半自动平压模切机设计学士学位论文.doc

半自动平压模切机设计学士学位论文 半自动平压模切机设计论文 摘要:随着科学技术的发展,人类的工业生产水平得到显著提高,从以前的以手工劳动发展到机械化,再到现在的半自动及智能化。本文介绍半自动平压模切机的设计。平压模切机是一种小型压力机,它通过传动系统将电动机的旋转运动和能量传给工作机构,完成模切后再由夹紧装置传输出来。在工作过程中有自动送料机构和夹进机构,大大减少了人力并提高了工作效率。工作机构以一定的运动轨迹和工作时序对胚料(纸板)进行加工,制成所需的具有一定形状、一定折痕的压制产品。 整个设计过程分为四个主要部分:半自动平压模切机的方案设计,运动机动力参数设计,主要零部件设计和传动装置。第一部分着重讲半自动平压模切机的工作过程进行具体模块化,对每个模块提出多个可行方案,并对方案进行评价,从中选出最佳方案。第二部分,通过工作部分功能要求对电动机进行选择并对各轴进行受力分析,从而选择合适的电机并为下面的设计奠定了计算的基础。第三部分中对工作部件及传动部件根据第二部分的计算再进行设计计算。最后根据以上计算画出零件图及装配图。 关键词:半自动平压模切机 夹紧机构 传动机构指导老师签名:The Design of Semiautomatic-die-cutting machineStudent name: Xie Yin tao Class: 030312Supervisor: Li Ming Abstract : With the development of the technology,the human industry level has had a great advancement .From preventing withal hand labor give priority to ran to partial automation,anew by this time automation ,in company with technological develop,tradition vocation got great development. Cost character with introduce know clearly automatism concurs crush die cutter. The possess definite shape, to a certainty fold suppress product of the both it was a sort of monotypes contractor,it through the medium of transmission agent transfuse electromotor whirling motion AND energy to operating mechanism,on-stream have got feed control institution AND nip move forward institution,slash know clearly manpower combine bump know clearly work efficiency up that automatism concurs crush die cutter. operating mechanism withal definite kinematics trajectory and churn electromotor spin AND energy hand down to operating mechanism,on-stream have got feed control institution AND nip move forward institution,slash know clearly manpower combine bump know clearly work efficiency up round. operating mechanism withal definite cinematic trajectory AND work schedule match stuff(pasteboard)proceed process, into required.wholly design specification part design,vital parts design AND gearing for four chief:automatism concurs crush die cutter project design,movement mechanical motive force parameter. the first part emphasize deliver semi transfer concurs crush die cutter double-shift work course proceed concretion modularization,versus each module brought multi-feasible program,combine partner desk proceed appraise,from among center preferred plan out forward of.second part,through the medium of working portion functional requirement versus electromotor made option combine versus each shaft proceed stress analyses,thereby select becoming electric machine combine design establish know clearly figure foundation up for nether for. The Third part suffer versus working parts cum drive components as per second segmental figure reentry row design calculation up. in conclusion warranty figure drawn up detail cum assembly drawing up.Keywords: The Semiautomatic-die-cutting machineTighten outfit Drive setup Signature of Supervisor:毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日 期: 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 日期:年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年 月 日 导师签名:日期:年 月 日目录第一章 概述 6 1.1 半自动平压模切机的发展方案状况及应用 6 1.2 半自动平压模切机的工作原理及构成 6 1.3 半自动平压模切机的主要技术参数 7第二章 设计综述 8 2.1功能原理及方案分析 8 2.2机械运动方案设计 8 2.3机械运动方案的提出与评价 9第三章 半自动平压模切机的设计及计算 14 3.1总体方案设计 14 3.2具体设计 15第四章 总结 34附录 英语翻译 36致谢 77参考文献 78 前言 各种各样的机械是国民经济许多部门及其他领域的重要装备,随着科学技术和工业生产的发展,对机械产品不时提出新的要求,除了优质、高效、低能耗、廉价之外,更应体现其性能优越的、适应高、精、尖发展的机械性能。 平压模切机是包装企业对纸板进行切断压痕的一种常用的专业设备。目前我国的模切机仍以半自动平压模切机为主,它具有使用成本低、换版容易、适合多品种小批量生产等优点,是中小印刷或包装企业的首选。但又由于纸板上下料都是靠手工操作来完成,所以存在工伤事故多效率低等缺点,所以半自动平压模切机新的发展方向就要兼顾其以上优点,同时要克服其工伤事故多效率低等缺点。本着以上要求,围绕着实现机械功能要求这一核心问题,达到对机器创新设计相一致的目标,为压力机的进一步发展与研制提供实用的,有参考价值的设计方案。 本设计共分五部分,前三部分为半自动平压模切机的具体设计,第四部分是小结,第五部分为相关专业的外文翻译。 限于实践经验与专业水平,本设计中难免疏漏与不足之处,敬请广大师生批评指正。第一章 概述1.1 半自动平压模切机的发展状况及应用 近几年来平压模切机向着高精度和高速度的方向不断进步,并努力降低噪音,提高安全性,扩大自动化程度,改善劳动条件,提高工作效率。目前我国的模切机仍以半自动平压模切机为主,半自动平压模切机具有使用成本低、换版容易、适合中小企业等优点,成为大部分用户的首要选择。该机采用自动上下料机构,克服了工伤事故多等缺点。随着计算机控制技术的不断发展,模切机的自动化程度越来越高,并不断向小型化、高精度、高速度、高自动化的方向发展。1.2 半自动平压模切机的工作原理及构成 半自动平压模切机是压力机的一种形式,通过传动系统把电动机的运动和能量传给工作机构,从而使胚料获得确定的外形和压痕,制成所需的产品。图2?1为半自动平压模切机的工作示意图。 图2?1其工作原理如下:由电动机通过V带将运动传给蜗杆,然后通过蜗轮蜗杆传动带动曲轴转动,既而带动平面六杆机构中的滑块机构做周期性上下运动;与此同时,送料机构与下冲头按一定的相位关系作周期性运动,保证胚料准确传送到模切位置并在模压后输送到出料口。半自动平压模切机在整个工作周期内,冲压模切机构仅在瞬间内承受很大生产阻力,为了减小周期性速度波动可选用较小容量的电机,同时安装飞轮以平衡能量。 依据上述的工作原理,半自动平压模切机一般有以下几部分组成:(1)原动机(2)传动机构(3)工作机构(4)其它辅助及附属装置1.3 半自动平压模切机的主要技术参数1、每小时压制纸板3000张。上模固定,下模向上移动的行程长度H50mm.工作行程最后2mm受到生产阻力Pc2.0*106N,回程不受力。回程平均速度约为工作速度的1.3倍。工作台距地面约1200mm。 第二章 设计综述2.1 功能原理方案研究 半自动平压模切机的功能是将纸板压制成有一定形状和压痕的产品。若将这一总功能进行分解,可以分为如下几个单元:冲压机构设计。 2送料机构设计。 冲压机构设计要求考虑到压力如何产生及如何转换而来,施压时间的确定,压力大小的选取等因素。同时为了保证压制产品的质量,冲压机构还得要求有一定的运动特征。实现这一机构的方式有液压系统,机械压力系统,电磁压力系统等。传动机构要将动力源的动力及运动按一定方式一定比例传到冲压机构。实现这一机构可采用液压系统或机械压力系统。送料机构实现按一定规律将胚料送到冲压头处,待冲压完后再将产品送出。实现这一功能可采用液压系统,电气系统及机械压力系统等。2.2 机械运动方案设计 为了便于分析与研究,将所研究的半自动平压模切及整个工作过程分为如下几个阶段:向送料机构放料压制纸板送出成品。其工艺动作顺序为:夹紧纸板输入走纸模压输出走纸松开纸板。 总体设计思想:用一个电机提供动能以实现送料和模压动作的同步协调。模压采用上压式。采用机械机构来实现送料动作。 三个阶段的执行机构必须协调,即要满足如下要求:机器各机构的动作过程和先后次序要符合机器的生产工艺路线方案所提出的要求。机器各执行机构的运动循环的时间同步化,即各执行机构的循环时间间隔相同或按生产工艺过程要求成一定的倍数,使各执行机构的动作不但保证在时间上有顺序关系,而且能够实现周而复始的循环协调动作。机器各执行机构在运行过程中不仅要在时间上保证一定的顺序关系,而且在一定运动循环时间间隔内,运动轨迹互不干扰。模切机构和送料机构不仅要在时间上保持一致,更重要的是在相对工作位置上保持一致。这即所谓机器执行机构运动循环空间同步化。 首先分析主运动机构的可行方案。主运动机构是通过电机来带动冲压头的上下滑动从而实现切制纸板的。实现这一要求的可选方案有:移动推杆圆柱凸轮机构,移动推杆盘形凸轮机构,摆动推杆盘形凸轮与摆杆滑块机构,曲柄滑块机构,平面六杆(带滑块)机构等。 其次分析送料过程的可能实现方案。由于所加工的配料为纸板,所以只需实现平移运动即可。运动形式为连续转动变换成带停歇的往复直线移动。可选机构有:圆柱凸轮间歇机构,蜗杆凸轮间歇机构,曲柄摇杆棘轮机构,不完全齿轮机构,槽轮机构等。 最后是传动机构。传动机构是把运动和力通过传动装置传到工作部分去,实现这一要求的方案有:带传动,链传动,蜗杆传动,齿轮传动,摆线针轮传动,行星传动等。2.3 机械运动方案的提出与评价 2.3.1方案的提出 方案一:原动机采用电动机,通过带传动、蜗轮蜗杆传动,带动平面六杆机构实现模切动作,如图2-2。 工作原理分析:该方案利用平面六杆机构实现模切动作,原动机采用电动机,通过V带及蜗轮蜗杆传动到六杆机构,同时得到工作所需的循环周期。该机构采用V带传动具有传动平稳缓冲吸震等特点,蜗杆传动结构紧凑冲击较小,平面六杆机构能准确实现模切动作,都适合用于冲压机械。 图2-2图中:1电动机、2V带轮、3蜗杆轴、4蜗轮、5曲轴、6连杆、7摆杆、8滑块 方案二:原动机采用电动机,通过齿轮减速器传动,带动平面六杆机构实现模切动作,如图2-3。 工作原理分析:该方案利用平面六杆机构实现模切动作,原动机采用电动机,通过齿轮减速器传动到六杆机构,同时得到工作所需的循环周期。相对于蜗杆传动,齿轮传动冲击较大。 方案三:原动机采用电动机,通过带传动、蜗轮蜗杆传动,带动曲柄滑块机构实现模切动作,如图2-4。 工作原理分析:该方案利用曲柄滑块机构实现模切动作,原动机采用电动机,通过V带及蜗轮蜗杆传动到曲柄滑块机构,同时得到工作所需的循环周期。曲柄滑块机构也能准确实现模切动作,但和六杆机构相比较而言,其承受的载荷较大且没有急回功能。 如图2-3图中:1电动机、2齿轮、3曲轴、4连杆、5摆杆、6滑块。 图2-4图中:1电动机、2V带轮、3蜗杆轴、4蜗轮、5曲轴、6滑块。 2.3.2方案的评价 以上三个方案可以说都可以满足工作的要求,现在对这三个方案做了以下评价,如表2.1所示:表2.1性能指标具体项目 评价方案 方案 方案 A功能A1:运动规律形式A2:传动精度一般较高一般高较差较高B工作性能B1:应用范围B2:可调性B3:运转速度B4:承载能力较广较好高较大广较差很高大较广较好较高较大C动力性能C1:加速度峰值C2: 噪声C3:耐磨性C4:可靠性较大较小耐磨可靠小小较好可靠较大较小耐磨可靠D经济性D1:制造难易D2:制造误差敏感性D3:调整方便性D4:能耗大小容易不敏感方便一般较难敏感较方便一般容易不敏感方便一般E结构紧凑E1:尺寸?E2:重量E3:结构复杂性较小较轻简单较小较重一般较大较轻简单 表中的指标分为五个等级:好,较好,一般,较差,差。它们分别用1,0.75,0.5,0.25,0五个分数值来代替,然后打出各个方案的综合得分HU1*U2*U3*U4*U5(U1A1+A2,U2B1+B2+B3+B4,U3C1+C2+C3+C4,U4D1+D2+D3+D4,U5E1+E2+E3)为: 方案一:H11.25*3*3.5*3.5*291.875 方案二:H21.5*3.25*2.75*1.5*1.530.16 方案三:H31*3*3.5*3.5*273.5 依据以上分析选择方案一作为设计方案。 第三章 半自动平压模切机的设计与计算3.1 总体方案设计 半自动平压模切机的冲压机构方案已经确定,采用V带、蜗杆传动带动六杆机构进行冲压。送料机构由于是间歇运动,路线也是水平直线运动,故采用双列链传动,其间固定若干走纸横块,横块上有夹紧片用于夹紧和松开纸板。其运动要相互协调,具体的运动关系如表3-1。 设计模切的最大纸板面积为600mm*800mm。主动链轮由间歇运动机构不完全齿轮机构带动以实现间歇走纸。不完全齿轮机构通过链传动与蜗轮轴相连以实现同步协调运动。总体方案如图3-1。 图3-1 图中:1电动机、2V带轮、3蜗杆轴、4蜗轮、5下模、6链轮、7不完全齿轮、8链条。 表3-1辅助运动停止运动进料口送料夹紧输入走纸出料口松开纸板输出走纸主运动滑块上升滑块下降模切处模切回程 3.2具体设计 3.2.1 电动机的选择 由于该机器的主要负载冲压模切机构仅在短时间内承受很大的生产阻力,为了减小周期性速度波动应选用容量较小的电机,同时安装飞轮以平衡各个时段的能量。 模切过程中阻力做的功为:W阻PC*2*106N*2*10-3m4*103N?m 则可求得其电动机的最小功率应为PminW阻/T4*103N?m/1.2s3.33KW 式中: -工作中承受阻抗的行程 PC-工作行程中承受的阻抗力 T-机器模切的周期 考虑传动过程中的功率损失,可得到电机功率为:P0 Pmin/V带蜗杆蜗杆滚子轴承蜗轮滚子轴承3.33KW/0.9*0.85*0.99*0.994.49KW式中:V带-V带传动效率 蜗杆-蜗杆传动效率 蜗杆滚子轴承-蜗杆轴承效率 蜗轮滚子轴承-蜗轮轴承效率 由于机器的工作速度很慢,模切速度为3000张/小时,即50张/分,因而电动机的转速也不应过高,结合其功率要求选择电机型号为Y132M2-6,功率P为5.5KW,满载转速为960r/min。 则分配传动机构的传动比为:i1*i21.92*10 3.2.2 V带传动设计 1.确定计算功率Pca,查表得其工况系数KA1.1,则PcaKAP6.05KW 2.根据小主动轮转速即电机转速n1960r/min和计算功率Pca6.05KW,选择带型为普通V带A型。 3.确定带轮基准直径: 主动轮:最小基准直径dd1106mm 从动轮:直径dd2i1*dd1203.5mm,圆整后dd2200mm 验算带转速:vdd1n1/60*10005.33m/s 30m/s,带轮合格。 4.确定V带中心长度Ld及传动中心距a 初选中心距a0,由0.7(dd1+ dd2) a02(dd1+ dd2)取a0400mm 计算带所需的基准长度Ld2 a0+ dd2+ dd1/2+ dd2- dd12/4 a01286mm,圆整后得Ld1250mm 计算实际中心距a a0+Ld- Ld382mm 5.验算主动轮上的包角1 1180-57.3*dd2- dd1/a165.9120,包角合适。 6.计算V带根数Z ZPca/p0+p0kkl6.05/1.08+0.1*0.96*0.935.74 式中:p0-单根普通V带基本额定功率 p0-单根普通V带基本额定功率的增量 k-包角系数 kl-长度系数 选取带的根数为Z6根。 7.计算预紧力F0 F0500Pca2.5 k/-1/vZ+qv2154.58N 式中:q-V带单位长度质量,此处取0.1 3.2.3蜗杆传动设计 1.材料及加工精度的选择 蜗杆材料选用20CrMnTi,芯部调质处理,表面渗碳淬火45HRC。蜗轮材料选用ZCuSn10Pb1,金属模铸造,加工精度8级。 2.初选集合参数 传动比i210,初选蜗杆齿数z14蜗轮齿数z2 i2 z140 3.蜗轮输出转矩T2 蜗杆传动效率(100-3.5)%88.93 蜗轮输出转矩T29550 9550 840.8N?m 式中:P1-传到蜗杆上的功率 n1-蜗杆转速 4.确定输入接触应力 蜗轮材料为锡青铜, ?220 MPa *0.97*0.97207MPa 式中:-锡青铜基本许用接触应力 -采用喷油润滑时的滑动影响系数 -寿命影响系数 5.求载荷系数K Kk1*k2*k3*k4*k5*k61*1*0.76*1*1*10.76 式中: k1-动载荷系数 k2-啮合质量系数 k3-小时载荷率系数 k4-环境温度系数 k5-工作情况系数 k6-风扇系数 6.计算模数m和蜗杆直径系数q m 12.89 取m13.6,定m6.3,q10。 7.主要尺寸的计算 根据以上计算查表取中心距a160mm,z14,z241,变位系数x2-0.1032,则蜗杆直径d1mq63mm,d2mz2258.3mm。关于蜗轮蜗杆的其他各个参数详见零件图。 8.校核 齿面接触强度校核: 182.3MPa 蜗杆蜗轮接触强度合格。 3.2.4执行机构设计 模切机的执行部分采用平面六杆机构来实现其模切动作,其各个杆件材料均选用45#钢,现对其进行尺寸计算。 由于该机构要求具有急回功能,行程速比系数为1.3,则可计算出曲柄滑块上升过程中转过的角度为q203.48o,回程时转动的角度为156.52o。现将该机构拆分开来进行分析,先分析其除去滑块后的平面四杆机构部分,如图3-2: 图3-2 按最小传动角具有最大值的条件设计该四杆机构,已知q203.48o,设计p15o。查成大先主编2004年版的机械设计手册图19-2-5可得到min42o,u88o,可列出方程: 解得 现设计曲柄长度a50mm则可依次得到其它尺寸:连杆长度b115.9mm,摇杆长度c416.3mm,机架长度d387.6mm。 再将平面六杆机构综合分析,如图3-3: 如图3-3 现设计摇杆在滑块到达最高点时与垂直方向的夹角k8o,则可以根据滑块在两个极限位置时机构的各个部分的状态,利用余弦定理列出下式: 可解得e562.3mm,f921.3mm。 滑块与导轨设计 滑块是一个箱形结构,它的底端与连杆连接,上部安装模具的上摸,并沿机身的导轨上下运动。为了保证滑块工作平面和工作台上平面的平行度,保证滑块运动方向和工作台的垂直度。因此,滑块的导向面必须和底平面垂直。导轨选用矩形导轨,材料为HT200导轨和滑块的导向面应保持一定的间隙。为了安装模具,滑块的上平面加工出“T”形槽。滑块用铸铁HT150制造。如图3-4。 图3-4 3.2.5链传动设计 1.蜗轮轴与不完全齿轮之间的链传动设计 该传动采用单排滚子链传动,传动比为i1:1,链轮的转动周期为1.2s,传动为送料进给运动,传递功率很小。 初定链轮齿数:,i27 选用10A型滚子链条,链条节距p15.875mm,通过计算得到两轴的中心距为a765.2mm,则节距计中心距。 链条节数,其中,圆整后为124节。 则链条的长度。 链条的速度。可见该传动属于低速链传动。 链轮参数的确定: 链轮齿数: 图3-5 链轮分度圆直径:136.7mm;齿顶圆直径:;齿根圆直径:。轮毂长46.3mm。如图3-4所示: 2.走纸机构的链传动设计 走纸机构采用双列圆柱滚子链传动,因其传递的功率极小,同时为了便于制造和更换,依然采用10A型链条。 根据该机构的功能要求,初步设计其长度为800mm*54000mm,主动链轮每转动一周,链条前进800mm,走纸机构完成一次走纸。据此可得到链轮的分度圆直径为,齿数。圆整链轮齿数为z50,则链轮分度圆直径为d252.8mm。 链条总长为L 。 链轮中心距。 链轮齿顶圆直径取262mm;齿根圆直径:。10.16mm为链条滚子的直径。 3.2.6不完全齿轮机构设计 1.齿轮类型、精度等级、材料的选择 齿轮类型选择不完全渐开线直齿圆柱齿轮 精度等级:8级 材料:主动轮材料选用45#钢,硬度为240HBS,从动轮选择40Cr(调质),硬度为280HBS。 2.齿轮齿数、模数、压力角的确定 设计送料机构在执行机构完成一次工作周期中,送料时间为半个周期即0.6 s,停歇时间也为半个周期。如此可得主动齿轮分度圆直径为从动轮的2倍。 现假设两齿轮满齿时的齿数分别为,主动轮80,从动轮40。选择模数m4,压力角。 则齿轮分度圆直径为:。 主从动轮标准齿顶高系数为:。 中心距:。 主动轮每转一周从动轮完成间歇运动次数:N1。 在一次间歇运动中从动轮转过的角度内包含的周节数为:。 从动轮齿顶压力角 从动轮顶圆齿槽所对的中心角 依据80,40可查得在一次间歇运动中,主动轮仅有一个齿时,从动轮转过角度内所包含的周节数K3,主动轮末齿修整正齿顶高系数与主动轮首齿正修整系数。 主动轮在相临的锁止弧之间的齿数。 主从动轮顶圆交点所对从动轮中心角之半。 从动轮上具有0.5模数的顶圆齿厚所对的中心角:。 锁止弧与凹弧间的半径: 不完全齿轮机构的工作图例如图3-5: 图3-6 3.2.7飞轮机构设计 由于冲压模切机构仅在瞬间承受很大的生产阻力,为了减小速度波动,选用了较小容量的电机,同时需要安装飞轮,设计该飞轮安装在蜗杆轴上。 由于执行机构瞬间承受较大的冲击力,故可推断其最大盈亏功出现在模切瞬间,最大盈亏功小于但较接近于模切时阻力所做的阻抗功,故取最大盈亏功。 则飞轮的转动惯量。 飞轮直径。现取飞轮直径D40cm。 则飞轮的重量。 飞轮宽,高HKb9.14cm。飞轮外径DwD+H49.1cm,内径DnD-H30.9cm。 式中: - 机器允许的速度不均匀系数,这里取值1/20。 vp-铸铁飞轮允许的最大转动速度,这里取值30m/s。 nm-飞轮所在轴的转速。 K-飞轮轮缘厚度与宽度比值,这里为1.5。 3.2.8轴及轴承的设计与选择 一.蜗杆轴的结构及尺寸设计 1. 蜗杆轴材料及精度等级选择 蜗杆与蜗杆轴为一体制造,故其材料与蜗杆的材料一致,为20CrMnTi。制造精度8级。 2.蜗杆轴传动功率转矩的计算 传动功率。 转速500r/min 转矩 3. 初步确定轴的最小直径dmin dmin 式中:-材料为20CrMnTi 时值为112。 蜗杆轴的最小直径显然是轴的两端位置,在该蜗杆轴上即为安装带轮轴段,现设计该段轴直径为32mm。 4.蜗杆轴的结构设计 拟订蜗杆轴上零件的装配方案如图3-6: 图3-7 确定各段轴的尺寸: 轴最小端为安装带轮段轴,如图中A段轴,设计其直径为30mm,根据与其相配合的带轮轮毂的长度,设计该段轴的长度为64mm。 图3-8 为了方便带轮在轴上的轴向定位,在A轴段右边设计一轴肩,设计其直径为36mm,根据带轮的宽度为95mm,同时在带轮与机架间留一定间隙,设计B段轴的长度为25mm。 C段轴为安装轴承段轴,因该机构为蜗杆传动,同时受有轴向和径向力,故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据B段轴的直径为36mm,选择标准精度单列圆锥滚子轴承33008,其基本尺寸为d*D*T40mm*68mm*22mm,故C段轴的直径为40mm,同时为了使用轴套固定飞轮,应留有一定距离安装轴套,故设计该段长度为42mm。 设计D轴段直径为48mm,用来安装飞轮,考虑飞轮轮毂长度为57.1mm,同时为了使轴套能起到轴向固定飞轮的作用,设计D段轴长度为55mm。 为了实现飞轮的轴向定位,应在其右端设计一轴肩。即E段轴,设计其直径为54mm,长度为10mm。 F段为加工蜗杆段轴,根据蜗轮的喉圆直径269.6mm,设计蜗杆与蜗轮接触点左端轴长为150mm,右端轴长80mm,故该段轴长为230mm。设计轴径与蜗杆齿根圆直径一致,为47.9mm。 G段为安装轴承段,故其直径与C段一致,同为40mm,轴段长与轴承宽一致,为22mm。 轴上零件的周向定位: 带轮、飞轮与蜗杆轴的周向定位均采用普通平键连接,故按A段直径查手册得平键截面尺寸为b*h10mm*8mm(GB/T1095-1979)。键槽用键槽铣刀加工,键长50mm(标准键长GB/T1096-1979),同时为了保证装配的良好对中性,选择带轮与蜗杆轴的配合为H7/n6:同样,飞轮与轴的连接也采用普通平键连接,按D段轴的直径选用平键的尺寸为b*h*L14mm*9mm*45mm,选用配合H7/ n6 。滚动轴承与轴的周向定位是借过度配合来保证的,轴的直径尺寸公差为m6。 轴上圆角和倒角尺寸: 轴上倒角为2*45o,轴肩圆角为1*45o。 轴的其他具体尺寸详见零件图。 二.蜗轮所在轴的设计 1.轴材料及精度等级选择 轴的材料选用45#钢调质处理。制造精度等级8级。 2.轴传动功率、转矩的计算 传动功率。 转速n2500r/min 转矩840.8N?m 3. 初步确定轴的最小直径dmin dmin 式中:-材料为45# 时值为112。 轴的最小直径显然是轴的两端位置,在该轴上即为安装轴承轴段,现初选标准精度单列圆锥滚子轴承33211,其基本尺寸为d*D*T55mm*100mm*35mm设计该段轴直径为55mm。 4.轴的结构设计 蜗轮轴上要安装蜗轮、驱动六杆机构的偏心圆以及带动不完全齿轮转动的链轮,拟订其零件的装配方案如图3-8: 图3-9 确定各段轴的尺寸: 轴两端A、K段为安装轴承段,故其直径已经确定为轴承的孔径55mm。其长度为轴承的宽度35mm。 B、J段为安装链轮的轴段,同时考虑轴承的轴向定位,故这设计这两段的直径大于A、K段,形成轴肩以起到定位作用。设计其直径为58mm,考虑链轮轮毂的长度46mm,设计其长度为56mm。 C、I段轴为安装偏心轮的轴段,同时为了对链轮的定位,设计其直径为 图3-1062mm。 为了提高蜗轮轴的刚度,在偏心轮和蜗轮之间再安装一对轴承,即在轴的D、H段安装,参照C、I段轴的直径查手册选用单列圆锥滚子轴承33013,其尺寸为d*D*T65mm*100mm*27mm,所以这两段轴的直径为65mm。 安装蜗轮的轴段E段设计其直径为68mm,同时为了对蜗轮进行定位,在其右端设计一轴肩,即F段直径为74mm,长为10mm, 为了对称布置各个零件,设计蜗轮处于轴的中间位置,两偏心圆中心之间的距离为400mm,同时设计蜗轮和偏心圆间的轴承处于两者中间位置,综合蜗轮的宽度、偏心圆宽度及轴承33013的宽度,设计E段轴的长度为127mm,G段轴的长度为35mm,D、H段长度为99mm,C、I段长度为159mm。 轴上零件的周向定位: 链轮、偏心圆及蜗轮与轴的周想定位均采用普通平键连接,按照B、J段的直径查手册得平键的尺寸b*h*L16mm*10mm*40mm。依据C、I段轴的直径查手册得平键尺寸b*h*L18mm*11mm*25mm。蜗轮与轴的连接键尺寸为b*h*L20mm*12mm*70mm。为了保证链轮、偏心圆、蜗轮与轴的配合有良好的对中性,选择该三处连接的配合为H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过度配合来保证的,此处选轴的尺寸公差为m6。 轴上圆角和倒角尺寸: 轴上倒角为1*45o,轴肩圆角为1*45o。 轴的其他具体尺寸详见零件图。 3.2.9夹紧装置设计 送料机构通过夹紧装置夹紧纸板,再由双列链条带动夹紧装置送到加工位置。夹紧装置设计在一木板上安装弹簧片,在送料口处弹簧片张开,加紧纸板,在出料口处弹簧片张开,纸板掉落。夹紧装置的设计如图3-11: 图3-11 弹簧片选用材料锡青铜(QSn4-3),如图3-12。在其下有一顶杆,为减少摩擦损耗,在顶杆端安装一滑动轴承,曲柄与不完全齿轮机构的主动轮轴一起转动。当顶杆被连杆上的轴承顶开时,放置纸板,然后弹簧片放下,夹紧纸板。当夹紧装置走到出料口时,在其下放安装一固定轴承,当夹紧装置走到出料口时,顶杆被顶起,纸板自动落下。 图3-12第四章 总结 本设计是通过对半自动平压模切机的理论方面的可行性计算及查阅各种参考资料,经过两个多月的努力而完成的。这当中凝结了老师的关心同学的帮助和自己的心血。 在设计中,我首先按老师的要求参阅了大量相关方面的资料,并从网上查找了许多关于半自动平压模切机的最新发展情况,通过这些资料我知道了该方面的许多知识,并对半自动平压模切机有了初步的了解。模切机虽只是轻工业机械,但它的发展是很迅速的,到今天由于科技的带动,已向半自动和自动化的方向发展。本文就是关于半自动平压模切机的设计。但本文所涉及的只是传动部件及冲压部件,这是半自动平压模切机的基础部件,因此并不能忽视它的设计! 由于这些零部件已发展到了相当高的水平,所以在设计中主要是采取传统的方法,从而使我巩固以前所学的知识,了解设计的基本步骤和方法,从而为以后的工作打下基础。我在方案设计中首先设计出三中常用的方案,从中选出最优的方案,为我接下来的设计提供一条路线。在接下来的工作中,我通过前面的方案选择,选择电动机并计算各动力参数,为我后面的执行机构和传动机构的设计打下基础。在选择传动机构和工作部件的过程中,我运用个方面知识进行计算,并通过材料的许用应力选择材料、计算各部件的尺寸,最后完成设计。在整个设计前期需清楚机器的运动循环关系,因此需画出运动循环图,在定下运动方案后,就要清楚机构的简图。在计算完成后就要画出装配图。这就是我的整个设计过程。正是这个过程,使我发现了自己的不足,从而查缺补漏,不断提高自己的能力。我觉得正是这三个月的设计使我的能力有了一个质的飞跃! 当然在设计中由于没有实践方面的经验,只是通过理论计算和查阅资料而设计的,因此在实际可行性方面可能会存在一定问题,因此不免会有不足之处,希望老师能给与指出。 第五章 外文翻译Valve arrangement for controlling the brake pressure in a vehicle hydraulic power-brake system Abstract: The invention provides a valve arrangement for controlling the brake pressure in a hydraulic power-brake system. By actuating a brake valve, a brake pressure proportional to the actuation force builds up in an outlet pressure chamber, with a first ball-seat valve. By displacing an actuation piston from its normal open position in which the outlet pressure chamber is connected to a r