分切機(jī)供料機(jī)構(gòu)

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章分切機(jī)供料機(jī)構(gòu)分析 1\o"CurrentDocument"§1.1運動情況分析 1\o"CurrentDocument"§1.2機(jī)構(gòu)運動簡圖 2\o"CurrentDocument"第2章絲杠的選擇 2\o"CurrentDocument"第3章減速器及電機(jī)的選擇 4第4章磁粉制動器的選擇 4\o"CurrentDocument"第5章氣缸的選擇 6\o"CurrentDocument"第6章絲杠校核 7\o"CurrentDocument"§6.1強(qiáng)度校核 7\o"CurrentDocument"§6.2pv值驗證 8\o"CurrentDocument"第7章軸、軸承及鍵的校核 9\o"CurrentDocument"§7.1軸強(qiáng)度校核 9\o"CurrentDocument"§7.2軸承壽命校核 10\o"CurrentDocument"§7.3鍵的校核 10第8章潤滑方式選擇 11\o"CurrentDocument"第9章課程設(shè)計總結(jié) 12\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 13第1章分切機(jī)供料機(jī)構(gòu)分析§1.1運動情況分析§1.1.1放料機(jī)構(gòu)運動放卷軸放卷可以采用主動放卷的形式也可以采用無主動力，被動放卷的形式。主動放卷主要采用電機(jī)驅(qū)動，被動放卷其運動主要由磁粉制動器完成。磁粉制動器具有響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、無噪音、無沖擊振動節(jié)約能源等優(yōu)點，是一種多用途、性能優(yōu)越的自動控制元件。通過主動放卷與被動放卷的比較，經(jīng)過考慮分析決定采用磁粉制動器被動放卷的形式進(jìn)行放卷?！?.1.2原料的加緊與松開運動原料夾緊、松開直線運動由于其直線運動速度約為 v=10mm/s,其運動速度較低，故采用絲杠傳動的形式以將絲杠的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為原料夾緊、松開裝置的水平直線運動，其動力裝置由電機(jī)提供，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速過快不能滿足§1.1.3絲杠運動情況分析絲杠的低速旋轉(zhuǎn)運動，故采用減速器對其減速處理，又由于減速器輸出絲杠軸與輸入電機(jī)軸為空間垂直的關(guān)系，故決定采用蝸輪蝸桿減速器。經(jīng)以上分析其整體運動為電機(jī)由蝸輪蝸桿減速器減速傳遞給絲杠，再將絲杠的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為原料夾緊、松開裝置的水平直線運動?！?.1.4擺臂的運動擺臂升降為旋轉(zhuǎn)運動，經(jīng)研究分析決定采用氣缸帶動活塞桿的水平運動，活塞桿與擺桿連接，以將活塞桿的水平運動轉(zhuǎn)換為擺桿的旋轉(zhuǎn)運動，其中擺桿與擺臂固定連接，從而實現(xiàn)擺桿的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到其升降的目的。放卷糾偏主要由光電感應(yīng)探頭感應(yīng)薄膜卷材上黑短線區(qū)域，再將其信息傳遞給液壓自動糾偏裝置以進(jìn)行左右快速糾偏?！?.3機(jī)構(gòu)運動簡圖由以上傳動方案繪出其機(jī)構(gòu)運動簡圖如下:第2章絲杠的選擇絲杠主要分為滾珠絲杠與梯形絲杠，其都是將直線運動轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運動或?qū)⒒剞D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，由其運動形式的轉(zhuǎn)換上均能滿足使用要求。但滾珠絲杠主要應(yīng)用于高精度、高效率的傳動，此外其加工工藝復(fù)雜、成本較高，分切機(jī)供料機(jī)構(gòu)只要實現(xiàn)其原料加緊、松開的運動即可，綜合分析考慮采用梯形絲杠進(jìn)行傳動。由于放卷最大寬度為1500mm，分析設(shè)計其絲杠軸長度為2200mm，再根據(jù)梯形絲杠設(shè)計手冊擬采用DCMB45型梯形絲杠，其參數(shù)如下：外徑D=44mm,有效直徑D=38.18mm,溝槽谷徑D=33.3mm,導(dǎo)程R=119.9mm,k 0 r導(dǎo)程角a=45。，條數(shù)Z=12，動態(tài)容許扭矩T=763N?n，動態(tài)容許推力F=40000N,法蘭靜態(tài)容許載荷P=85200N。與其配套的螺紋套筒參數(shù)如下：外徑D=64mm，外徑公差為土o，長度L=75mm，法蘭直徑0.074D=104mm,H=12mm,B=11mm,PCD=80mm,r=2?5mm,F=12?5mm,d=3mm 。1故其絲杠公稱型號為2DCMB45+2200L由已知其絲杠直線速度約為v=10mm/s由絲杠直線速度v二 ，可得其絲杠軸轉(zhuǎn)速Z10mm/s10mm/s?12119.9mm=60r/minn二v?ZR第3章減速器及電機(jī)的選擇由以上可知其絲杠軸轉(zhuǎn)速約為 n=60r/min由傳動方案可知采用帶有電機(jī)的蝸輪蝸桿減速器蝸桿選用 45鋼經(jīng)表面淬火，蝸輪緣選用ZCuSnlOPbl其中心距a=75mm，傳動比i=14，輸出端n=70r/min,輸入端電機(jī)額定功2率P=30kw,輸出端轉(zhuǎn)矩T=81N?m與之配套的電機(jī)由三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)2據(jù)選取其型號為Y225M-6，額定功率P=30kw,滿載轉(zhuǎn)速n=980r/min根據(jù)中和傳動比的分析，確定蝸輪蝸桿的模數(shù) m=4，其他參數(shù)如下：\齒<\齒<分度圓直徑(d)齒頂咼(h)a齒根高(h)f齒頂圓直徑(d)a齒根圓直徑(d)f蝸桿24044.84830.4渦輪2811244.8120102.4/r/r第4一^^一磁粉制動器的選擇放卷軸放卷為無主動力、被動放卷的形式，其運動主要由磁粉制動器完成。磁粉制動器是根據(jù)電磁原理和利用磁粉傳遞轉(zhuǎn)矩的，其具有激磁電流力矩特性即激磁電流與轉(zhuǎn)矩基本成線性關(guān)系，通過調(diào)節(jié)激磁電流大小來調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)矩的大?。黄滢D(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān)即激磁電流不變時，在允許的滑差轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩不受轉(zhuǎn)速高低的影響，具有響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、無噪音、無沖擊振動節(jié)約能源等優(yōu)點，是一種多用途、性能優(yōu)越的自動控制元件。磁粉制動器的選擇：由于在無變速機(jī)構(gòu)的情況下，卷繞材料所需的最大張力與最大卷繞半徑河南科技大學(xué)課程設(shè)計的乘積應(yīng)小于磁粉制動器的額定轉(zhuǎn)矩。已知分切機(jī)CPP、MCPP等薄膜放卷寬度L=1500mm,最大放卷半徑R=310mm,放卷所需最低張力為4kg/m,最大放卷速度為720r/min，放卷采用單棍浮動方式進(jìn)行張力控制。由此可知放卷所需：最低張力T=4kg/mX1.5m=6kgmin最大張力T=T+2T=6+2X24.7=55.4kgmaxmin 0故其卷繞材料所需的最大張力與最大卷繞半徑的乘積：TXR=55.4X9.8X0.310=168.31N?mmax由此根據(jù)磁粉制動器參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)選用 ZA-20Y型空心軸外殼旋式磁粉制動1器，其示意圖如下圖所示：其主要技術(shù)參數(shù)如下：額定轉(zhuǎn)矩T=200N?m>TXR=168.31N?m，激磁線圈電壓U=24V,電流maxI=1.9A，許用轉(zhuǎn)速n=1000r/min,滑差功率P=1.9kw。許用此外磁粉制動器在散熱條件一定時，其滑差功率是一定值，因此其實際工作轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速可以相互補(bǔ)償，即滑差轉(zhuǎn)速提高時其許用轉(zhuǎn)矩相應(yīng)下降，但最高轉(zhuǎn)速不得高于額定轉(zhuǎn)速。最大放卷速度為720r/min時，其對應(yīng)的許用轉(zhuǎn)矩應(yīng)為T=955°?卩=9550丄9=25.2N?m，此時應(yīng)調(diào)節(jié)其電流大小以降低其轉(zhuǎn)n 720矩。第5章氣缸的選擇綜合氣缸理論輸出力表及整體尺寸選擇缸徑為D=125mm，活塞桿直徑d=32mm,工作壓力為0.3MPa,確定其活塞桿行程L=300mm。再由氣缸標(biāo)準(zhǔn)選用氣缸型號為SC125X300SLB型氣缸。氣缸結(jié)構(gòu)簡圖第6章絲杠校核§6.1強(qiáng)度校核梯形絲杠在選擇時，在其強(qiáng)度方面需滿足以下公式:動態(tài)容許扭矩（T）

動態(tài)容許推力（F）fS： sPF式中：f—安全系數(shù)sfT—溫度系數(shù)T—動態(tài)容許扭矩（N?m）P—承受的扭矩 （N?m）TF—動態(tài)容許推力（N）P—軸向負(fù)荷（N）F查梯形絲杠有關(guān)數(shù)據(jù)可知對于普通的單方向負(fù)荷其安全系數(shù) f為2-3,s絲杠工作溫度為常溫范圍其溫度系數(shù) f=1.0。T已知絲杠承受的扭矩P=81N?m,所用DCMB45型梯形絲杠動態(tài)容許扭矩TT=763N?m，動態(tài)容許推力F=40000N。...其二1E763N?rn=9.42，其安全系數(shù)f為2-3P 81N?m sT故動態(tài)容許扭矩（T）滿足f<fT^TsP當(dāng)施加扭矩時其動態(tài)容許推力2?兀qTRx10-3=3141.07N2x兀2?兀qTRx10-3=3141.07N119.9x10-3...其fTx^二1.0x40000N二12.73，其安全系數(shù)f為2-3P 3141.07N sF故動態(tài)容許推力（F）滿足f<fTx^sPF由此分析可得絲杠軸滿足強(qiáng)度要求。§6.2pv值驗證在使用梯形絲杠時，常用其接觸面壓（p）與滑動速度（V）的乘積，即

pv值作為判斷能否使用某型號絲杠的標(biāo)準(zhǔn)。在承受扭矩時：其接觸面壓p=牛X9?8滑動速度x-2?兀?D-n滑動速度v二 0 103代入數(shù)據(jù)可得接觸面壓p=1.04N/mm2,滑動速度v=11.874m/min由梯形絲杠pv值對應(yīng)表可知，在p值為1.04N/mm2時，若滑動速度為25m/min或更低，則不會有異常的磨損。經(jīng)驗證采用DCMB45型梯形絲杠滿足使用要求。第7章軸、軸承及鍵的校核§7.1軸強(qiáng)度校核由圖5-1受力分析圖可知光杠軸主要承受扭矩，其扭矩T=FXL=mgX00L=150kgX9.8N/kgX0.5m=735N?m0

圓形截面抗扭截面系數(shù)兀-d3W=16已知光杠軸最小直徑40—52MPa；D=60mm，材料為40Cr,其許用扭切應(yīng)力［T］為16由此可知TW［T］，故滿足強(qiáng)度要求?！?.2軸承壽命校核由于絲杠主要承受徑向載荷，且其徑向載荷僅為自身重力產(chǎn)生的載荷，故其徑向載荷過小。故選用的軸承只要滿足絲杠回轉(zhuǎn)運動要求即可，綜合分析考慮故不再對其進(jìn)行壽命校核，即可滿足其工作使用需求?！?.3鍵的校核一、絲杠軸與減速器連接鍵I的校核：轉(zhuǎn)矩T=81N?，軸徑d=30mm,鍵寬b=8mm,鍵高h(yuǎn)=7mm,鍵長L=25mm；TOC\o"1-5"\h\zi i iii4T 4x81x103??其b=i= =36.16MPa ，滿足要求。pid-h-L 40x8x28 <InJ=100MPaiii p二、放卷軸與磁粉制動器連接鍵II的校核：其放卷最大轉(zhuǎn)矩T=176.45N?m,軸徑d=45mm,鍵寬b=14mm,鍵高h(yuǎn)II II II II=9mm,鍵長L=35mm；ii?:其n=ii= =49.79MPa<b]=100MPa，滿足使用強(qiáng)PI1d-h-L 45x9x35 Piiiiii該軸扭切應(yīng)力T16x735兀該軸扭切應(yīng)力T16x735兀x(60x10-3)3=17.33MPa第8章潤滑方式選擇、梯形絲杠的潤滑對梯形絲杠主要采用油池潤滑或滴油潤滑的方式。油池潤滑主要適應(yīng)于苛刻的條件，例如高速、重負(fù)荷或外部熱傳遞，并且使梯型絲杠冷卻；滴油潤滑適合于中低速度和中輕負(fù)荷的情況。經(jīng)以上分析采用滴油潤滑的形式。二、 蝸輪蝸桿減速器的潤滑查減速器內(nèi)傳動的潤滑方式及其應(yīng)用可知對于蝸輪蝸桿減速器的潤滑主要采用浸油潤滑的方式以減小摩擦損失、提高傳動效率、防止銹蝕、降低噪聲。三、 軸承的潤滑絲杠軸承為低速運轉(zhuǎn)，采用油脂潤滑的形式進(jìn)行潤滑。第九章課程設(shè)計總結(jié)此次課程設(shè)計的題目是分切機(jī)供料機(jī)構(gòu)，根據(jù)在暑期實習(xí)期間對分切機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)和運動情況的分析和本次課程設(shè)計的要求，課程設(shè)計的內(nèi)容主要有機(jī)構(gòu)運動分析，確定傳動方案以及機(jī)構(gòu)運動簡圖繪制，合理選擇傳動機(jī)構(gòu)和零件類型尺寸，再全面考慮制造工藝 、裝配方式和使用、維護(hù)要求進(jìn)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，最后對選用的各部分零件進(jìn)行校核進(jìn)而確定設(shè)計方案及其所選零件的可行性，如若不行需要反復(fù)的設(shè)計與校核，進(jìn)而滿足其工作要求。在設(shè)計的過程中需要運用了如機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、工程制圖、工程力學(xué)、互換性與技術(shù)測量等多學(xué)科知識，增強(qiáng)了我對知識的理解，加強(qiáng)了我的知識綜合運