高效电机转子嵌绝缘纸机说明书

设计题目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。市面上常见的绝缘纸如下图所示;图1绝缘纸几种常见的绝缘纸:木质绝缘纸：以木质纤维为主要原料，具有较好的物理强度和机械适应性，常用于高压电气设备绝缘和线圈包装。棉纤维绝缘纸：以棉为主要原料，具有良好的柔软性和稳定的电气性能，适用于电机、电器绝缘、印刷和绝缘垫等。麻纤维绝缘纸：以麻为主要原料，机械强度高、电绝缘能力好、耐水性和导热性能好，广泛应用于干式变压器、电动机、电器等领域。蕉麻纤维绝缘纸：由蕉麻纤维加工而成，柔软性好、电气性能稳定，常用于高压、超高压电力设备的绝缘和线圈包装。合成纤维绝缘纸：如Nomex纸（杜邦公司生产的耐热合成纤维纸），主要成分是芳香族聚酰胺，具有良好的热老化性能，可在220℃下长期使用，是H级的优良绝缘材料。设计任务1.按工艺动作要求拟定运动循环图。2.进行送纸，切纸，插纸，推纸，转子分度五个执行机构的选型。3.机械运动方案的评定和选择。4.按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。5.画出机械运动方案简图。6.对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。原始数据1.每分钟嵌纸86次。2.电机转子尺寸：直径D=48mm，长度L=45mm。3.工作台面离地面距离约1160mm。4.机构的结构尽量简单紧凑，工作可靠，噪声较小。工艺过程分析电机转子嵌绝缘纸机的工作目的是将绝缘纸镶嵌入电子转子中，使电机的转子和定子之间有了绝缘纸作用而避免工作时造成损坏。设计此机械的目的在于实现转子上下料、绝缘纸进料、成型裁切、插纸入槽、转换槽位等工作均由设备自动完成。工艺动作：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：将已有部分绝缘纸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一工作循环电机转子嵌绝缘纸机的运动循环图如下：图2运动循环图五．方案设计根据绝缘电机嵌绝缘纸机的工艺动作,可分为间歇送入机构,切纸机构,间歇转动机构。而且这些机构可以采用多种不同的机构形式。故运用形态学矩阵来加以选型。根据以上对工艺工程的分析，主要将其分成三个部分，分别是间歇送入机构,切纸机构,间歇转动机构。5.1间隙送入机构和切纸机构。根据以上功能原理图我们在间歇送入机构和切纸机构中拟定了3种方案。方案1：插刀和切纸机构同为曲柄滑块机构。方案2：插刀和切纸机构同为凸轮机构。方案3：插刀为曲柄滑块，切纸为凸轮机构。凸轮机构：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，宜磨损。曲柄滑块机构：优点：几何形状简单，易于加工，可承受较大载荷，磨损较小。方案1.插刀机构和切纸机构同为曲柄滑块机构的优点是间歇送入机构和切纸机构同周期转动，所以可用同轴传动，曲柄做成偏置，可有急回特性可以减少回程，提高生产效率。存在的缺点主要是机械效率低，误差较大，有惯性力，设计比较复杂。方案2.插刀机构和切纸机构同为凸轮机构的优点同样是可以同轴转动，容易设计加工，精度比较高。该方案的主要缺点是凸轮廓线与推杆之间为点或线接触，容易磨损，急回运动设计比较复杂。方案3.插刀为曲柄滑块机构有急回特性，切纸为凸轮机构。插刀机构采用曲柄滑块的主要优点是机构简单，制造容易，工作可靠和机械效率高，切纸机构采用凸轮机构设计简单，运动精度比较高，可以扬长避短，生产效率相对来说比较高。该方案的主要缺点是两个机构不同，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。综合以上分析，我们选用方案2作为整个机械结构的设计方案。执行机构的机构运动方案简图如下：图3插刀切刀机构简图5.2间隙转动机构在电机转子间隙转动机构方案种，我们主要考虑了三种设计方案，分别是：方案1：槽轮机构方案。方案2：棘轮机构方案。方案3：不完全齿轮机构方案。方案1.槽轮机构方案的优点有结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。主要缺点是槽轮在转动的过程中存在冲量，不适合高速场合。方案2.棘轮机构结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。主要的缺点是在工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差，适用于速度较低和载荷不大地的场合。方案3.不完全齿轮机构简单，制造容易，工作可靠，设计时运动静止时间可在较大的范围内变化，主要的缺点是有较大的冲击，只适用于低速轻载场合。经过以上机构方案的分析，由于槽轮机构方案在总体性能分析上要优于其余机构，所以最终选择槽轮机构作为最终的设计方案。槽轮机构的方案简图如下：图4槽轮机构图5.3方案确定送纸机构采用滚动摩擦递纸机构；切纸、插纸、推纸都采用凸轮机构；电机转子间隙转动机构采用槽轮机构。5.4功能分解6.机构设计与计算6.1凸轮机构的基本尺寸凸轮机构的推杆运动规律：s=0(0<δ<90);S=14-14sin[4/3(δ-157.5)];基圆半径=55；凸轮曲线的参数方程：X=(r0+s)sinδ+(ds/dδ)cosδ;Y=(r0+s)cosδ-(ds/dδ)sinδ;凸轮基圆直径是110mm,推杆形程是27mm,且凸轮转过180度弧度时水平推杆以余弦加速度运动，后面180度弧度水平推杆位移不变。图5凸轮运动曲线6.2执行机构基本尺寸工作平台的尺寸设计：我们的工作平台的长度为100mm，其中40mm用于切纸，40mm用于插纸，多余部分用于放多余的绝缘纸。棍子的尺寸设计：我们把棍子的周长设计为30mm，这样的话棍子每转4/3周可以送纸40mm。槽轮机构的尺寸设计：其主动拨盘大径为40mm，小径为10毫米，圆销直径为5mm。槽轮我们设计为4槽，其大径为86.6mm，小件为10毫米，槽深为33.3mm，这样可以使主动拨盘工作一圈从动槽轮转90度。7传动机构传动机构是把原动件的动力和运动传送到执行机构的传动装置。以传动动力为主的运动传动又称为动力传动。机械传动是最为常见的一种传动动力和运动的传动形式。在机械传动系统中，原动件的动力和运动传递给执行机构，使之实现预定动作（包括运动和动力）的装置。它由各种传动元件或装置，轴及轴系部件、离合、制动、换向和储能（如飞轮）等元件组成。7.1传动机构简述机械传动可以用来实现降低或者增高原动机输出的速度，以适合执行机构的需要。采用变速传动来满足执行机构的经常变速要求，将原动机输出的扭矩，变换为执行机构的所需要的转矩或者力。同时可以将原动机输出的等速旋转运动转变为执行机构所要求的某种运动，比如直线运动或者有规律的旋转运动。由一个或者几个原动件驱动若干个相同或不同速度的执行机构，由于受机体外形影响，执行机构不宜直接和原动件相连，需要一些传动装置来进行连接，机器的工作性能，可靠性、重量和成本，很大程度上也取决于传动系统的好坏。7.2带传动带传动是两个或者多个带轮之间用带作为挠性拉拽零件的传动，工作时借助零件之间的摩擦（或者啮合）来传递运动或者动力。根据带的截面形状不同，可分为平带传动，V带传动，同步带传动和楔形带传动等。图6带传动示意图带传动是具有中间挠性件的一种传动，所以具有一下优点：能缓和载荷冲击；可以平稳运行，无噪声；制造和安装精度不像齿轮啮合那样严格；过载时引起带在带轮上打滑，因此可以防止其他零件损坏；可以增加带长以适应中心距较大的工作条件。主要缺点有：有弹性滑动和打滑，使效率低下和不能保持一个精确的传动比；传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比；带的寿命较短。应用范围：带传动的应用范围很广，带的工作速度一般为5米每秒到25米每秒。使用高速环形胶带时可达60米每秒，使用紧轮片复合平带时可高达80米每秒，胶帆布平带传递功率小于500千瓦，普通v带功率传递小于700千瓦。在本次设计中我们使用带传动。来做传送带主要进行送纸工序。7.3齿轮传动齿轮传动的应用范围很广，传递功率可高达数万千瓦，圆周速度可达150米每秒，最高速度可达300米每秒。直径能做到十米以上，单级传动比可达8或更大，因此在机器中应用很广。常见的齿轮传动油。圆柱齿轮传动直齿和斜齿。平行周斜齿传动，人字齿轮传动齿轮，齿条传动，内齿轮传动等。常见的齿轮传动类型如下图所示。图7齿轮传动类型齿轮传动主要优点有以下方面，和其他机械传动比较。齿轮传动的主要优点是工作可靠，使用寿命长。瞬时传动比为常数，传动效率高，结构紧凑，功率和速度适用范围很广等。齿轮传动的主要缺点有齿轮制造需要专用机床和设备成本较高精度，低时振动和噪声较大，不易用于轴间距离在进行传动的时候，需要满足一些基本条件，传动平稳要求损失传动比不变，尽量减小冲击振动和噪声。承载能力强要求尺寸小重量轻的前提下齿轮的强度，高耐磨性好，在预定使用期限内不出现断齿等失效现象。综合以上分析。，我们选用带传动作为我们本次设计的传动机构。7.4传动机构尺寸确定我们一共设计了三个皮带传动机构用于传送。在本次设计中，发动机由于转速较高，需减速单独的减速系统进行减速。发动机的转速为970转每分钟，而连杆机构的转速为80转每分钟。其次工作台离地面比较高，因此可采用皮带减速。皮带轮直径145251.2320小组总结在这次，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。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，这是一次非常愉快的合作，我们感谢主内的