稻草板封端机送料部分设计

稻草板封端机送料装置设计摘 要稻草板是一种建筑板材，是一种重要的新型墙体材料，也是我国家重点开发的节能利废建筑材料。本文所设计的送料装置是稻草板封端机的一部分，送料装置依靠辊子旋转实现稻草板向前移动，辊子上安装有双联链轮，辊子由双联链轮一个接一个往下传动。送料装置机架由方钢和角钢焊接而成。在设计过程中，采用Pro/E软件进行建模和虚拟装配，可以提高设计效率，适时进行干涉检查，进行结构优化。用本文设计的稻草板封端机送料装置结构简单，传动可靠，生产制造成本低。关键词：稻草板封端机，送料装置，双联链轮，三维建模全套图纸加153893706AbstractRice straw board is a kind of building material, it is a kind of important new wall material, and it is also a kind of energy saving and waste building material which is developed by our country. The send feeding device is straw board capping machine part, the feeding device on roller rotation realize straw board moves forward, roller is installed on the double chain wheel, roller by double combined sprocket a connected one down the drive. Feeding device frame is welded by angle steel and steel and. In the design process, the Pro/E software is used for modeling and virtual assembly, which can improve the design efficiency, carry out the interference check in time, and optimize the structure. In this paper, the design of the rice straw board sealing machine feeding device is simple in structure, reliable transmission, low cost of production and manufacturing.Key words: rice straw board sealing machine, feeding device, double chain wheel, 3D modeling目 录目录摘 要1Abstract2目 录3一、绪论51.1课题研究意义51.2 Pro/E软件介绍71.3送料机行业的发展现状10二、原理方案设计122.1稻草板生产线封端机的组成122.2稻草板生产线封端机的送料部分原理14三、传动设计183.1 原始参数183.2 辊子间距的确定183.3 电机选取183.5 链传动计算19四、结构设计234.1滚子链结构设计234.2链轮结构设计244.3机架设计26五、三维建模及仿真285.1零件建模285.1.1辊子建模285.1.2 链轮建模295.1.3 轴承座建模325.1.4 机架建模335.2 虚拟装配345.3 仿真375.3.1机构运动与仿真简介375.3.2机构运动与仿真的过程与基本术语385.3.3 机构运动与仿真38结论40参考文献42致谢44一、绪论1.1课题研究意义稻草板是在第一次世界大战期间首先从瑞典发展起来的一种建筑板材。现已普及到英国、美国、澳大利亚、前苏联、法国、比利时、荷兰、巴西、泰国、委内瑞拉等许多国家。这种板材使用植物秸秆-稻草或麦草作原料，不添加粘结剂，不需切割粉碎，直接在成型机内以加热挤压的方式形成板材，并在表面粘上一层护面纸而成。由于它的这种结构和成型特点，决定了它的生态优势：其主要原料稻、麦草是取之不尽的一年生可再生资源；它在生产制造过程中不产生对环境的污染物；它自身不含有害的物质，而且当它完成使用目的而被拆除时，仍可还它本来的面目稻草、麦草而回归大自然。稻草板是不折不扣的生态建材。美国的一家稻草板企业把它的产品名称定为ENVIROPANEL(环保板)，得到主管部门的认同，在社会上很有感召力。这是很有道理的。迄今为止，建材工业使用的原料仍以矿产品为主，如石灰石、粘土、长石、石英砂、石膏等等。矿产品虽然在理论上也是可再生资源，但其再生的周期以地质年代计，需千百万年或更久，而且有赖于地壳的变动，在人类短促的生命周期内是见不到这种资源的再生的，无法加以利用。因而实际上可认为是不可再生资源。像煤炭、石油那样，过度开采，便致枯竭。今后对矿产品的使用，应是努力提高使用率，如降低料耗，使用劣质原料，综合利用废渣等等；要以最少的原料产生最多的产品，从而力求减少矿产品的开采量，保护自然资源和生态环境。尽管秸秆人造板的生产中还存在许多问题，但秸秆人造板的发展前景还是相当广阔的。首先，用秸秆制造人造板，可以节约木材资源，缓解我国木材资源短缺的矛盾。如果仅利用秸秆原料中的6%，即有4,200万吨，就可以生产大约3,000万立方米人造板。按每立方米的人造板相当于2.53.5立方米的原木计算，3,000万立方米的稻草人造板至少相当于7,500万立方米原木，这对缓解我国木材资源严重短缺的矛盾是非常有意义的。因此，充分利用农作物秸秆资源将有利于实现我国人造板工业的可持续发展和对天然林保护工程产生积极的推动作用，而且可以增加农民收入，具有“经济效益+生态效益”的双重意义。其次，对于发展农作物秸秆人造板的研究，国家政府给予了高度的重视和支持。“十五”期间，国家科技部将秸秆人造板的研究列入了“863国家高技术研究研究发展计划”，立项为木材/农业剩余物纤维复合材料制造技术，由南京林业大学和中国林科院木材工业研究所共同承担，重点对麦秸和稻草人造板生产工艺进行研究，目前已经取得了可喜的成果。其中南京林业大学的“稻草人造板”项目获得了湖北省的科技进步奖，中国林科院木材工业研究所的“麦秸MDF制造工艺技术”通过了国家林业局科技司主持的成果鉴定。科技部还将秸秆的利用列入了“973国家重点基础研究发展计划”中的秸秆资源生态高值化关键过程的基础研究项目，由中国科学院牵头，中国林科院、中国农科院等单位共同进行项目申报，2004年己经获得批准实施。国家发展改革委员会也批准了多项秸秆人造板产业化项目。2006年4月24日，中共政协主席贾庆林同志到江苏南京林业大学的速生木材和农作物秸秆研究工程中心考察，并鼓励尽快把现有的秸秆成果产业化。显示了政府对发展农作物秸秆人造板工作的重视。可见，在政府的高度重视和支持、科研工作者的努力和广大农民的支持下，秸秆人造板的发展将在中国迎来一个新的高潮，发展前景将是不可限量的。而科研工作者的任务就是在秸秆人造板的生产工艺上找到一条切实可行的道路。从而使得设计出一条可行的生产线成为重要的实施途径。本课题主要是设计机构用于传送稻草板，实现自动送料，消除积累误差，把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，极大地提高劳动生产率。此次设计意义不仅是对实际生产生活提供快捷方便，更实际的意义是对自己来说也是一次很好的锻炼，巩固了很多旧知识，也了解学习更多的新知识，能把平时学到的知识有效的结合，我想通过这次设计，对以后的学习工作会有很多的帮助。1.2 Pro/E软件介绍Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。1）Pro/EngineerPro/Engineer是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色，实体或线框造型，完整工程图的产生及不同视图展示（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽壳（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下（没有任何附加模块）具有大部分的设计能力，组装能力（运动分析、人机工程分析）和工程制图能力（不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS标准），并且支持符合工业标准的绘图仪（HP，HPGL）和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/Engineer功能如下：1特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）；2参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；3通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。4支持大型、复杂组合件的设计（规则排列的系列组件，交替排列，Pro/PROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等）。5贯穿所有应用的完全相关性（任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动）。其它辅助模块将进一步提高扩展 Pro/ENGINEER的基本功能。2）Pro/E机构运动仿真工程师无需等待物理原型就能测试产品的动力行为。利用 Pro/ENGINEER 机构动力学仿真，您可以虚拟地仿真包含运动元件的系统中的作用力和加速度。而且，您可以综合考虑诸如弹簧、电动机、摩擦力和重力等动力影响，相应地调整产品性能。改善检验和认证过程并最大程度地提高设计信心，而无需承受制造昂贵原型的负担。与设计和分析工具完全集成，从而无需再花费时间、精力和金钱来处理数据转换和关联的错误。利用Pro/E机构仿真有以下优点： 可以创建虚拟样机在桌面计算机中进行测试，从而降低开发成本 模拟赛车悬架所受到的实际作用力。 能够更快速和更早地将变更反映在产品中，并从桌面计算机测试中即时获得结果。 通过缩短开发时间率先向市场推出更优质的产品。 通过对产品寿命进行更准确的估计，从而可降低保修成本。 利用具体的动画式生产指令进行装配，可以避免代价高昂的制造错误。 通过利用从虚拟测试中所节省的时间来评估更多设计构思，从而可开发出更新颖的产品。 在易于学习、直观明了的用户界面中工作。1.3送料机行业的发展现状送料机行业近期评出的全球十强的企业名单中，中国占据了二席，这样的成绩不禁让人眼前一亮，国内送料机行业在世界舞台上将发挥愈来愈重要的作用，未来送料机将向着高端化发展。关于送料机发展的4个点：1.降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。已将1吨物料输送1公里所消耗的能量作为送料机选型的重要指标之一。2.减少各种送料机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。3.扩大送料机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的送料机。4.使送料机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。如邮局所用的自动分拣包裹的小车式送料机应能满足分拣动作的要求等。机械行业分析师认为，尽管我国目前已经成为全球最大的送料机市场，最开放式冷水机最大的小吨位送料机产品的出口国，但是超大吨位的竞争力仍然不足，NC数控送料机、三合一送料机以及夹式送料机仍是发展屏障。有关高速、高精度的技术突破则更多寄托于技术实力雄厚的国内大型企业，因为高速的产品是技术导向，中小型企业缺乏技术沉淀与资金支持。滚轮送料机生产企业第一方阵的四家企业已经实现了技术上的突破。与国外送料机厂家70年代就起步相比，国内送料机生产企业起步要晚很多，虽然后期发展迅速，但很多技术、经验相比而言有很大的欠缺，使得目前国内整体送料机行业正处在多而不精，大而不强的发展状态，一方面，由于众多国外送料机品牌向国内的迈进，国内企业为了抢占市场，打起了价格战，为了缩小成本，科研、新品送料机开发方面的投入都处于停滞状态，市场存在着综合制造经验不够；另一方面，制造行业不景气，使市场需求有很大的下降，冲压市场上送料机供大于求，很多低端设备累积在仓库。因此，导致国内不少送料机企业属于停滞状态，产品档次不高，质量、安全、技术、效率等方面都不够到位。未来国内送料机行业的发展势头将更加猛劲，走自主创新之路由中国制造向中国创造的发展模式是必然。送料机生产厂家需站在新的起点上去审视和解决问题，转变发展关键，增强研发、生产实力，进一步提高加工工艺和精度，以更加完美的外观和更加稳定的精度的制造水平，在市场上稳步前行。随着需求的减小和竞争的加剧，送料机等冲压设备行业的整体利润在近三年内都持续下滑，产业发展急剧变缓。作为制造行业的支柱企业，冲压设备的发展态势定会对整个产业链的发展造成影响，要想转变这个颓势冲压企业要真正将最新科技融入设备制造中，加强自身的企业实力调整，加快科学化发展和送料机升级转型。 因此，靠低端、靠追求销售量的粗放经济是目前冲压行业的最大制约，送料机行业需要稳住发展脚步，注重产业结构的调整和设备的升级更新。以免掺杂的冲压设备市场以及设备质量参差不齐等问题对冲压设备长久稳定的发展造成阻碍。送料机设备在提高产品的技术含量时同时应提高其附加值，保持设备在市场上的竞争力，例如目前国内市场上火爆销售的晋志德机械生产的送料机设备，在完善机体性能以外，同时注重了配件与主机同步生产供应，提高设备的性价比，以保持送料机设备在市场中的竞争优势。 二、原理方案设计2.1稻草板生产线封端机的组成随着技术的不断改进，封端机的结构越来越紧凑，越来越结实，耐用，稳定。封端机的结构一般有以下几个主要组成部分：1.高速轴组件2.中速轴组件3.曲轴组件 4.封端机构 以上这些组成部分通过组合，形成封端机的各功能模块：1、主机框架模块主机框架是封端机的承载部分，该部分的刚性、稳定性直接影响整机的性能及寿命。封端机主机框架采用预应力钢丝缠绕机架，将预应力钢丝缠绕技术应用于封端机为我国首创，上下横梁、左右立柱由多层钢丝预紧成一个封闭机架，上下横梁、左右立柱等重要元件均通过有限元分析。框架的最大受力变形控制在0.15mm以内，因而该机具有极高的刚性和稳定性。2、压制油缸模块压制油缸是封端机的心脏，其运动精度和受力传递形式直接影响整机性能及坯质量。封端机采用双作用活塞缸，主油缸倒置，活塞杆与上横梁连接，增加了活动横梁受力面积，大大改变了活动横梁的受力状态，相对提高了活动横梁的刚性，使其受力变形小，对坯的压制力更加均匀，有利坯成型。从而提高坯质量。 3、布料装置模块该机的布料装置设计成独立辅助装置，采用控制的多轴、多自由度的自由布料机器人与主机连接一体，色料小料斗与推料架相对固定的结构形式，此结构带有减小推料架行程装置，有利于缩短喂料时间，提高生产效率，同时减小了整机长度，降低了成本。4、复合顶出装置模块复合顶出装置置于封端机底座上方，其作用是顶出压制完毕的坯、调节粉料的填充高度、锁紧模具及使模芯伸出模框以外，以便清洗模芯。5、系统模块系统是压机的动力控制系统，系统设计的先进性、合理性是压机技术先进性的重要标志，也是压机运行稳定性、可靠性的关键。封端机的系统应用了当今最先进的控制技术，主要表现在：）主油泵采用恒压式变量泵供油，降低能耗，减少发热。）采用反应快、流量大的插装阀、动态功能阀、比例式插装阀集中控制，因而油路简单、先进，故障隐患点少，操作维护方便。）活动横梁的上下运动速度采用最先进的插装式比例阀控制，采用编码器测量，可在任意位置实现速度转换控制，操作、调节极为方便而精确。6、电气控制系统模块封端机的电气控制系统采用操作维护简单、性能可靠的可编程控制器控制，大屏幕显示，性能可靠，操作维护直观、方便，具有以下特点：）主缸油压控制采用时间和压力双重控制 ，因而调节方便、可靠。）活动横梁位置检测采用先进的编码器检测，对活动横梁速度转换位置进行精确控制，因而调节操作简单，控制精确。稻草板封端机的工作过程：稻草板生产线封端机是由五个工位组成一个工作循环的。中间的工位完成稻草板过程，压头两边的工位是完成布料过程的工位，最外两工位完成的顶出过程。在左边布料工位接料，托盘向右移一段距离到工位时，压头向下压导向结构进入模箱，开始，达到压力之后，上升，同时右边模在最右边的顶出装置的作用下顶出，顶出装置上升，又开始接料封端机工作时就是以上过程的不断循环送料的结构组成及其动力设计。2.2稻草板生产线封端机的送料部分原理方案1：稻草板生产线封端机的送料部分原理如下图2-1所示：送料执行机构主要由输送辊子完成，输送辊子不断的以均匀速度运行，从而带动辊子上的稻草板向前移动，输送辊子由链轮带动，链传动、减速器及电动机组成传动系统。图2-1 链传动方案图方案2：稻草板生产线封端机的送料部分原理如下图2-2所示：送料执行机构主要由输送辊子完成，输送辊子不断的以均匀速度运行，从而带动辊子上的稻草板向前移动，输送辊子由齿轮带动，齿轮传动、减速器及电动机组成传动系统。图2-2 齿轮传动方案图方案选取与比较：方案1与方案2的主要区别在于方案1采用链传动，方案2采用齿轮传动。齿轮传动的优缺点是：优点包括：1）瞬时传动比恒定，工作平稳性较高；2）采用非圆齿轮，瞬时传动比可按所需变化规律设计；3）传动比变化范围大，适用于减速或增速传动；4）齿轮的圆周速度范围大。5）传递功率范围大，承载能力高。6）传动效率高，特别是精度较高的圆柱齿轮副。7）结构紧凑，如使用行星传动、少齿差传动，或谐波齿轮传动，可使部件更为缩小，成为同轴线传动；8）维护简便。缺点包括：1）运转中振动、冲击和噪声，并产生动载荷；2）无过载保护作用；3）不适宜远距离两轴之间传动。链传动的优缺点是：优点：1）和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力;2）能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作;3）传递效率较高;4）链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象;5）安装和维修要求较高.链轮材料一般是结构钢等.缺点包括：1）瞬时链速和瞬时传动比不恒定，传动平稳性较差2）工作有一定的冲击和噪声3）不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。综上比较：本送料机构选取链传动较为适宜，因为稻草板尺寸比较大，辊轴之间间距比较大，采用链传动可以实现较远距离传动，并且成三较低，在灰尘比较多的工作场所可以工作。 三、传动设计3.1 原始参数草板规格一般是这样：长：1200mm至4500mm（可按需要调整）宽：900mm至1200mm厚：38mm至58mm辊工作拉力F2800 N稻草板工作速度v0.5 m/s辊子直径D100 mm3.2 辊子间距的确定按稻草板1200mm长度计算，平均三个辊子支撑一个稻草板，那么辊子间距至少应为取L=350mm3.3 电机选取1）类型：Y系列三相异步电动机；2）功率选择：工作机所需输入功率：;电机所需功率： KW1.62KW其中，为滚筒工作效率，0.97 联轴器效率，0.90 为减速器效率，0.973）电机转速选择输送机工作转速电机同步转速选：750；4）电机型号确定所以查表选电机型号为：Y132S-8 电机参数：额定功率：2.2Kw满载转速：7105）总传动比和各级传动比分配： 其中：为减速机传动比， 为链传动比取：选用ZD100减速机，传动比为43.5 链传动计算1)由表3-1选小链轮齿数=17 。大链轮齿数 z2=iz1=1.8617=31，合适。2）确定计算功率已知链传动工作平稳，电动机拖动，由表2-1选=1.3，计算功率为 KW 工况系数载荷种类输入动力种类内燃机-液力传动电动机或汽轮机内燃机-机械传动平稳载荷1.01.01.2中等冲击载荷1.21.31.4较大冲击载荷1.41.51.73）确定链节距首先确定系数，。由表2-2查得小链轮齿数系数=1.34。表2-2 小链轮齿数系数910111213141516170.4460.5000.5540.6090.6640.7190.7750.8310.8871921232527293133351.001.111.231.341.691.892.082.292.50由图3-1查得（链长系数） =1.08图3-1 链长系数选单排链，由表2-3查得=1。表2-3 多排链系数P排数12345611.72.53.34.04.6所需传递的额定功率为 选择滚子链型号为08A，由链节距=12.7。图3-2 A系列单排滚子链的额定功率曲线表3-5 滚子链规格和主要参数链号节距p排距pt滚子最大直径d1内链节最小内宽b1销轴最大直径d2内链板最大高度h2/mm08A12.7014.387.927.853.9812.074）链轮的设计计算(1)材料选择：采用35钢经正火处理，齿面硬度160200HBS。(2)分度圆直径 (3)齿顶圆直径 (查表 滚子最大直径=7.92) 取=75(mm)。(4)齿根圆直径 四、结构设计4.1滚子链结构设计滚子链是由一系列内链节和外链节相间组成的环形链条。其组成零件包括滚子1、套筒2、销轴3、内链板4和外链板5。图4-1 链传动基本结构滚子与套筒、套筒与销轴之间为间隙配合：内链板与套筒、外链板与销轴之间为过盈配合。滚子链分为单排链、双排链和多排链。多排链承载能力更大，但各排受载均匀不好，通常不应该超过3排或4排，双排链结构应用较多。为了形成链节首尾相连的环形链条，要用接头加以联接。滚子链的接头形式如图所示。图4-2 滚子链的接头形式当链节数为偶数时，接头处采用开口销(a)或弹簧锁片(b)来固定。当链节数为奇数时，需另增加一个过渡链节(c)才能构成环形，形成链的薄弱环节。应尽可能避免使用奇数链节。滚子链主要参数是节距、滚子外径和内链节内宽，对于多排链还有排距。节距是滚子链的基本参数。当节距增大时，链条中各零件的尺寸都会相应的增大，传动能力也随之增大。4.2链轮结构设计链轮的材料选用链轮的材料应具有足够的耐磨性和强度。通常，小链轮用较好的材料。一般工况下，采用45、50、45Mn钢，经淬火、回火处理，齿面硬度4050HRC。重要工况下，采用15Cr、20Cr材料，经表面渗碳、淬火和回火处理，齿面硬度5560HRC;或40Cr、35CrMo材料，经淬火、回火处理，齿面硬度4050HRC。简单工况下，采用35钢经正火处理，齿面硬度160200HBS；或15、20钢经表面渗碳、淬火和回火处理，齿面硬度5060HRC。链轮的形状与结构通常，链轮是由齿圈、轮毂和轮辐三部分组成。常见链轮形状有：1.单片式单排链轮。2.单凸缘式单双排链轮。3.双凸缘式单排链轮。链轮的结构大致有：1.整体结构。一般应用在标准链条=38.1以下的单、双排，单、双凸缘链轮的加工。2.焊接结构。主要应用在中、大规格单、双凸缘链轮的加工。加工时，凸缘都采用棒料车成凸形。齿圈部分可采用板材切割后加工外径与轴孔，孔一端车出焊接破口套入凸缘部分进行焊接。焊接时要两端焊。3.铸造链轮。主要应用在大型链轮的加工，加工时只加工齿圈、凸缘两端面、外径和内径及键槽，然后再加工齿形。环链轮都是铸造的。铸造链轮的材料一般有两种，铸铁和铸钢如HT150、HT200和ZG310-570。4.锻造链轮。主要应用在受力较大的中、大规格链轮的生产上。锻造时，不管是单凸缘式或双凸缘式，一般都锻成凸形，轴孔留出足够的加工余量，材料利用率较低，成本高。图4-3 双联链轮结构4.3机架设计机架的设计准则：基础框架、底座，外壳等零件都属于机架。机架零件可分为四类:基础类,箱体类，壳体类，框架类,下面是框架零件设计的一般要求 (1)工况要求：即任何机架的设计首先必须保证机器的特定工作要求。例如，保证机架上安装的零部件的相对位置，运动件能顺利运转，机架的外形或内部结构不能有阻碍运动件通过的干涉结构,要设置有执行某一工况所必需的平台；保证上下料的要求、人工操作的方便及安全等。(2)刚度要求：在必须保证特定的外形条件下，对机架的主要有刚度要求。如果基础部件的刚度不够的话，则在工作的重力、夹紧力、摩擦力、惯性力和工作载荷等的作用下，就会产生塑性变形或振动或软踏或爬行，从而影响产品定位精度、加工精度及其它性能。比如机床的零部件中，床身的刚度则决定了机床的生产率和加工产品的精度。(3)强度要求：对于一般设备的机架，在刚度达到要求的情况下，也要满足强度的要求。(4)稳定性要求：对于细长的或薄壁的受压结构及受弯-压结构存在失稳问题，某些板壳结构也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳对结构会产生非常大的破坏，设计时必须校核。(5)美观：目前对机器的要求不仅要能完成特定的工作，还要使外形美观，让人看上去舒服。(6)其它：如散热的要求，防腐蚀及特定恶劣环境工作的要求。在满足机架设计准则的前提下，必须根据机架的不同用途和所处环境，考虑下列各项要求，并有所偏重。(1)机架的重量轻，材料选择合适，成本低。(2)结构合理，便于制造。(3)结构应使机架上的零部件安装、调整、修理和更换都方便。(4)结构设计合理，工艺性好，还应使机架本身的内应力小，由温度变化引起的变形应力小。(5)抗振性能好。本设计中，主体机架采用钢结构焊接件，表面涂蓝色防锈油漆。其结构如下图所示：图4-4 焊接机架 五、三维建模及仿真5.1零件建模5.1.1辊子建模辊子建模，首先用旋转命令，草绘如下图截面：图5-1 辊子建模草绘完成旋转并倒角，得到如下辊子三维模型：图5-2 辊子5.1.2 链轮建模链轮是关键零件，先根据链轮的相关参数绘出链轮的轮廓，如下图：图5-3 链轮齿廓线拉伸，形成链轮外廓，如下图所示：图5-4 链轮旋转切除中间的槽：图5-5 链轮拉伸出凸缘，并拉伸切出键槽，如下图所示：图5-6 链轮5.1.3 轴承座建模利用Pr/E提供的拉伸，打孔、旋转等命令即可创造出轴承座和轴承座盖：图5-7轴承座图5-8 轴承座盖5.1.4 机架建模利用Pr/E提供的拉伸，打孔、等命令即可创造出机架模型：图5-9 机架5.2 虚拟装配大型机械产品中有成千上万的零件要进行装配，其配合设计，可装配性是设计人员容易出现错误的地方，但这往往要到产品后期最后装配时才能发现。由于通常的残品是面向产品功能，而不是面向产品装配的，设计人员在设计阶段无法或则很少考虑装配问题。由此带来的是产品装配难度大，周期长，成本高，质量难以保证，而为解决这些问题采取的一般方法，又会使得装配的周期和费用又进一步上升。为解决这个问题，需要对传统的装配检测技术进行彻底的改造。采用虚拟现实技术可以在设计阶段就进行验证，保证了设计的正确。同时在产品设计阶段还可以解决运动构件在运动过程中的运动协调关系、运动范围设计、可能的运动干涉检测等在虚拟环境中，对产品进行构思、设计、分析、测试，摆脱了传统的产品开发的设计过程，有二维设计向三维设计的转变，几何模型向虚拟的产品模型的转变，实现可产品的设计评价、测试分析和试生产与装配过程，逐步由计算机仿真技术的虚拟装配（Virtual Assembly, VA）过程所替代，从而解决了企业在产品的开发过程中的速度、质量、成本和服务的问题，大大提高了企业在市场中的竞争力。虚拟装配的定义是：使用计算机工具通过分析、预建模、可视化方法，作出或“辅助”与装配有关的过程决策，而不需要制作真实的物体或支持过程来获得数据。应用前述建立的各零件的三维图型进行虚拟装配，首先进行子装配，先将轴承装配到辊上，图5-10 子装配将辊安装在轴承座上，图5-10 辊安装在轴承座图5-11 辊安装在轴承座完成子装配工作后，进行总装配。零件装配好了以后，进行装配体的干涉检查，以便确定装配体中各零件之间是否存在实体边界冲突(即干涉)、冲突发生在何处、进而为消除冲突做好准备。一般对零件较多或装配要求较严格的装配体，应该装配好个零件就进行一次装配检查，这样可以及时发现错误，及时修正。图5-12 总装配对于装配完了的组件，如果想观察所有的元件，可以用分解图的工具实现，这样可以设置各个元件的现实位置，可在组件中创建并修改多个分解状态，来定义所有元件的分解位置。还可以创建和修改偏移线，以显示分解元件在分解位置时的对齐情况。在“视图管理器”菜单中的“分解”命令，可以自动的创建组件的分解视图。分解组件只影响该组件的显示，而不会改变元件间实际的设计位置。创建分解状态可以定义所有元件的分解位置。对于每个分解状态都可以切换元件的分解状态，改变元件的分解位置，并创建分解偏移线。可以为每个组件定义多个分解状态，然后可随时任选其中之一分解组件。还可为组件的每个绘图视图设置一个分解状态。图5-14 爆炸视图5.3 仿真5.3.1机构运动与仿真简介机构是由构建组合而成的，其中每个构件都是以一定的方式之首另一个构建相连接，这种连接既可以使两构件直接接触，又可以使两构件产生一定的相对运动。创建构件的过程与零件装配的过程极为相似。下面就机构仿真与零件装配作一下比较。1相似点（1）两者都是利用“元件放置”对话框连接或安装零部件。（2）装配和子装配之间的关系相同，PRO/E将连接信息保存在装配文件中，这就意味着父装配继承了子装配中的连接定义。2不同点1）创建机构使应用“元件放置”对话框的“连接”功能连接机构中的构件；而零件装配是直接在“元件放置”对话框中通过定义装配的约束来安装各个零部件。2）由零件装配得到的装配体，其内部的零部件之间没有相对运动；而连接得到机构其内部的构件之间可以产生一定的相对运动。3）创建机构以后必须添加驱动器才能进行机构运动与仿真。5.3.2机构运动与仿真的过程与基本术语1机构运动与仿真的过程运动与仿真的过程主要分为4个部分：创建机构添加驱动器进行机构仿真分析仿真结果2基本术语在进行机构的运动与仿真之前，先熟悉以下几个基本术语：（1）放置约束：向组件中放置元件并限制运动的图元。（2）自由度：构建所具有的独立运动的数目。（3）主体：一个元件或相对不动的一组元件。5.3.3 机构运动与仿真通过使用连接在装配建中增加元件来定义机构并用连接定义元件之间的相对运动。如辊轴与轴承座之间用“销钉”连接。如图图5-15 定义元件连接方式定义好元件相对运动方式后，启动动画，并保存影片，图5-16 生成影片结论本次设计的稻草板封端机送料部分有如下特点：本文设计的送料装置依靠辊子旋转实现稻草板向前移动，辊子上安装有双联链轮，辊子由双联链轮一个接一个往下传动。送料装置机架由方钢和角钢焊接而成。在设计过程中，采用Pro/E软件进行建模和虚拟装配，可以提高设计效率，适时进行干涉检查，进行结构优化。用本文设计的稻草板封端机送料装置结构简单，传动可靠，生产制造成本低。同时，本次设计，是大学的全部基础课、技术基础课程以及全部专业课程和生产实习的综合。这是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的锻炼。它在我们四年的大学生活学习中占有很重要的地位。在此次毕业设计中我对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的现代化建设打下了一个良好的基础。本次