機械原理課程設計電機轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機

1、機械原理課程設計目錄一、設計題目：電機轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機設計二、設計任務三、設計方案選擇四、所選方案的機構運動運動簡圖五、所選方案的尺寸設計六、小組總結(jié)原始數(shù)據(jù)及設計要求? 每分鐘嵌紙 80 次。?電機轉(zhuǎn)子尺寸：直徑D=35-50mm長度L=30-50mm? 工作臺面離地面距離約 1100 1200mm? 要求機構的結(jié)構盡量簡單緊湊，工作可靠，噪聲較小。工作原理 為了提高電機轉(zhuǎn)子空槽內(nèi)嵌入絕緣紙的生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量，構思一種高效 電機轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機是很有必要的。機械能成卷絕緣紙電極轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機嵌紙控制信號工藝動作過程?送紙。將一定寬度、卷成一卷的絕緣紙送一定量到位；?切紙。按需要切下一段絕緣紙；

2、?插紙。將插刀對折切下的絕緣紙，插入空槽內(nèi)；?推紙。將插入槽內(nèi)的絕緣紙推到要求的位置；?間歇轉(zhuǎn)動電機轉(zhuǎn)子。間歇轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子使之進入下一工作循環(huán)原始數(shù)據(jù)確定?電極轉(zhuǎn)子直徑：50mm長度30mm?插入槽的深度：20mm槽個數(shù)6個?每張絕緣紙長40mm寬30mm? 平臺離地面距離1200mm方案選定根據(jù)以上功能原理圖，我們擬定了三種方案?方案一：同平臺曲柄滑塊機構?方案二：異平臺凸輪機構?方案三：異平臺曲柄滑塊機構方案一同平臺曲柄滑塊機構?如圖所示，此方案中切刀和插刀在同? 一平臺中工作。?優(yōu)點：機構較小巧?缺點：雖然調(diào)整切刀長度可以使兩機 ?構達到同步工作，但切刀右邊沒有固?定紙的機構，固難以順利切紙

3、，若加?固紙機構則插刀對折紙又有困難,較難兩全。且動力機構相靠太近易產(chǎn)生干擾方案二異平臺凸輪機構?如圖所示，此方案中切刀和插刀在?不同平臺工作，且由一凸輪帶動兩?刀同步運動。?優(yōu)點：同步性較好。切刀切下的絕?緣紙在滾輪下一周期內(nèi)傳送到后半 ?個平臺讓插刀對折?；ハ鄾]有干擾方案三異平臺曲柄滑塊機構?如圖所示，此方案中切刀和插刀在不同平?臺工作，由兩個曲柄滑塊機構帶動一塊架?著插刀和切刀的板面工作?優(yōu)點：同方案二?帶入虛約束能夠改善構件的受力情況，增?加構件的剛度，或保證機械順利通?過某些特殊位置等目的。?缺點：有虛約束的機構，其相關尺寸的制?造精度較高，從而增加了制造成本方案確定根據(jù)上述分析我們

4、選擇了方案二來詳加設計執(zhí)行機構確定送紙機構采用滾動摩擦遞紙機構切紙，插紙，推紙機構都采用凸輪機構電機轉(zhuǎn)子間隙轉(zhuǎn)動機構采用槽輪機構執(zhí)行機構確定根據(jù)送紙機構?滾動摩擦遞紙機構：由于有平臺支撐，只需幾個滾子來傳送絕緣紙，且用 橡膠制作可起到壓住絕緣紙便于切紙，插紙的作用。?鏈動傳遞紙機構：與平臺有所沖突，且難以壓住絕緣紙。使切刀插刀不能 正常工作。?故選用滾動摩擦遞紙機構執(zhí)行機構確定根據(jù)? 曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構是連桿機構的一種，連桿機構的一些傳動特 點：八、? 1）連桿機構中的運動副一般均為低副（因此，連桿機構也稱低副機構） 。 低副兩運動副元素為面接觸， 壓強較小， 故可承受較大的載荷， 有利

5、于潤 滑，磨損較小 ，此外，運動副元素的幾何形狀較簡單，便于加工制造。? 2 ）在連桿機構中，當原動件的運動規(guī)律不變，可用改變各構件的相對長 度來使從動件得到不同的運動規(guī)律。? 3 ）在連桿機構中，連桿上各點的軌跡是各種不同形狀的曲線（稱為連桿 曲線），其形狀還隨著各構件相對長度的改變而改變，從而得到形式眾多 的連桿曲線，我們可以利用這些曲線來滿足不同軌跡的設計要求。? 此外，連桿機構還可以很方便地用來達到增力， 擴大行程和實現(xiàn)遠距離傳 動等目的。執(zhí)行機構確定根據(jù)? 連桿機構也存在如下一些缺點：? 1）由于連桿機構的運動必須經(jīng)過中間構件進行傳遞， 因而傳遞路線較長， 易產(chǎn)生較大的誤差累積，同時

6、，也使機械效率降低。? 2 ）在連桿機構運動過程中，連桿及滑塊的質(zhì)心都在作變速運動，所產(chǎn)生 的慣性力難于用一般平衡方法加以消除， 因而會增加機構的動載荷， 所以 連桿機構不宜用于高速運動。執(zhí)行機構確定根據(jù)凸輪機構? 凸輪機構的最大優(yōu)點是 : 只要適當?shù)卦O計出凸輪的輪廓曲線 , 就可以使推 桿得到各種預期的運動規(guī)律 , 而且機構簡單緊湊 .? 凸輪機構的缺點是：凸輪廓線與推桿之間為點 , 線接觸 , 易磨損 , 所以凸輪 機構多用在傳力不大的場合 . 且不適合高速運動因此：切紙，插紙，推紙機構選用凸輪機構執(zhí)行機構確定根據(jù)電機轉(zhuǎn)子間隙轉(zhuǎn)動機槽輪機構的特點 :? 槽輪機構的優(yōu)點：結(jié)構簡單 , 外形尺

7、寸小 , 其機械效率高 , 并能較平穩(wěn)地、 間歇地進行轉(zhuǎn)位。? 缺點：因傳動時尚存在柔性沖擊 , 故常用于速度不太高的場合。執(zhí)行機構確定根據(jù)電機轉(zhuǎn)子間隙轉(zhuǎn)動機構棘輪機構的特點：? 棘輪機構的優(yōu)點：結(jié)構簡單 , 制造方便 , 運動可靠 ; 而且棘輪軸每次轉(zhuǎn)過角 度的大小可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。? 缺點：工作時有較大的沖擊和噪聲 , 而且運動精度較差 . 所以棘輪機構常用 于速度較低和載荷不大的場合。? 故選用槽輪機構機械運動方案簡圖電機轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙的工作過程成卷的絕緣紙經(jīng)過輥子被送到工作平臺 ，切紙機向下運動，切下絕緣紙，然后返 回.絕緣紙在下個周期繼續(xù)向前運動，插紙機向下運動，然后返回，對折的紙

8、被送 到槽內(nèi).電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過六十度，插紙的同時推紙機向下運動，把紙推入槽內(nèi).機械運動循環(huán)圖切紙、插紙、推紙機構尺寸的設計1凸輪機構類型與基本尺寸的確定 凸輪類型：對心平底推桿盤行凸輪機構推桿運動規(guī)律：s= 0 (0<5 <90);s=14-14sin4/3(5 -157.5)基圓半徑：552、凸輪曲線的計算凸輪曲線參數(shù)方程：x=(rO+s)sin 5 +(ds/d 5 )cos 5y=(rO+s)cos 5 -(ds/d 5 )sin 5凸輪設計凸輪基圓直徑為110mm,推桿行程為27mm,且凸輪轉(zhuǎn)過n弧度時水平推桿以余弦加速度運動，后n弧度水平推桿位移不變2?J02SJ92B.25

9、1X50G.巧LS1TT3H/2切紙、插紙、推紙機構由于切紙、插紙兩個動作有先后順序，所以設計時考慮將這兩個動作在兩段獨 立的紙上完成，先切紙，然后傳送到插紙?zhí)帯＿@樣的設計能大大簡化機構，便 于制造，降低產(chǎn)品成本。執(zhí)行機構尺寸設計?工作平臺的尺寸設計：我們的工作平臺的長度為100毫米,其中40毫米用于切紙,40毫米用插紙，多余部分用于放多于的絕緣紙。?輥子的尺寸設計：我們把輥子的周長設計為30毫米,.這樣的話,輥子每轉(zhuǎn)三分之四周可以送紙40毫米。?槽輪機構的尺寸設計：其主動撥盤大徑為 40mm小徑為10mm圓銷直徑為5mm槽輪我們設計為4槽，其大徑為86.6mm小徑為10mm槽深為33.3mm

10、.這樣可以使的主動撥盤工作一圈，從動槽輪轉(zhuǎn)90度傳動機構確定?機械傳動可用來實現(xiàn)：?降低或增高原動機輸出的速度，以適合執(zhí)行機構的需要；?采用變速傳動來滿足執(zhí)行機構的經(jīng)常變速要求；?將原動機輸出的轉(zhuǎn)距，變換為執(zhí)行機構的所需要的轉(zhuǎn)距或力；?將原動機輸出的等速旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行機構所要求的，其速度按某種規(guī)律變化的旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)運動;? 由一個或幾個原動機驅(qū)動若干個相同或不同速度的執(zhí)行機構；? 由于受機體外型， 尺寸的限制， 或為了安全和操作方便， 執(zhí)行機構不宜與 原動機直聯(lián)時，也需要用傳動裝置來連接。? 機器的工作性能， 可靠性，重量和成本， 很大程度上也取決于傳動系統(tǒng)的 好壞。傳動機構確定帶傳動?

11、優(yōu)點：帶傳動是具有中間撓性件的一種傳動，所以： 1）能緩和載荷沖擊； 2）運行平穩(wěn)，無噪聲； 3）制造和安裝精度不象嚙合傳動那樣嚴格； 4） 過載時引起帶在帶輪上打滑。因而可防止其他零件的損壞； 5）可增加帶 長以適應中心距較大的工作條件（可達 15m）。? 缺點： 1 ）有彈性滑動和打滑，使效率低下和不能保持準確的傳動比（同 步帶傳動是靠嚙合傳動的， 所以可以保持傳動同步） ；2）傳遞同樣大的圓 周力時，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動大； 3）帶的壽命較短 。? 應用范圍：?帶傳動的應用范圍很廣。帶的工作速度一般為 5m/s25m/s,使用高速環(huán) 形膠帶時可達60m/s;使用錦綸片復合平帶

12、時，可高達 80m/s。膠帆布平 帶傳遞功率小于500kW 普通V帶傳遞功率小于700kW 傳動機構確定齒輪傳動? 優(yōu)點：和其他機械傳動比較，齒輪傳動的主要優(yōu)點是：工作可靠，使用壽 命長;瞬時傳動比為常數(shù);傳動效率高;結(jié)構緊湊;功率和速度適用范圍很廣等。?缺點：齒輪制造需要專用機床和設備，成本較高；精度低時。振動和噪聲 較大；不宜用于軸間距離大的傳動等。?基本要求：?齒輪傳動應滿足下列兩項基本要求：1）傳動平穩(wěn)要求瞬時傳動比不 變，盡量減小沖擊，振動和噪聲；2）承載能力高一一要求在尺寸小，重 量輕的前提下，輪齒的強度高耐磨性好，在預定使用期限內(nèi)不出現(xiàn)斷齒等 失效現(xiàn)象。?故我們選取齒輪作為我們的

13、傳動機構。傳動機構尺寸確定?我們一共設計了 4個皮帶傳動機構用于傳送。如圖上面顯示，尺寸和計算 在下面有具體的表述！數(shù)據(jù)處理及計算：電動機傳動：發(fā)動機由于轉(zhuǎn)速較高需減速單獨的減速系統(tǒng)進行 減速。由于發(fā)動的轉(zhuǎn)速是9 7 0 r /min ,而連桿機構的轉(zhuǎn)速為80r/min, 其次工作臺面離地較i 5 *: i 6 二 50:50 -5i4*r I5二50:50ai 3； I 4-60: I 20i3-40:80 -2-3遠（約1200mm ），可采用皮帶以及齒輪變速。其中通過皮帶傳送n2=970/3.03=320 r/min則 n5 =n4二（i2/ i3）*（i3/ i4）*n4=80 r/min齒輪參數(shù)如下表齒輪模數(shù)（m齒數(shù)（z）壓力角22.5402032.580203'2.5602042.5120204'350205350205'35020635020齒輪直徑齒數(shù)模數(shù)748242872362等速皮帶傳動輪直徑99.610451151.21230小組總結(jié)在這次機械原理課程設計中，我們小組成員體現(xiàn)出非常優(yōu) 秀的團隊合作精神，最后拿出了這個電子轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機的設 計方案。雖然我們每個人負責的部分工作量有差別，但大家毫 不計較，認真做好工作的每一個環(huán)節(jié)。這是一次相當愉快的經(jīng) 歷，我們感謝組內(nèi)的