪型號以及合適的中心距.在各個傳動裝置之間合理地分配傳動比,既要求嚴格地完成各種功能要求,包括精度等技術(shù)要求,還要在此基礎(chǔ)上盡量地減少設(shè)計制造的成本.使用氣缸控制線壓力,可以保持壓力的準(zhǔn)確,也減少了工人的勞動強度.節(jié)省了人

2、力資源,減速器的選用使傳動結(jié)構(gòu)大為簡化,使設(shè)計的機械更輕便.關(guān)鍵詞：比較，傳動，氣缸，結(jié)構(gòu) DF-300 Multilayer Laminating Paper Cutting Part Cutting Part Of The DesignAuthor:Zhang XudongTutor:Zou JingchaoAbstractThe aim of the design is to design a machine that can produce high quality paper mat that can defend percolation. The design contains t

3、he comparison of the moving device, and the design calculation of the air cylinder, and the choice of the electric motor, decelerating machine. First,the allotment of the power. The power which lead the paper to move is branches from the main electric motor, at the same time, the power what the cutt

4、ing part need is from a motor which can change its speed. The moving device contains the design of the chain, according to the power needed and the speed to choose the suitable chains. To allotment the suitable number between different device. The machine should complete various of functions includi

5、ng the accuracy requested, on this foundation, decrease the cost of design and the manufacturing as far as possible. I use two air cylinder to control the pressure between two stalks, and also reduce the workers labor strength, so save the human resource, I use a Decelerating machine to make the mov

6、ing structure greatly simplification, making the design of the machine more easy and convenient. Key words : comparison，moving， air cylinder，structure.目 錄1 緒 論11.1 課題的提出12 方案論證33 調(diào)速電機的選用53.1輥刀切紙功率的計算53.2減速器的選擇73.3調(diào)速電機的選擇94鏈輪的設(shè)計104.1連接減速器輸出軸與輥刀軸的鏈輪的設(shè)計104.2兩輥子之間的鏈輪154.2.1加速輥子功率以及轉(zhuǎn)速的計算154.2.2 同步輥子的選擇及功

7、率計算165 同步帶輪的選擇216輥筒266.1滾筒的設(shè)計266.1.1滾筒的結(jié)構(gòu)266.1.2輥筒的機械加工工藝:266.2 滾筒的撓度計算286.3 輥筒軸頸的強度校核306.3.1校核a-a截面306.3.2 校合b-b截面317氣缸328 軸348.1 輥刀軸348.1.1 輥刀軸結(jié)構(gòu)設(shè)計348.1.2 輥刀軸的強度校核348.2 軸上鍵的選擇358.3 滾動軸承的選擇36結(jié) 論38總 結(jié)39致 謝40參考文獻41附 錄42畢業(yè)設(shè)計清單42 1 緒 論1.1 課題的提出每當(dāng)我們走進一個生產(chǎn)車間，我們總會看到機器的外表面以及地面上覆蓋著厚厚的一層油污,嚴重污染了環(huán)境還影響工人的身體健康.

8、這些油都是從機器零件的結(jié)合面之間滲漏出來的,機器的良性運轉(zhuǎn)需要良好的潤滑,接合面的密封狀況決定了油的滲漏情況.隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，機械化程度的不斷提高使得我們在機械的保養(yǎng)、維修等方面的都需求不斷提高;同時，在機械的配置等方面的要求也不斷提高。油的滲漏造成了環(huán)境的污染以及能源的巨大浪費.在當(dāng)今倡導(dǎo)環(huán)保與節(jié)能的社會大背景下,解決工業(yè)滲漏成為一個擺在人們面前的一大課題.我們的此次設(shè)計就是為了解決機械的滲漏問題而作的， 前人們在機械方面也做出了許多努力,但是效果總是不能令人滿意.現(xiàn)在國外一些國家在紙漿內(nèi)摻膠制成紙墊來防滲漏,并且達到理想的效果。但是國內(nèi)還沒有解決這個問題,常用的是在紙的雙面涂膠，用

9、膠將紙的透氣孔封死,達到防滲漏的目的.但是膠的膠合力不能太大，要不然更換時很麻煩，可能需要刮傷零件的結(jié)合面。在這種情況下,膠的選擇成了擺在我們面前的一大問題,而且還沒有很好的解決。另一種方法就是將膠滲透到紙里,將紙的毛細孔封死,達到防滲漏的目的,但是膠的分子很大,很難滲透到紙里,曾經(jīng)使用高壓滲透的辦法,也不能達到目的.只有水能夠滲進紙內(nèi).所以采用滲透的辦法也是行不通的.第三種就是在多層紙中間涂膠,然后輥壓成紙墊的辦法,試驗效果很好.但是,實驗都是人工進行的，生產(chǎn)效率特別低，而且產(chǎn)品的質(zhì)量的穩(wěn)定性也不能得到很好的保障，那么就不能大規(guī)模的生產(chǎn)。因此這種紙墊的機械化就成了一個關(guān)鍵問題，但是在這個問題

10、上出現(xiàn)了難題，在加熱溫度方面控制的不好，沒有能夠生產(chǎn)出理想的紙墊.由于資金的問題，至今本套設(shè)備仍被擱置著.針對當(dāng)前情況,我們小組對這套生產(chǎn)線進行了設(shè)計。我在這套防滲漏紙墊制紙機組的設(shè)計中承擔(dān)的是裁切部分設(shè)計.1.2課題的研究目的及意義本課題主要是解決機械類的滲漏問題，當(dāng)今在防滲漏問題上已經(jīng)有許多的產(chǎn)品，但是滲漏問題仍未得到很好的解決。我們設(shè)計的生產(chǎn)線就是在這種情況下誕生的。從設(shè)計目的來看，是為了解決滲漏的，減少不必要的損失。但是，滲漏的解決不僅在于產(chǎn)品的組成成分，同時在相當(dāng)大的情況下出在生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計上。因此，我們在設(shè)計過程中盡量使設(shè)計完美，盡量在防滲漏問題上有所突破。2 方案論證本次設(shè)計的課

11、題為防滲漏紙墊機組中的裁切機構(gòu)設(shè)計，裁切的主要形式有兩類：輥刀式和閘刀式。閘刀式切紙機主要用于斷續(xù)切割，伺服電機帶動紙帶每前進一段距離，然后停止，閘刀動作切斷紙帶。所以，閘刀式切紙機主要用于把大平張紙切成小平張紙。輥刀式切紙機可以實現(xiàn)連續(xù)切割，紙帶可以以恒定的速度向前運動，輥刀軸每轉(zhuǎn)動一圈，便帶動輥刀切紙一次。因此，在紙帶速度恒定的前提下，可以通過調(diào)節(jié)輥刀轉(zhuǎn)速的方法來實現(xiàn)裁切各種長度的紙帶。輥刀式又包括單輥刀和雙輥刀兩類。本次設(shè)計采用單輥刀式切紙。單輥刀的橫切機構(gòu)有裝在橫梁上的底刀和刀輥上的橫切刀組成。底刀與橫切刀之間的刀隙應(yīng)該小于切紙的厚度這樣可以保證刀口的光潔平滑。刀隙的大小可以用螺栓調(diào)節(jié)

12、。刀片裝在刀輥上不是沿著平行于其軸線方向來裝配的，而是沿著螺旋線裝配的。這樣延長了剪切時間，可以減少切紙時各零件的應(yīng)力，降低功耗，延長了刀片的使用壽命。本設(shè)計中采用的是單輥刀式機構(gòu)。這套裁切系統(tǒng)使用單獨的調(diào)速電機帶動，主要用來實現(xiàn)輥刀的轉(zhuǎn)動切割，以及加速牽引輥子的轉(zhuǎn)動帶動裁切成的平張的紙墊高速離開裁切刀。要實現(xiàn)這兩個基本功能，可以有兩個方案來實現(xiàn)。方案一,用一個調(diào)速電機帶動輥刀的切割，而加速輥的轉(zhuǎn)動由主傳動分配而來。這樣可以保證加速輥的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。方案二，輥刀的轉(zhuǎn)動切紙和加速輥子的轉(zhuǎn)動都是由一個調(diào)速電機帶動，加速輥子的運動速度是通過一個無級變速器來控制的.加速輥子的速度沒有特別的要求限制（加速輥

13、子的線速度要比切紙前的速度快5左右，只是要求能夠牽引紙張加速離開切紙機，由于速度較快，如果切割還有少量的余量，可以快速拉斷），前邊的紙速不會有多大的偏差，兩者之間的傳動比不是很大?？梢?，第二個方案的傳動鏈較長，功率損失很大,而且控制方面的實際也很復(fù)雜。所以，我在本設(shè)計中采用的是第一個方案。由一個調(diào)速電機完成裁切功能,而加速輥子的功率是主電機分配來的。由于上述兩個傳動之間的空間距離較大，所以在本設(shè)計中多采用的是鏈傳動。鏈傳動能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，傳動效率教高，在教遠距離的傳動中其傳動結(jié)構(gòu)顯得更為緊湊。所以，加速輥子的轉(zhuǎn)動，以及主傳動軸的轉(zhuǎn)動，都是經(jīng)過鏈傳動而來的。本設(shè)計中鏈傳動能滿足各個軸轉(zhuǎn)動

14、方向的要求，傳動簡單。僅僅是由四根傳動軸：輥子軸，主傳動軸，輥刀軸以及減速器出來的軸。可見，采用鏈傳動是非常合理的。根據(jù)設(shè)計的要求,即:年產(chǎn)量要達到為300萬米, 按照每天單班8小時,每周五天工作日計算,每年工人的假期共為一個月。所以這套設(shè)備中紙墊的最小速度為： 考慮到有時會有問題出現(xiàn)因此：取 V=0.5這個速度將是紙在這套設(shè)備中恒定的速度,在各個環(huán)節(jié)中走要采用,防止紙的堆積,或者是紙的拉斷.3 調(diào)速電機的選用電動機為各個運動部件提供所需要的功率,在本設(shè)計中我選用的方案是調(diào)速電機經(jīng)過帶輪,減速器,通過鏈輪傳遞給刀輥軸,帶動刀輥轉(zhuǎn)動,輥刀裁紙.在選擇調(diào)速電機之前需要解決好的問題包括：輥刀切紙功率

15、的計算減速器的選擇調(diào)速電機的選擇 3.1輥刀切紙功率的計算本次設(shè)計中裁切的紙規(guī)格為 100 g/cm2定量的牛皮紙，選用一級的，其撕裂度為 1320 mN, 設(shè)計中裁切的紙墊為三層牛皮紙涂膠后輥壓而成的。在設(shè)計計算過程中，可以認為剪切過程中紙墊的厚度為單張牛皮紙的 3 倍。即如果一張牛皮紙的厚度為r,則三張疊加后的厚度為 3 .簡圖如下所示： 圖3-1假設(shè)在切單張紙時，紙的抗剪截面應(yīng)力為 (3-1)根據(jù)紙張的物理特性，以及紙的撕裂度的定義，現(xiàn)在可以近似的求解出切單張紙的過程所需要做的功W: (3-2)在切三張紙的情況下，我們可以認為紙的各種性質(zhì)均不發(fā)生改變，抗剪截面應(yīng)力也不改變。切三張紙制成的

16、紙墊時，可以簡單認為厚度變?yōu)閱螐埣埖?倍，如上圖所示:根據(jù)三角形的相似性，在厚度變?yōu)樵瓉?倍的情況下,易知其剪切面積將變?yōu)?9 A ，而此時的剪切力相應(yīng)變?yōu)?，根?jù)應(yīng)力求解公式： 同種材料不發(fā)生改變,根據(jù)簡單的正交關(guān)系可以得出：=9Q (3-3)該剪切力的作用位移時相同的，所以剪切功 W 正交于 Q, 由于=9 Q，所以可以得出切三張紙時的剪切力做的功為刀片在刀輥上不是沿著平行于其軸線方向來裝配的，而是沿著螺旋線裝配的。這樣，延長了剪切時間，并由此減少了切削時各種零件的應(yīng)力，降低功率消耗，延長刀片的使用壽命。在沿著螺旋線裝刀時，剪切時間等于： (3-4) K刀輥常數(shù)（刀輥長度b0與螺旋線節(jié)距S的

17、比值），一般等于0.030.07. N刀輥轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分） 可以得出剪切時消耗的功率為: (3-5)由于這是切三張紙時所需的最小功率，為保證能夠順利而又安全的的完成裁切功能，又由于裁紙的厚度要求可調(diào)的，即可以裁切更多層的紙張。必須讓電動機可以給它提供至少的功率。P=經(jīng)過驗算這個功率可以切至少5張的紙,從而達到切紙厚度可調(diào)的要求.則由軸傳給減速器輸出軸傳遞給刀輥軸的功率為 所以從調(diào)速電機傳出的功率最少是 (3-6)=0.99-滾動軸承的效率=0.96-鏈輪的機械傳動效率=0.950.96-雙級圓柱齒輪減速器的傳動效率=0.99-圓錐滾子軸承的機械傳動效率=0.960.98-同步齒形帶的機械傳動效率

18、3.2減速器的選擇電機輸出的轉(zhuǎn)速較高,而刀輥所需要的轉(zhuǎn)速為38r/min,相對較低.若直接用齒輪和鏈輪間的傳動比來實現(xiàn)變速的要求,則傳動裝置將會非常的復(fù)雜,也會占用很大的空間.所以在實際的設(shè)計中不會采用,而是采用一個標(biāo)準(zhǔn)減速器,可以使設(shè)備簡單.而且傳動精確,有助于提高所設(shè)計機械的精度.從減速器傳出的功率通過鏈輪傳遞給裁切刀,已經(jīng)計算出輥刀的轉(zhuǎn)速為38.1r/min為了使鏈輪的尺寸不至于過大,也就是鏈傳動選擇較小的傳動比.鏈輪選的傳動比為1.4,則小鏈輪的轉(zhuǎn)速為38.114=54.2,所以我選擇的是輸出轉(zhuǎn)速為54r/min的兩級減速器.根據(jù)設(shè)計結(jié)果的要求,選擇ZLY型的14級,規(guī)格為112的兩級

19、減速器.它的公稱輸入轉(zhuǎn)速為750r/min,公稱輸出轉(zhuǎn)速為54r/min,公稱輸入功率為9.8K.下邊是減速器的校合:3.2.1按照減速器的機械強度功率表選取一般情況下要計及工礦系數(shù)Ka,特殊情況下還要考慮安全裕度.因為裁切機械在切割時會有一定量的沖擊,認為是中等沖擊載荷,查表2-10得=1.5則其計算功率為=1.11.5=1.65(KW) (3-7)減速器輸出的轉(zhuǎn)速為=53.65r/min則輸入轉(zhuǎn)速為 (3-8)根據(jù)傳動比為i=14以及輸入轉(zhuǎn)速=751r/min接近公稱轉(zhuǎn)速n=750r/min并且要求,查表2-9,選用標(biāo)準(zhǔn)減速器ZLY112,當(dāng)i=14,=750r/min時,=9.8KW,當(dāng)

20、輸入轉(zhuǎn)速為=751r/min時,折算公稱功率=(KW) (3-9)很明顯=1.65KW=9.81KW,所以可以選用標(biāo)準(zhǔn)減速器ZLY112-14,JB/8853-19993.2.2校核熱功率Pt能否通過= (3-10)查表2-18表2-20得:=1.35-環(huán)境溫度系數(shù),見表2-18=1-載荷率系數(shù),見表2-19,每天工作8小時=1.75-許用功率利用系數(shù),見表2-20. 其中 =3.54KW查表2-15,沒有冷卻措施,空間很小,廠房很小,環(huán)境氣流速度為0.5m/s的條件下,標(biāo)準(zhǔn)減速器 ZLY112的熱功率 =16KW在廠房較大一些,環(huán)境的氣流速度更大,以及有盤狀管冷卻或者循環(huán)油潤滑的條件下,減速

21、器的熱功率會相應(yīng)的變大一些.最大可以達到48KW,在沒有冷卻措施的條件下都可以滿足使用要求,所選減速器可以在本機構(gòu)中使用。3.3調(diào)速電機的選擇根據(jù)防滲漏紙墊制紙機組的裁切機構(gòu)的設(shè)計要求,裁切紙幅的長度要求可調(diào),而整條生產(chǎn)線上紙幅的速度是恒定的0.5m/s,要想改變切紙的長度只能通過改變輥刀的切紙速度來實現(xiàn)裁切長度的調(diào)整,而輥刀的轉(zhuǎn)速最終是由電動機的轉(zhuǎn)速決定的.所以需要選擇可以調(diào)速的電機.根據(jù)上邊計算的功率,選擇YCTD系列電磁調(diào)速電機,所選電機型號為YCTD112-4B,其主要參數(shù):額定功率為1.5KW,調(diào)速范圍1250-100r/min,最適合使用的速度范圍是600800r/min.額定轉(zhuǎn)距

22、7.1Nm.此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計圖紙等.請聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機械畢業(yè)設(shè)計下載！結(jié) 論這個設(shè)計通過鄒院長精心的指導(dǎo)和自己近三個月的學(xué)習(xí)，我獲益匪淺這次設(shè)計包括各種傳動裝置的選擇與設(shè)計計算，還有氣缸的計算選擇，電動機，減速器的選擇。要實現(xiàn)裁切這個過程，首先要解決功率的分配問題，而功率需有調(diào)速電機經(jīng)過減速裝置后提供。其次是解決一些部件之間傳動部分的設(shè)計，通過這部分，學(xué)會了鏈輪、聯(lián)軸器型號的選擇，以及各個傳動裝置之間傳動比的選用。讓所學(xué)知識與實踐相結(jié)合，使自己對機械設(shè)計制造極其自動化這門課有了更加深入的了解，讓自己更加熱愛自己所學(xué)的專業(yè)，并熟

23、練掌握了AutoCAD及辦公軟件的使用?？?結(jié)本次設(shè)計經(jīng)過一定的準(zhǔn)備時間，于二月份正式開始，五月上旬完成。所用參考資料一部分是指導(dǎo)老師鄒院長所給，一部分來源于圖書館及網(wǎng)絡(luò)，為了準(zhǔn)備與課題相關(guān)的資料，由于時間不足和條件限制，只能從網(wǎng)上和圖書館查閱了一些與課題相關(guān)的科研技術(shù)動態(tài)。本項目研究的是機械傳動及整體布局，在關(guān)注節(jié)能的今天，我們必須設(shè)計出節(jié)能的設(shè)備。本篇論文主要是根據(jù)現(xiàn)代工業(yè)的需求所寫的，其主要內(nèi)容是鏈輪傳動的設(shè)計。為圓滿完成這次設(shè)計任務(wù)，我綜合四年所學(xué)知識，并在圖書館查閱了大量的文獻資料，收集了很多與傳動相關(guān)的資料，以做到盡善盡美。本次畢業(yè)設(shè)計對我來說是一次考查,既考查在這四年大學(xué)里的學(xué)習(xí)

24、情況,也考查了我在與所學(xué)專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域運用所學(xué)知識的能力，還改進了自己在人際關(guān)系上的做法.在進行此次畢業(yè)設(shè)計之前,我對于傳動設(shè)備只是一個感性的認識。通過此次設(shè)計使我更多的了解了傳動的方式及其設(shè)計時的關(guān)鍵。盡管作了大量的準(zhǔn)備工作和艱苦的努力，但由于是最初的設(shè)計者，設(shè)計工作還有缺陷，其中難免有不足之處，現(xiàn)在還遠不能說設(shè)計完美，相反，還須在實踐中不斷發(fā)展，不斷修改，不斷完善。我們八人工作組殷切期望老師不吝賜教，多加指正!致 謝本次設(shè)計是在鄒景超教授的精心指導(dǎo)下完成的。他以其淵博的知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高度的責(zé)任心，給我們的學(xué)習(xí)和生活都帶來了很大的影響，將使我終身難忘，并將激勵我在今后的工作中奮發(fā)向上，借此在畢業(yè)設(shè)計完成之際，向鄒老師表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意。尤其是鄒老師在百忙之中，不辭辛勞，對我的許多無知的提問耐心的回答，再次感謝鄒老師在本次設(shè)計中給予的無私的幫助。無論是在理論學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個環(huán)節(jié)，無不得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。我愿借此機會向?qū)煴硎局孕牡母兄x！同時，也對關(guān)注關(guān)心我們的所有人表示敬意！感謝與我一起設(shè)計的其他七位同學(xué)，在與他們相互討論中，我對所學(xué)的知識加深了印象，對課題有了更深刻的理解，這使我在畢業(yè)設(shè)