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三维SW 11张CAD图纸、说明书全套 YC系列 挂历 生产线 之上 装置 设计 三维 SW 11 CAD 图纸 说明书 全套 YC 系列

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附件2：北京印刷学院毕业设计（论文）任务书课 题 名 称： 挂历生产线之上胶装置设计 专 业 班 级： 机械工程及其自动化 学 生 姓 名： 宋皓轩 学 生 学 号： 100110313 起迄日期： 2013 年 11 月 日 2014 年 5 月 日 指导教师： 齐元胜 职称： 副教授 发任务书日期： 年 月 日任务书填写要求 1、毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经教研室主任审查签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前两周内（不含寒假）填好发给学生，要求指导教师、学生签字确认。2、任务书的内容必须用黑墨水笔工整填写或用计算机打印，不得随意涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴。3、“二级学院”、“专业班级”等名称，应写中文全称，不能用数字代码。学生的“学号”应写完整。4、有关年月日等日期的填写，应按照GB/T7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书，如“2007年11月16日”或“2007-11-16”。5、任务书要求统一用A4纸 打印。一、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 设计开发挂历自动化生产线，包括配页（帖）按顺序排列，输纸，闯纸，打龙线打孔，上胶，粘脊背，压合，自动收成品。整个生产工艺集成。 根据日本渡边公司产品设计。 原始数据：最大速度2000本每小时，纸张重量60g-300g，最大幅面8开，最小幅面A4 技术要求：实现出胶速度，输送封头纸速度与纸张传递速度的配合，控制出胶量。二、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业论文或毕业设计说明书、外文翻译、图表、作品、实物样品等） 学生独立完成开题报告，论文的撰写及输纸配页机械部分的设计要求：1）图纸量折合两张零号图纸； 2）计算及力学分析； 3） 关键部分的零件图及三维动画编程； 4）论文1.5万字以上； 5）2500字英文翻译；三、主要参考资料或完成毕业设计（论文）应具备的条件 1，王银梅，2013 挂历、台历类的生产工艺【J】. 数码印刷，第04期. 2，龚修瑞，2003 印后加工的现状与发展前景【J】.今日印刷,第07期. 3，徐志放，2002，挂历的今昔【J】. 印刷杂志，第12期. 4，百度百科.挂历EB/OL./view/6260.htm 5，百度百科.自动化EB/OL./view/16286.htm 6，百度百科.渡边通商株式会社EB/OL./view/5202981.htm四、本毕业设计（论文）课题工作进度安排序号毕业设计（论文）各阶段内容起迄日期备注1查阅资料、调研、开题，完成开题报告2013年11月1日2014年12月11日2（1）完成外语文献翻译（2）对所设计的机构分析（3）装置方案确定2014年12月11日2014年1月29日3上胶装置的结构设计与计算2014年2月1日2014年2月28日4（1）装配图图纸绘制（2）各部分零件图的绘制（3）各零件三维模型绘制2014年3月1日2014年3月31日工作要求50以上5（1）毕设论文定稿初稿（2）各零部件的整体配合。主体结构设计2014年4月1日2014年4月15日6（1）完成全部毕业设计任务（论文和结构设计图纸）（2）准备和上交设计图纸、论文014年4月16日2014年4月30日7（1）审核后，最后修改和整体设计中的问题（2）准备答辩2014年5月1日2014年5月5日8毕设答辩2014年5月22日2014年5月23日所在专业审查意见：教研室主任签字：年 月 日指导教师签字：年 月 日学生签字：年 月 日4附件2：北京印刷学院毕业设计（论文）任务书课 题 名 称： 挂历生产线之上胶装置设计 专 业 班 级： 机械工程及其自动化 学 生 姓 名： 宋皓轩 学 生 学 号： 100110313 起迄日期： 2013 年 11 月 日 2014 年 5 月 日 指导教师： 齐元胜 职称： 副教授 发任务书日期： 年 月 日任务书填写要求 1、毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经教研室主任审查签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前两周内（不含寒假）填好发给学生，要求指导教师、学生签字确认。2、任务书的内容必须用黑墨水笔工整填写或用计算机打印，不得随意涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴。3、“二级学院”、“专业班级”等名称，应写中文全称，不能用数字代码。学生的“学号”应写完整。4、有关年月日等日期的填写，应按照GB/T7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书，如“2007年11月16日”或“2007-11-16”。5、任务书要求统一用A4纸打印。一、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 设计开发挂历自动化生产线，包括配页（帖）按顺序排列，输纸，闯纸，打龙线打孔，上胶，粘脊背，压合，自动收成品。整个生产工艺集成。 根据日本渡边公司产品设计。 原始数据：最大速度2000本每小时，纸张重量60g-300g，最大幅面8开，最小幅面A4 技术要求：实现出胶速度，输送封头纸速度与纸张传递速度的配合，控制出胶量。二、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业论文或毕业设计说明书、外文翻译、图表、作品、实物样品等） 学生独立完成开题报告，论文的撰写及输纸配页机械部分的设计要求：1）图纸量折合两张零号图纸； 2）计算及力学分析； 3） 关键部分的零件图及三维动画编程； 4）论文1.5万字以上； 5）2500字英文翻译；三、主要参考资料或完成毕业设计（论文）应具备的条件 1，王银梅，2013 挂历、台历类的生产工艺【J】. 数码印刷，第04期. 2，龚修瑞，2003 印后加工的现状与发展前景【J】.今日印刷,第07期. 3，徐志放，2002，挂历的今昔【J】. 印刷杂志，第12期. 4，百度百科.挂历EB/OL./view/6260.htm 5，百度百科.自动化EB/OL./view/16286.htm 6，百度百科.渡边通商株式会社EB/OL./view/5202981.htm四、本毕业设计（论文）课题工作进度安排序号毕业设计（论文）各阶段内容起迄日期备注1查阅资料、调研、开题，完成开题报告2013年11月1日2014年12月11日2（1）完成外语文献翻译（2）对所设计的机构分析（3）装置方案确定2014年12月11日2014年1月29日3上胶装置的结构设计与计算2014年2月1日2014年2月28日4（1）装配图图纸绘制（2）各部分零件图的绘制（3）各零件三维模型绘制2014年3月1日2014年3月31日工作要求50以上5（1）毕设论文定稿初稿（2）各零部件的整体配合。主体结构设计2014年4月1日2014年4月15日6（1）完成全部毕业设计任务（论文和结构设计图纸）（2）准备和上交设计图纸、论文014年4月16日2014年4月30日7（1）审核后，最后修改和整体设计中的问题（2）准备答辩2014年5月1日2014年5月5日8毕设答辩2014年5月22日2014年5月23日所在专业审查意见：教研室主任签字：年 月 日指导教师签字：年 月 日学生签字：年 月 日4挂历生产线之上胶装置设计毕业论文毕业设计（论文）说明书 课题名称 挂历生产线之上胶装置设计 学院(部) 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师(签字) 教学院长(签字) 2014年 4月 25日摘要印后加工是保证印刷 产品质量并实现增值的重要手段,尤其是包装印刷产品 ,很多都是通过印后加工技术来大幅度提高品质并增加其特殊功能的。从某种意义上讲,印后加工是决定印刷产品成败的关键,往往由于印后加工的质量问题而造成印刷品报废。挂历的雏形是一种讨债本，随着岁月的流逝，讨债本逐渐演变成为当今的挂历。挂历由皇历、日历、年画逐步演变而来，是历书与年画相结合的艺术品。本文设计了挂历自动化生产线之上胶装置，包括配页按顺序排列，输纸，闯纸，打龙线打孔，上胶，粘脊背，压合，自动收成品。整个生产工艺集成，根据日本渡边公司产品设计，能实现出胶速度，输送封头纸速度与纸张传递速度的配合，控制出胶量。关键词：印刷；挂历；生产线；上胶装置Abstract Finishing is to ensure that the printing product quality and an important means to realize value added, especially in packaging and printing products, through a lot of finishing technology to greatly improve the quality and increase its special function. In a sense, finishing is the key to determine the success or failure of printing products, often due to quality problems caused by printing Postpress. The calendar is the embryonic form of a collection of this, with the passing years, debt collection this gradually evolved into todays calendar. By the imperial calendar, calendar, calendar New Year paintings gradually evolved, is a combination of art and New Year paintings almanac. This paper design the calendar automatic production line of plastic device, including the collating sequence, paper, jogging, playing long line drilling, glue, adhesive back, pressing, automatic wire products. The whole production process integration, according to the Japanese company Watanabe product design, can realize the glue conveyer head speed, paper speed and sheet transfer speed, control the amount of glue.Keyword：Printing；Wall calendar；Production Line；Gluing Device目录 摘要2Abstract3第1章 绪论61.1 课题研究的目的和意义61.2 挂历的简介71.2.2挂历制作工艺流程81.3 挂历自动生产线的发展现状9第2章 挂历生产线上胶装置设计方案122.1挂历生产线的介绍122.2挂历生产线的上胶装置原理122.3挂历生产线的设计参数14第3章 挂历生产线的传动设计153.1链传动设计153.2链轮设计计算173.3递纸机构的传动设计193.3.1 滚子203.3.2 电动机的选择213.3.4 计算总传动比和分配传动比233.3.4 传动动力系数233.4张紧装置243.5上胶装置设计243.5.1 气缸的介绍243.5.2 气压缸工作原理253.5.3气缸的校核283.5.4气缸推力验算28第4章 挂历生产线零部件设计校核304.1 轴的设计及强度校核304.1.1 轴强度计算304.1.2 轴的疲劳强度校核314.1.3 轴的接触应力校核344.2 滚子的设计与校核344.3纸脚压板的设计校核37第5章 挂历自动生产线上胶装置三维建模385.1 Solidworks软件简介385.2 零件建模405.2.1挡板三维建模405.2.2 气缸的三维建模405.2.3其他零件的三维模型造型415.3零件装配455.4 三维向二维的转换46总结48致谢49参考文献50第1章 绪论1.1 课题研究的目的和意义印后加工是保证印刷 产品质量并实现增值的重要手段,尤其是包装印刷产品 ,很多都是通过印后加工技术来大幅度提高品质并增加其特殊功能的。从某种意义上讲,印后加工是决定印刷产品成败的关键,往往由于印后加工的质量问题而造成印刷品报废。挂历的雏形是一种讨债本，随着岁月的流逝，讨债本逐渐演变成为当今的挂历。挂历由皇历、日历、年画逐步演变而来，是历书与年画相结合的艺术品。自动化的概念是一个动态发展过程。过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。自动化的广义内涵至少包括以下几点：在形式方面，制造自动化有三个方面的含义：代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。在功能方面，自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的，已形成一个有机体系。在范围方面，制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程，而是涉及产品生命周期所有过程。所以本文设计了挂历自动化生产线之上胶装置，包括配页按顺序排列，输纸，闯纸，打龙线打孔，上胶，粘脊背，压合，自动收成品。整个生产工艺集成，根据日本渡边公司产品设计，能实现出胶速度，输送封头纸速度与纸张传递速度的配合，控制出胶量。广泛应用于现代化的各种工业企业中加大了生产率。1.2 挂历的简介1.2.1挂历的现状 挂历的雏形是一种讨债本，随着岁月的流逝，讨债本逐渐演变成为当今的挂历。挂历由皇历、日历、年画逐步演变而来，是历书与年画相结合的艺术品。中国挂诞生于20世纪40年代。新中国成立后，随着彩色印刷技术的发展，挂历也得到发挂历展，新中国成立初期，人民出版社、人民中国出版社等新闻出版单位大都把“挂历”当成一种对外宣传品，文字是中英文，有的全部是外文，画面内容有建设成就摄影、祖国风光、古代山水画和电影剧照等，对外赠送，对内很少发行，当时对内发行的是年画。新鲜血液挂历的出现给年历注入“新鲜血液”。中国绘画的三大画科（花鸟画、人物画、山水画）也成为挂历题材的主体。如中国历代花鸟画选、历代仕女、故宫藏古代山水画选等。以中国历代花鸟画选为例，选有南宋李迪的雪树寒禽图、明代院体派花鸟大家吕纪的雪柳双凫图、清代“海上画派”代表人物任颐的凤凰图等，工笔、写意、墨笔等花鸟技法汇于一轴。从我国古代到近代的画坛流派的专辑也是挂历题材的另一看点，如“明四家”、“清六家”的明清画林擢秀、“吴门四家”的吴门画萃、“扬州画派”的扬州八怪画选等；现当代著名画家的力作及有“文革”色彩的挂历更是亮点，比如林风眠的舞、钱松 的太湖三春、刘旦宅的苏轼、赤脚医生好中的凉山新貌。挂历的出版发行改变了中国传统的“历书”和“年历”记时法，过去年末岁尾，家家户户买几张年历画贴在堂屋内，一贴一年，天天都是老模样，而挂历12个月具有12张不同的画面，而且画面美观大方，月月给人一种新鲜感，客人来了往往翻一翻，欣赏一番，赞美一番，不仅使客人享受了“美”，而且也使主人心里美滋滋的，因此，挂历一上市就受到人们的喜爱。个性化的挂历正逐渐取代传统的挂历成人们的新宠，“怎么把自己的写真集做到年历上？”在网络论坛上，有不少这样的帖子。年轻人购买日历往往注重新潮，偶像、奥运吉祥物，甚至自己的写真集，都成为了他们最希望出现在新年挂历、台历上的东西刷。还有许多人将家人的照片制成挂历，这既是有意义的纪念品，也是一份时尚的礼品。挂历不仅是一种日期提示和查询工具，它也演变成一种家里装饰角色。个性化需求已开始引起挂历礼品公司的关注，并且已经有挂历礼品公司开始承接为消费者“量身定制”新年挂历、台历的业务。无论内容，还是形式，都可以按照消费者的要求来专门制作。一百多块钱买到的不仅仅是一样实用的挂历，最重要的是包含在里头的浓浓情意和无限甜蜜。随着生活水平的提高，人们可以通过手机、电脑等现代工具获取日期信息，挂历自然“退居二线”。很多人表示，台历、挂历现在最多只是装饰品。显然，时代在发展，挂历自己也要“与时俱进”。在传统挂历市场日渐萧条之际，个性挂历定制已成为挂历礼品公司持续发展的新蓝海。2013年10月31日，中央纪委发出关于严禁公款购买印制寄送贺年卡等物品的通知。当下公款订购台挂历送礼的现象基本消失，随之国内台挂历市场也萎缩了大半。不少相关企业感叹，靠公款消费赚钱的时代已过去，需要谋求转型。那是在古罗马时代，当时社会上有一种专门从事放债业务的人，按月挂历去向债户收取利息。为方便起见，他们将何月何日某人该还的债和该付的息都记在一个本子上。因为这种本子是以月为单位，按日期排列，附有记事栏，其记事方法简便明了，渐渐地被其他行业所借鉴。香港著名英商太古洋行第二任华人买办莫藻泉上任后，兴建了一家糖厂。1884年他推出一种类似海报广告式的“月份牌”，用以宣传太古糖厂的产品。莫藻泉特意聘请设计师关蕙农设计画面，内容多为花卉、吉祥人物、福、禄、寿、喜、中国古代天官赐福、迎春接福及仕女图等。凡购买太古糖者，赠送“月份牌”一帧。后来，许多厂商竞相印制免费赠送“月份牌”，并不断改进形式。随着岁月的流逝，“讨债本”和“月份牌”逐渐演变成为当今的挂历。1.2.2挂历制作工艺流程（1）专版挂历是相对于通用内容的挂历而言，根据您的要求进行单独的设计、制挂历作、印刷。内容、款式风格等都是专一的。整个过程都是专门围绕着你的需求而开展的，工序有：设计风格小样-设计印刷稿-出菲林片并打印刷样-制版-印刷-裁切-裱板-分页-修边-打孔-穿环压环-质检-包装-交付。此外还有：复膜-烫金银-起鼓-过油-模切等印刷工艺工序根据产品的要求按需加入。（2）专版的设计：您可以根据自己的需求自行设计或委托专业的平面设计公司设计。根据设计复杂程度的不同，设计费用也会有所不同。（3）温州人挂历设计前的准备：A、确定要设计的风格和目标；B、每张页面的文字描述；C、每张页面的图片（分辨率大于或等于300像素/英寸,尺寸与制作的台历尺寸相近）（4）设计印刷稿的要求：A、文字要转曲线；B、文件格式最好是PDF格式，也可以是CDR格式或AI、EPS等矢量格式；C、文件要留有3mm的出裁边。1.3 挂历自动生产线的发展现状 挂历自动生产线指的是机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以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，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。1788年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器（又称飞球调速器），并把它与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速的闭环自动控制系统。瓦特的这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元，对第一次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。人们开始采用自动调节装置，来对付工业生产中提出的控制问题。这些调节器都是一些跟踪给定值的装置，使一些物理量保持在给定值附近。自动调节器应用标志着自动化技术进入新的历史时期。进入20世纪以后，工业生产中广泛应用各种自动调节装置，促进了对调节系统进行分析和综合的研究工作。这一时期虽然在自动调节器中已广泛应用反馈控制的结构，但从理论上研究反馈控制的原理则是从20世纪20年代开始的。1833年英国数学家C.巴贝奇在设计分析机时首先提出程序控制的原理。1939年世界上第一批系统与控制的专业研究机构成立，为20世纪40年代形成经典控制理论和发展局部自动化作了理论上和组织上的准备。20世纪4050年代是局部自动化时期第二次世界大战时期形成的经典控制理论对战后发展局部自动化起了重要的促进作用。在问题的过程中形成了经典控制理论设计出各种精密的自动调节装置开创了系统和控制这一新的科学领域。这一新的学科当时在美国称为伺服机构理论在苏联称为自动调整理论主要是解决单变量的控制问题。经典控制理论这个名称是1960年在第一届全美联合自动控制会议上提出来的。1945年后由于战时出版禁令的解除出现了系统阐述经典控制理论的著作。1945年美国数学家维纳N.把反馈的概念推广到一切控制系统。50年代以后经典控制理论有了许多新的发展。经典控制理论的方法基本上能满足第二次世界大战中军事技术上的需要和战后工业发展上的需要。但是到了50年代末就发现把经典控制理论的方法推广到多变量系统时会得出错误的结论。经典控制理论的方法有其局限性。20世纪40年代中发明的电子数字计算机开创了数字程序控制的新纪元虽然当时还局限于自动计算方面，但ENIAC和EDVAC的制造成功开创了电子数字程序控制的新纪元。电子数字计算机的发明为6070年代在控制系统中广泛应用程序控制和逻辑控制以及广泛应用电子数字计算机直接控制生产过程奠定了基础。20世纪50年代末起至今是综合自动化时期，这一时期空间技术迅速发展，迫切需要解决多变量系统的最优控制问题。于是诞生了现代控制理论。现代控制理论的形成和发展为综合自动化奠定了理论基础。同时微电子技术有了新的突破。1958年出现晶体管计算机，1965年出现集成电路计算机，1971年出现单片微处理机。微处理机的出现对控制技术产生了重大影响控制工程师可以很方便地利用微处理机来实现各种复杂的控制，使综合自动化成为现实。“自动化(Automation)”是美国人D.S.Harder于1936年提出的他认为在一个生产过程中，机器之间的零件转移不用人去搬运就是“自动化”。发展趋势现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。 渡边通商株式会社坐落于东京。30多年以来一直致力于印后文件、票据和挂历等产品的配页、装订技术以及相应检测设备的研发、生产和销售。主要产品有文件、票据、挂历的配页机、装订机、数纸机、撕裂机以及全自动化生产线。渡边通商株式会社北京办事处把提高国内印后处理水平和与国际接轨作为使命，让客户100分满意作为永恒的目标，努力开拓国内印后设备市场。目前公司已为国内多家印刷企业提供了全方位的解决方案。该公司拥有一支专业、敬业、充满激情的管理经营团队，秉持完善的人性化的服务，精益求精的经营方针，一切以客户满意为企业追求的目标， 目前已建立了一个遍布全国集销售、技术支持和服务为一体的网络。在第五届温州台挂历展上，渡边通商株式会社带来了全新的环保理念。其展示的纸质头封装挂历机和纸环台历装订机，被大会预测为未来中国台挂历装订的趋势。配页机：型号齐全、功能强大、性能稳定。从90*160尺寸的到全开尺寸的配页系列。配页机可联动，组合成您需要的组数。配页方式有塔式的、卧式的。可广泛引用于台历、挂历、票据、文件、试卷、发票、EMS票据等产品的配页。装订机：主要有文件装订机、台历装订机、挂历装订机。产品的特色是装订方式新颖，装订速度快，工作稳定。文件装订机，不同于传统的配订折切设备，采用水溶胶替代骑马钉装订，具有装订效率高、美观等特色。特别适合儿童画册、银行合同、标书等安全要求高、保存时间长类产品的装订，具有安全可靠，内页不易脱落，易保存等特点。台历装订机，采用纸环替代传统的铁环装订，具有环保、美观等特点，也可用于儿童书籍的装订。挂历装订机。票据、挂历、台历、试卷、文件、儿童书籍等印刷品配页和装订 。第2章 挂历生产线上胶装置设计方案2.1挂历生产线的介绍 本次设计的挂历自动生产线属于渡边通商株式会社的产品。渡边通商株式会社一直致力于印后文件、票据和挂历等产品的配页、装订技术以及相应检测设备的研发、生产和销售。主要产品有文件、票据、挂历的配页机、装订机、数纸机、撕裂机以及全自动化生产线。台历装订机，采用纸环替代传统的铁环装订，具有环保、美观等特点，也可用于儿童书籍的装订。挂历装订机。票据、挂历、台历、试卷、文件、儿童书籍等印刷品配页和装订。传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制，即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素，在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下，相互协调、有机融合和集成，形成物质和能量的有序规则运动，从而组成工业自动化系统或产品。在工业自动化领域，传统的控制系统经历了继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。近年来，随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。对自动化最简单的理解也转变为：用广义的机器来部分代替或完全取代或超越人的体力。2.2挂历生产线的上胶装置原理 挂历生产线由电动机提供动力，经过减速器减速，减速器链轮通过链传动，将动力传动至机器。递纸机构采用带传动，电机减速后由输送带带动递纸机构前后移动。本机主要由递纸机构和上胶装置组成。上胶装置由胶盒、调节胶盒升降的气缸、压胶用的气缸、胶头往孔里注胶。封头纸到达胶盒下面，压在封头纸上 然后上胶。挂历生产线递纸装置和上胶装置方案图如图2-1和2-2所示。 图2-1 挂历生产线递纸装置方案图 图2-2 挂历生产线上胶装置方案图2.3挂历生产线的设计参数本次设计开发的挂历自动化生产线，包括配页（帖）按顺序排列，输纸，闯纸，打龙线打孔，上胶，粘脊背，压合，自动收成品。整个生产工艺集成。 根据日本渡边公司产品设计。原始数据：最大速度2000本每小时，纸张重量60g-300g，最大幅面8开，最小幅面A4技术要求：实现出胶速度，输送封头纸速度与纸张传递速度的配合，控制出胶量。第3章 挂历生产线的传动设计3.1链传动设计电动机驱动(额定功率 =7.5，转速=1000)，从动轮转速=310，载荷平稳。1、选择链轮齿数链传动速比： 选小链轮齿数=25 。大链轮齿数 z2=iz1=3.2325=81，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3-2选=1.3，计算功率为=1.37.5=9.75 3初定中心距，取定链节数初定中心距，推荐=(3050)，取=46。 选取偶数链节=136节4确定链节距首先确定系数，。小链轮齿数系数=1.34。（链长系数） =1.08 选单排链，=1。所需传递的额定功率为 选择滚子链型号为10A，链节距=15.875。5.确定链长和中心距链长 /1000=13615.875/1000=2.159m 中心距符合要求。中心距减小量=(0.0020.004）643.3=1.282.6 实际中心距 =643.3-（1.282.6）=642.02640.7 取实际中心距=642。6求作用在轴上的力。验算链速 作用在轴上的压轴力。计算有效圆周力=1000 =10007.5/6.615=1133.8 水平工作取压轴力系数 =1.30。轴上的压力= =1.301133.8=1473.9 3.2链轮设计计算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=10.16) 取=134(mm)。4.齿根圆直径 5.分度圆弦齿高 。 取=4.5。6.最大齿根距离 7.齿侧凸缘直径（查表为内链板最大高度；=15.09 （）8.齿侧圆弧半径 9滚子定位圆弧半径 10.滚子定位角 11齿宽：（是内链节内宽9.40mm） 12.齿侧倒角 13.齿侧半径14.链轮齿总宽（为排数） 15.轴毂厚度：（假设轴孔为50，查表4-7 =6.4） 16.轮毂长度 取长度为5017轮毂直径。 3.3递纸机构的传动设计递纸机构采用带传动，电机减速后由输送带带动递纸机构前后移动。输送带在输送中既是承载部件又是牵引部件，它不仅仅要有承载能力，还要有足够的抗拉强度。选择合适的输送带品种规格可以延长输送带的使用寿命，保证生产的持续稳定，降低生产成本和维护费用。防滑输送带耐用使用寿命长。主要有普通人字形、外凸人字形、横格、圆钉形等类型。最大速度2000本每小时，纸张重量60g-300g；传动装置示意图如下图3.3： 图3.3递纸机构示意图3.3.1 滚子滚子是传递动力的主要部件。本系列滚子根据承载能力分轻型、中型和重型三种。同一种滚子直径又有几种不同的轴径和中心跨距供设计者选用。轻型：轴承孔径2050mm。中型：轴承孔径60100mm。重型：轴承孔径100220mm。滚子表面有裸露光钢面、人字形和菱形花纹橡胶覆面。小功率、小带宽及环境干燥时可采用裸露光钢面滚子。人字形花纹胶面磨擦系数大，防滑性和排水性好，但有方向性。菱形胶面用于双向运行的输送机。用于重要场合的滚筒，最好采用硫化橡胶覆面。用于阻燃，隔爆条件，应采取相应的措施。最小滚子直径D按下式选取。 D=cd 式中：d芯层厚度或钢绳直径mm; c系数，棉织物=80，尼龙=90，聚酯=108，钢绳芯=145。 轴的最小直径的确定 滚子示意图如图3.4下：图3.4 滚子3.3.2 电动机的选择（1）选择电动机的类型 由于带式运输机不需要大范围的调速，故选用一般用途的Y 系列三相异步电动机。（2） 选择电动机功率1）根据运输带功率的简易算法计算输送机总驱动功率根据L = 2m 查附图得K =5.5计算LC = KL=5.5 2.2=12.1m根据LC = 66m, B = 650mm 查表1 得P 1=1.15kW根据LC= 66m、Q =15t/ h, 查表2 得P2= 0.117kW根据Q = 15t / h,查表3 得P 3= 0.245kW则输送带总驱动功率P w= 1.2（P 1+ P2+ P 3) =1.2(1.15+0.117+0.245)=1.8144 kW式中：P 1-输送带驱动功率, 根据输送带宽和修正长度L C 在胶带输送机功率的简易算法表1 中查出所需功率P 1。P2-根据输送带能力和修正长度L C,查出所需功率。P 3-根据输送带能力和提升高度在表3中查出所需功率。2）计算电机功率： kW式中:电动机至工作机的传动装置的总效率 带轴承2齿联 带 带传动传动效率，查机械传动效率表取带0.96轴承一对滚动轴承效率，查机械传动效率表取轴承0.99链一对圆柱齿轮传动效率，查机械传动效率表取齿0.97（初选8级精度）联弹性联轴器效率，查机械传动效率表取联0.99传动装置总效率=0.960.9920.970.99=0.9（3）确定电机转速nd计算滚子转速：r/min确定电机同步转速一般V带传动传动比 i带=24，圆柱齿轮传动比的范围i齿=35，则合理总传动比i总= i带i齿=620。故电动机转速可选范围为nd=i总nw=（620）95.54r/min=（573.251910.83）r/min查机械手册，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，选取较合适的方案，现选用型号为 Y100L2-4的电动机,其相关参数如下：额定功率3.0kW，转速1430r/min，电流6.82A，效率82.5%，功率因素0.81。3.3.4 计算总传动比和分配传动比i总取i带=3，则i齿=i总/i带=14.97/3=4.993.3.4 传动动力系数(1) 各轴转速 n1=nd/i带=1430/3=476.7/minn2=n1/i齿=476.7/4.99=95.53r/minn滚=n2=95.53r/min(2) 各轴输入功率P1=Pd带=2.0160.96=1.94kWP2=P123=1.940.990.97=1.86kWP滚=P22=1.860.97=1.80kW(3) 各轴输入转矩 电动机输出转矩Td各轴输入转矩T1=Td i带1=1346.3530.96=3877.49N.mmT2=T1i齿23=3877.494.990.990.97=18580.53N.mmT滚=T22=18580.530.97=18023.11N.mm3.4张紧装置 (1) 保证运输带分离点具有足够的张力, 满足传动滚子的摩擦传动要求。 (2) 保证运输带最小张力点的张力, 满足输送带的垂度限制条件。 (3) 满足运输带引起的弹性伸长要求的拉紧行程。 (4) 补偿运输带的永久伸长。(5) 为运输带接头提供必要的行程。3.5上胶装置设计 上胶装置的胶盒是由调节胶盒升降的气缸和压胶用的气缸提供动力。胶盒底下有胶头往孔里注胶，封头纸到达胶盒下面，挂历压在封头纸上上胶。 3.5.1 气缸的介绍气压传动由于结构紧凑，制造简单，工作可靠，故在机械制造业、轻工业和食品工业的各个部门获得了广泛的应用。但由于对它的研究还不够充分，所以在很多地方，使它的应用受到了限制。在20实际60年代末，气动元件得到发展，控制方式有所创新，应用启动系统更为合理和安全。工业领域得到了广泛的应用。气压系统的工作介质是空气。1气源装置 获得压缩空气的设备，空气净化设备。 如空压机，空气干燥机等。气源装置是向气动系统提供所需压缩空气的动力源。他包括空气压缩机和气源处理系统两大部分。2执行元件 将气体的压力能转换成机械能的装置，也是系统能量输出的装置。如气缸，气马达等 3控制元件 用以控制压缩空气的压力，流量，流动方向以及系统执行元件工作程序的元件。如压力阀，流量阀，方向阀和逻辑元件等 4辅助元件 起辅助作用，如过滤器，油雾器，消声器，散热器，冷却器，放大器及管件等。3.5.2 气压缸工作原理单作用气缸：单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。主要尺寸的确定1.气缸工作压力的确定 本设计的气缸用于整个床体的升降功能：由液压传动与气压传动表3-1取气缸工作压力p=1Mpa表3-1 气压负载常用的工作压负载F/N50000 工作压力p/MPa 57 假设每个气缸受力相同，则每个气缸收到的压力为： （3-1）根据上胶装置假设推杆为45号钢， F=2450N，临界力E=196 GPa。根据压杆稳定型计算推杆直径： （3-2）由公式， （3-3）代入计算公式，计算 （3-4）由此得到：取整后，得到：本方案因为存在上胶装置自重可以是气缸恢复初始状态，所以选用单作用气缸。 （3-5）式中， F活塞杆上的推力，N 气缸工作时的总阻力，N P 气缸工作压力，Pa D 活塞直径，m 气缸工作时的总阻力与众多因素有关，如运动部件惯性力、背压阻力、密封处摩擦力等。以上因素可以载荷率的形式计入公式，如要求气缸的静推力和静拉力，则在计入载荷后： （3-6）计入载荷率就能保证气缸工作时的动态特性。若气缸动态参数要求较高；且工作频率高，其载荷率一般取=0.3至0.5 ，速度高时取小值，速度低时取大值。若气缸动态参数要求一般，且工作频率低，基本是匀速运动，其载荷率可取=0.7至0.85 。由上式，得： （3-7）去较大值，且圆整后，得到缸筒壁厚和外径的设计缸筒直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算: （3-8）式中， - 缸筒壁厚，mm D - 气缸内径，mm - 气缸试验压力，一般取 P -气缸工作压力 （Pa） -缸筒材料许用应力（Pa） 本方案气缸缸筒采用铝合金ZL106,=3MPa代入己知数据，则壁厚为: （3-9）啊啊 啊则筒壁外径为70+17.5=87.5 mm。3.5.3气缸的校核（1）活塞杆稳定性的验算：当活塞杆的长度L较小时（L10d），可以只按强度条件校核计算活塞杆直径d 有: （3-10）其中，=120MPa， 则: 所以满足实际设计要求。3.5.4气缸推力验算 由以上计算可知气压缸能产生的推力F= 6154N 大于上胶装置所需的推力F= 2450 N 。所以该气缸满足要求。 最后设计的挂历生产线上胶装置如图3.5所示：图3.5：挂历生产线上胶装置总装图 第4章 挂历生产线零部件设计校核4.1 轴的设计及强度校核轴的材料为20Cr，设计如图4.1所示： 图4.1：轴零件图4.1.1 轴强度计算拉力 式中：轴的均布载荷； 力； 宽度。 式中： 均布载荷； 反力； 长度 式中： 前后均布载荷 式中： 平面上附加的均布力矩按扭转条件计算截面的强度因此截面安全。按弯扭合成条件计算截面因此截面安全。4.1.2 轴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。截面右侧因为截面受扭矩作用，所以由于变化形成的理论应力集中系数由表查取。因，经插值后可查得轴的材料的敏性系数为有效应力集中系数为尺寸系数表面质量系数为处未经表面强化处理，即，则得综合系数值为取 计算安全系数可知其安全。截面左侧 弯曲应力所以 ， 扭转应力所以 由于轴径变化形成的理论应力集中系数因，经插值后可查得，轴的材料的敏性系数为，有效应力集中系数为尺寸系数尺寸系数表面质量系数为此处未经表面强化处理，即，则得综合系数值为取 ，计算系数值故安全。4.1.3 轴的接触应力校核最大压应力 式中：均布载荷；接触区宽度的一半。 式中：模数；半径； 半径。所以故安全。4.2 滚子的设计与校核 滚子的设计数据如图4.2所示： 图4.2：滚子零件图 （2）校核许用应力 用插入法查得：许用应力值 应力校正系数 当量弯矩 设计的直径 （3）疲劳强度校核材料选用不锈钢调质，对称循环疲劳极限 脉动循环疲劳极限 等效系数 截面上的应力弯矩 弯曲应力幅 弯曲平均应力 扭转切应力 扭转应力幅和平均切应力 验算强度合格。 4.3纸脚压板的设计校核纸脚压板的的材料为Q235。结构如图4.3所示，总长为130mm。图4.3 纸脚压板在实际工作中纸脚压板只受到支撑力的作用，因此只要校核纸脚压板的压应力即可。从图4.3可以看出，纸脚压板在连接处的面积最小，即属于危险截面。作用在纸脚压板上的最大力。 上端连接处最大应力 下端连接处的最大应力 通过对纸脚压板的以上校核，可知所设计的纸脚压板符合设计要求。第5章 挂历自动生产线上胶装置三维建模5.1 Solidworks软件简介首先我要对Solidworks进行介绍一下，它是一种先进的，智能化的参变量式CAD设计软件，在业界被称为“3D机械设计方案的领先者”，易学易用，界面友好，功能强大，在机械制图和结构设计领域，掌握和使用Solidworks已经成为最基本的技能之一。与传统的2D机械制图相比，参变量式CAD设计软件具有许多优越性，是当代机械制图设计软件的主流和发展方向。传统的CAD设计通常是按照一定的比例关系，从正视，侧视，俯视等角度，根据投影，透视效果逐步绘出所需要的各个单元，然后标注相应尺寸，这就要求制图和看图人员都必须具备良好的绘图和三维空间想象能力。如果标注尺寸发生变化，几何图形的尺寸不会同步变更；如果改变了几何图行，其标注尺寸也不会发生变化，还要重新绘制，标注，因此绘图工作相当繁重。参变量式CAD设计软件，是参数式和变量式的统称。在绘制完草图后，可以加入尺寸等数值限制条件和其他几何限制条件，让草图进入完全定义状态，这就是参数式模式。由于软件自动加入了关联属性，如果修改了标注尺寸，几何图形的尺寸就会同步更新。也可以暂时不充分的限制条件，让草图处于欠定义状态，这就是变量式操作模态。美国Solid Works公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，公司宗旨是使每位设计工程师都能在自己的微机上使用功能强大的世界最新CAD/CAE/CAM/PDM系统，公司主导产品是世界领先水平的Solid Works软件。90年代初，国际微机市场发生了根本性的变化，微机性能大幅提高，而价格一路下滑，微机卓越的性能足以运行三维CAD软件。为了开发世界空白的基于微机平台的三维CAD系统，1993年PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁成立SolidWorks公司，并于1995年成功推出了SolidWorks软件，引起世界相关领域的一片赞叹。在SolidWorks软件的促动下，1998年开始，国内、外也陆续推出了相关软件；原来运行在UNIX操作系统的工作站CAD软件，也从1999年开始，将其程序移植到Windows操作系统中。由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以原来一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素质的专业化公司。功能描述（1）、TopDown(自顶向下)的设计（2）、DownTop(自下向上)的设计（3）、配置管理（4）易用性及对传统数据格式的支持（5）零部件镜像（6）.装配特征（7）工程图（8）eDrawingSolidworks模形由零件，装配体和工程图等文件组成，没有生成零件之前的图纸称为草图。由2D，3D草图直接生成3D模形和工程图时，如果修改了草图的标注尺寸，其3D模形和工程图会同步更新；相反，如果修改了工程图的标注尺寸，其3D模形和草图也会同步更新。软件使用起来非常方便，大大减少了设计人员的工作量，提高了工作效率。通常，从打开一个零件文件或建立一个新零件文件开始，绘制草图、生成基体特征、然后在模型上添加更多的特征，生成零件。也可以从其他软件导入曲面或几何实体开始，编辑特征，生成零件和装配体工程图。这是常用的设计方法，也就是自下而上的设计方法。草图绘制从零件文件开始，对于一个新的产品设计，要首先建立零件文件。由于零件、装配体及工程图的相关性，所以当其中一个视图改变时，其他两个视图也会自动改变。SolidWorks2012允许自定义功能,选择菜单栏中的“工具”-“选择”命令,可以显示.定义”系统选项”和”文件属性”选项卡.SolidWorks2012可以自动保存工作.自动恢复功能可以自动保存零件,装配体或工程图文件的信息,在系统死机时不会丢失数据.如果设定此选项,则选择”工具”_”选项”菜单命令.在”系统选项”选项卡上,单击”备份”选项,选择”每(n)次更改后,自动恢复信息”复选框,然后设定信息自动保存前应发生的变更次数.SolidWorks2012具有很强的文件交换功能,可以输入,输出数十种文件格式,可以与AutoCAD，pro/ENGINEER,Solid Edge,CAM等软件很方便地进行文件交换。SolidWorks2012在草图绘制模式及工程图中提供显示网格线和捕捉网格线功能。可将网格线与模型边线对齐，还可捕捉到角度。网格线和捕捉功能在SolidWorks2012中不太使用，因为SolidWorks是参变量软件，尺寸和几何关系已提供了所需的精度。5.2 零件建模5.2.1挡板三维建模在SolidWorks中，由于挡板的三维模型相对比较复杂，运用了拉伸，切除等特征，形成托盘的三维模型。如图5.1所示。图5.1 挡板三维图5.2.2 气缸的三维建模由于气缸的三维模型相对比较复杂，运用了拉伸，切除等特征，形成托盘的三维模型。如图5.2所示图5.2 气缸三维图5.2.3其他零件的三维模型造型另外，SolidWorks里toolbox里包含了各种传动件，螺栓，螺母，螺钉，轴承等数据，可直接调用输入自己参数即可。 销轴的建模，从toolbox中选择销轴，如图5.3所示图5.3 添加销轴标准件由于链轮的三维模型比较复杂，运用了拉伸，圆角，等特征，形成链轮的三维模型。如图5.4所示图5.4 链轮的三维建模支架、底盘、喷嘴的三维模型比较复杂，运用了拉伸，圆角，旋转切除等特征，形成的三维模型。其它零部件的三维建模这里就不一一描述。如图5.5，5.6，5.7，5.8所示图5.5 底盘图5.6 行程支架图5.7 滑盖图5.8 喷嘴5.3零件装配修改配色后，挂历生产线上胶装置看起来更加的形象逼真，配色后的效果方便设计审核人员更加细致的发现不足，便于修改。装配通过一个中心线重合，面重合或给定距离来配合圆弧曲面的零件。由于挂历生产线上胶装置的组件较多，我们采用分装在到总装的形式，得到装配图如下图5.9所示。图5.9 挂历生产线上胶装置三维装配体5.4 三维向二维的转换SolidWorks作为一套功能强大的计算机辅助绘图和设计软件，可以建立零件的三维实体图，三维装配体图及二维工程图，且大多数生产一线的工程技术人员对二维绘图软件，如autocad，caxa电子图版，等更加熟悉，而且二维软件在绘制，尤其是标注装配体，零件图时，具有独特的优势。所以，充分利用SolidWorks和二维图之间的转换，把SolidWorks自动生成的工程视图与二维软件的标注结合起来，达到“以二维之长补三维之短”的目的。一下是三维建模生成二维工程图的详细过程。在SolidWorks中生成二维工程图。在SolidWorks中的新建模板中，新建一个工程图模板，打开工程图工具条，在工程图工具条中点击“新建”按钮，并在作图区域中单击右键，“从文件中选择”，确认要生成工程图的三维模型，并选择要形成工程图的视图方向；在绘制区域内单击左键，以确定图形位置，单击“确定，完成工程图的绘制，并将其保存为“dwg/dxf”格式的文件。打开需要生成工程图的零件，并将其拖入此工程图。左键确定位置，继续移动鼠