【JX328】半自动平压模切机的设计[FY+RW]
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共39页)
编号：667791
类型：共享资源
大小：2.49MB
格式：RAR
上传时间：2016-06-18
上传人：棒***
认证信息
个人认证
康**（实名认证）
湖北
IP属地：湖北
50
积分
- 关 键 词：
-
jx328
半自动
平压模切机
设计
fy
rw
- 资源描述：
-
【JX328】半自动平压模切机的设计[FY+RW],jx328,半自动,平压模切机,设计,fy,rw
- 内容简介：
-
查询网址 学指导 摩擦学 际摩擦学 40 (2007) 613旋齿轮接触建模与齿偏转 佩雷理工大学，机械设计， 89， 33101 芬兰坦佩雷可用 2006 年 1 月 4 日 摘要 齿轮摩擦学研究大部分是对直齿圆柱齿轮。然而，螺旋齿轮，一般用于工业，和他们的接触行为更值得关注，建立了详细的摩擦，磨损和寿命研究的现实基础。本研究着重于螺旋齿轮接触齿偏转建模。介绍了一个螺旋齿轮接触分析计算模型。螺旋齿轮表面轮廓构造齿轮刀具几何通过模拟滚齿机过程。该模型采用三维有限元，牙挠度的计算，包括齿弯曲，剪切和牙齿的基础灵活性。该模型结合接触，以避免大的网格结构分析的分析。齿基础的灵活性，发 现有一个啮合齿之间的接触负载分担的重要作用，而接触的灵活性只扮演一个小角色。还研究了在不同的地方接触计算方法的能力。 2005 保留所有权利。 螺旋齿轮一般都是用在工业 ,他们的接触齿轮更值得关注，建立了详细的研究，为齿轮的摩擦，磨损和生活的现实基础。齿轮接触强调牙齿接触力和几何的确定齿轮点蚀，即生活中的表现是非常重要的。沿齿面接触部队的行动路线本质上取决于啮合齿之间的负载分担，因此，螺旋齿轮接触了实事求是的分析，还需要对结构变形，如牙齿偏转的信息。 圆柱齿轮的齿轮接触分析 在摩擦学研究的大部分。一般来说，牙齿的行动路线，通过联系，作为一个不断变化的滚子接触，其半径为蓝本，从速度和负载近似理想的渐开线齿轮的几何在给定的工作条件。齿轮接触比 1平等的负荷分布在两个牙齿接触（单齿负荷的一半）的情况下，通常假定。根据赫兹线接触理论计算变形，否则假定刚性齿的行为。一些研究是由切片系列圆柱齿轮和螺旋齿轮视为正齿轮这些片 1。 基于有限元计算模型被广泛接受的计算结构变形和直齿轮和斜齿轮在集中载荷的情况下讲的。在齿轮传动和动态分析，典型的变形研究用圆柱齿轮二维（ 2D）有限元法 2忸怩作态和超 5研究了有限元网格的大小尺寸覆盖赫兹接触。 人 。 6和阿拉法等 7后增强结构分析的一部分接触齿轮变形计算的差距元素使用的建模 只有少数的斜齿轮接触的研究，其中包括齿轮的结构变形，已进行三维有限元 8,9。这主要是因为在这种情况下，有限元接触模型计算是昂贵和费时由于小网格大小齿轮侧面表面上是必要的。已引入不同的方法来克服这个问题。0分离结构相结合的有限元方法和韦伯 形公式，研究了渐开线斜齿轮的接触行为和接触分析。，布劳尔 11利用全球当地的 有限元方法，它结合了当地的密集和全球粗粮元网格，将它应用到计算在防反弹锥形齿轮传动误差。 2避免接触单元使用一个齿轮对啮合刚度的计算方法引入一个快速伪干扰。计算二维平面元素。这种方法是基于弹性地基模型。 在本文中，介绍一个螺旋齿轮接触分析的参数计算模型。基于三维有限元模型。该模型结合接触分析和结构分析，以避免大的网格。齿啮合齿之间的负载分担的基础和赫兹变形的影响进行了分析与开发模式。伪干扰的方法利用三维有限元接触计算能力也进行了研究。 通讯作者。电话： 358331154442。 址： J. A 0301 - 见前面的问题 R 2005 爱思唯尔有限公司保留所有权利。 . A. 擦学国际 40（ 2007） 613名法 一个接触椭圆半径 b 触点椭圆半径 轮宽度 d 在接触变形的联络中心 弹 性模量 减少模量弹性冒 2= 1 2 陆冒 1 = 镁冒 1 = 脼 触表面轮廓的区别 算的总接触力 在表面节点 I， J 距离间距线 I， J 表示网格节点 度值在网格点（ I， J） 低总刚度 L 有效的行动路线长度 转矩阵 译矩阵 智库变换矩阵 换矩阵 常模块 p 型接触压力 大的接触压力 体主要半径 体主要半径 距半径 表面的初步分离 齿轮扭 矩 接触正常变形 W 总力应用 X， 标 Y， 标 Z 深度坐标 数 b 螺旋角 ， 复合刚体运动 如总接触比 迫节点位移 列印泊松比 x 坐标沿线的行动 半径 r f 旋转角 标 1 指的是身体 1 二是指身体 2 案件适用测试用例 2。几何模型 用于创建数值方法模拟滚齿加工螺旋齿轮几何。这种方法是基于对一系列广泛的数值计算和同步，使渐开线的几何形状的偏差。两个可移动的坐标系统的使用，这是硬性连接齿轮（ 机架（ 如图所示。 1。坐标变换矩阵智库组成的旋转矩阵和平移矩阵。一 个反演变换矩阵提供一个固定的坐标系统中的齿廓。旋转矩阵为 在一个螺旋齿轮的情况下转换矩阵 变换矩阵 描述没有左右滑动齿轮节圆工具机架轧制，在滚齿机情况。从曲线图可以创建齿轮齿廓。 2。齿轮齿廓沿挤出一个螺旋曲线，三维表面几何。 接触线是由两个变形的交配表面之间的最小距离搜索。最后，牙齿对表面几何和接触线的数值。 图 1。旋转和平移坐标系 13 图 线的集合。 利用三线八节点六面体单元的有限元模型。发达国家的模式有其自己的网格生成器，求解和后处理。 被用来作为编程工具。 利用有限元模型的表面几何形状的几何模型获得的数据。从表面数据参数化的网格生成器创建的三维实体元素，又增加了下面的牙齿，其中包括牙齿的基础参数网。刚度和质量矩阵集成后，这两个网格，总结了在装配过程。 刚度矩阵和质量矩阵装配过程进行自由使用元素自由表指针技术。联系负载值共享等效节点荷载。最后，该模型给出了节点刚度，位移和应力值作为输出。齿轮啮合刚度值可以从这些节点位移值计算。 齿轮接触两个非共形几何描述 光滑的表面，如图所示。 3. 在正常 负载 W 的行动，这两个机构都变形，互相接近的距离 d。在实际接触，弹性变形 U（ x）的增加与初步分离， S（ X）必须是平等的刚体运动以外的真正接触大于 d d 和 如下： 图 此外，所产生的压力分布必须满足正常的方向与总力 W 的接触体的力量平衡中的应用。它如下： 对于三维 弹性接触问题的 方都可以使用。（ X）之间的半无限固体表面的基本方程在 z 方向的表面压力变形 u 是 14 联系任意变形的表面轮廓需要用数值方法解决的问题。数值解的过程通常是迭代的，因为压力分布 和实际接触面积分布是未知的，而总负荷，材料性能和初次接触几何已知的参数。 接触固体变形的几何可以笼统地表示，两个椭球的情况下，根据著名的赫兹接触问题的解决。该解决方案需要计算椭圆参数和完整的椭圆积分。 15提出了一个简化的解决方案的经典 论的椭圆形的接触解决方案。这种计算方法是非迭代和快速。该解决方案包括一个弹性半空间的假设。 最初，几何之间的联络机构重叠选择产生大于最后的接触面积计算域。加载矢量在计算域是节点位移（重叠）和零负荷的组合，产生非均匀的有限元边界条件。这 种方法适用于计算域的动力分配。力分布 是在位于表面，用于计算接触刚度值在每一个节点如下 I， J）： 减少电网之间的联络机构的刚度值确定如下： 后减少接触刚度建立和初步分离变形的表面被称为 接触参数接近的联络机构，逐步实现负载平衡，直到（式（ 11）计算。在每个结点的迭代步检查的接触条件，即参数 新。 被确定为总接触力 基于有限元接触模型需要考虑到结构的边界，即没有半空间假设是必要的。 基于有限元接触模型测试反对简化赫兹的公式 15在圆形和椭圆形的接触情况。测试用例的尺寸和负载条件下都显示在表 1 和表 2 的结果。两个表面具有相同的材料性能。椭圆形的测试用例选择评估加冕齿轮接触。 4500 每接触人体的元素，在测试的情况下计算网格大小是有限的。一个表面计算域由 900 个结点。变形的接触面和计算网格的圆形接触的情况下（图 4）所示。 结果表明，基于有限元接触模型给出合理的近似接触考虑到相当粗的网格大小的参数。未成年人的半椭圆轴，特别是患有网格尺寸。网目尺寸和形状上有一定影响的结果，除网目尺寸不够精细。很明显，结果的准确性会 表 1 测试用例规格 案件 通告 椭圆的 （下 ） 206 0.3 米） 2X（毫米） 8.6 米） 米） （ N） 1000 5000 表 2 比较结果 A 型（毫米） b（毫米）深（ 赫兹 /圆形 限元 /通函 兹 /椭圆 限元 /椭圆形 在螺旋齿轮啮合，接触比直齿圆柱齿轮的情况下，更复杂。的接触面积，有一个真正的 3D 性质，这使得沿接触线接触曲率变化和行动路线。此外，轮齿之间的负载分担是复杂的部分，因为总兵力往往三齿之间对共享。单个牙的现实力量，在任何位置沿行的行动是在摩擦接触研究的基本参数。 部队之间的啮合齿对分布在开发模式进行了研究。四个不同的测试用例，建立模型允许： （ 2） 刚性接触牙齿和牙齿地基变形 ;（ 2）牙齿和牙齿地基变形与接触变形 ; （ 3）与刚性基础和刚性接触牙齿变形 ;（ 4）牙齿和接触变形与刚性基础 牙齿对刚度载 体由沿线的行动计算 30 个百分点。在每一个计算点解决两个一千九百二十六个元素，每颗牙齿。一个单一的齿轮副的刚度载体复制抵消代表接触的其他牙齿。总网的齿轮副的刚度载体，通过总结这些单一的刚度向量。最后，沿行动线位移计算，解决了一个单齿的接触力。 联系刚度沿行的行动动力分配使用测试用例 1 赫兹线接触公式计算。计算过接触线齿面半径值作为平均值的估计。降低整体刚度迭代法获得通过，如式。 （ 10）。 螺旋齿轮接触研究的 验台相关设备数据表 3 所示。在这个例子中，总的接触比超过 2，这意味着，总有至少有两个牙齿接触对。测 试用例元网格和交配齿轮齿面的显示图。 5。元网格的齿轮是平等的 测试案例的计算力分布曲线如图。 6。行的行动是与非维参数描述 X / L，其中 L 为有效长度的行动路线。 图 6 显示力分布的总体趋势仍然在不同的模型试验案件。靠近中间的尖锐边缘之间的区域代表三个牙齿对的情况下进行的总负荷。在螺旋齿轮的情况下发生，这从两到三个牙，反之亦然过渡比较顺利。相反，正齿轮，单齿力高，当所有三个牙齿接触。这是因为灵活性是在齿尖角落低于中间和根面积。 不同的测试用例在接触力行为产生明显的差异。牙齿基础的灵活性，具有沿行的行动上的接 触力分布最关键的作用。联系灵活性的影响较小，但有趣的是，它改变了力分布曲线略微在某些方面的权利。这是因为合并后的接触半径在球场点不对称。被观察到的载荷分布是敏感的行动路线的起点和终点的刚度特性。 表 3 测试用例齿轮数据 图 图 表 4 联系规格 表 5 计算结果 案例案例 4 案例 2 赫兹有限元赫兹有限元 N）的 毫米） （毫米） （毫米） 0（ 研究的接触点，不同的负载分担有 2 例和 4 之间的接触参数（见表 5）只有轻微影响。然而，不同的测试用例之间的力量差异，在一些其他的接触点，如图所示。 6。特别是在齿轮副接触的开始，不同的测试用例力之间的差异可能是显着的。 在所研究的螺旋齿轮接触，估计椭圆率变得非常高。这是研究齿轮即使是比较狭窄的情况下。这是计算的有限元计算结果的主要原因是低于在较早接触模型试验的情况下准确。椭圆接触的假设如何准确的螺旋齿轮接触的是这里没有研究。未来的研究将确定最终 使用的接触模型的能力。然而，基于有限元接触模型计算的边缘接触，即在不完全解析公式的情况下，尤其是在潜在的。 6。结论 介绍了一个螺旋齿轮接触分析计算模型。螺旋齿轮表面轮廓构造齿轮刀具几何通过模拟滚齿机过程。这个程序允许偏离理想的渐开线的几何形状。齿轮副接触线的数值定义直接从齿轮表面的几何形状。该模型采用三维有限元，牙挠度的计算，包括齿弯曲，剪切和牙齿的基础灵活性。该模型结合接触分析和结构分析，以避免大的网格。 被发现的牙齿基础的灵活性啮合齿之间有一个接触负载分担的重要作用，而接触的灵活性只扮演一个小角色 。这表明可以通过使用灵活的牙齿和灵活的牙齿基础产生齿面接触力的合理分布，沿行的行动，但允许刚性接触 基于有限元接触模型，给出了一个合理的接触参数逼近时，网目尺寸不够精细。接触的形状，如螺旋齿轮，需要小元素的大小，即大量元素，以避免元素的立体失真。然而，基于有限元接触模型在计算边缘接触的潜力。 参考文献 1弗洛丁 2000; 241:123 2华莱士 形，齿轮齿断裂的计算机模拟。 J 英工业 1973 年 ; 95:1108 3威尔科克斯 L 时，科尔曼 J 英工业 1973 年 ; 95:1139 4王 协。直齿圆柱齿轮的动态的负载，薄膜厚度，表面温度的数值解，我分析的一部分。 J 机甲德 1981; 103:177 5腼腆的林俊杰，赵 。选择赫兹变形圆柱齿轮有限元分析的网格大小帐户的方法。 J 机甲德 1982; 104:759 6杜 S，兰德尔包，凯利德国之声。建模齿轮啮合刚度和静态传输错误。 国科学院力学与工程学报 1998; 212（ C 部分） :287 7阿拉法氢， 价齿轮网采用有限元方法的遵守。 国科学院力学与工程学报 1999; 213（ C 部分） :569 8蔡的 勇 - C。螺旋齿轮应力分析设置与本地化轴承接触。有限 门德 2002; 38： 707 9利特佛罗里达州，富恩特斯一个，冈萨雷斯佩雷斯我， 号，川崎 ， 正渐开线斜齿轮：电脑设计，模拟啮合和应力分析。 法与应用力学与工程学报 2003; 192:3619 10 外部渐开线斜齿轮，机械元件部的交易设计研究。博士论文，技术隆德大学，瑞典隆德， 1981 年， 100 11布劳尔 变速箱：当地的一个全球性的有限元方法。有限 门德 2005 年 ; 41:431 12 ， 网格负载使用伪干扰刚度估计方法。 2002 年机械马赫理论 ; 37:769 13利特佛罗里达州。齿轮几何和应用理论。恩格尔伍德悬崖，新泽西州： 普伦蒂斯霍尔公司， 1994 年 724 14 北京 体膜润滑的基础。纽约：麦格劳 - 希尔公司 1994 690 15 J， J 983; 105:171 16约翰逊吉隆坡。联系机制。剑桥：剑桥大学出版社， 1985 451 0 (2007)005 of 2 in of in 24. D 8,9. is in EM is to N on to 10by r 2005 +J. A. on as of on of is as a in to Du et 6 et 7 as a of of a of in to of of of to by to a as 1in in of In 2D)of of on to a of A by of to 1989, 33101 006in on is to an in a of at of of 2=21 11 C0 2at i,j at i,j)of of A. to 11 it to in 12 of a of in of a D on an a is D to of is of D in is is to by of of of of of to 2 to 0 (2007) 613619is on a of to x1,x2, as 1. 21of a a An in a is 0000 1000 012666437775(1)in of a 00(2)(3)12of as in of be of 2. N 1. 13 0 4J. A. 0 (2007) 613619 6152. A of to a D is by EM as a is in D up in an by as of be is as of , by d. u(x) 3. of in by is q. (11). of is at at is if 0. (11)no N 0 (2007) 613619s(x) be to d as d; (5). (6)In in on It 1 W. (7)D be of in u(x)140 0 (8)to be by is to on be in of of is 15. is to a in is a of EM is is at is of i,j) as (9)in as (10)J. A. is of is s 15 in of to 500 in 00 of 4)of of a is It is of as of a (b (d (206n 000000W (N) 1000 5000ZG . In , in 5. of is of 6. of is c x/L, is of of 6 in in a In to to is is is at in of on of of N 0 (2007) 613619 617of is is on a at of is in in 1) 2) )(4)is in a D 4. A. a 0of of to of a by up of of a of by . of as q. (10)it to in is is to be at of c 6, a 20b (1435. of in N of 220n 7000700016 to on of of . 6. A. a on ). is at as 6. in be is is EM in of is in is of of in by of is by 0 (2007) 613619D to of to in a of of be by ) 1570 a of as in a of contact湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 设计（论文）题目： 半自动平压模切机的设计 学号： 2008963316 姓名： 周卓 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 赵又红 系主任： 周友行 一、主要内容及基本要求： （ 1） 实现对各种规格的白纸板，厚度在 4下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行 压痕、切线、压凹凸。 （ 2）每小时压制纸板 3000 张。传动机构所用电机转速 n 1450r/ （ 3） 工作台面离地面的距离约 1200 （ 4）所设计机构的性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。 （ 5）分析半自动平压模切机工作原理和技术及构思方案（含方案比较）。 （ 6）完成模切机传动系统的设计、机构设计（含执行机构、控制夹紧装置等的方案设计、运动分析和力分析）和结构设计。主要零部件的受力分析和强度计算。绘制所设计方案的机构运动简图；绘制模切机的装配图及主要的零件图。要求图纸工作量 纸以上（ 图）。 （ 7）设计说明书一份，电子文档一份。 （ 8）英文文献翻译（含原文）。要求：原文 5000 个单词以上 ，中文翻译要求通顺） 二、重点研究的问题 ： （ 1）模切机总体方案设计。 （ 2）模切机传动系统的设计。 （ 3）主执行机构设计（机构选型）及其结构设计。 三、进度安排 各阶段完成的内容 起止时间 1 收集资料、查询相关文献 2012 年 1 月 8 日 2 月 20 日 2 掌握模切机工作原理和技术要求，进行方案构思与设计 2012 年 2 月 21 日 3 月 8 日 3 完成传动系统及机构设计和主要零件设计计算 2012 年 3 月 9 日 3 月 31 日 4 绘制装配图和零件图草图 2012 年 4 月 1 日 5 月 2 日 5 完成装配图和零件图的设计 2012 年 5 月 3 日 5 月 15 日 6 撰写毕业设计说明书及英文文献翻译 2012 年 5 月 16 日 5 月 26 日 7 交毕业设计说明书，准备答辩 2012 年 5 月 27 日 5 月 28 日 四、应收集的资料及主要参考文献 主要的收 集资料有：机械设计手册、模切机相关文献 1张维凯，王曙光 . 文版标准教程北京 :清华大学出版社， 2007. 2濮良贵，纪名刚 八版） 等教育出版社， 2007. 3孙恒，陈作模 第七版 )等教育出版社， 2006. 4徐灏机械设计手册（第 2 版）第 1、 2、 3、 4、 5 卷北京：机械工业出版社， 2004. 5吴宗泽 机械零件设计手册北京：机械工业出版社， 2006. 6. 成大先主编 北京：化学工业出版社， 2004 目录 第一章 概述 . 1 题来源 . 1 题研究目的及意义 . 1 第二章 方案选型 . 2 根据工艺动作要求拟定运动循环图 . 2 送料模切机构选型 . 3 机械运动方案的评定和选择 . 6 动机的选型 . 11 第三章 机械传动设计 . 14 动比的分配 . 14 算传动装置的运动参数和动力参数。 . 14 传动设计 . 15 速器的齿轮设计 . 16 的设计 . 20 承的选择和校核计算 . 24 面六杆滑块机构设计 . 26 轮机构的设计 . 27 条及链轮 的设计 . 28 参考文献 总结 致谢 半自动平压模切机 摘要 机械设计是工科高等学校机械类，机电类等专业必修的一门技术基础课，我们在学习基础知识的同时，也应更加注重对知识的整体运用和实践。作者设计的半自动平压模切机是印刷包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。本文从拟定运动循环图出发，通过查找机械设计手册，比较不同方案，选择了最合适的传动系统和执行机构，并且对其工作原理，结构设计和几何参数进行了深刻的分析和探讨。作者运用优秀的 设计的装置形象，直观的描 绘出来了。该模切机具有结构简单，紧凑，效率高，易操作的特点。 关键词 ： 机械设计 半自动平压模切机 is an of a of we at to of is of of of an AD of to 湘潭大学兴湘学院 毕业设计说明书 题 目： 半自动平压模切机的设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2008963316 姓 名： 周卓 指导教师： 赵又红 完成日期： 2012 年 5 月 24 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 设计（论文）题 目： 半自动平压模切机的设计 学号： 2008963316 姓名： 周卓 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 赵又红 系主任： 周友行 一、主要内容及基本要求： （ 1） 实现对各种规格的白纸板，厚度在 4下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。 （ 2）每小时压制纸板 3000 张。传动机构所用电机转速 n 1450r/ （ 3） 工作台面离地面的距离约 1200 （ 4）所设计机构的性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。 （ 5）分析半自动平压模切机工作原理和技术及构思方案（含方案比较）。 （ 6）完成模切机传动系统的设计、机构设计（含执行机构、控制夹 紧装置等的方案设计、运动分析和力分析）和结构设计。主要零部件的受力分析和强度计算。绘制所设计方案的机构运动简图；绘制模切机的装配图及主要的零件图。要求图纸工作量 纸以上（ 图）。 （ 7）设计说明书一份，电子文档一份。 （ 8）英文文献翻译（含原文）。要求：原文 5000 个单词以上，中文翻译要求通顺） 二、重点研究的问题 ： （ 1）模切机总体方案设计。 （ 2）模切机传动系统 的设计。 （ 3）主执行机构设计（机构选型）及其结构设计。 三、进度安排 各阶段完成的内容 起止时间 1 收集资料、查询相关文献 2012 年 1 月 8 日 2 月 20 日 2 掌握模切机工作原理和 技术要求，进行方案构思与设计 2012 年 2 月 21 日 3 月 8 日 3 完成传动系统及机构设计和主要零件设计计算 2012 年 3 月 9 日 3 月 31 日 4 绘制装配图和零件图草图 2012 年 4 月 1 日 5 月 2 日 5 完成装配图和零件图的设计 2012 年 5 月 3 日 5 月 15 日 6 撰写毕业设计说明书及英文文献翻译 2012 年 5 月 16 日 5 月 26 日 7 交毕业设计说明书，准备答辩 2012 年 5 月 27 日 5 月 28 日 四、应收集的资料及主要参考文献 主要的收集资料有：机械设计手册、模切机相关文献 1张维凯，王曙光 . 文版标准教程北京 :清华大学出版社， 2007. 2濮良贵，纪名刚 八版） 等教育出版社， 2007. 3孙恒，陈作模 第七版 )等教育出版社， 2006. 4徐灏机械设计手册（第 2 版）第 1、 2、 3、 4、 5 卷北京：机械工业出版社， 2004. 5吴宗泽机械零件设计手册北京：机械工业出版社， 2006. 6. 成大先主编 北京：化学工业出版社， 2004 湘 潭 大 学 毕业论文（设计）评阅表 学号 2008963316 姓名 周卓 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 半自动平压模切机的设计 评价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 、份量是否适当； 研、社会等实际相结合。 能力 合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合 概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 该同学已经完成了所有设计内容。其设计的半自动平压模切机的工作原理 正确。毕业设计说明书的内容丰富，零件受力分析和强度设计计算正确，传动系统满足要求，格式符合要求。装配图和零件图本来有些错误，不过在老师的指导下，已经改正，基本达到要求。该同学朴实，好学，在设计中提高了自己的实践、运用能力。整个毕业设计工作体现了学科教学计划的基本要求，所完成的工作达到了本科毕业设计要求，推荐成绩为“中”，可参与答辩。 评阅人： 2012 年 月 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 2008963316 姓名 周卓 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 43 页 图 表 12 张 论文（设计）题目 ： 半自动平压模切机的设计 内容提要： 机械设计是工科高等学校机械类，机电类等专业必修的一门技术基础课，我们在学习基础知识的同时，也应更加注重对知识的整体运用和实践。作者设计的半自动平压模切机是印刷包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。本文从拟定运动循环图出发，通过查找机械设计手册，比较不同方案，选择了最合适的传动系统和执行机构，并且对其工作原理，结构设计和几何参数进行了深刻的分析和探讨。作者运用优秀的 观的描绘出来了。该模切机具有结构简单，紧凑，效率高，易操作 的特点。 指导教师评语 指导教师 ： 年 月 答辩简要情况及评语 答辩小组组长： 年 月 日 答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日 目录 第一章 概述 . 1 题来源 . 1 题研究目的及意义 . 1 第二章 方案选型 . 2 根据工艺动作要求拟定运动循环图 . 2 送料 模切机构选型 . 3 机械运动方案的评定和选择 . 6 动机的选型 . 11 第三章 机械传动设计 . 14 动比的分配 . 14 算传动装置的运动参数和动力参数。 . 14 传动设计 . 15 速器的齿轮设计 . 16 的设计 . 20 承的选择和校核计算 . 24 面六杆滑块机构设计 . 26 轮机构的设计 . 27 条及链轮的设计 . 28 参考文献 总结 致谢 半自动平压模切机 摘要 机械设计是工科高等学校机械类，机电类等专业必修的一门技术基础课，我们在学习基础知识的同时，也应更加注重对知识的整体运用和实践。作者设计的半自动平压模切机是印刷包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。本文从拟定运动循环图出发，通过查找机械设计手册，比较不同方案，选择了最合适的传动系统和执行机构，并且对其工作原理，结构设计和几何参数进行了深刻的分析和探讨。作者运用优秀的 观的描绘出来了 。该模切机具有结构简单，紧凑，效率高，易操作的特点。 关键词 ： 机械设计 半自动平压模切机 is an of a of we at to of is of of of an AD of to 1 第一章 概述 题来源 本课题属于自主选题，其研究目标为设计 可对各种规格的纸板、厚度在 4 及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸 的模切机。本论文主要研究 设计传动系统，进行机构设计，对主要零部进行力和强度进行计算，并要 绘制所设计方案的机构运动简图，绘制模切机的装配图和重要零件的零件图。 题研究目的及意义 平压平 模切 机是目前应用最广泛的最普 遍的类型，也是国内外生产厂家最多的机型。平压平 模切 机可以用于各种类型的 模切 ，既能 模切 瓦楞纸 板、 卡纸 、 不干 胶 ，又能 模切 橡 胶 、海绵、金属板材等，既能人工续纸半 自动 模切 ，也能全 自动 高速联动 模切 。半自动平压模切机 的 精准度比比一般的模切机要高。他的工作原理最具有代表性的。所以研究它也及其重要。 平压平模切机分为立式、卧式两种。立式模切机俗称“老虎嘴”机，其特点是精准度比圆压圆模切机好，售价便宜，突出的缺点是安全系数低，多年来始终没有彻底解决杜绝伤残事故问题，工伤事故时有发生，在当今国家重点保证人身安全并已立法的大环境下，如果还是解决不了安全问题，必然要退出市场。卧式模切机分为半自动模切机、全自动模切机以及带清废和不带清废四种。它们的共同特点是精准度比较准确，效率比“老虎嘴”机高，比圆压圆低，处于中位。 近二十年来， 平 压 模切 机是使用最广泛且技术发展最快的机型。万丈高楼平地起，作为一个刚刚毕业的大学生，要想有自己的技术进步与技术技术创新，就得先搞懂基本设备的基本原理。为以后实现模切机的数字化和智能化做准备。 2 第二章 方案选型 根据工艺动作要求拟定运动循环图 为保证机器的正常运行，防止出现卡纸，空压等不良现象的出现，个个执行机构必须在规定的时间内完成动作， 并且保证机构的运行到准确的位置。在设计半自动平压模切机运动循环图时，我主要确定冲压模切，走纸两个执行构件的先后顺序。 各部件运动分析 1主轴转角运算 选择变速箱的输出轴为运动分析主轴，平面六杆机构的行程速比系数K=据机械原理有关知识 ，=180 分界点，分为 0 360两个过程 2、模切机构的分析 当主轴转角为 0 下模从行程最低点开始，在平面六杆机构的带动下向上移动至预定模切位置，进行冲压模切 ；当主轴转角为 下模完成模切动作，快速急回运动至行程最低点即下一周期起点。 3、走纸机构的分析 当主轴转角为 0 特殊齿轮组 （用于完成间歇运动） 没有啮合运动，链轮链条处于静止状态；当主轴转角为 特殊齿轮组轮齿参与啮合，带动链轮链条运动，进行走纸运动。 4、夹紧装置的分析 当主轴转角为 0 带动夹子的凸轮走过推程，进入远休止使刚性弹簧夹完成夹纸动作；当主轴转角为 凸轮处于近休止状态使刚性弹簧夹处于夹紧状态。 表 2轴转角与机构的运动关系 主轴转角 0 360 走纸机构 停止 运动 夹紧装置 送料夹紧 输入走纸 模切机构 滑块上升（模切） 滑块下降（回程） 3 送料模切机构选型 送料： 1，纸板的输送： a 双列链传动机构 ; 选用 采用链轮更易固定纸板夹子； 链传动机构是多对齿轮同时啮合，承载能力大，传动效率高，并且可实现中 心距较大的轴间传动； 模切时摩擦较大，易发热，而双列链适合长时间在恶劣环境下工作。 图 2列链传动正视图 2， 纸板停歇： 选用 采用特殊齿轮加工和维修方便，工作可靠； 易实现从动件的运动时间与静止时间的比例在较大范围内调节； 工作时面接触为间歇运动，不易磨损。 主动链轮做单向间歇运动，选择齿轮（ 4个）与不完全齿轮（ 1个）组合，将链条安放在完全齿轮上，在将完全齿轮与不完全齿轮连接，不 完全齿轮转动带动完全齿轮转动。分别在这两个齿轮上装有凸形和凹形圆弧板，以起到锁止弧的作用。 4 图 2不完全齿轮 图 2不完全齿轮啮合 不完全齿轮的齿数为 15，有齿的部分为 108度，无齿的部分为 252度，分度圆r=25r=r=全齿轮齿数为 40，模数 m=根圆 r=18度圆 r=，齿顶圆 r=24。根据设计要求知不完全齿轮的转速为 50r/ 3，纸板的固定： a 刚性弹簧夹； 选用 刚性弹簧夹具有刚性弹簧力的作用，不仅可以自动的将纸板夹紧，而且可以准确平稳的实现走纸运动； 能准确、方便、自动的实现纸板的夹紧和松开动作。 图 2刚性弹簧夹 在送纸后，要将纸板夹紧，因此机构在上升到一 定 位置后需要有一段时间的停歇，所以要选择具有一端停歇的往复移动的机构，可选取不完全齿轮、凸轮机构或连杆机构。 （一） 不完全齿轮 由于不完全齿轮有较大的冲击力，所以只适合低速轻载场合并且多使用与有特殊 5 要求的专用机械中，所以我们不采用它。 （二） 连杆机构 连杆机构进行传递时，传递路线较长，易产生较大误差同时机械效率也会降低，而连杆及滑块所产生的惯性力难以用一般平衡方法消除，不宜用于高速运动，所以也不采用它。 (三）凸轮机构 凸轮机构最大优点是只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线，就可以 使推杆得到各种预期的运动，而且相应快速，机构简单。所以选用凸轮机构很适合。 5平压模切机构 （ 1）下图机构为最简单的往复直线运动机构之一，曲柄滑块机构，不难看出该机构虽然简单，但完全可以实现下模的上下移动和冲压过程，但由于它的承载能力很差，且下模在进行冲压时在纸板上停留片刻才能保证压模效果，所以不能选用此机构。 图 2曲柄滑块机构 （ 2）下面两个冲压机构也能完成工作，但是机构比较复杂，设计比较困 难，并且传动过程较长，能量易损失，传动效率低，所以不采用这两种机构。 6 图 2六杆机构 （ 3）图是六杆机构，它弥补了方案一承载能力差和方案二传动效率低的缺点 机构结构稳定承载能力强，且机构结构并不复杂，所以采用此方案。 图 2六杆机构 最终选型：纸板的输送选用双列链轮传动；纸板的停歇殊齿轮组选用特殊齿轮；纸板的固选用刚性弹簧夹，其中的夹紧机构用凸轮机构；平 面模切选用平面六杆机构。 机械运动方案的评定和选择 根据机构的功能，运动规律的形式，传动精度高低，机构的工作性能，应用范围可调性，运转速度，承载能力，机构的动力性能，加速度峰值，可靠性，经济性，（制造难易，能耗大小），结构紧凑（尺寸，重量，结构复杂性）等要求来选择方案。 根据半自动平压切模机的工作原理，把机器完成加工要求的动作分解成若干种基本运动。 “半自动平压模切机”主要由三大部分组成，即：动力传动机构；输入走纸机构；冲压模切机构。其中动力传动机构又分为动力传递机构和变速转向机构。输 入走纸机构分为：纸板的输送机构，纸板的停歇机构和纸板的固定机构。冲压模切机构为急回机构。 对于本机构，我们必须从以下方面做重要分析 (1)设计实现下模往复移动的机构时，要同时考虑机构应满足运动条件和动力条件。 7 (2)为满足机器工艺需要，各机构执行构件的动作在规定的位置和时间上必须协调，准确。 （ 3）毫无疑问，作为一个优秀的设计工作者，也应特别注意合理性和经济性 备选机构列表： 表 2机构类型比较 机构 供选 机构类型 纸板的输送 双列链轮传动 皮带轮传动 纸板的停歇机构 凸轮机构 特殊齿轮组 纸板的固定 刚性弹簧夹 普通夹子 急回机构 直动推杆凸轮机构 平面六杆曲柄滑块机构 动力传递机构 联轴器 变速转向机构 圆柱齿轮传动机构 单级蜗杆传动机构 圆锥 由上述备选机构中选出 3种典型可行方案如下： 方案 A：皮带轮传动 方案 B：双列链轮传动 方案 C：双列链轮传动 方案 A 1、 示意图 8 图 2传动示意图 A 分析与评定 (1) 机械运动分析 护方便，成本低廉，冲击力小，传动平稳，噪声小，但是易磨损、打滑，传动效率低，寿命较短，走纸运动的精度不高，很难实现走纸定位与冲压模切两者之间的协调性。 (2) 机械动 力分析 蜗杆减速器，结构紧凑，环境适应好，但传动效率低，易发热，不适宜于连续长期工作。直动推杆凸轮机构难以承受较大的生产阻力，如果长期在重载条件下工作，直动推杆凸轮机构将不能满足冲压模切的力学要求； (3) 机械机构合理性 该机构结构简单紧凑，但是，凸轮机构的运用会造成整体机构的尺寸和重量都变大。 (4) 机械机构经济性 使用普通夹子会降低了生产成本，但由于其易磨损，维修成本大，并且不便于纸板的自动化夹紧和松开，需要相应辅助手段，经济成本还是很大。凸轮机构和蜗杆机构也会是经济成本增加。 总体上机械功能的实现很差 方案 B 9 图 2传动示意图 B 分析与评定： （ 1）机械运动分析 下模向上运动进行模切运动时会产生很大的生产阻力，但是直动推杆凸轮机构不能承受很大的阻力，所以选用直动推杆凸轮机构来完成冲压模切并不是很合理；凸轮机构长时间带动走纸机构进行间歇运动，将会使工作磨损变形产生的微小误差积累，这会造成走纸机构定位的准确性下降，最终引起各执行机构间的配合运动失调。 （ 2）机械动力分析 直动推杆凸轮机构难以承受很大的生产阻力，不便长期在重载条件下工作，联轴器的传递效率虽然高，但是减速效果 差。 （ 3）机械结构合理性 该机构结构简单紧凑，但是，凸轮机构的运用会造成整体机构的尺寸和重量都变大。使用普通夹子不仅不便于纸板的自动化夹紧和松开，而且需要相应辅助手段，增加了机构的尺寸。 （ 4） 机械机构经济性 凸轮机构和锥圆柱齿轮的设计、制造较难，用料较大，生产成本较高，况且维修方面的技术含量较高，经济成本较高。 总体上机械功能的实现较差 10 方案 C 2传动示意图 C (1)机械的运动分析 双列链传动机构承载能力大，传动效率高，可实现中心矩较大 的轴间传动。双列链轮机构和特殊齿轮在主动轮的带动下完成完成走纸的间歇运动，并且能准确配合冲压模切运动，精度高 ; V 形带和齿轮的组合传动，功率损失小，机械效率高，可靠性高 ; 刚性弹簧夹能自动的实现纸板的夹紧与松开 （ 2） 机械的力学分析 平面六杆曲柄滑块机构具有良好的力学性能，在承受载荷，加速度，耐磨性，制造难易，重量和结构复杂性这些具体项目的性能明显优于连杆凸轮组合机构，它可以平稳的完成模切任务。如果加上飞轮的调节，它能大大的降低因短时间承受很大生产阻力而带来的冲击震动。所以选择六连杆机构作为冲压模切机构 ( 3 ) 机械结构合理性 该机构各构件结构简单紧凑，尺寸设计简单，机构重量适中。 ( 4 ) 机械结构经济性 平面六杆曲柄滑块机构设计，加工制造简单，使用寿命长，维修容易，经济成本低。其他机构性价比也很高。最重要是能很好的循环工作，这才是最大的经济效 11 益。 综上所述，从、机械运动分析、机械动力分析、机械结构合理性与经济性这四个方面综合考虑，方案 动机的选型 表 2运动形式 类型 连续转动 电动机 柴油机 油压马达 气压马达 往复运动 直动电动机 液压机 往复摆动 摆动油缸 摆动气缸 考虑到原动机的机械特性与工作机相匹配，选择电动机为原动机，电动机在起动，过载运转，调速和控制等方面都有良好的性能 原始数据有 每小时压制纸板 3000 张。 传动机构所用电机转速 n 1450r/102 c N，下模移动的行程长度 H 50 模与滑块的质量约 120 根据设计要求，机械每小时冲压 3000 次，所以机构主动件的转速 000/60=50r/因为主动件转速较低，所以可以选择转速较低的电动机，选择 三相异步笼型交流电动机，封闭式， 380V， 选择电动机的容量工作机所需的功率 ， 其中生产阻力 6102c 行程速比系数 t为周期， w 为 s w v w 0 03 6 0 6 设 齿轴带 ， 分别为皮带，轴承，齿轮的效 率。 齿轴带 23 则 选取电动机额定功率 使 P ）（ ，查得 4P ，已知工作机转速 ，电动机转速 12 表 2方案 型号 额定功率（ 满载时 堵转转矩额定转矩 堵转 电流 额定 电流 最大 转矩 额定 转矩 噪声/重/速 r/流/A 效率（ 功率因素112890 9 45 2 440 4 43 3 60 4 1 75 综上所述 4点，最终选型为： 2型号 安装尺寸 (外形尺寸 (A B C D E F G H K C D L 90 140 70 280 8 24 160 12 245 240 190 265 400 13 图 2电动机 14 第三章 机械传动设计 动比的分配 各级传动比 1，传动装置总传动比 4 0 2，分配各级传动比 齿齿带 21 ，初选 2i 带 ，则齿轮减速器的传动比为 带减按展开式的布置，取 齿齿 21 ，齿 = 齿1i = 算传动装置的运动参数和动力参数。 1，各级转速。 轴 m m 带轴 m 0 12 齿 轴 m 2 齿工作轴 m 2，各轴功率 轴 带轴 1 齿轴 轴 齿轴 轴 轴3，各轴转矩 轴 11 15 轴 22 轴 33 轴 44 传动设计 设计传动系统中第一级用普通 V 带传动，已知电动机功率 P=4 速 ，传动比 2i ，每天工作 8小时，（以下查表，图均来自机械设计高教地八版 ) 1, 确 定 计 算 功 率 由表 8 得 工 作 情 况 系 数 K ， 2，选择 据 1n,由图 8型。 3，确定带轮的基准直径 验算带速： 初选小带轮的基准直径 表 8小带轮的基准直径 0验算带速 v m 44090100060 1 =计算大带轮的基准直径， 8 0 m m 2 根据表 8-8 80，确定 根据式 ）（）（ 21 初选中心距 所需的基准长度 2 85004 )90180()18090(25002a4 ）（ 由表 8400计算实际中心距 428 中心距变化范围为 465 528，验算小带轮上的包角 16 000001201 901 6 94 8 6 01 8 0a/ 0a ）（）（ 6，计算单根 r，由 0 440 i=2 和 表 8P ，查表 8表 8 . 1 7 k 9 6 k 9 80 . 1 71 . 0 6 4kk ）（ 计算 z 取 4根。 7计算单根 F ，由表 8型带的单位长度质量q=m，所以 22i ）（）（）（ =130N 应使带实际初拉力 ( 8，计算压轴力最小值 21 6 9s 052i ）（）（ F =1294N 速器的齿轮设计 设计此带式减速器的高级齿轮传动，已知输入功率 P ，小齿轮转速20r/数比 动机驱动工作寿命 15 年（设每年工作 300 天）两班制，以下查表，图均来自机械设计高教地八版 ) 1，选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数。 选用斜齿轮圆柱齿轮传动 模切机为一般工作机器，速度不高，故选用 7级精度（ 0095 材料选择，由表 10 1 选择小齿轮材料为 40质）硬度为 280齿轮材料为 45钢（调质）硬度为 240者材料硬度差为 40 选择小齿轮 0，大齿轮齿数 0 87， 选取螺旋角，初选 014 2，按齿面接触强度设计 23 （ 17 试选 由图 10Z 由图 10 ， ， 2 =计算应力循环次数， N =60 720 1 （ 2 8 300 15） =910 89 N 计算小齿轮传动转矩 N 由表 10d 由表 10 由图 1000 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 50 由图 101 K ， 计算接触疲劳选用应力 取失效效率为 001 ，安全系数 s=1，所以 i i 372 试
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号