電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)設(shè)計(jì)

1、荊楚理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)成果 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí)： 11級(jí)機(jī)制三班 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)地點(diǎn)（單位）： A1-301 設(shè)計(jì)題目： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī) 完成日期： 2015年 1 月 2 日 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： _ 成績(jī)（五級(jí)記分制）： 教師簽名： 目 錄一、設(shè)計(jì)題目 1.1 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求························

2、3;··········11.2工作原理······································&#

3、183;·······1 1.3工藝動(dòng)作過(guò)程········································

4、83;·1二、原動(dòng)機(jī)的選擇·········································2三、擬定循環(huán)圖····

5、3;·······································3四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1送紙機(jī)構(gòu)的的設(shè)計(jì)·······

6、·······························44.2 切紙、插紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)················

7、83;·················54.3 推紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)······························

8、83;·········9 4.4電機(jī)轉(zhuǎn)子間隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)································105、 傳動(dòng)方案的確定····

9、;···································116、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖·············

10、;··························127、 機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)7.1工作平臺(tái)的尺寸設(shè)計(jì)····················

11、;················137.2輥?zhàn)拥某叽缭O(shè)計(jì)································

12、;········137.3凸輪的尺寸設(shè)計(jì)········································

13、;137.4推桿機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)····································157.5槽輪機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)·········&

14、#183;··························158、 總體安裝圖·····················

15、83;·······················17 課程設(shè)計(jì)總結(jié)·························

16、···················18 參考文獻(xiàn)······························

17、;····················19一、設(shè)計(jì)題目1.1原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 每分鐘嵌紙60次。 電機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸：直徑D=60mm，長(zhǎng)度L=55mm。 工作臺(tái)面離地面距離約1000mm。 要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單緊湊，工作可靠，噪聲較小。 1.2工作原理 為了提高電機(jī)轉(zhuǎn)子空槽內(nèi)嵌入絕緣紙的生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量，構(gòu)思一種高效電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)是很有必要的。 嵌紙80插/分電極轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)控制信號(hào)成

18、卷絕緣紙?jiān)肼暀C(jī)械能1.3工藝動(dòng)作過(guò)程 送紙:將一定寬度、卷成一卷的絕緣紙送一定量到位； 切紙:按需要切下一段絕緣紙； 插紙:將插刀對(duì)折切下的絕緣紙，插入空槽內(nèi)； 推紙:將插入槽內(nèi)的絕緣紙推到要求的位置； 間歇轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子:間歇轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子使之進(jìn)入下一工作循環(huán)。 原始數(shù)據(jù)確定電極轉(zhuǎn)子直徑：50mm,長(zhǎng)度30mm插入槽的深度：20mm,槽個(gè)數(shù)6個(gè)每張絕緣紙長(zhǎng)40mm，寬30mm平臺(tái)離地面距離1000mm二、原動(dòng)機(jī)的選擇 類(lèi)型名稱(chēng)機(jī)構(gòu)特征優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍一般異步電動(dòng)機(jī)Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)該系列電動(dòng)機(jī)能防止水滴，灰塵，鐵屑或其他雜物侵入電機(jī)內(nèi)部，它是我國(guó)近年來(lái)研制成功的節(jié)能型電動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠壽命長(zhǎng)，使用維護(hù)

19、方便，性能優(yōu)良，體積小，質(zhì)量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，用料省等 適用于不含易燃，易爆或腐蝕性氣體的場(chǎng)所和無(wú)特殊性能要求的機(jī)械上，如：金屬切削機(jī)床，水泵，鼓風(fēng)機(jī)，運(yùn)輸機(jī)械，礦山機(jī)械，攪拌機(jī)，農(nóng)業(yè)機(jī)械，食品機(jī)械等YZ,YZR系列起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)采用封閉式外部風(fēng)冷機(jī)構(gòu)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度及過(guò)載能力，能承受經(jīng)常的機(jī)械沖擊及振動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，過(guò)載能力大，適用于經(jīng)?？焖賳?dòng)及逆轉(zhuǎn)，電氣及機(jī)械制動(dòng)的場(chǎng)合，還適用于有過(guò)負(fù)荷，有顯著振動(dòng)和沖擊的設(shè)備，如：各種形式的起重，牽引機(jī)械及冶金設(shè)備的電力拖動(dòng)變速異步電動(dòng)機(jī)YD系列變極多速三相異步電動(dòng)機(jī)是取代JD系列變級(jí)多速三相異步電動(dòng)機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其機(jī)械結(jié)構(gòu)與Y系列相同

20、具有雙速，三速，四速三種調(diào)整范圍，轉(zhuǎn)速可逐級(jí)調(diào)節(jié)，適用于各式萬(wàn)能和專(zhuān)用金屬切削機(jī)床，木工機(jī)床以及起重傳動(dòng)設(shè)備等需要多級(jí)調(diào)速傳動(dòng)的裝置，還可驅(qū)動(dòng)高頻發(fā)電機(jī)，借以改變高頻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速防爆異步電動(dòng)機(jī)YB、JA系列防爆異步電機(jī)結(jié)構(gòu)與Y系列相似，為了滿(mǎn)足防暴，適當(dāng)加固具有運(yùn)行可靠，使用安全，壽命長(zhǎng)，維修方便，性能優(yōu)良，重量輕，體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和用料省等優(yōu)點(diǎn)。適用于具有爆炸危險(xiǎn)性混合物的場(chǎng)所電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)YCD電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)有組合式和整體式兩種結(jié)構(gòu)。這兩種調(diào)速電動(dòng)機(jī)均為防護(hù)式，空氣自冷，臥式安裝，且無(wú)碳刷，集電環(huán)等滑動(dòng)接觸部件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，速度調(diào)節(jié)均勻平滑，無(wú)失控區(qū)，使用維護(hù)方便等

21、優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于啟動(dòng)力矩高，慣性大的負(fù)載有緩沖啟動(dòng)的作用，同時(shí)有防止過(guò)載等保護(hù)作用。適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的速度調(diào)節(jié)和張力控制的場(chǎng)合。更適用于鼓風(fēng)機(jī)和泵類(lèi)負(fù)載場(chǎng)合。它廣泛用于紡織，印染，水泥，造紙，印刷，食品，冶金，橡膠，塑料，制糖，攪拌，鼓風(fēng)，水泵，纖維，線(xiàn)纜等工業(yè)部門(mén)，作動(dòng)力，傳輸，自控用等直流電動(dòng)機(jī) Z4系列直流電動(dòng)機(jī)采用多角形結(jié)構(gòu)，空間利用率高。定子磁扼為疊片式，磁極安裝有準(zhǔn)確定位，因而換向良好具有運(yùn)行可靠，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較高，用料省，體積小，質(zhì)量輕，性能好，工藝先進(jìn)合理，廣泛用于金屬切削機(jī)床和造紙，水泥，鋼鐵，染織等部門(mén)控制電機(jī)BF系列步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械角位移與脈沖數(shù)量嚴(yán)格成正比，以改變脈

22、沖頻率實(shí)現(xiàn)調(diào)速BF系列步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有定位精度高，同步運(yùn)行特性好，調(diào)速范圍寬，能快速啟動(dòng)，反轉(zhuǎn)和定位等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，各種自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)調(diào)節(jié)儀表裝置中作執(zhí)行和驅(qū)動(dòng)元件SL系列交流伺服電機(jī)SL系列交流伺服電機(jī)為鼠籠轉(zhuǎn)子式兩相伺服電動(dòng)機(jī)其功用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩S上的機(jī)械轉(zhuǎn)矩。它具有良好的可控性，啟動(dòng)和制動(dòng)迅速，無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加而均勻下降。本系列伺服電動(dòng)機(jī)廣泛用于自動(dòng)控制隨動(dòng)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)裝置中作執(zhí)行元件SZ系列直流伺服電機(jī)SL系列直流伺服電機(jī)系電磁式直流伺服電機(jī)它具有機(jī)械特性，調(diào)節(jié)特性線(xiàn)性度好。調(diào)速范圍廣，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于自動(dòng)控制系統(tǒng)

23、中作執(zhí)行元件，亦可作驅(qū)動(dòng)元件表1.2-1根據(jù)各種電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，以及設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作環(huán)境等各方面的綜合因素，為很好的滿(mǎn)足此機(jī)構(gòu)的要求，我們選取Y160M2-8型電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速n=720r/min，功率p=5.5kw,功率因數(shù)cos=0.74。3、 擬定循環(huán)圖四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1送紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)滾動(dòng)摩擦遞紙機(jī)構(gòu)：由于有平臺(tái)支撐，只需幾個(gè)滾子來(lái)傳送絕緣紙，且用橡膠制作可起到壓住絕緣紙便于切紙，插紙的作用。鏈動(dòng)傳遞紙機(jī)構(gòu)：與平臺(tái)有所沖突，且難以壓住絕緣紙。使切刀插刀不能正常工作。故選滾動(dòng)摩擦遞紙機(jī)構(gòu)送紙機(jī)構(gòu)采用滾動(dòng)摩擦遞紙機(jī)構(gòu),如圖4.1-1 圖4.1-14.2切紙、

24、插紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案一：同平臺(tái)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 圖4.2-1 如圖4.2-1所示，此方案中切刀和插刀在同一平臺(tái)中工作。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)構(gòu)較小巧 缺點(diǎn)：雖然調(diào)整切刀長(zhǎng)度可以使兩機(jī) 構(gòu)達(dá)到同步工作，但切刀右邊沒(méi)有固 定紙的機(jī)構(gòu)，固難以順利切紙，若加固紙機(jī)構(gòu)則插刀對(duì)折紙又有困難，較難兩全。且動(dòng)力機(jī)構(gòu)相靠太近易產(chǎn)生干擾方案二異平臺(tái)凸輪機(jī)構(gòu)如圖4.2-2所示，此方案中切刀和插刀在不同平臺(tái)工作，且由一凸輪帶動(dòng)兩刀同步運(yùn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：同步性較好。切刀切下的絕緣紙?jiān)跐L輪下一周期內(nèi)傳送到后半個(gè)平臺(tái)讓插刀對(duì)折。互相沒(méi)有干擾 圖4.2-2方案三異平臺(tái)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 圖4.2-3如圖4.2-3所示，此方案中切刀和插刀在不同平臺(tái)工作，由兩

25、個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一塊架著插刀和切刀的板面工作。優(yōu)點(diǎn):插刀用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可有急回特性,切紙刀用凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,運(yùn)動(dòng)精度較高.可以揚(yáng)長(zhǎng)避短,生產(chǎn)效率相對(duì)較高。缺點(diǎn):由于插刀和切紙刀機(jī)構(gòu)不同,所以軸心不在同一條直線(xiàn)上.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)比較困難,同時(shí)傳動(dòng)效率也會(huì)降低。凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是:只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線(xiàn),就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊.凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：凸輪廓線(xiàn)與推桿之間為點(diǎn),線(xiàn)接觸,易磨損,所以凸輪機(jī)構(gòu)多用在傳力不大的場(chǎng)合.且不適合高速運(yùn)動(dòng)因此：切紙，插紙，推紙機(jī)構(gòu)選用凸輪機(jī)構(gòu)4.3推紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是連桿機(jī)構(gòu)的一種，連桿機(jī)構(gòu)的一些傳

26、動(dòng)特點(diǎn)：1）連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副（因此，連桿機(jī)構(gòu)也稱(chēng)低副機(jī)構(gòu)）。低副兩運(yùn)動(dòng)副元素為面接觸，壓強(qiáng)較小，故可承受較大的載荷，有利于潤(rùn)滑，磨損較小 ，此外，運(yùn)動(dòng)副元素的幾何形狀較簡(jiǎn)單，便于加工制造。2）在連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變，可用改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)使從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3）在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線(xiàn)（稱(chēng)為連桿曲線(xiàn)），其形狀還隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度的改變而改變，從而得到形式眾多的連桿曲線(xiàn)，我們可以利用這些曲線(xiàn)來(lái)滿(mǎn)足不同軌跡的設(shè)計(jì)要求。此外，連桿機(jī)構(gòu)還可以很方便地用來(lái)達(dá)到增力，擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)等目的。推紙機(jī)構(gòu)選擇曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖4.3-1所示

27、 圖4.3-14.4電機(jī)轉(zhuǎn)子間隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案一槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):槽輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,外形尺寸小,其機(jī)械效率高,并能較平穩(wěn)地、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。 缺點(diǎn)：因傳動(dòng)時(shí)尚存在柔性沖擊,故常用于速度不太高的場(chǎng)合。方案二棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：棘輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,運(yùn)動(dòng)可靠;而且棘輪軸每次轉(zhuǎn)過(guò)角度的大小可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：工作時(shí)有較大的沖擊和噪聲,而且運(yùn)動(dòng)精度較差.所以棘輪機(jī)構(gòu)常用于速度較低和載荷不大的場(chǎng)合。方案方案三:不完全齒輪機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，工作可靠。設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)動(dòng)靜止時(shí)間可在較大范圍內(nèi)變化。缺點(diǎn)：有較大沖擊，只適用于低速輕載場(chǎng)合。 分析了以上機(jī)構(gòu)方案，由于槽輪機(jī)構(gòu)方案在總體

28、性能上要優(yōu)于其余機(jī)構(gòu)，故我們選擇槽輪機(jī)構(gòu)方案為最終設(shè)計(jì)方案。5、 傳動(dòng)方案的確定傳動(dòng)裝置的類(lèi)型及特點(diǎn) 常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)。其特點(diǎn)和性能如表5.1所示表5.1類(lèi)別帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)鏈傳動(dòng)特點(diǎn)軸間距范圍大，工作平穩(wěn)、噪聲小、能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，摩擦性帶傳動(dòng)有過(guò)載保護(hù)作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安裝要求不高，外廓尺寸較大。摩擦型帶有滑動(dòng)，不能用于分度鏈，由于帶的摩擦起點(diǎn)，不宜用于易燃易爆的地方，軸和軸承上的作用力大，帶的壽命比較短。承載能力和速度范圍大，傳動(dòng)比恒定，采用行星傳動(dòng)可獲得很大的傳動(dòng)比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求高，精度低時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)有噪音，無(wú)過(guò)載保護(hù)

29、作用。軸間距范圍大，傳動(dòng)比恒定，鏈條組成件間形成的油膜能吸震對(duì)惡劣環(huán)境有一定的適應(yīng)能力，工作可靠，作用在軸上的載荷小，運(yùn)轉(zhuǎn)的瞬時(shí)速度不平均。高速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)，齒形鍵較好，鏈條工作時(shí)，特別是因磨損產(chǎn)生伸長(zhǎng)以后，容易引起共振，因而需增設(shè)張緊和減震裝置。效率平帶0.940.98V帶0.900.94同步帶0.960.98與速度和制造精度有關(guān)圓柱齒輪直齒0.950.98斜齒和螺旋齒0.960.99圓錐齒輪直齒0.950.97曲線(xiàn)齒0.960.98滾子鏈v<=10m/s 0.950.97v>=10m/s 0.920.96因此采用帶傳動(dòng)和此輪傳動(dòng)。6、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖6.1電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙的

30、工作過(guò)程 成卷的絕緣紙經(jīng)過(guò)輥?zhàn)颖凰偷焦ぷ髌脚_(tái),切紙機(jī)向下運(yùn)動(dòng),切下絕緣紙,然后返回.絕緣紙?jiān)谙聜€(gè)周期繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),插紙機(jī)向下運(yùn)動(dòng),然后返回,對(duì)折的紙被送到槽內(nèi).電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) 六十度,插紙的同時(shí)推紙機(jī)向下運(yùn)動(dòng),把紙推入槽內(nèi).7、 機(jī)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)7.1工作平臺(tái)的尺寸設(shè)計(jì) 我們的工作平臺(tái)長(zhǎng)度為120mm，其中每張絕緣紙的長(zhǎng)度為40mm，寬度為30mm，所以平臺(tái)的40mm用于切紙，40mm用于插紙，多余的部分用于放置絕緣紙,平臺(tái)寬為50mm。 7.2輥?zhàn)拥某叽绲脑O(shè)計(jì) 我們把輥?zhàn)拥闹荛L(zhǎng)設(shè)計(jì)為240mm，這樣的話(huà)，輥?zhàn)用哭D(zhuǎn)六分之一周可以送紙40mm。7.3凸輪的設(shè)計(jì)1凸輪機(jī)構(gòu)類(lèi)型與基本尺寸的確定凸輪類(lèi)型：對(duì)心平底推桿盤(pán)行凸輪機(jī)構(gòu)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律：s= 0 (0<<90); s=14-14sin4/3(-157.5)基圓半徑：55mm2、凸輪曲線(xiàn)的計(jì)算凸輪曲線(xiàn)參數(shù)方程：x=(r0+s)sin+(ds/d)cosy=(r0+s)cos-(ds/d)sin 凸輪設(shè)計(jì)凸輪基圓直徑為110mm，推桿行程為27mm,且凸輪轉(zhuǎn)過(guò)弧度時(shí)水平推桿以余弦加速度運(yùn)動(dòng)，后弧度水平推桿位移不變。從動(dòng)件推程作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為 從動(dòng)件在回程作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為切紙、插紙、推紙機(jī)構(gòu)由于切紙、插紙兩個(gè)動(dòng)作有先后順序，所以設(shè)計(jì)時(shí)考慮將這兩個(gè)動(dòng)作在兩