机械毕业设计（论文）开题报告-翻板机三维设计及优化.docVIP

班 级学生姓名 学 号 毕业设计题目翻板机整机设计与优化任务书下达时间指导教师（签字）一、课题的来源、选题依据翻板机主要应用于造纸车间完成工段的纸卷输送过程。在纸卷自动输送线中，翻板机可以接收前方过来的纸卷，然后根据工艺需要适时释放之；以此来降低纸卷的运动速度以及为后方的工作预留足够的时间。翻板机主要由下列主要部件组成：机架、驱动机构、接触开关、摇摆接纸台、限位螺钉、感应开关。机架的主要作用是作为结构件，是所有部件的载体。驱动机构为翻板机提供了工作动力。其主要由轴承座、铰轴、关节轴承、连杆、曲柄和减速电机组成。其原理是减速电机带动曲柄连杆机构实现接纸台的摇摆。连杆机构构件运动形式多样，如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动，从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。此外，低副面接触的结构使连杆机构具有以下一些优点：运动副单位面积所受压力较小，且面接触便于润滑，故磨损减小；制造方便，易获得较高的精度；两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不象凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触。因此，平面连杆机构广泛应用于各种机械、仪表和机电产品中。平面连杆机构的缺点是：一般情况下，只能近似实现给定的运动规律或运动轨迹，且设计较为复杂；当给定的运动要求较多或较复杂时，需要的构件数和运动副数往往较多，这样就使机构结构复杂，工作效率降低，不仅发生自锁的可能性增加，而且机构运动规律对制造、安装误差的敏感性增加；机构中作复杂运动和作往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，在高速时将引起较大的振动和动载荷，故连杆机构常用于速度较低的场合。近年来，随着连杆机构设计方法的发展，电子计算机的普及应用以及有关设计软件的开发，连杆机构的设计速度和设计精度有了较大的提高，而且在满足运动学要求的同时，还可考虑到动力学特性。尤其是微电子技术及自动控制技术的引入，多自由度连杆机构的采用，使连杆机构的结构和设计大为简化，使用范围更为广泛。根据构件之间的相对运动分为平面运动或空间运动，连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构。根据机构中构件数目的多少分为四杆机构、五杆机构、六杆机构等，一般将五杆及五杆以上的连杆机构称为多杆机构。当连杆机构的自由度为1时，称为单自由度连杆机构；当自由度大于1时，称为多自由度连杆机构。根据形成连杆机构的运动链是开链还是闭链，亦可将相应的连杆机构分为开链连杆机构（机械手通常是运动副为转动副或移动副的空间开链连杆机构）和闭链连杆机构。单闭环的平面连杆机构的构件数至少为4，因而最简单的平面闭链连杆机构是四杆机构，其他多杆闭链机构无非是在其基础上扩充杆组而成；单闭环的空间连杆机构的构件数至少为3，因而可由三个构件组成空间三杆机构。本课题研究的翻板机采用的连杆机构类似于曲柄连杆机构。动力机的驱动轴一般整周转动，因此机构中被驱动的主动件应是绕机架作整周转动的曲柄在形成铰链四杆机构的运动链中，a、b、c、d既代表各杆长度又是各杆的符号。当满足最短杆和最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和时，若将最短杆或其邻杆固定其一，则另一杆即为曲柄。二、本课题研究(及实践)意义众所周知，纸厂的产品大多以纸卷的形式生产出来，其体积和重量都很大且怕碰，纸卷一般采用胶带机输送，但其并不适应纸卷的远距离输送，其主要问题有：1、胶带跑偏严重无法调整，特别是在输送多捆纸卷时跑偏更加严重；2、纸卷在输送过程中产生滚动和跳动，甚至出现纸卷碰破包装等。所以为了解决上述纸厂实际生产中的难题，设计了一种纸卷翻板机。三、该课题研究(及实践)的基本内容、重点和目标翻板机结构看似简单，实际上构造并不简单，其结构主要由机架、驱动机构、接触开关、摇摆接纸台、限位螺钉、感应开关等部件组成。由于所输送的产品为纸卷，众所周知，纸卷体积大，重量重。所以当翻板机运行时候，其输出轴必须承受非常大的径向载荷，所以在设计中应对减速电机输出轴进行校核。1、翻板机的摇摆接纸台的运动方式采用类似于曲柄连杆机构的形式。曲柄的动力来自减速电机，它是整个翻板机机构的核心，翻板机的动力源的要求是相当高的2、电机减速机的输出轴带动连杆机构，通过连杆机构把电机轴的旋转运动改变为接纸台的摇摆运动。3、接纸台是主要的承载件，其结构由接纸台和带座轴承组成，其必须具有很好的强度。研究内容：本课题的任务包括以下几个方面：1）根据需要实现的动作，设计出翻板机的整机结构图。2）根据拟达到的技术要求，选择合适的参数和计算方法完成翻板机的运动学和动力学参数的设计。3）根据计算的参数，完成翻板机设计和其他相关标准零件的选择。4）对某些关键零件进行优化设计，使产品更加合理。5）根据以上设计完成翻板机的整机装配图及零部件图输送纸卷的规格参数纸卷直径：700-1600mm纸卷宽度：270-2250mm标准纸卷：15001600生产节拍：120 卷/小时四、研究方法步骤和措施第一阶段：准备阶段：文献的整理阶段，收集国内外文献，了解翻板机的结构，传动方式等，完成文献报告。第二阶段：设计阶段：确定总体设计方案，根据课题给定的条件和基本要求进行设计计算，确定主要参数，对所得数据结果进行分析、处理，对设备的传动、驱动等主要部件进行选型和校核。第三阶段：制图阶段：整理各类资料和数据，利用三维造型软件solidworks绘制翻板机的三维图并进行修改和优化。根据设计的三维图完成工程图。第四阶段：总结阶段：撰写设计说明书，检查图纸，准备答辩。五、参考文献(列出主要参考文献的作者、名称、出版社、出版时间)1 王先逵. 机械制造工艺学m. 北京: 机械工业出版社,2006.1(2007.12 重印).2 周德俭.智能控制m.重庆:重庆大学出版社,2007.2.3 张世昌.先进制造技术m.天津:天津大学出版社,2004.4 汪恺机械设计标准应用手册m北京：机械工业出版社，19975 濮良贵机构设计m北京：高等教育出版社，19916 邹家祥轧钢机械m北京：冶金工业出版社，19927 马志平.机械自动化的未来与现状m北京：机械工业出版社，2003.5.8 desrochers, modeling and control of automated manufacturing systems washington; ieee computer society, 19909 张世吕.先进制造技术m.天津:天津大学出版社，2004.10 马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势j.森林工程，2002.11 王世敬.温钧.现代机械制造技术及发展趋势j.石油机械，2002.12 john ui