橡胶切割机的改进设计论文【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 橡胶切割机的改进设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称 ： 副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 橡胶切割机的改进设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 学 号： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 橡胶切割机的改进设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 本课题是由实际生产应用中提出的，并且能够达到实际 要求。随着社会、经济的快速发展，橡胶制品的需求和应用越来越广泛。橡胶切割机的开发改进渐渐被国家和许多企业提上日程。由于我国在这方面的起点比较低，以前橡胶切割机大多需要从国外进口，我国的切割技术长期处于落后状态，但由于近几年来需求越来越大，考虑到经济及技术方面的情况，我国急需改变这种依附进口来实现发展的现状。随着我国经济的发展，我国切割机生产厂家也渐渐发展起来，技术也蒸蒸日上，并日臻成熟。在近几年的切割行业得到了飞速发展， 相信在不久的将来，我们就会实现在切割行业完全依靠自己的目标。在这个背景下提出了此课题。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 了解橡胶切割机行业的背景、现状和发展历程； 了解电动机和减速器的选型依据； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 熟练掌握 带传动 的 选型及设计 原理； 熟练掌握 轴的结构设计，受力分析与计算 ； 掌握 熟练使用 行的绘制相应的图纸； 四、接受任务学生： 机械 97 班 姓名 曹菊菊 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 橡胶切割机是一种常用的机械装置 ， 其主要功能是帮助广大用户快速完成切割橡胶，切割效率是人工的十倍以上。如此高效率的橡胶切割机就是为了橡胶生产企业专门制作的，橡胶切割机产生就节省了大量的人工费用，大大提高了切割效率。 本课题由实际生产应用中提出，并且能够达到实际要求。随着社会、经济的快速发展，橡胶制品的需求和应用越来越广泛。橡胶切割机的开发和改进渐渐被国家和许多企业提上日程。以前我国的橡胶切割机大多需要从国外进口， 切割技术处于落后状态， 但由于近几年来需求越来越 大，考虑到经济及技术方面的情况，我们急需发展橡胶切割机的生产技术。实现在橡胶切割行业完全依靠自己的目标。因此在这个大的背景下提出了此课题，即根据已经有的资料，对现有的橡胶切割机提出改 进的方法，并进行模拟验算，从而达到更加实用和有效的目的。 本文是针对国外现有的产品，对其进行改进。在此次设计中，在 现有橡胶切割机材料为前提的条件下 ， 对带轮、刀具、齿轮、轴等相关系统进行全面的设计 ，着重设计了带轮与减速器的配合使用，希望在实际生产中能有作用， 让此产品更适合工厂和顾客的需求。 最后，希望此次设计的橡胶切割机能 到达预期的设计要求，并能在实际的应用中取得良好的效果。 关键词 ： 带轮；齿轮；刀具；轴；改进 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is a is to of is of is it of of is of is on in In is to be in a in of it is we to of a on in So in We a to to of of is to in of is on on of to is I of a in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 景介绍 . 1 割行 业现状及发展前景 . 1 割行业的现状 . 1 割行业的发展趋势 . 3 割机发展存在的问题 . 4 课题的主要内容 . 5 2 传动方案的总体设计 . 6 体方案的确定 . 6 动机 . 6 动机的选择 . 6 择原动机时应考虑的因素 . 7 论 . 7 速器 . 7 速器的选择 . 7 3 带 传动的设计 . 9 传动的类型 . 9 的弹性滑动和打滑 . 9 带轮的设计计算 . 9 定计算功率 . 9 择 V 带的带型 . 9 定带轮的基准直径 验算带速 v . 9 定 V 带的中心距 a 和基准长度 . 9 算实际中心距 a . 10 算小带轮上的包角 1 . 10 算带的根数 z 。 . 10 算单根 V 带的初拉力最小值F. 10 算压轴力 . 10 带轮结构设计 . 11 带传动的张紧、安装与防护 . 11 带传动的张紧 . 11 带传动的安装 . 12 带传动的防护 . 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 主要零部件的设计 . 13 具 . 13 形设计 . 13 具材料 . 13 轮设计 . 13 体方案 . 13 轮的材料，热处理及精度 . 14 步设计齿轮传动的主要尺寸 . 14 轮的最终选择 . 16 动轴 . 18 定整体方案 . 18 料、尺寸的选择设计 . 19 的受力分析与校核 . 20 动轴 . 23 动轴的结构 . 23 料、尺寸的选择设计 . 24 . 25 的选择 . 25 联接强度计算 . 25 轴器 . 25 轴器的选择 . 26 联轴器的品种、形式、规格（型号） . 26 轴器的尺寸、安装与维护 . 26 5 减速器箱体设计 . 28 体设计 . 28 速器附件设计 . 29 6 结论与展望 . 31 致 谢 . 32 参考文献 . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 景介绍 本次设计是 毕业设计首先， 是对学生四年所学知识全面、系统、综合考察的一次测试，是大学培养应用型人才的最后一个教学环节。 通过导师的指导我们自主进行，培养了学生的自身思考和动手能力，让学生对设计的内容认识更加深刻，可以让学生清楚的认识到自己的不足与劣势，以便查漏补缺巩固知识。 同时还可以使学校全面考察了解教学质量，总结经验改 进工作。 其次，这也是 训练学生独立进行 设计 研究的过程 ， 通过 做毕业设计 可以使学生了解科学研究的过程，掌握如何收集、整理和利用材料；如何利用图书馆，检索文献资料；如何 撰写论文 等方法。 设计过程中 它不仅有教师的指导与传授，可以减少摸索中的一些失误，少走弯路，而且直接参与和亲身体验了 设计 研究工作的全过程及其各环节，是一次系统的、全面的实践机会。 最后，此次设计可以帮学生 更生动、更切实、更深入 的把学过的专业知识运用于实际，既可以印证学过的书本知识，又可以学到许多课堂和书本里学不到的活生生的新知识。 同时 ，对所学专业的某一侧面 和专题作了较为深入的研究，会培养学习的志趣，这 对大学生 今后 该如何选择 确定具体的 就业发展 方向 起到了指引性的作用 。 本课题由实际生产应用中提出，并且能够达到实际要求。随着社会、经济的快速发展，橡胶制品的需求和应用越来越广泛。橡胶切割机的开发和改进渐渐被国家和许多企业提上日程。由于我国在这方面的起点比较低，以前橡胶切割机大多需要从国外进口， 我国的切割技术长期处于落后状态， 但由于近几年来需求越来越大，考虑到经济及技术方面的情况，我们急需改变这种依附进口来实现发展的现状。随着我国经济的发展，我国切割机生产厂家也渐渐发 展起来，技术也蒸蒸日上，并日臻成熟。在 近 30年来有了飞速的发展 ，相信在不久的将来，我们就会实现在橡胶切割行业完全依靠自己的目标。因此在这个大的背景下提出了此课题，即根据已经有的资料，对现有的橡胶切割机提出改 进的方法，并进行模拟验算，从而达到更加实用和有效的目的。 割行业现状及发展前景 割行业的现状 我国切割行业主要有以下几类生产企业组成 1、 门式切割机； 2、 小车式切割机及割嘴；3、 等离子切割电源及割嘴； 4、 手工焊割炬及焊割嘴等。切割行业经过几十年的发展，其产品从单一的手工割 炬发展成为一个门类较为齐全的产业。近年来，我国门式数控切割机生产技术的发展尤为迅速。 a. 门式切割机 现代仿形切割仍以门式数控切割机为主，因为只有这种数控切割方式，才能有效地保证切割过程中的工序完全自动化。我国数控切割技术发展比较晚，但其发展速度非常快。在八十年代以前，在我国，板材下料主要是以手工或半自动小车下料为主。进入八十年，随着企业改革的不断深入，人们认识到；利用先进的切割技术，不仅是保证产品焊接质量的关键，同时也使得板材利用率大幅度提高。在一些板材用量较大的企业，由于板材利用率的提高，缩短了数控切 割机的设备投资回收期，并取得了良好的经济效益。因此，数控切割机的市场需求量逐年上升。从而推动了我国切割行业的飞速发展。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 数控门式自动焊机利用焊缝同步跟踪系统，已成功地运用在挂车变截面底梁的自动焊接生产中。使得挂车变截面底梁由原来的分段焊接，实现了一次连续焊接成形。这样不仅使产品的焊接质量有了很大的提高，而且生产效率成倍提高。目前，已有近十家挂车生产企业在使用这一设备，并取得了很好的经济效益。作为一个有较大市场的新产品，它在今后几年中会将得到很大的发展。 b. 小车式切割机及割嘴 小车式切割机，作为切割行业传 统的板材下料设备，由于操作简便、使用灵活等特点，所以在各个行业中应用非常广泛。这几年在技术上和品种上虽没有很大的发展，但产品质量总体趋于稳定。在我国，每年仍有相当部分的板材还是采用小车下料，因此目前市场需求量不会有很大的波动。我国小车式切割机和割嘴生产厂家，大多是一些老企业，加工设备比较落后，总体自动化程度不高，生产形式仍以单件多工序加工为主，生产效率低，产品质量不易控制。而发达国家生产此类产品，均采用自动化或半自动化设备进行生产。特别是割嘴生产，大多采用自动化生产线进行生产。因此产品质量在生产过程中得到了 严格的控制。各企业应加快设备更新换代，降低劳动生产率，不断开发新品提高产品质量。目前，小车切割机市场非常活跃，为了应对市场，参与竞争。一些企业根据自身的特点，对企业现有的技术、资金和人员进行重组。产品向 “ 专、精、特 ” 方向发展，并取得了成功。 这几年，我国的割嘴生产规模有了很大的发展，全国割嘴年产量约在 200 多万只，其中每年有几十万只割嘴出口中东和东南亚地区。由于割嘴的加工工序较多，生产工艺较复杂，影响产品质量的因素也很多，所以产品质量不易控制。各生产企业经过技术改造，生产工艺改进，使得产品质量有了一定提高， 加之价格的优势，产量逐年上升，出口量不断增加。国内割嘴生产，主要以宁波金风焊割机械制造有限公司等企业为代表 。 c. 等离子切割电源及割嘴 等离子切割技术发展的历史不长，但其发展的速度非常快。等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割 普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的 5到 6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区 。 等离子切割发展到现在，可采用的工作气体（工作气体是等离子弧的导电介质，又是携热体，同时还要排除切口中的熔融金属）对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。等 离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业 。 等离子切割由于切割速度快、热变形小、表面切口好等特点，因此被广泛用于 25各种有色金属及不锈钢的切割。由于在等离子切割过程中会产生大量的烟尘、粉尘、弧光和噪声，这会给整个工作环境带来一定的污染。目前通过水下等离子切割和底抽式排气等除尘方式，使等离子切割产生的环境污染问题得到有效的控制。国内一些知名企业生产的各类数控等离子切割机，已达到国外同类产品的技术水平。 随着等离子精细切割技术的快速发展，精细圆孔切割技术及标准化集成系统已逐步买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 完善，这样精细等离子切割将逐步成为碳钢中厚板切割的主流，市场需求量将逐年增加。 割行业的发展趋势 我国经济近十年来的发展迅速，带 动了我国焊接行业的发展。我国成为世界上消耗钢材最多的国家。随着技术进步焊接结构件在建筑、工程机械、船舶、交通运输、冶金、石化、电力、压力容器等行业得到广泛的运用。切割是焊接成品加工过程中的首要步骤，也是焊接质量的重要保证。利用先进的现代切割技术，不但可以保证产品的焊接质量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短了产品生产周期。新工艺、新技术的广泛运用，智能化精密切割已成为切割机具行业发展的趋势。这样就对我们切割行业提出了新的课题和新的设计理念。 对钢结构生 产企业来说，材料在切割前必须进行表面预处理。在板材切割过程中，有大量焊接轮廓线和后道工序标记需要进行划线、定位。在板材切割、划线和焊接过程中，必须除去表面防护层和锈迹。这样才能提高切割速度和焊接质量。如果 不 去除这些防护层和锈迹，将会使得切割速度下降，在一些情况下还会产生切割表面缺陷，而需要修补。在焊接过程中，还会导致角焊缝超标，造成不可预测的变形和以后表面位置偏差，生产代价昂贵的不良后果。同时还会使得表面划线变得模糊不清。影响了后道工序的正常进行。要解决这些问题有许多种方法。目前常用的方法，主要是在切割机上 安装喷砂装置，这一方法是用细砂高速喷射在切割、划线表面，从而起到清洁金属表面的作用，在以后的工序中，可以或多或少地起到清洁焊接表面的作用。但现今掌握的喷砂技术其工作速度只能达到4m/面清洁率为 75%。这一速率只能满足切割的要求，而目前喷粉划线、等离子弧划线和喷墨划线已达到了 20m/然采用这一方法，已不能完全适应高速切割的工艺要求。要掌握一种装置，使其表面处理的速率与划线速度相匹配，这样才能使得生产效率得到提高。目前，国外已研制出一种高速打磨装置，使得表面处理速度达到了 20m/面清洁率为 925，从而真正实现了高速自动化的切割方法。 在现代化的工业设计中，运用了大量型钢焊接方式。型钢切割成为切割行业技术发展的一个新的热点。近几年，关于工业上型钢切割的想法和报道很多。我们这里所指的工业用型钢，主要是指变截面，扁球面及球形截面型材。大多数型钢切割后将直接用于焊接，因为型钢切割后再进行表面加工是非常困难的，而且效率低下，质量不易控制。但目前所使用的型钢切割方法，其切割轮廓线的正确性和生产效率，远没有达到现代平面切割的水平。目前比较有效的方法是采用机器人切割 方法，通过离线编程、软件编程（也可采用示教编程）等方法可实现不同规格、不同形状零件的加工。通过配备火焰切割系统、等离子切割电源，光纤激光器等切割方法；可实现多种材质的型钢如（角钢、槽钢、 H 型钢、球扁钢）等进行空间直线、斜线、曲线及坡口等多种方式的切割。未来市场前景良好。金属加工在线关注行业技术发展。 由于计算机设计在工业设计中得到了广泛地运用。原先在板材切割后，很多相贯切割面，需后面多道加工工序，才能得以实现最终焊接面，现在要求在板材切割过程中，要求完成这些相贯面的切割，这样不仅可 以减掉多道工序，而且保证了焊接质量。等离子切割买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 有其独特的优点，利用等离子进行坡口切割，以经济角度来看，变得越来越重要。因此，许多门式数控切割机上都安装了等离子坡口切割装置。在切割过程中，只需启动与之相关切割 “ 窗口 ” ，输入必要切割参数即可进行自动切割。等离子割炬有许多电缆和软管，为了防止这些电缆和软管在切割过程中缠绕。目前国外主要采用 “ 防缠绕技术 ” 和 “ 柔性切割技术 ” ，这些技术的运用，使的等离子变坡口切割得以实现。 d. 激光切割技术的发展 自上世纪七十年代初，激光切割技术投入生产应用以来，发展速度非常 快，技术日趋完善。目前工业发达国家对这一技术的运用较为广泛。 激光切割机具有以下特性： 采用全封闭防护，减少粉尘的污染；选用性能优越的伺服和丝杆传动导向结构，高精密滚珠丝杠，低噪音滚珠导轨，高精密轴承；激光束聚焦光斑直径小，从而加工工件的切缝窄小；采用专业软件可随意设计各种图形或文字即时加工，加工灵活，操作简单、方便；无接触切割，切边受热影响很小，基本没有工件热变形，切割工件质量好，切缝一般不需要二次加工；不受工件外形的影响，激光加工柔性好，可以加工任意图形，可以切割钣金、薄板及 其他异型材；切割精度高，切缝平滑 ，切割效率高于其它激光切割机；可选配高度跟踪系统，实时自动对焦，克服板材不平整现象 ； 可选配专业，激光功率跟随切割速度实时调整。 鉴于以上优点， 促使激光切割技术得到更多 广泛的 使用。从现今人们所掌握的各种切割技术来看，激光切割技术无疑是最好的切割方法。随着人们环保意识的不断增强，加之激光源制造成本的下降，这样激光切割技术优势更为突出。利用激光切割技术替代火焰和等离子切割，将成为今后切割技术发展的趋势。 割机发展存在的问题 切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等。 激光切 割机为效率最快，切割精度最高，切割厚度一般较小。等离子切割机切割速度也很快，切割面有一定的斜度。火焰切割机针对于厚度较大的碳钢材质。切割机应用目前有金属和非金属行业 ,一般来说 ,非金属行业分的比较细致 ,像有切割石材的石材切割机 ,水切割机 ,锯齿切割机 ,切割布料和塑料 ,化纤制品用的激光切割机 ,刀片式 ,切割机 ,切割金属材料的则有火焰切割面 ,等离子切割机 ,火焰切割机里面又分数控火焰切割机 ,和手动的两大类 ,手动的类别有 ,小跑车 ,半自动 ,纯手动 ,数控的有 ,龙门式数控切割机 ,悬臂式数控切割机 ,台式数控切割机 ,相贯线数控切割 机等等 。 全国生产切割机的企业 40多家，以民营、个体、股份制企业居多。焊割机具在 2000年的统计为：门式切割机 380 台、小车式切割机 14650 台、等离子切割机 10500 台、焊割炬 250 万套，割嘴 189 万只。我国数控切割行业发展比较晚，国内有十几家数控切割机生产厂家，每年市场需求量约在 350，基本满足国内市场需求， 进口产品不足市场总量的 10 。 目前国内数控切割机生产厂家主要有上海伊萨切割机械有限公司、梅塞尔切割焊接有限公司 (昆山 )，他们在技术上得到了国外技术的大力支持，因此产 品在国内处于领先地位。而哈尔滨四海数控设备有限公司、哈尔滨焊接切割成套设备有限公司、哈尔滨电机有限责任公司机械电子设备制造厂、中船总公司船舶工艺研究所、深圳博利昌数控切割设备公司、无锡华联焊割设备厂等企业，则利用各自企业自身的优势，在技术上发展也很快，产品满足了不同用户的需求。我国切割行业的产品发展打破了焊接与切割之间的传统界线，其产品已跨接焊接、切割两大行业，有很多企业同时生产焊接和买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 切割设备。 切割机行业存在问题 ： a. 市场无序竞争，表现在互相贬低、互相压价、互相挖人； b. 研发投入少，或根本没有 投入； c. 在机械和控制水平上与国外产品差别不大，但对国外控制系统了解不透，只停留在会应用的水平； 企业间没有合作，不能联合起来开辟市场，比如在配套件的采上企业集中起来会降低成本。 d. 一些技术含量低的同类产品处于低水平、低价格的竞争，使企业陷入利润极低的状况，很难再自我发展。 e. 有较强综合实力，能为推动行业发展，在行业自律中发挥积极作用的企业少。 f. 业整体协调能力差。 现代切割机技术在工业领域中的运用将是多方面的