铜锭质量鉴定翻转平台设计及运动仿真

1、目 录插图清单表格清单摘 要Abstract第1章 绪论- 1 -1.1 引言- 1 -1.2 课题研究的目的和意义- 1 -1.3 同类设备的发展状况- 1 -第2章 翻转平台的总体设计- 6 -2.1 机械设计过程- 6 -2.2 翻转平台设计步骤- 7 -第3章 翻转平台的具体设计- 9 -3.1初始参数的拟定- 9 -3.2机构的选择及各部分采用形式的确定- 9 -3.3铜锭翻转过程分析- 12 -3.4翻转平台的设计选用- 12 -第4章 翻转平台的相关说明- 14 -4.1 安装调试说明- 14 -4.2 操作说明- 14 -4.3 日常保养- 14 -4.4 翻转平台的缺点- 1

2、4 -第5章 翻转平台的建模与运动仿真- 16 -5.1 主要零件的三维建模- 16 -5.2 翻转机构的运动仿真- 18 -第6章 总结与展望- 20 -6.1 全文总结- 20 -参考文献- 21 -致 谢- 22 -插图清单图1-1 新型软轴卷扬提升机构2图1-2 提模机构主框架结构简图3图1-3 地下垃圾桶提升机构简图4图1-4 长江航标浮筒清洗装置4图1-5 机构运动简图4图2-1 机械产品设计进程6图3-1 链式翻转机构10图3-2 推举式翻转机构10图3-3 框架式翻转机构11图3-4 翻转机构起始位置12图3-5 翻转机构最终位置12图5-1 曲柄116图5-2 连杆316图5

3、-3 连杆417图5-4 翻转板517图5-5 翻转机构18图5-6 位移曲线18图5-7 速度曲线19图5-8 加速度曲线19表格清单表3-1 翻转变位机构9铜锭质量鉴定翻转平台设计及运动仿真摘 要翻转机构已经普遍存在于社会生产中，有着各式各样的种类，例如框架式、头尾架式、链式，也有各式各样的用途。本文主要阐述了铜锭质量鉴定翻转平台的设计过程，设计包括其主要部分翻转机构的设计，还大概描述了其他部分诸如底座框架、支架的设计。针对生产流水线上铜锭质量大规模鉴定而设计的翻转平台，对其翻转机构的翻转中心、翻转速度、夹紧形式进行了考虑。翻转平台是由电动机来提供驱动力的，并且驱动力通过曲柄传递给四杆机构

4、来带动翻转板的运动使得铜锭能够翻转。同时对翻转平板按照一定的比例使用了UG进行建模，对其各个部件进行组合转配，并对翻转板作了运动仿真，根据设定的初始参数测绘出位移、速度、加速度曲线图。关键字：铜锭；翻转机构；运动仿真Copper ingots qualification flip platform design and motion simulationAbstractFlip agencies have ubiquitous in social production, has a wide variety of species, such as frame, head and tail fr

5、ame, chain, there are a variety of purposes. This article focuses on the identification of copper ingots quality flip-platform design process, including the design of the main part of the design tilting mechanism, but also about the other parts, such as described in the base frame, frame design. For

6、 large-scale copper ingots mass production line is designed to identify the flip platform flip center of its turnover mechanism, flip speed, clamping form considered. Flip the platform is to provide the driving force from the motor, and the driving force is transmitted through the crank to drive the

7、 movement of four-bar mechanism to flip the board makes copper ingots can be flipped. Flip plate while using a certain percentage according to UG modeling, combined with their respective transfer member, and the plates were inverted motion simulation, the initial parameter setting according to the m

8、apping of displacement, velocity and acceleration curves.Keywords: Copper ingots; flip mechanism; motion simulation第1章 绪论1.1 引言随着当今社会不断的快速发展进步，高效率的利用能源成为人们日益重视的问题。能源的有效利用不仅可以削减垃圾污染废弃物的排放量，使得国家也有一定的资格竞争于世界之林，同时也与社会和谐发展的主题相符合。铜锭质量鉴定翻转机构的设计是一个高效率的机械产品，采用电动机连接连杆机构，实现铜锭的翻转，从而获得所需的加工要求，进行更进一步的生产，操作简单使用方便，

9、能够使得工人不再需要手动翻转工件，节省了资源，缩减了人们的工作强度。最重要的是铜锭质量鉴定翻转机构能够有效地节省能源，与现今社会和谐发展的主题相符，在伴随着能源不断匮乏的大前提下，加工制造的水平有着显著的提高，相信铜锭质量鉴定翻转机构的应用会越来越广。1.2 课题研究的目的和意义随着经济的迅速发展，基础建设迅猛增长，对各类工程机械的要求大幅增加。在铜锭质量鉴定流程中，翻转平台具有重要的地位，在此计划中要求是铜锭180°的翻转，以便于检测质量。为了使得安装的铜锭具有较高的安装质量，因此必须对相应安装设备作出能够提高生产效率以及生产质量的严格要求，在铜锭质量鉴定过程中，铜锭需做大幅度翻转

10、，相对于以前或者一些规模相对较小的工厂常规的操作流程是使用吊车来吊起铜锭，然后提高铜锭的一端缓慢行动再放下来来达到翻转铜锭的目的，对于铜锭这个工件来说，这类操作方法不太适用，需要受到行车能够吊起最高高度的限度。另一种是挂在翻转机上来翻转，但这种方法由于工件旋转直径较大，夹紧位置高，操作安全性较差。还存在一种方法翻转形式好比于翻书一样，翻转的形式虽然可以有操作位置较低的要求，但是它需要占有的较大的空间，若是先进行低位置的装夹，再使得工件提升到一定的位置后再来翻转，等实现后再再进行下降拆卸，导致生产效率低下，而装置的成本则过高。经研究表明，铜锭翻转的过程有着明显的安全隐患，在机械制造等领域大量存在

11、。针对该情况，设计铜锭质量鉴定翻转平台，适用于铜锭的翻转，在使用操作过程中，安全可靠，操作简单。1.3 同类设备的发展状况翻转机构，当今存在各种各样的类型，如头尾架式、链式、环式、推举式、框架式等，已广泛存在于社会生产中，并能够实现各种工件的翻转运动。虽然目前国内存在着能够制造出系列标准的头尾架式翻转机构的工厂，然而大部分翻转机构还未有统一的规格，未形成系列。此外，自动电焊机所操作的翻转机构大部分为框架式以及推举式，这在中国和国外都能够连续生产，它们都是基于对点位的控制，根据所要翻转的具体任务来决定点数的多少，但2点(每隔180°)、4点（每隔90°）、8点（每隔45

12、76;）为其主要的操作点数，翻转机构的速度有恒速也有变速，恒速的比较多，但也有变速的。主要有两种形式的提升机构如机械式以及液压式，各种各类的提升设备均已有较为完善的标准系列。本篇毕业论文简单的说明下机械与液压这两类提升机构的区别以及各自在社会生产中的相关运用。1.3.1 起升机构的组成起升机构有机械式和液压式这两种。机械式起升机构包括：（1）啮合式驱动装置a）用于主要为提升件货的绳索卷绕式起升机构b）用于双绳或四绳抓斗的绳索卷绕式起升机构c）链条卷绕式起升机构。d）螺杆或针齿条以及齿条起升机构（2）驱绳轮起升机构的摩擦式驱动装置液压式起升机构：a)缸起升机构b)压马达驱动的绳索卷绕起升机构1.

13、3.2 机械式起升机构的应用TDR-80型单晶炉中就有种新型的提升机构软轴卷扬提升机构，在专门的半导体生产中具有重要的位置，为生产提供了便利。如图1-1所示：图1-1新型软轴卷扬提升机构主箱体1在设备中主要起着密封和支撑设备的作用，减速器与传动轴2通过花键相连接，花键的主要特点是它的槽比较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱比较少，而且花键的齿数比较多，它的接触面积比较大，因而可承受较大的载荷，同时轴上零件与轴的对中性好，导向性好，所以经常适用于定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接的场合，对本设备来说就比较实用。力矩通过花键传递到轴2上，在通过轴2带动其他构件旋转，因此当花键受力而使

14、得卷扬轮开始转动的时侯，螺纹套也同样受力矩的作用转动，但由于限位开关11的作用，使得一些部件固定不动，因此卷扬轮就只能被牵引螺纹套拖着形容方向滑动。新式的软轴提升机构和传统的卷扬提升机构的主要不同表现在新型提升机构的提拉过程是以卷扬提升来实现的，在提升的过程中还能作水平移动，不仅方便快捷，而且还保证了机构的对中性和稳定性。图1-2为EGI.TM 设备的提模机构，它的每个单元的结构都一样，能够随水塔筒壁上升而上升是应为它的各个单元都通过某种加工方式浇注在混凝土的水塔筒壁上，常见于火力发电厂的冷却水塔中。图1-2 提模机构主框架结构简图该系统提升机构由主架1、滑动套架2、承重销3、提升丝杆4、轨道

15、5、电动机及涡轮减速器6、支腿7、对拉螺栓8、伸缩斜拉杆10小平台、伸缩斜拉杆、蜗轮减速器、安全螺帽等组成。滑动套架的侧边能够与主架弦杆相联，上面由勾轮和轨道相联接，下面的则和提升丝杆铰接。减速器的蜗轮与蜗杆相啮合，下部分则使用弹性安全销和安全螺帽两个零件相连。安全螺帽具有十分重要的作用，它可以防止主架因蜗轮内牙被剪断时而下坠和当系统过载时安全螺帽与蜗轮的抱死。众所周知，普通的垃圾箱不仅比较占地方，而且垃圾污染物容易粘连在桶壁上，不容易清楚，积累过多，垃圾就会变质，发出恶臭味，令人难你忍受，影响了广大市民群众的生活，同时也影响了市容市貌，违背了和谐发展的主题。而下方的新型底下垃圾桶具有机械结构

16、简单、耐用、成本低等卓越的特点，操作简单方便快捷，可以节约资源，提高生产率，也降低了环卫工人的工作强度。图1-3 地下垃圾桶提升机构简图该新型底下垃圾桶提升机构具有三个结构：省力结构、减速结构、附件。提升机构由链轮、滑轮组、滚筒和底板组成。两组链轮经由链条相联接，运行提升机构时，清洁工摇转摇柄使得链轮1旋转，而链轮1将转矩经由链条传递到链轮2上，使得链轮2转动，与链轮2在一根轴上的滚筒4也随之转动，滚筒4通过钢丝绳的缠绕带动底板的升降，达成目的，完成任务。1.3.3 液压式起升机构的应用如图1-4是名为长江航标浮筒清洗设备中的工作臂液压提升机构，其中运用到了平行四边形结构，它能够按比例放大工作

17、行程，大量被应用于各种各样的液压升降装置中，在提升机构中占有很重要的一部分。图1-4 长江航标浮筒清洗装置 图1-5 机构运动简图长江航标浮筒清洗装置可以有效率的完成清洗浮筒表面的任务，具有方便、简洁、高效的特点。装置的工作臂上有很多用于清洗的栓子，通过刷子的旋转和摆动以及工作臂的上下升降来完成。而工作臂的上下行动是由平行四边形结构通过液压缸来带动的。平行四边形结构为轴对称图形，两边受力相同，其运动形式相同，能够实现两液压缸的机械同步运动，提高了行程约为6倍。安全、简便、快捷、牢固是平行四边形提升机构主要的优势。它的机构非常简单容易制造，而且维修方便，性价比较高，而且能够改动的范围较大，适用于

18、各种场合，各式各样的工作环境，有时还可以采用单个液压缸来完成工作，能节省资源。总的来说平行四边形机构非常适用。1.3.4 两种机构的比较机械式提升机构与液压式提升机构相比较，可以看出机械式提升机构的整体机构比较复杂，但是可以有着很高的提升行程，而液压式提升机构由液压提供动力，具有运行稳定，承载能力强，易于实现无级调速和过载保护的优点，同时与机械式提升机构相比，液压式提升机构的使用寿命明显较长。但是液压式提升机构有着液压机构的通病，那就是环境的变化温度的升高对油液的影响较为严重，同时还要注意液压油的泄漏问题，容易造成环境污染和工件的损坏。然后，机械式提升机构升降工件通常采用提高的方式，与之相比液

19、压式提升机构采用的就是推高的方式来提升工件。所以我们选择哪种提升机构就要根据所处的环境、人员以及工作上的要求，注意机械式提升机构和液压式提升机构之间的区别，以及它们的优缺点，这样会有利于我们有着更好的判断。第2章 翻转平台的总体设计2.1 机械设计过程人们在不同的社会阶段，基于对美好生活的追求，期望获得更加方便快捷的生产方式，因此便有了各种各样的要求，但凡一个个要求被满足时，人们又会在原有基础上萌发新的想法。而设计的目的就是为了满足人们连续不间断提出的要求，使人们的生活质量变得更高，是人们驾驭自然、改变自然的活动之一。而设计的流程主要指的是从获得设计任务、明确设计要求到成功完成整个设计工作的全

20、流程。一个成功的任务不仅要有明确的目标，还要能有针对设计工作的具体步骤来制定出的计划和安排，称为设计进程。产品规划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段为常用的设计机械产品中的四阶段。关系如图2-1所示。明确设计要求任务产品规划原理方案设计技术设计施工设计试验试制投产 图2-1 机械产品设计进程第一个阶段是产品规划阶段，主要是通过各种各样的渠道例如市场、网络、社会环境、现阶段技术发展状况来制定可以操作的要就报告和设计需求状况表，一些大致情况已在第一章绪论中叙说过了。第二阶段方案设计阶段是设计过程最为重要的一个阶段，工作人员根据设计需求状况表的各项指示，充分的运用自己所学的知识和经验以及

21、在第一阶段所收集的资料，合理的设计出满足我们所提出的需求的合理解答方案。然后根据更进一步的审核、测试，在原有基础上再进行修改，直至定出比较完善的方案。2.2 翻转平台设计步骤当今世界，翻转平台的应用越来越广泛，在各个领域都有其身影。对于铜锭质量鉴定翻转平台来说，在铜锭鉴定生产这块尤为重要，生产流水线上铜锭暴露在空气中的五个面容易鉴定，但是底部却无法鉴定，如果不具备翻转机构，只能靠人工操作吊车进行翻转，不仅耗时、费力，而且容易发生对铜锭的损坏，不利于生产的进行。所以，设计出一个好的铜锭质量翻转平台就显得格外的重要。2.2.1 设计思路及步骤在铜锭质量鉴定工作台上，因为铜锭底部需要鉴定，所以考虑到

22、使用翻转平台是铜锭能够翻转180°以达到鉴定的目的。2.2.1.1 确定翻转中心铜锭质量鉴定翻转平台在翻转时，翻转中心越发显得格外重要，若翻转中心的位置确定的不恰当，则翻转机构在翻转时的惯性也就越大，还会出现翻转的速度不均匀，不容易翻转的情况，容易对机构造成冲击，引起机构的疲劳破坏，不利于操作，严重缩减了翻转机构的使用寿命。2.2.1.2 确定翻转形式虽然翻转平台较为普遍的翻转形式有手动翻转和动力翻转这两样，但是针对铜锭质量鉴定翻转平台来说，则毫不犹豫的选择动力翻转。因为作为翻转对象为重达5吨的铜锭，手动翻转虽具有灵活方便的特点，但是恐怕没有多人同时操作的话是无法完成的，效率又低，安

23、全系数也不高，所以不选择手动翻转。而动力翻转经常运用于大型零件上，它能够简单快捷的翻转完成，具有较高的效率，所以选择动力翻转。2.2.1.3 确定夹紧形式对于铜锭质量鉴定翻转平台来说，在翻转过程中夹紧铜锭是必要的，比较普遍的夹紧方式有手动夹紧和气动夹紧两种，根据铜锭质量鉴定翻转平台的具体环境来说，气动夹紧比较适合，相比于手动夹紧，气动夹紧更加方便快捷，能都在短时间内高效率的夹住铜锭，然后进行翻转，而且气动夹紧更加稳定、牢固。2.2.2 结构设计2.2.2.1 零件定位夹紧机构设计对于铜锭质量鉴定翻转平台来说，夹紧铜锭是至关重要的，与其他的机构相比较，铜锭质量鉴定翻转平台的夹紧不仅仅只满足其夹紧

24、要求就可以了，还要有几个方面需要考虑。一是对定位点的考虑，定位点的选择要合理，它的位置不能够影响翻转机构各个部位的安装和焊接，同时点位点尽可能选在铜锭的最大面上，这样的定位的不仅牢固，而且对铜锭的表面质量影响较小。二是对翻转速度的考虑，夹紧力的大小于各种各样的因素都有关联，而翻转速度的大小占了很大一部分比重，翻转速度过快，惯性大，若无强大的夹紧力，会使得铜锭脱离翻转板，发生危险，因此一定要注意翻转速度的大小。三是铜锭自身的重量，在此毕业设计中，铜锭的质量要求为5吨，属于较重的工件，所以在翻转过程中，铜锭像某些方向的力还是比较大的，需要的夹紧的夹紧力也应当施加的较大，防止铜锭脱落。 四是考虑突发

25、事件的影响，在翻转过程中经常会遇到突发事件，在这样情况下，铜锭质量鉴定翻转平台的安全性就会受到质疑。对上述影响进行整理，我们应当选择合适的夹紧机构，来防止各种情况各种事件的发生。2.2.2.3 限位机构设计为了使得铜锭质量鉴定翻转平台的每次翻转都能够使得铜锭落在要求的位置上，只靠那些夹紧装置和驱动机构是万万不能的，所以我们还应当针对这种情况来选择合适的限位机构，例如插销限位机构和限位块限位机构就很适合。2.2.3 安全因素的考虑铜锭质量鉴定翻转平台在运用到实际生产上时，不仅要关注它的运行状态、工作产量等，还要注意它的安全性能，铜锭质量鉴定翻转平台主要有以下几点安全因素能够影响其安全性能。一是铜

26、锭质量鉴定翻转平台的翻转速度，翻转机构的翻转速度过快，惯性过大，若没有夹紧，会导致铜锭脱离翻转板，会导致安全事故的发生，依次翻转机构翻转的速度要有一定的限制，尽可能的取最佳的速度。 二是突发事故的影响对其安全性能的影响，若铜锭质量鉴定翻转平台在运转过程中，突然发生了停电或者某部件损坏的状况，而当发生这些情况时，翻转机构又处于90°的状态，那么铜锭突然脱落的几率就会大大发生，对翻转机构安全性能造成一定的影响。有必要做一些紧急措施来防止这类事件发生时造成危险。第3章 翻转平台的具体设计3.1初始参数的拟定翻转的铜锭要求为5吨，形状类似于板型，纯铜的密度是8.9(g/cm3)，经计算可得出

27、体积为562000cm3，初步确定铜锭的尺寸：长1200mm、宽1000mm、高450mm。翻转机构由一台翻转电机带动，要求能够实现铜锭的180°翻转，并保证在翻转开始时有短暂的停留。提升机构的最大提升高度为700mm。3.2机构的选择及各部分采用形式的确定3.2.1 翻转机构翻转机构的作用是使铜锭沿轴线转动或者是倾斜，从而获得所需的加工位置，以便于进一步的加工。在生产实际中最为常见的铜锭翻转机构有框架式、头尾架式、链式、环式、推举式等。表3-1翻转变位机构形 式变位速度驱动方式使 用 场 合框架式恒定机电或液压适用于板型类结构以及桁架类结构的工件进行翻转头尾架式可调机电适用于轴类机

28、构以及椭圆形类结构的工件进行翻转链式恒定机电适用于在定位过后，其自身刚度很高的梁住型工件进行翻转环式恒定机电适用于在定位焊过后，其自身刚度很高的梁住型工件进行翻转。在大型构件的成批翻转中可常见。推举式恒定液压适用于各类构件的倾斜。装配以及焊接可于同一平台上进行不同的机构的具有不同的使用场合，对于这几种机构作出比较，来确定最终采用的机构形式为框架式。1链式翻转机构链式翻转机构结构形式如图3-1。图3-1链式翻转机构从图中可以看出，链式翻转机构由链轮1、链条2、工件3、支架4、张紧轮5所组成。这个链式翻转机构结构较为简单，制造较为容易，操作也比较方便。但是由于运用了大量的链条了参与翻转工作，所以要

29、时刻注意链条的磨损状况，同时大规模的使用链条，使得翻转过程中的铜锭质量得不到保证，因此并不采用这个翻转机构。2推举式翻转机构推举式翻转机构结构如图3-2。图3-2 推举式翻转机构从图中可以看出推举式翻转机构由翻转工作台1、推拉式轴销2、举升液压缸3构成的。此类翻转机构的机构也比较简单，造价便宜，操作也比较简单，而且大多数不同的工件类型都能被翻转，但是这类机构每次允许翻转的角度只有90°，翻转还需要做复位运动使得效率变低。3框架式翻转机构框架式翻转机构结构形式如图3-3。 图3-3 框架式翻转机构框架式翻转机构主要由电机、杆件、架体等组成。它通过电机带动双曲柄然后驱动两个四杆机构达到铜

30、锭翻转的目的。两个翻转板实际上就是四杆机构中第四杆的加长。四杆机构中的连杆的长短比例通过计算获得，以便使两个翻转板能同时上升到稍稍偏离垂直线的一个位置上，通过平板工件的动量使其从一个翻转板移到另一个翻转板上。框架式翻转机构结构比较简单，制造容易，成本低，容易维修，而且能翻转的工件种类也较多，但一般都用它作板型工件的翻转，能承受较大区间范围的工件重量，框架式翻转机构能够作180°的翻转，翻转后工作台不需要复位。对于大角度的翻转效率较高。3.2.2 提升机构在第一章就已经说明了提升机构有机械式以及液压式两种，也已经对这两种机构进行了比较。现在来选择较为实用的提升机构。机械式提升机构通常是

31、以省力的钢丝绳滑轮组作为执行构件的，所以可以有较大的提升范围，滑轮组一般使用定滑轮、定滑轮和动滑轮、双联滑轮组（四分支）、双联滑轮组（八分支）等 几种形式。另外在机械式提升机构中，也有采用齿轮和齿条进行提升，但采用这种机构的设备一般只适用于小型货物、轻载情况下的提升作业。液压式提升机构也是常用提升机构中的一种。它采用液压作为动力源。包括有使用液压马达，其执行提升的机构同机械式。还有采用液压缸进行提升。由于液压缸的行程有限，对于较大行程的提升都设计有增加行程的装置，如X形的支架。因此，液压式提升机构多用于升降台、汽车翻斗等不需要很大行程，但却有较大载重的设备中。机械式提升机构的整体机构比较复杂，

32、但是可以有着很高的提升行程，而液压式提升机构由液压提供动力，具有运行稳定，承载能力强，易于实现无级调速和过载保护的优点，同时与机械式提升机构相比，液压式提升机构的使用寿命明显较长。但是液压式提升机构有着液压机构的通病，那就是环境的变化温度的升高对油液的影响较为严重，同时还要注意液压油的泄漏问题，容易造成环境污染和工件的损坏。由于铜锭质量鉴定翻转平台不需要较大的提升行程，而且对于稳定性要求较高，又因为在相同的驱动功率下，液压明显比机械更占有优势，它的质量更轻，体积也相对较小。因此选择液压缸来推动提升机构。所以最终选择液压式提升机构。3.3铜锭翻转过程分析当铜锭被放入翻转板中时，处于如图3-4所示

33、的状态，电机启动，带动曲柄1和曲柄2做逆时针的旋转，同时曲柄1和曲柄2分别于连杆3和连杆4相连，带动两连杆运动，连杆与翻转板相连，因此做翻转运动。图3-4 翻转机构起始位置两翻转板受到连杆的力，向中间合拢，由于两曲柄的长度不等，位置不等，与之相连的连杆长度也不尽相同，因此两个相同形状的翻转板所作的运动不一样。左边的翻转板5翻转的角度大于右边的翻转板6，两个翻转板合拢时大概是垂直线偏右如图3-5所示，合拢时应为速度为零，尽量较少合拢时的动量，这不仅使得铜锭能够正常的进行的翻转鉴定，而且也保护了铜锭和翻转平台，避免受到冲击，延长寿命。图3-5 翻转机构最终位置3.4翻转平台的设计选用3.4.1 底

34、座框架的设计底座的框架确定由四块相同的钢来焊接而成，之所以要采用钢来作为框架，完全是因为钢的硬度和强度较高，同时韧度也还不错，所以设计的底座框架有较强的承载力，比较结实，寿命也会相对较长。由于是用焊接的方法将四块钢焊在一起，所以若长时间受到力的作用，就会在焊接处产生疲劳破坏，使得焊接处产生裂纹，如果继续使用的话，就会彻底断裂开来。因此为了延长寿命当在焊接处加固，在焊接处在焊上连接板就可以起到这样的作用。同时底座框架要确保能和地面有着良好的接触，因此有必要在承载翻转机构的地面上事安装好板材，也在底座上也装上相同的板材，每块板的四角分别用四颗螺钉固定，这样容易能够使得底座越发的牢不可破，不会轻易晃

35、动，不会对翻转机构的工作产生影响，同时也要预留安装支架时，需要订入调节螺钉的孔，以便于两者容易安装。3.4.2 支架的设计对底座设计的完成便进入了下一步的任务对支架的设计，支架的主要作用是在底座的基础上跟进一步的固定住翻转机构，使其保持水平性和平衡性。支架与底座之间靠调节螺钉固定后，再将组成支架的两块钢焊接在一起，使其成为一个整体，完成设计。第4章 翻转平台的相关说明4.1 安装调试说明翻转机构在制造完成需要经过一系列检测后才能够进行正常的工作使用。（1）调整机构的水平度 选定翻转机构落地位置，安装好底座，然后放置水平仪，根据水平仪的显示，调整支架上的螺钉，从而使得机构能够水平，符合使用要求。

36、（2）调整机构的平衡度在调整好水平度的基础上，发动电动机，观看翻转机构有无明显的偏斜或者是有较大的惯性冲击，这对翻转机构有较大的危害，影响使用寿命。根据目测以及工作者的经验来不断的进行调整，使得整个翻转机构在旋转时有着更好的平衡性。 4.2 操作说明（1）翻转机构各部位运行正常；（2）铜锭能够顺利的提升到翻转机构的翻转板上；（3）发动电机，曲柄转动，带动连杆运动，连杆连接翻转板，翻转板由初始位置向中间合拢，当两翻转板合拢后，铜锭转移到另一块翻转板上。实现铜锭的翻转；（4）电机反转，合拢的翻转板渐渐分开，完成一次翻转；（5）重复进行。4.3 日常保养定期的采用人工滴油的方式为轴承以及各旋转副添入

37、润滑油，同时也要检测各个固定件是否有滑动，以及曲柄、旋转副的磨损，以便及时修复或更换。重点关注连杆的损坏状况，连杆承受较大的应力，连杆的变形磨损会使得传动变得不稳定，影响合拢时铜锭的翻转。曲柄与连杆之间的转动有较大的力，应保持有良好的润滑状态，防止因润滑不足导致有较大的摩擦力，使得转动部分有较大的磨损，影响传动精度。4.4 翻转平台的缺点铜锭质量鉴定翻转平台是由框架和电机所组成的，在翻转过程中，连杆的作用至关重要，连杆的设计也应当注重，连杆尺寸过小，所能承受的应力极限也就过小，容易产生弯曲变形，连杆尺寸过大，质量就会增加，消耗更多的功，使效率降低。另外此翻转平台是通过精确计算各个曲柄与连杆之间

38、的比例而建成的。各个构件一经确定只能做设计的运动，若想更改设计中的运动，则四个构件就要重新计算，十分不便。而且构件的磨损极易影响运动精度。电机作为动力源，在启动和停止时容易产生动量冲击，而且带动曲柄的转动需要电机在短时间内具有较大的转矩，对电机的负荷较大，若改成由液压系统提供动力，由液压系统的优点可以看出，液压系统还是有较大的优势。1）液压传动可以输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的；2) 液压传动能很方便地实现无级调速，调速范围大，且可在系统运行过程中调速；3) 在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式

39、连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统；4) 液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向；5) 操作简单，调整控制方便，易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时，能方便地实现复杂的自动工作循环； 6) 液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长；7) 液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。第5章 翻转平台的建模与运动仿真5.1 主要零件的三维建模本章主要是通过UG软件对铜锭质量鉴定翻转机构进

40、行三维建模的。由于本设计所需绘制的零件结构比较简单，故在绘制过程中，将所有信息绘制在统一草图中，草图相对简单，和其特征轮廓基本相同，在论文中就不列出了，使用拉伸功能即可完成相关特征建模过程。设计的建模过程，装配过程以及运动仿真过程在UGNX8.5中完成。1翻转平台曲柄的三维建模过程及其模型建模过程：1）新建一模型文件QuBing1 2) 选择直接草图，快速进入默认平面(XY平面)进行草图绘制 3）完成草图 4）选择拉伸功能，进行相关设置，生成曲柄特征，见下图 5）保存文件，退出绘制。图5-1 曲柄1另一曲柄特征与其完全相同，故不予重复建模操作，在装配操作时重复加载QuBing2文件即可。2翻转

41、平台连杆3的三维建模过程及其模型建模过程：1）新建一模型文件LianGan3 2) 选择直接草图，快速进入默认平面进行草图绘制 3）完成草图 4）选择拉伸功能，进行相关设置，生成连杆3特征，见下图 5）保存文件，退出绘制。图5-2 连杆33翻转平台连杆4的三维建模过程及其模型建模过程：1）新建一模型文件LianGan4 2) 选择直接草图，快速进入默认平面进行草图绘制 3）完成草图 4）选择拉伸功能，进行相关设置，生成连杆4特征，见下图 5）保存文件，退出绘制。图5-3 连杆44翻转平台翻转板5、6的三维建模过程及其模型建模过程：1）新建一模型文件FanZhuanBan5 2) 选择直接草图，

42、快速进入默认平面进行草图绘制 3）完成草图 4）选择拉伸功能，进行相关设置，生成转板5特征，见下图 5）保存文件，退出绘制。图5-4 翻转板5另一转板特征与其基本相同，故不予重复建模操作，在装配操作时重复加载ZhuanBan6文件即可5翻转平台的装备图装配过程：1）新建一装配文件，命名为FanZhuanJiGou 2）加载上述所有建模特征 3）为方便施加装配约束，放置特征时全部选择 “选择原点” 功能。 4）使用“移动组件”功能对个特种进行适当位置调整，方便约束。 5）依次逐个对特征完成装配约束操作，最后总装配图如下：图5-5 翻转机构5.2 翻转机构的运动仿真仿真过程：1）在“开始”处选择运

43、动仿真，进入运动仿真模块。 2）将各个特征定义为连杆 3）在正确的位置定义各个旋转副（本设计涉及的主要是旋转副） 4）选择两个曲柄的旋转副，各施加驱动 5）新建算例，定义时间和求解步 6）求解 7）选择需要的数据，进行列表显示1翻转平台左翻转板5的位移曲线曲柄转动一定角度，通过连杆将曲柄的角度变化传递给翻板，翻板则围绕其旋转点进行旋转，从起始位置到终止位置，位移会出现以最高点。如图5-6所示，X轴为时间，Y轴为角位移。图5-6 位移曲线2翻转平台左翻转板5的速度曲线曲柄转动一定角度，通过连杆将曲柄的角度变化传递给翻板，翻板则围绕其旋转点进行旋转，从起始位置到终止位置，速度呈先加速后减速的趋势。

44、如图5-7所示，X轴为时间，Y轴为角速度。图5-7 速度曲线3翻转平台左翻转板5的加速度曲线曲柄转动一定角度，通过连杆将曲柄的角度变化传递给翻板，翻板则围绕其旋转点进行旋转，从起始位置到终止位置，加速度呈先加速后减速的趋势。如图5-7所示，X轴为时间，Y轴为角加速度。图5-8 加速度曲线第6章 总结6.1 全文总结随着当今社会不断地快速发展进步，经济逐渐的日益强盛，对于高效节能的呼吁也越来越强烈，以往的铜锭质量鉴定翻转机构要么很复杂、操作不易、成本较高、工作原理不尽人意，要么直接用极为简单的吊车来进行翻转，没有效率。本文对翻转机构提出了自己的方案。本文主要开展了以下工作：1、对于市场进行的调研，在设计方案还未确定时，对市场进行充分调查，深入到当地的铜业企业中，近距离观察正应用于工厂中的翻转机构，了解其优缺点并记录下来。2、资通过査阅大量文献资料最终确定设计的方案通过网络资源以及图书馆中的馆藏来了解和分析铜锭