毕业论文-覆膜涂胶机测速轮的设计-文档精品

毕业设计说明书毕业设计说明书 题题 目：目：覆膜机测速轮及总体方案设计覆膜机测速轮及总体方案设计 学学 院：院： 专专 业：业： 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 完成日期：完成日期： 20142014 年年 4 4 月月 1313 日日 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 摘摘 要要 随着科技步伐的加快，测速技术在各个领域中得到了广泛应用，测速装置系统 已成为主机设备中最关键的部分之一。但是，由于设计、制造、安装、使用和维护等 方面的因素，影响了测速装置系统的正常运行。因此，了解系统工作原理，懂得一些 设计、制造、安装、使用和维护等方面的知识，是保证测速装置系统能正常运行并极 大发挥综合测速技术优势的先决条件。 本文主要研究的是覆膜涂胶机测速轮的设计， 覆膜涂胶机测速轮结构的设计需要 与覆膜涂胶机设计同时进行。设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形 式，充分发挥综合测速轮传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效 率高、操作简单、维修方便的测速装置。 关键词关键词：测速装置；涂胶机 ；测速轮；结构设计 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 ABSTRCT With the quickening pace of science and technology, measuring technology has been widely applied in various fields, speed measuring device system has become one of the most critical parts of the host device. However, due to factors of design, manufacturing, installation, use and maintenance etc, affect normal operation speed measuring device system. Therefore, to understand the working principle of the system, design, manufacturing, installation to understand, use and maintenance of knowledge, is to ensure the normal operation of the system and measuring devices of prerequisite to greatly exert the advantages of comprehensive measurement technology. This paper mainly researches the design machine tachometric wheel coated gelatinize, design and film coating machine coating glue machine speed wheel structure at the same time. When the design, must proceed from the actual situation, combined with a variety of transmission form, give full play to the advantages of integrated tachometer wheel drive, to design a simple structure, reliable work, low cost, high efficiency, simple operation, convenient repair speed measuring device. KEY WORDSKEY WORDS：Speed Measuring Device；Gluing Machine；Tachometer Wheel；Structure Design 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 目目 录录 摘 要 . 2 ABSTRCT 3 1 绪论 6 1.1 课题背景 . 6 1.2 我国测速轮发展状况 7 1.3 国外测速装置发现状况 8 1.4 涂胶机的介绍及发展趋势 8 2 覆膜涂胶总体方案设计 11 2.1 覆膜涂胶机设计任务 . 11 2.2 覆膜涂胶机的总体设计 . 11 2.2.1 涂胶辊 . 13 2.2.2 机架 14 2.2.3 传动部分 14 2.2.4 表面涂装 14 2.2.5 整机安装 . 15 2.2.6 整机运行性能 15 2.2.7 安全 16 2.3 基本参数计算 . 16 2.3.1 涂胶辊长度 16 2.3.2 涂胶辊间距 . 17 2.3.3 涂胶辊直径 . 17 2.3.4 传动系统高度 . 18 3 覆膜涂胶机测速轮机械零部件设计 19 3.1 气缸座的设计校核 . 19 3.2 测速轮的设计及强度校核 . 20 3.2.1 测速轮强度计算 . 21 3.2.2 测速轮的疲劳强度校核 . 22 3.2.3 测速轮的接触应力校核 . 24 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 3.3 测速轮外圈设计与校核 . 25 3.4 销轴的设计与校核 . 26 3.5 气缸接头的校核 . 29 3.6 气缸的设计计算 . 30 3.7 气缸的校核 . 33 3.8 螺栓的校核 . 34 4 测速轮轴机械加工工艺规程的设计 36 4.1 测速轮轴的零件分析 . 36 4.2 测速轮轴的工艺设计 . 37 4.2.1 定位基准的选择 37 4.2.2 加工工序设计 38 结 论 . 39 致 谢 40 参考文献 41 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 1 1 绪论绪论 1.1 1.1 课题背景课题背景 近年来，伴随着生产和技术的发展，机电一体化有了很大的发展，涂胶机在我国 机械设备的装配与维修中得到了广泛的应用，不仅提高了劳动生产率，同时也节省了 能源和材料。尤其是汽车行业，对汽车零部件的结合面有一定的密封性要求，其结合 面都需要涂胶，涂胶的精度对汽车的性能至关重要，自然对自动涂胶机提出了更高的 要求。以往涂胶都是依靠工人的手工来完成，涂胶的效率极低，而且很难保证涂胶的 均匀性和胶体的厚度。自动涂胶机既能保证涂胶的均匀性又能有效的节省材料，大大 提高了工作效率和工作质量，减少了工人的劳动强度。因此针对不同的工作需要,自 动涂胶机可以采用框架式机器人或多自由度机器人来实现对结合面进行涂胶，同时， 这项技术的应用也意味着给国家企业带来巨大的经济效益。 社会上现在有很多场合采 用的都是人工涂胶， 由于每种密封胶产品都有一最佳涂覆间隙值, 尤其有些产品要求 有精确均匀的涂胶厚度值, 而要获得准确的覆盖面宽度及平面间隙, 人工涂胶难以 掌握和实现， 常常由于涂胶量不足或遗漏而造成废品或返工, 而自动涂胶可以精确地 调整和控制涂胶量, 不受操作人员主观因素的影响, 可使涂胶效果更为完美。6相 比于人工涂胶，自动涂胶会使得涂胶更加均匀, 更加稳定可靠, 从而确保产品质量。 还有，高效全自动适合大批量生产节拍的要求, 并可与生产流水线联线使用，从而提 高生产效率的同时降低了生产成本，可获得更大的收益。从经济角度上讲，人工涂胶 难以掌握涂胶量, 从而涂胶容易过量而造成浪费, 而自动涂胶可以通过调整达到最 经济合理的涂胶量，实现质量和效益的完美结合。 所以自涂胶机的成功研制，将会大大提高其生产效率与产品质量，有效地降低生 产成本，对于一个企业，这样就有研究自动涂胶机的意义和价值。大部分情况下，涂 胶机都是专用设备，要根据企业自身的要求来对某些涂胶机做一定的改进，甚至重新 设计。本世纪的 60 年代后，原子能技术、空间技术、计算机技术（微电子技术）等 的发展再次将测速装置技术推向前进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一 门完整的自动化技术，使它在国民经济的各方面都得到了应用。测速装置在某些领域 内甚至已占有压倒性的优势，例如，国外今日生产的 95%的工程机械、90%的数控加 工中心、95%以上的自动线都采用了测速装置。因此采用测速装置的程度现在已成为 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 衡量一个国家工业水平的重要标志之一。 进入 21 世纪，人类社会将逐步迸入知识经济时代，知识将成为科技和生产发展 的资本与动力，而机床工业，作为机器制造业、工业以至整个国民经济发展的装备部 门，毫无疑问，其战略性重要地位、受重视程度，也将更加鲜明突出。工业控制自动 化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实 现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确 保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分弘固。 王业控制自动化技术作为 20 世纪现代铡造领域中最重要的技术之一，主要解决生产 效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有 明显的提升作用。我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进 行消化吸收，然后进行二次开发和应用。西前我国工业控制自动纯技术、产业和应用 都有了很大的发震，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术 正在向智能化、网络化和集成化方向发展。当前，我国的机床行业的发展明显落蜃于 汽车和工程机械等行业，露机床是装备制造业的工作机，我国要振兴装备制造业，必 需要振兴机床工业。大型精密高速数控装备、数控系统及功能部件将是我国十一五期 间装备制造业重点发展的产业。 世界制造业包括汽车零部件、 船舶制造业向中国转移， 及中国的航天航空、国防军工制造业的发展均为我匡的机床王业带来了发展棍遇。未 来国内市场对机床产品需求呈现新特点：规格上需求大型、重型多，中小型少；水平 上需求高档、数控机床多，普通机床少。 1.2 1.2 我国测速轮发展状况我国测速轮发展状况 我国的测速装置工业开始于本世纪 50 年代， 其产品最初只用于机床和测控设备， 后来才用到涂胶机和工程机械上。 自 1964 年从国外引进一些测速装置元件生产技术、 同时进行自行设计测速装置产品以来， 我国的测速装置件生产已从低压到高压形成系 列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。80 年代起更加速了对西方先进测速装 置产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作，以确保我国的测速装置技术 能在产品质量、经济效益、人才培训、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 1.3 国外测速装置发现状况国外测速装置发现状况 测速装置是由 17 世纪帕斯卡提出的传递原理、18 世纪末英国制造出世界上第一 台水压机开始发展起来的， 但测速装置在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展却是 本世纪中期以后的事情，特别是被 20 世纪第二次世界大战期间战争的激励，取得了 很大进展，整体上经历了开关控制，伺服控制，比例控制 3 个阶段。比例控制技术是 20 世纪 60 年代末人们开发的一种可靠，廉价，控制精度和响应特性，均能满足工业 控制系统实际需要的控制系统。当时，点液伺服技术已日益完善，但电液伺服阀成本 高，应用和维护条件苛刻，难以被工业界接受。希望有一种廉价，控制精度能满足需 要的控制技术去替代，这种需求背景导致了比例技术的诞生和发展。 随着测速装置机械自动化程度的不断提高，测速装置元件应用数量急剧增加，元 件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。这些年来国内在测速装置件机械设备的研 制和生产方面发展很快， 但使用经验表明， 还存在一些需要进一步改进和完善的问题。 首先是通用机械设备的适用性问题。 1.4 涂胶机的介绍及发展趋势涂胶机的介绍及发展趋势 1998 年之前，国内汽车厂家的机器人涂胶系统均为随整条汽车生产线从国外引 进。 但随着国内生产线的技术改造要求， 对风挡玻璃自动涂胶系统的需求也不断增加， 1999 年首钢莫托曼机器人有限公司研制开发了国内第一套机器人汽车风挡玻璃涂胶 系统，并成功地应用于哈飞汽车制造有限公司，开创了国内自主机器人涂胶系统研制 成功的先河。目前，国内自动涂胶系统的应用实例中，根据胶枪安装方式划分主要有 两种。一种是玻璃定位后，以机器人握胶枪对玻璃进行涂胶的方式；另一种是将胶枪 固定，机器人抓持玻璃进行涂胶的方式。首钢莫托曼机器人有限公司研制的涂胶机器 人采用的便是第一种方式， 涂完胶后由传送带将玻璃送走， 已在哈飞汽车、 广州本田、 昌河汽车、重庆长安等汽车制造厂得到广泛应用。采用第二种涂胶方式的机器人如上 海 FANUC 的，已在上海通用、上海大众、一汽大众等汽车制造厂得到广泛应用。从近 几年汽车风挡玻璃涂胶系统的发展来看，自动涂胶的趋势已不容质疑，并且不断向着 更高精度、更高自动化水平的方向发展，向着更多使用国产系统的方向发展，从这也 能看出我国的自动化制造水平与发达国家的差距正在逐渐缩小。 上海通用东岳汽车有 限公司采用的是第二种方式，将胶枪固定，机器人抓持玻璃进行涂胶。测速装置有机 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 械式和电力拖动系统无法比拟的优点技术无法比拟的优点。 测速装置元件的布置不受 严格的空间位置限制，系统中个部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成 用其他方法难以组成的复杂系统。测速装置系统可以在运行过程中实现大范围的调 速。另外测速装置传递运动均匀平稳，易于实现快速启动、制动和频繁的换向。除此 以外，测速装置系统操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制、过 载保护。 与电气控制、 电子控制相结合， 易于实现自动工作循环和自动过载保护。 而 且测速装置元件属机械工业基础件，标准化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设 计、制造周期和降低制造成本。 现在国际上流行的涂胶自动线系统一般分为三种，第一种是一般涂胶机，这种涂 胶机只适合于对简单的工作平面进行涂胶，因为它只有一个运动轴，只能作往复运动 （有时也称往复机） ，被涂胶的工件一般均在自动线上运动，这样，涂胶机与自动线 配合起来就可以完成对一个平面的涂胶，但是，要对一些有曲面形状的涂胶对象进行 涂胶就无能为力了。第二种是机械硬仿形涂胶机，这种涂胶机的胶枪运动是靠安装在 涂胶机内部的仿形导轨来引导喷枪运动的， 这种仿形是按照被涂胶对象的外表面设计 而成的，导轨的仿形形状有 S 形和 C 形等，这样胶枪沿着导轨运动时，正好与被涂 的对象相吻合。第三种是软仿形涂胶系统，这种涂胶系统在被涂胶表面运动时，一般 需要三个运动轴同时运动。胶枪运动的轨迹是靠计算机的软件编程来控制，以达到对 不同的涂胶对象涂胶时，只须使用不同的运动程序，这样，使用一套软仿形涂胶设备 就可以完成对不同的涂胶对象进行相应的涂胶。当前，测速装置技术在实现高压、高 速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大 的进展，在完善比例控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外，在测速装置元 件和测速装置系统的计算机辅助设计、 计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作 方面，更日益显示出显著的成绩。如图 1.4 所示： 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 图 1.4：国产覆膜涂胶机 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 2 覆膜涂胶覆膜涂胶总体方案设计总体方案设计 2.1 覆膜涂胶机设计任务覆膜涂胶机设计任务 覆膜涂胶机测速轮是测量从双面机出来的瓦楞纸板的速度。 采集瓦楞纸板流动速 度数据，通过电器控制中心调节整机工作步调。 本文完成覆膜涂胶机测速轮的设计 方案，包括覆膜涂胶机测速轮的工作原理、技术参数、覆膜涂胶机测速轮的结构设计 等。查阅相关资料，寻找合理的设计方案和理论依据；分析设计方案，确定最终设计 方案； 根据相关资料和所计算数据选择所用设备并绘制出有关零件图以及总体方案装 配图。 2.2 覆膜涂胶机的总体设计覆膜涂胶机的总体设计 覆膜涂胶机是在常温情况下，把塑料薄膜涂上粘合剂后，通过压缩气流及弹性太 阳轮软压力将塑料薄膜附着在瓦楞纸板上的生产线单机。适用于有效幅宽 2 米以下， 生产速度不高于 160 米/分钟瓦楞纸板生产线。 规格及技术参数： 最高生产速度：160 米/分钟 气流压缩压力：0.40.9Mpa 有效幅宽 2 米 塑料薄膜原料卷径最大：800 毫米 覆膜涂胶机测速轮工作稳定、寿命长、体积小、安装方便、广泛应用于各种光电 检测、光电控制、光电定位、光电限位、光电计数、光电测速和作计算机输入信号。 为瓦楞纸板生产线连续提供塑料薄膜；浸入式涂胶，涂胶充分；直线导轴式加压辊， 辅助加压，拓展涂胶量；气胀轴式送纸装置，降低操作工工作强度，使送料安装更加 方便、快捷；手动纠偏，随即性强，纠偏方便。 覆膜涂胶机主要有：测速轮部分、涂胶部分、气动位移部分、太阳轮及气流加压 部分、前摆臂部分等五个主要的部件组成。 （1）测速轮部分：测量从双面机出来的瓦楞纸板的速度。采集瓦楞纸板流动速 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 度数据，通过电器控制中心调节整机工作步调。 （2）涂胶部分：通过涂胶辊将塑料薄膜均匀涂上胶模。 （3）气动位移部分：利用汽缸动作支撑整机抬起，方便整机左右调整纠偏。 （4） 太阳轮及气流加压部分： 通过空气压缩气流及太阳轮为已涂胶了塑料薄膜 施加软压力，保证塑料薄膜粘着瓦楞纸板上。 （5）前摆臂部分：由配重组件配合，调节塑料薄膜施放时的涨紧力。 覆膜涂胶机如图 2.3 所示，测速轮部装图如图 2.4 所示： 图 2.3：覆膜涂胶机 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 图 2.4：测速轮部装图 测速轮部分是测量从双面机出来的瓦楞纸板的速度。采集瓦楞纸板流动速度数 据，通过电器控制中心调节整机工作步调。主要由气缸，销轴、连接架、测速轮、小 轴、测速轮轴、轴承等零件组成。 2.2.1 涂胶辊涂胶辊 (1) 涂胶辊应采用材质不低于 10 号钢， 符合 GB8162 要求的热轧或冷拔无缝钢管 符合 GB3639 要求的冷拔或冷轧精密无缝钢管或符合 YB242 要求的电焊钢管制造； 有特殊要求时，也可以采用不锈钢、铝合金和合成材料管材制造。 (2) 涂胶辊外表面应圆整、光滑，无凹痕、裂纹、折皱等缺陷。 (3) 涂胶辊外圆的径向跳动要符合表 2-1 的规定。 表表 2 2- -1 1 涂胶辊涂胶辊外圆径向跳动外圆径向跳动 ( (单位：单位：mmmm) ) 涂 胶 辊 长 度 100500 500 1000 1000 1600 1600 2000 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 涂 胶 辊 径 向圆跳动 0.5 0.7 1.2 1.6 (d) 涂胶辊装配后，用手指拨动时应转动灵活，无卡阻现象。 2.2.2 机架机架 (a) 涂胶辊传动系统直线段的直线度在 3m 内为其长度的 1/1000。 (b) 涂胶辊传动系统直线段机架的平面度为其长度的 1/1000。 (c) 机架内侧宽度极限偏差应符合表 2-2 规定的数值。 (d) 直线型传动系统机架在额定负载下的挠度不大于相邻去腿间距的 1/700。 表表 2 2- -2 2 机架内侧宽度极限偏差机架内侧宽度极限偏差 ( (单位：单位：mmmm) ) 涂胶辊长度 630 630 机架内侧宽度极限偏差 1.2 1.5 2.2.3 传动部分传动部分 (a) 传动系统采用链传动传动，带和带轮应符合GBT 1171的要求。 (b) 驱动装置应运转平稳，润滑良好，减速器无渗油现象。 (c) 张紧装置应调整灵活，无卡阻现象。 2.2.4 表面涂装表面涂装 (a) 涂漆前，钢材表面应进行除锈处理，并应达到 GB8923 中 sa2 或 st3 级要求。 (b) 经过除锈的表面应及时涂上底漆。涂漆应在清洁的地方进行，环境温度应在 5以上，湿度应在 85以下，工件表面温度不应超过 60。 (c) 涂胶辊传动系统各部件无特殊要求时，应涂底漆一遍，面漆两遍。每层油漆 颜色应不同。每层油漆干膜厚度为 2535 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 ，漆膜总厚度不小于 75 错误！ 未找到引用源。错误！ 未找到引用源。 。 涂胶辊表面可只涂一层防锈漆或面漆， 当涂胶辊表面镀锌、 镀铬、涂塑、包胶或为不锈钢、铝合金及合成材料时，可不涂漆。外露加工配合面应 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 涂以防锈油脂。 (d) 漆膜附着力应达到 GB9286 中 2 级要求。 2.2.5 整机安装整机安装 (a) 整机总装配允许在使用现场进行， 涂胶辊、 驱动装置应在出厂前组装或试装。 (b) 涂胶辊传动系统机架中心线的直线度。 (c) 各涂胶辊顶部应位于同一平面内，任意相邻三个涂胶辊顶部的高度差h(图 2-4)应不大于表 3 规定的数值。 (d) 涂胶辊传动系统直线段的涂胶辊轴线与机架中心线的垂直度应为涂胶辊轴 线长度的 1/500。 表表 2 2- -3 3 高度差数值高度差数值 ( (单位：单位：mmmm) ) 涂胶辊长 度 100500 500 1000 1000 1600 1600 2000 h 1.0 1.2 1.8 2.2 2.2.6 整机运行性能整机运行性能 (a) 涂胶辊传动系统上的各涂胶辊均应转动灵活。 (b) 涂胶辊传动系统运行应平稳可靠。链条等传动件在运转中应无明显脉动、卡 阻现象。驱动装置应无异常振动。 (c) 涂胶辊传动系统运行时其整机噪声值应不大于表 4 规定的数值。 (d) 涂胶辊正常使用寿命应不小于 2000h。 (e) 涂胶辊传动系统在正常使用条件下从开始到第一次大修的使用期限，应不小 于 10000h。 表表 2 2- -4 4 整机噪声值整机噪声值 运行状况 无动力式 动力式 整机噪声 dB(A) 60 85 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 2.2.7 安全安全 (a) 涂胶辊传动系统的活动段(如通行段、翻转段等)应在其极限位置设置定位装 置，以防止其自行转动或跌落。 (b) 带传动涂胶辊传动系统应在带传动部位设置防护罩。 (c) 涂胶辊传动系统作重力输送时，物件移动速度 0.1m/s。 (d) 各种机电保护装置反应灵敏，动作准确可靠，特殊场合用保护装置必须符合 有关使用部门安全规程的规定。 2.3 基本参数计算基本参数计算 2.3.1 涂胶辊涂胶辊长度长度 涂胶辊传动系统直线输送部分： 圆柱形传动系统直线段的滚筒长度一般可参照图 2-3 所示，并可按下式计算： 图 2-3 圆柱形涂胶辊传动系统断面 a）lB b) lB,带挡块 c) 0.8lB 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 式中： L涂胶辊长度，mm； B物件宽度，mm； B宽度裕量，mm,可取错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 。 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 对于底部刚度很大的物件，在不影响正常输送和安全的情况下，物件宽度可大于 滚筒长度。一般取 0.8lB 。 本设计中采用图 2-3 中的 a 图，其中 2000Bmm = 5 0 mmB =2000+502050mmLBB 2.3.2 涂胶辊涂胶辊间距间距 涂胶辊间距 P 应保证一个物件始终支承在 3 个以上的涂胶辊上。 一般情况下， 可 按下式选取： 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 则取 P=180mm。 涂胶辊传动系统的装载物品段如果承受冲击载荷时， 则需要缩小涂胶辊间距或增 大涂胶辊直径。本设计中基本没有滚筒承受冲击载荷的作用，因此不需要缩小涂胶辊 间距或增大涂胶辊直径。 2.3.3 涂胶辊涂胶辊直径直径 涂胶辊直径 D 与涂胶辊承载能力有关，可按下式选取： 式中：F作用在单个涂胶辊上的载荷，N； F单个涂胶辊上的允许载荷，N； 作用在单个涂胶辊上的载荷 F，与物件质量、支承物件的涂胶辊数以及物件底部 特性有关，可按下式计算： Fmg/K1K2n 式中 ：m单个物件的质量,kg； K1单列涂胶辊的有效支承系数，与物件底面特性及涂胶辊平面度有 关，一般可取 K10.7，对底部刚度很大的物品，可取 K10.5； K2多列涂胶辊不均衡承载系数，对单列涂胶辊，取 K21，对双列 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 涂胶辊 K20.70.8； n支承单个物件的涂胶辊数； 载荷 Fmg/K1K2n=G/K1K2n 12 12 GG F K K n 单个涂胶辊的允许载荷与涂胶辊直径及长度有关，可从产品样本中查取。在确定 需要的单个涂胶辊允许载荷及涂胶辊长度以后，即可选择适当的涂胶辊直径 D。根据 已知条件及计算结果， 参考标准零组件选用手册， 选用钢制可调积放滚筒车制滚筒型， 并通过设计说明任务书上所给的参考数据，本设计中取 D =200mm，为了便于固定的 深沟球轴承的定位，取涂胶辊轴径即内径为 d =45 mm，滚筒壁厚取 t = 5mm。 2.3.4 传动系统传动系统高度高度 涂胶辊传动系统高度 H 根据物品输送的工艺要求（如线路系统中工艺设备物料 出入口的高度， 装配、 测试、 装卸区段人员操作位置等） 确定， 一般取 H300800mm， 也可不设支腿，使机架直接固定在地坪上。也可根据需要，用户可取大于 800 mm 或 其他自认为合理的传动系统高度。本设计中不设支腿，使机架直接固定在地坪上。考 虑到本设计工人是坐着人为控制本设计的传动系统高度不能太高，h = 3000 mm，综 合其他机械部分的尺寸（如支撑丝杆部分，固定部分）等，此处取传动系统高度为： H2030 mm。 3 覆膜涂胶机测速轮机械零部件设计覆膜涂胶机测速轮机械零部件设计 制造任何产品的第一步工作都是设计。 机械设计是一门通过设计新产品或者改进 老产品来满足人类需求的应用技术科学。它是一个广阔的工程技术领域，不仅要研究 产品在尺寸、形状和详细结构等方面的基本构思，还要考虑产品在制造、销售和使用 等方面的有关问题。覆膜涂胶机测速轮设计中十分关键，选择的过程要根据测速轮的 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 环境状况和操作方的要求来进行。 3.1 气缸座的设计校核气缸座的设计校核 气缸座的的材料为 Q235。结构如图 8 所示，总长为 52mm。 图 8 气缸座 在实际工作中气缸座只受到支撑力的作用，因此只要校核气缸座的压应力即可。 从图 8 可以看出，气缸座在连接处的面积最小，即属于危险截面。作用在气缸座上的 最大力。 52 34.6() 1.5 s s MPa n 上端连接处最大应力 max 125.6661 4.1889() 0.0025 0.006 2 N N F MPa A 下端连接处的最大应力 max 125.6661 1.2567() 0.01 0.01 N N F MPa A 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 通过对气缸座的以上校核，可知所设计的气缸座符合设计要求。 3.2 测速轮的设计及强度校核测速轮的设计及强度校核 测速轮的材料为焊接件，设计如图 9 所示： 图 9：测速轮零件图 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 3.2.1 测速轮测速轮强度计算强度计算 拉力600N W F 1 16136 17929N/m 0.9 P q b 式中： 1 q测速轮的均布载荷； P力； b宽度。 2 2 2161362 600 8457N/m 2.050 W RF q L 式中： 2 q均布载荷； R反力； 2 L长度 10 3 127 70.6N/m 22 0.9 TT q b 式中： 3 q前后均布载荷 101 3 ()127 0.388 27376N/m 22 0.9 TT R m b 式中： 3 m平面上附加的均布力矩 按扭转条件计算截面的强度 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 MPa1159 .17 51. 02 . 0 476013 1 3 MPa W T T ca 因此截面安全。 按弯扭合成条件计算截面 MPa1333 .38 7760.1 . 0 )5 .2380066 . 0(7840221) 1 3 2222 MPa W TM ca （ 因此截面安全。 3.2.2 测速轮测速轮的疲劳强度校核的疲劳强度校核 截面直径最小，且有应力集中；截面为连接处，由于直径发生实然变化，产 生明显的应力集中；由于直径最大且无应力集中，故不必对其他地方处进行校核，而 只需对、截面进行校核。 截面右侧 MPa94.17 51. 02 . 0 476013 2 . 0 476013 33 dW T T 因为截面受扭矩作用，所以 MPa97. 8 ma 由于变化形成的理论应力集中系数 由表查取。 因0.016 510 8 d r ，1.05 510 538 d D ， 经插值后可查得 5 . 2 轴的材料的敏性系数为 85. 0 q 有效应力集中系数为 28. 2) 15 . 2(85. 01) 1(1 qk 尺寸系数75. 0 表面质量系数为 88. 0 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 处未经表面强化处理，即1 q ，则得综合系数值为 18. 31 88. 0 1 75. 0 28. 2 1 1 k K 取 05. 0 计算安全系数5 . 197. 3 97. 805. 097. 818. 3 115 1 S K S ma ca 可知其安全。 截面左侧 弯曲应力MPa7 .11 542. 01 . 0 186260 1 . 0 186260 33 dW M b 所以 MPa a 7 .11，0 m 扭转应力MPa9 .14 542. 02 . 0 476013 2 . 0 476013 33 dW T T T 所以 MPa45. 7 ma 由于轴径变化形成的理论应力集中系数 因0.083 542 45 d r ，1.33 542 720 d D ， 经插值后可查得 8 . 1 ，53. 1 轴的材料的敏性系数为 83. 0 q，85. 0 q 有效应力集中系数为 66. 1) 18 . 1 (83. 01) 1(1 qk 45. 1) 153. 1 (85. 01) 1(1 qk 尺寸系数55. 0 尺寸系数75. 0 表面质量系数为 91. 0 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 此处未经表面强化处理，即1 q ，则得综合系数值为 12. 31 91. 0 1 55. 0 66. 1 1 1 k K 03. 21 91. 0 1 75. 0 45. 1 1 1 k K 取 1 . 0 ，05. 0 计算系数值 ca S 64. 3 005. 07 .1112. 3 133 1 ma K S 64. 7 45. 705. 045. 703. 2 115 1 ma K S 5 . 129. 3 64. 764. 3 64. 764. 3 2222 S SS SS Sca 故安全。 3.2.3 测速轮测速轮的接触应力校核的接触应力校核 最大压应力 H b q2 max 637. 0 式中： 2 q均布载荷； H b接触区宽度的一半。 m005. 0 814. 0388. 010200 814. 0388. 08457000 52. 152. 1 9 21 212 RRE RRq bH 式中：E模数； 1 R半径； 2 R半径。 所以 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 2 max 8457 0.6370.6371.0772.2MPa 0.005 H q MPa b max45max 0.3040.304 1.0773.2746.7MPaMPa 故安全。 3.3 测速轮外圈设计与校核测速轮外圈设计与校核 本次设计的测速轮外圈如图 10 所示： 图 10：测速轮外圈零件图 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 测速轮外圈长度为 122mm 0)(435)(cbabaFaF BA 0)(435)(cbacbFcF AB BA FF ； 435 122 1326.75 40 AB FFN 许用应力 用插入法查得： 0 102.5 b MPa 许用应力值 1 60 b MPa 应力校正系数 1 0 60 0.58 102.5 b b 当量弯矩 0.59 1538.6907.7TN mm 22 ()573.87 A MMTN mm 22 ()573.87 B MMTN mm 设计的最小直径 min 140dmm 测速轮外圈直径 3 1 146 0.1 A A b M dmm minA dd； 验算合格。 3.4 销轴的设计与校核销轴的设计与校核 销轴的设计数据如图 11 所示： 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 图 11：销轴零件图 0)(435)(cbabaFaF BA 0)(435)(cbacbFcF AB 35 133 116 40 AB FFN （2）校核 许用应力 用插入法查得： 0 0.64 b MPa 许用应力值 1 0.375 b MPa 应力校正系数 1 0 0.375 0.59 0.64 b b 当量弯矩 0.59 15386107.774TN mm 22 ()573.5987 A MMTN mm 22 ()573.5987 B MMTN mm 设计的直径 min 5dmm 3 1 6 0.1 A A b M dmm 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 （3）疲劳强度校核 初步分析I、II两个截面有较大的应力和应力集中，下面以截面I为例进行安全 系数校核。 材料选用不锈钢调质， 650 B MPa ， MPa S 360 对称循环疲劳极限 MPa Bb 286 65044. 044. 0 1 MPa B 195 65030. 030. 0 1 脉动循环疲劳极限 MPa bb 486 2867 . 17 . 1 10 MPa312 1956 . 16 . 1 10 等效系数 18. 0 486 48628622 0 01 b bb 25. 0 312 31219522 0 01 截面I上的应力弯矩 1 1348.5 4256637( .)MN mm 弯曲应力幅 1 3 56637 0.1 28 25.8 a M W MPa 弯曲平均应力 0 m 扭转切应力 3 15386 3.5 0.2 28 T T MPa W 扭转应力幅和平均切应力 3.5 1.75 22 am MPa 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 如果一个截面上有多种产生应力集中的结构，则分别求出其有效应力集中系数， 从而取最大值，验算强度合格。 3.5 气缸接头的校核气缸接头的校核 气缸接头的设计数据如图 12 所示： 图 12：气缸接头 由于接头与汽缸活塞杆是通过螺纹连接，气缸的前进和后退频率较高，在 长时间的来回运动中如果只靠螺纹连接的话，那么接头与气缸活塞杆之间的连 接将会变得松动，在松动的情况下气缸进行频繁的往复运动会导致连接处螺纹 的损伤。 气缸接头连接处的抗剪强度校验： 故抗剪强度足够。 气缸接头连接处处抗弯强度校核： Mpa960 . 18 . 0 MPa ZbdKz Fs 4 .84)33.1513. 1376.1814. 356. 0/(47270 1 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 ( w)：许用弯曲应力为: 0.4*360(屈服极限)=144MPa 故其抗弯强度不足。 气缸接头连接处抗挤压校验： MPap1803605 . 05 . 0屈服强度为为 MPa HdKz F p73.113)33.1581. 0026.1914. 356. 0/(47270 Z12 故其抗挤压强度足够。 3.6 气缸的设计计算气缸的设计计算 由于主工作气缸的规格以及数据都是由工厂提供，因此在我的毕业设计中 只对主气缸画了一个外观结构，主要涉及和讨论的方面是主工作气缸的定位方 法和安装方式。 (1)气缸内径的确定 缸径的计算公式 D=1.27D=1.27= =16.23mm F气缸的输出拉力 N； P气缸的工作压力 Pa 按照 GB/T2348-1993 标准进行圆整，D=20mm 气压缸内径系列（GB/T2348-1993） 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （90） 100 （110） 125 （140） 160 （180） 200 220 （250） （280） 320 （360） 400 450 500 括号内为优先选取尺寸 (2)活塞杆直径的确定 由 d=0.3D 估取活塞杆直径 d=25 mm MPa ZbbdKz FH 224)33.1513. 113. 1376.1814. 356. 0/(472703 1 13 w 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载 详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 活塞杆外径尺寸 系列（GB/T2348-1993） 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 （3）缸筒长度的确定 缸筒长度 S=L+B+30 L 为活塞行程；B 为活塞厚度 活塞厚度 B=0.7D= 0.7 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。20=14mm 导向套滑动面长度 A: 一般导向套滑动面长度 A， 在 D20mm 时, 可取 A=(0.6 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。1.0)d。 所以 A=25mm （4）气缸筒的壁厚的确定 由液压气动