电机转子嵌缘纸机设计

1、荆楚理工学院课程设计成果学院：机械工程学院班级：11级机制三班学生姓名：学号：设计地点（单位）：A1-301设计题目：电动机转子嵌绝缘纸机完成日期：2015年 1月 2日指导教师评语：成绩（五级记分制）： 教师签名：一、设计题目 TOC o 1-5 h z 原始数据及设计要求1工作原理1工艺动作过程1二、原动机的选择2三、拟定循环图 3四、执行机构的设计送纸机构的的设计4切纸、插纸机构的设计5推纸机构的设计9电机转子间隙转动机设计10五、传动方案的确定 11六、机械运动循环图 12七、机构的尺寸设计工作平台的尺寸设计13辗子的尺寸设计13凸轮的尺寸设计13推杆机构的尺寸设计15槽轮机构的尺寸设

2、计15八、总体安装图 17课程设计总结18参考文献19原始数据及设计要求? 每分钟嵌纸60次。? 电机转子尺寸：直径 D=60mm长度L=55mm? 工作台面离地面距离约 1000mm? 要求机构的结构尽量简单紧凑，工作可靠，噪声较小。工作原理为了提高电机转子空槽内嵌入绝缘纸的生产效率和工作质量，构思一种高效电机转子嵌绝缘纸机是很有必要的。电极转子嵌绝缘纸机嵌纸机械能成卷绝缘纸 控制信号工艺动作过程送纸：将一定宽度、卷成一卷的绝缘纸送一定量到位;切纸：按需要切下一段绝缘纸；插纸：将插刀对折切下的绝缘纸，插入空槽内；推纸：将插入槽内的绝缘纸推到要求的位置；间歇转动电机转子：间歇转动转子使之进入下

3、一工作循环。原始数据确定电极转子直径：50mm长度30mm插入槽的深度：20mm槽个数6个每张绝缘纸长40mm宽30mm平台离地面距离 1000mm:、原动机的选择名称机构特征优缺点及应用范围一般 异 步 电 动 机Y系列三 相异步电 动机该系列电动机能防 止水滴，灰尘，铁屑 或其他杂物侵入电机 内部，它是我国近年 来研制成功的节能型 电动机运行可靠寿命长，使用维护方便，性能优良， 体积小，质量轻，转动惯量小，用料省等适用于不含易燃，易爆或腐蚀性气体的场所和 无特殊性能要求的机械上，如：金属切削机床， 水泵，鼓风机，运输机械，矿山机械，搅拌机， 农业机械，食品机械等YZ,YZR系列起重 及冶金

4、用 三相异步 电动机采用封闭式外部风 冷机构具有较高的机械强度及过载能力，能承受经常 的机械冲击及振动，转动惯量小，过载能力大， 适用于经常快速启动及逆转，电气及机械制动的 场合，还适用于足过负荷，有显著振动和冲击的 设备，如：各种形式的起重，牵引机械及冶金设 备的电力拖动变速日止 升少电动机YD系歹U 变极多速 三相异步 电动机是取代JDQ系列变 级多速三相异步电动 机的更新换代产品， 其机械结构与丫系列 相同具有双速，三速，四速三种调整范围，转速可 逐级调节，适用于各式万能和专用金属切削机床， 木工机床以及起重传动设备等需要多级调速传动 的装置，还可驱动高频发电机，借以改变高频电 动机的转

5、速防爆 异步 电动 机YR JAO2系列防爆 异步电机结构与丫系列相似， 为了满足防暴，适当 加固具有运行可靠，使用安全，寿命长，维修方便， 性能优良，重量轻，体积小，转动惯量小和用料 省等优点。过附十具有爆炸危险性混合物的场所电磁 调速 三相 异步 电动 机YCD电磁 调速三相 异步电动 机有组合式和整体式 两种结构。这两种调 速电动机均为防护 式，空气自冷，卧式 安装，且无碳刷，集 电环等滑动接触部件具有结构简单，可靠，速度调节均匀平滑，无失控区，使用维护方便等优点。 对于启动力矩高， 惯性大的负载有缓冲启动的作用，同时有防止过 载等保护作用。适用于恒转矩负载的速度调节和 张力控制的场合。

6、更适用于鼓风机和泵类负载场 合。它广泛用于纺织，印染，水泥，造纸，印刷， 食品，冶金，橡胶，塑料，制糖，搅拌，鼓风， 水泵，纤维，线缆等工业部门，作动力，传输， 自控用等直流 电动 机Z4系列直流电动 机采用多角形结构， 仝间利用率同。7E了 磁扼为叠片式，磁极 安装有准确定位，因 而换向良好具有运行可靠，技术经济指标较高，用料省， 体积小，质量轻，性能好，工艺先进合理，广泛 用于金属切削机床和造纸，水泥，钢铁，染织等 部门控 制 电 机BF系列 步进电动 机步进电动机的机械 角位移与脉冲数量严 格成正比，以改变脉 冲频率实现调速BF系列步进电动机具有定位精度高，同步运行 特性好，调速范围宽，

7、能快速启动，反转和定位 等特点，广泛应用于数控机床， 计算机外围设备， 各种自动控制装置，自动调节仪表装置中作执行 和驱动元件SL系列 交流伺服 电机SL系列交流伺服电 机为鼠笼转子式两相 伺服电动机其功用是将电信号转变为轴上的机械转矩。它 具有良好的可控性，启动和制动迅速，无自转现 象，电机运行平稳。转速随转矩的增加而均匀卜 降。本系列伺服电动机广泛用于自动控制随动系 统和计算机技术装置中作执行元件SZ系列 直流伺服 电机SL系列直流伺服电 机系电磁式直流伺服 电机它具有机械特性，调节特性线性度好。调速范 围广，启动转矩大等优点。广泛用于自动控制系 统中作执行元件，亦可作驱动元件表 1.2-

8、1根据各种电动机特点和应用范围， 以及设计的电动机转子嵌绝缘纸机的结构特点，工作环境等各方面的综合因素，为很好的满足此机构的要求，我们选取Y160M2-8型电动机, 转速 n=720r/min,功率 p=5.5kw,功率因数 cos8 =0.74。、拟定循环图四、执行机构的设计4.1送纸机构的设计滚动摩擦递纸机构：由于有平台支撑，只需几个滚子来传送绝缘纸，且用橡胶制作可起到压住绝缘纸便于切纸，插纸的作用。链动传递纸机构：与平台有所冲突，且难以压住绝缘纸。使切刀插刀不能正常工作。故选滚动摩擦递纸机构送纸机构采用滚动摩擦递纸机构，如图4.1-1图 4.1-14.2切纸、插纸机构的设计方案一：同平台

9、曲柄滑块机构图 4.2-1如图4.2-1所示，此方案中切刀和插刀在同一平台中工作。优点：机构较小巧缺点：虽然调整切刀长度可以使两机构达到同步工作，但切刀右边没有固定纸的机构，固难以顺利切纸，若加固纸机构则插刀对折纸又有困难，较难两全。且动力机构相靠太近易产生干扰万案一异平台凸轮机构如图4.2-2所示，此方案中切刀和插刀在不同平台工作，且由一凸轮带动两刀同步运动。优点：同步性较好。切刀切下的绝缘纸在滚轮下一周期内传送到后半个平台让插刀对折。互相没有干扰图 4.2-2万案二异平台曲柄滑块机构图 4.2-3如图4.2-3所示，此方案中切刀和插刀在不同平台工作，由两个曲柄滑块机构带动 一块架着插刀和切

10、刀的板面工作。优点：插刀用曲柄滑块机构可有急回特性，切纸刀用凸轮机构设计简单，运动精度较高.可以扬长避短，生产效率相对较高。缺点：由于插刀和切纸刀机构不同，所以轴心不在同一条直线上.传动机构设计比较困难 ，同时传动效率也会降低。凸轮机构凸轮机构的最大优点是：只要适当地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规律，而且机构简单紧凑.凸轮机构的缺点是：凸轮廓线与推杆之间为点，线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合.且不适合高速运动 因此：切纸，插纸，推纸机构选用凸轮机构4.3推纸机构的设计曲柄滑块机构曲柄滑块机构是连杆机构的一种，连杆机构的一些传动特点：1）连杆机构中的运动副

11、一般均为低副（因此，连杆机构也称低副机构）。低副两运动副元素为面接触，压强较小，故可承受较大的载荷，有利于润滑，磨损较小，此外，运动副元素的几何形状较简单，便于加工制造。2）在连杆机构中，当原动件的运动规律不变，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到 不同的运动规律。3）在连杆机构中，连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线（称为连杆曲线），其形状还随着各构件相对长度的改变而改变，从而得到形式众多的连杆曲线，我们可以利用这些曲线来满足不同轨迹的设计要求。此外，连杆机构还可以很方便地用来达到增力，扩大行程和实现远距离传动等目的。推纸机构选择曲柄滑块机构如图4.3-1所示图 4.3-14.4电机转子间

12、隙转动机设计、4 ):万案一槽轮机构的特点：槽轮机构的优点：结构简单，外形尺寸小，其机械效率高，并能较平稳地、间歇地进行转 位。缺点：因传动时尚存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合。万案一棘轮机构的特点：棘轮机构的优点：结构简单，制造方便，运动可靠；而且棘轮轴每次转过角度的大小可以 在较大范围内调节。缺点：工作时有较大的冲击和噪声，而且运动精度较差.所以棘轮机构常用于速度较低和 载荷不大的场合。方案方案三：不完全齿轮机构优点：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。分析了以上机构方案，由于槽轮机构方案在总体性能上要优于其余机

13、构，故我们选择槽 轮机构方案为最终设计方案。五、传动方案的确定传动装置的类型及特点常见的机械传动装置有带传动、齿轮传动、链传动。其特点和性能如表 5.1所示表5.1类别带传动齿轮传动链传动特点轴间距范围大，工作平稳、噪声小、能缓和冲击， 吸收震动，摩擦性带传动 有过载保护作用，结构简 单、成本低、安装要求不 高，外廓尺寸较大。摩擦 型带有滑动，不能用于分 度链，由于带的摩擦起点 ,不宜用于易燃易爆的地 方，轴和轴承上的作用力 大，带的寿命比较短。承载能力和速度范围 大，传动比恒定，采用行星 传动可狄得很大的传动 比，外廓尺寸小，工作 可靠，效率局。制造和 安装精度要求高，精度 低时，运转有噪音

14、，无 过载保护作用。轴间距范围大，传动比恒 定，链条组成件间形成的 油膜能吸震 对恶劣环境 有一定的适应能力，工作 可靠，作用在轴上的载荷 小，运转的瞬时速度不平 均。高速时不如带传动平 稳，齿形键较好，链条工 作时，特别是因磨损产生 伸长以后，容易引起共振， 因而需增设张紧和减震装置。效率平带 0.940.98V 带 0.900.94同步带0.960.98与速度和制造精度有美圆柱齿轮直齿 0.950.98斜齿和螺旋齿0.960.99圆锥齿轮直齿 0.950.97曲线齿0.960.98滚子链v=10m/s 0.92 -0.96因此采用带传动和此轮传动。六、机械运动循环图6.1电机转子嵌绝缘纸的

15、工作过程成卷的绝缘纸经过辐子被送到工作平台 ，切纸机向下运动，切下绝缘纸，然后返回.绝缘纸在 下个周期继续向前运动，插纸机向下运动，然后返回，对折的纸被送到槽内.电机转子转过 六十度，插纸的同时推纸机向下运动，把纸推入槽内.0. 25T0, 5T 0. 751七、机构尺寸的设计工作平台的尺寸设计我们的工作平台长度为 120mm其中每张绝缘纸的长度为 40mm宽度为30mm所以平台的40mnffi于切纸，40mnffi于插纸，多余的部分用于放置绝缘纸,平台宽为50mm辐子的尺寸的设计我们把辐子的周长设计为240mm这样的话，辐子每转六分之一周可以送纸40mm凸轮的设计1.凸轮机构类型与基本尺寸的

16、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 (0890);s=14-14sin4/3(8 -157.5)基圆半径：55mm2、凸轮曲线的计算凸轮曲线参数方程：x=(r0+s)sin 6 +(ds/d 6 )cos 6y=(r0+s)cos 6 -(ds/d 6 )sin 6凸轮设计凸轮基圆直径为110mm推杆行程为27mm且凸轮转过兀弧度时水平推杆以余弦加速度运动, 后兀弧度水平推杆位移不变。从动件推程作简谐运动的运动方程为V2i sina?2 t212 cos从动件在回程作简谐运动的运动方程为V2a2h .1 cos2 h27h2 2 12cos2 2h .1 cos2 h

17、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。10mm连杆长度推杆机构尺寸的设计我们把推纸机构同样设计为曲柄滑块机构，曲柄滑块机构中曲柄长度为为20mm这样使滑块的推程为 20mm机构的体积相对较小。槽轮机构的尺寸设计其主动拨盘大径为 40mm,小径为10mm,圆销直径为5mm,槽轮设计为6个槽，其大径为86.6mm,小径为10mm,槽深为33.3mm ,这样可以使得主动拨盘工作一周，从动槽轮转60度。槽轮的转速为 n1=60/6=10r/min则拨盘的转速为

18、 10*6=60r/min已知所选的电动机为 720r/min ,则得到总传动比i=12只需要设计两对外啮合的齿轮即可满足所需的要求1、取 Z1=20,m=2 ,则得 Z2=60,m=2.i12=3;2、去 Z2=18,m=2,则的 Z3=72,m=2. i23=4;即有i13=12 如图7.5-1所示齿轮齿数模数（mm）压力角（度）Z120220Z260220Z2，18220Z372220表 7.5-1传送带传动比例选择i=1八、总体安装图课程设计总结这次的课程设计虽然跨的时间很长，但这也使我有更的时间去查询资料，把这次的课程设计作的更加的详细，这也使我学到了很多的知识。首先，作为一个设计者应该对机构能实现的功能有充分的理解和掌握。在进行设计时，一定要注意各个机构在时间和空间上动作的协调性和一致性，同时再设计机构时应该从工作需要的角度出发进行设计。其次，我认识到设计是一个持续的工作，从提出方案到最后整体设计的完成需要充分的考虑。我们在进行设计时不断的发现问题，解决问题，在这个过程中获得了极大提高。虽然在这次的课程设计中出现了不少的错误，但