电机转子嵌绝缘纸机

1、电机转子嵌绝缘纸机设计演示文档,设计成员：娄 鹏 康晓辉 盛 征 邢 湛,电机转子嵌绝缘纸机的工艺动作过程及工作原理：,一、主要工艺动作 1、送纸。将一定宽度、卷成一卷的绝缘纸送一定量到位； 2、切纸。按需要切下一段绝缘纸； 3、插纸。将插刀对折切下的绝缘纸，插入空槽内； 4、推纸。将已有部分绝缘纸插入槽内的绝缘纸推到要求的位置； 5、间歇转动电机转子。间歇转动转子使之进入下一个工作循环。,设计方案的选定,在设计时,我们小组考虑了三种方案来实现嵌纸目的。 1、槽轮机构方案 优点：结构简单，外形尺寸小，机械效率较高，传动平稳。 缺点：存在少许柔性冲击。,槽轮机构方案运动简图,2、棘轮机构方案优点

2、：结构简单，制造方便，运动可靠，转动角度可调节。缺点：有较大的冲击和噪声，运动精度差。,3、不完全齿轮机构方案,优点：机构简单，制造容易，工作可靠。设计时运动静止时间可在较大范围内变化。 缺点：有较大冲击，只适用于低速轻载场合。,不完全齿轮机构运动简图,在切纸和插纸机构的设计中，可以选用凸轮机构和四连杆机构中的曲柄滑块机构。,1、凸轮机构方案 优点：机构简单紧凑，可以方便的获得预期的运动规律，运动精度较高。 缺点：凸轮廓线与推杆之间为点或线接触，易磨损。 2、平面四杆机构方案 优点：几何形状简单，易于加工，可承受较大载荷，磨损较小。 缺点：机械效率低，误差较大，有惯性力，设计复杂,曲柄滑块机构

3、方案运动简图,分析了以上机构方案，由于槽轮机构和凸轮机构的组合在总体性能上要优于其余机构，故我们选择槽轮机构和凸轮机构的组合方案为最终设计方案。然后加以造型、运动分析。以下是槽轮凸轮机构方案的具体分析：,电子转子嵌纸绝缘机内部构件外观,电机转子嵌绝缘纸机运动模拟,二、工作原理1、机构由一个电动机提供动力，通过蜗杆蜗轮机构，带动槽轮机构转动，实现电机转子的间歇转动。槽轮机构可以将电机的连续运动转化为间歇转动，并且具有较高的机械效率。,蜗杆蜗轮机构,槽轮机构,同时，槽轮机构的拨销始终处于连续运动状态，拨销通过传动系统带动凸轮机构运动。,槽轮机构的拨销,凸轮机构,槽轮机构中的设计及计算,1、确定槽轮

4、的类型及基本尺寸： 外槽轮：槽数z=4；圆销数m=1；拨盘圆销半径RT=6；拨盘转速n1=80r/min；中心距c=50,2、机构尺寸的计算,凸轮机构将传动系统的转动运动转化为切纸、插纸、推纸机构的上下往复运动。,凸轮机构与切纸机构通过一个高副连接，从而达到较高的运动精度。在此种力不大，但运动精度要求高的切纸嵌纸机构中相当合适。,高副配合,凸轮机构的设计及运算,1凸轮机构类型与基本尺寸的确定 凸轮类型：对心平底推杆盘行凸轮机构 推杆运动规律：s= 0 (090); s=14-14sin4/3(-157.5) 基圆半径：30 2、凸轮曲线的计算 凸轮曲线参数方程： x=(r0+s)sin+(ds

5、/d)cos y=(r0+s)cos-(ds/d)sin,齿轮机构的设计与计算,1、机构类型与基本参数的确定 机构类型：直圆柱齿轮 传动比：i=3:2 中心距：35 模数：1 2、齿轮机构尺寸的计算 齿数计算：z1:z2=2:3 0.5m(z1+z2)=35 z1=28 z2=42 大齿轮：分度圆直径 d2=mz2=42 小齿轮：分度圆直径 d1=mz1=28,切纸、插纸、推纸机构,由于切纸、插纸两个动作有先后顺序，所以设计时考虑将这两个动作在两段独立的纸上完成，先切纸，然后传送到插纸处。这样的设计能大大简化机构，便于制造，降低产品成本。,切纸处,插纸处,推纸机构,送纸滚轮,纸卷上的纸通过送纸

6、滚轮被送到切纸处切断，切好的一段纸再通过另一个送纸滚轮被送到插纸处，完成插纸，实现要求动作。最后的推纸机构完成推纸动作，以确保嵌入的纸到达槽轮中的正确位置。,送纸滚轮,电机转子嵌绝缘纸机主要动作模拟,运动图线分析,槽轮运动图线：,实线：槽轮的角速度曲线 虚线：槽轮的角加速度曲线,理论上，当槽轮处于不转动状态时，其速度和角加速度均为零。当其转动时，其角加速度应随时间变化。在实际情况下，当转盘开始转动时，会对槽轮产生摩擦力，引起其角加速度的突变，再该图中体现为左端蓝色曲线的突变。而且由于摩擦力的存在，使角速度和角加速度图线都有一定的抖动。当槽轮开始转动时，其受到一定的柔性冲击，使角加速度曲线出现突

7、变。当槽轮转动时，其角加速度先达到一最大值，然后随槽轮转动减小，达到零后再反方向增大，直至增大到一反向最大值时，槽轮停止转动。,插刀运动曲线,实线：插刀位移曲线 虚线：插刀速度曲线 点划线：插刀加速度曲线,插刀的运动曲线决定于凸轮的转动。凸轮转动时，插刀先向下运动，速度先增大后减小，加速度受柔性冲击影响有一定的突变。凸轮转动到最远端后，插刀向上运动，速度先减小后增大。然后，凸轮近休，位移、速度和加速度均为零。,推纸头运动图线,实线：推纸头位移曲线 点划线：推纸头速度曲线 虚线：推纸头加速度曲线,推纸头的运动受凸轮和推知机构内的弹簧的影响。当推纸机构向下运动时，推纸头随着向下运动，速度增大。当推

8、纸头碰到电机转子时，其间发生冲击，使加速度突变，速度瞬间变为零，位移不再随着凸轮的转动而变化。当凸轮转过一定角度后，推纸机构随着凸轮的转动向上运动，推纸机构内的弹簧拉动推纸头使之向上运动。在这一瞬间，加速度和速度产生突变。然后，速度和位移慢慢减小。当凸轮转动到近休时，三者为零。,结论,经小组成员讨论，设计方案的优缺点如下： 优点： 1、结构较为紧凑、简单，生产成本低； 2、采用槽轮与凸轮控制各个执行机构运动的先后次序，不仅易于设计，而且有较高的可靠性； 3、避免了连杆机构的使用，机械效率较高； 4、扩充性好，如加装气动和可编程控制器后，将槽轮机构中的槽轮盘固定在一摆动气缸上，通过合理的程序，可

9、以使嵌纸机能够的自动更换转子，从而实现连续生产，进一步提高效率。,缺点： 1、由于采用槽轮机构，改变每转的分度值较为困难，需要更换齿轮副； 2、推纸杆在接处电机转子时速度在很短时间内变为0，有一定的冲击； 3、槽轮在静止时可能会有较小幅度的摆动（见槽轮运动线图），对机构运动的精度和稳定性有一定的影响。,基于上述优缺点，小组成员认为：该设计方案能够较准确的完成预定的动作，且运动的准确性、可靠性均能满足要求，虽然存在着一定的不足，但是总体上还是达到了设计要求。,参考书目：陈作模 孙桓主编 机械原理第六版邹慧君主编 机械原理课程设计手册邹慧君主编 机构系统设计沈世德主编 实用机构学邹慧君主编 机械运动方案设计手册,写在最后,在这次机械原理课程设计中，我们小组成员体现出非常优秀的团队合作精神，最后拿出了这个电子转子嵌绝缘纸机的设计方案。虽然我们每个人负责的部分工作量有差别，但大家毫不计较，认真做好工作的每一个环节。这是一次相当愉快的经历，我们感谢组内的每一个成员。同时，也感谢孙老师为我们提供了这么好的一个机会。,小组成员友情介绍,娄鹏：F-15