鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)課件

1、鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)綜合一 答辯人：、鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)綜合一 答辯人：、已知條件1）原動(dòng)件由旋轉(zhuǎn)式電機(jī)驅(qū)動(dòng)2）每分鐘翻鋼板10次；3）其他尺寸如圖所示；4）許用傳動(dòng)角=50； 鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作原理圖已知條件 鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作原理圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析1，當(dāng)鋼板T由輥道送至左翻板W1。2，W1開始順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏左10左右時(shí)，與逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的右翻板W2會(huì)合。3，W1與W2一同轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏右10左右,4，W1折回到水平 位置，與此同時(shí)，W2順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，從而完成鋼板翻轉(zhuǎn)任務(wù)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析1，當(dāng)鋼板T由輥道送至左翻板W1。方案一采用對(duì)稱兩組四連桿機(jī)構(gòu)，兩套桿組的相位差20度，恰能夠

2、在左翻板到達(dá)豎直位置偏左10度時(shí)與右翻板相遇并且一起運(yùn)動(dòng)至右側(cè)十度再分開。對(duì)稱桿組數(shù)據(jù)和方案三一致，此方案僅不能滿足同時(shí)從水平位置出發(fā)仿真視頻方案一采用對(duì)稱兩組四連桿機(jī)構(gòu)，兩套桿組的相位差20度，恰能夠方案確定方案二采用四個(gè)四桿機(jī)構(gòu)，但是最外面兩組是平行四邊形桿組，故可以簡(jiǎn)化成為兩個(gè)基本四桿機(jī)構(gòu)。但是桿長(zhǎng)是經(jīng)過(guò)多次嘗試確定，不可縮小，整體占面積過(guò)大。仿真視頻方案確定方案二采用四個(gè)四桿機(jī)構(gòu)，但是最外面兩組是平行四邊形桿方案三機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖采用兩組曲柄搖桿實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)要求方案三機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖采用兩組曲柄搖桿實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)要求方案四機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖采用兩組曲柄搖桿實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)要求方案四機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖采用兩組曲柄搖桿實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)要求參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)

3、算1，極為夾角確定為了保證交接過(guò)程平穩(wěn)可靠，即為了保證兩板在平行位置能夠同時(shí)旋轉(zhuǎn)，基本上保持同步旋轉(zhuǎn)，兩套連桿機(jī)構(gòu)的極位夾角是一定的。左板轉(zhuǎn)動(dòng)110度右板轉(zhuǎn)動(dòng)80度，極位夾角應(yīng)該（11-8）/22*360=32.72四連桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)搖桿的角速度不能隨意改變，故相遇前左板w小于右板，相遇中兩板w相等，相遇后左板w大于右板，不可能完全靠四桿機(jī)構(gòu)完成參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算1，極為夾角確定為了保證交接過(guò)程平穩(wěn)可靠，即為參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算2，兩套連桿尺寸設(shè)計(jì)（左）1，確定機(jī)架位置2，做出極限位置桿位置3，測(cè)量相應(yīng)桿長(zhǎng)計(jì)算思路已知機(jī)架參數(shù) DE=600mm，CE=150mm，取如圖所示兩個(gè)極限位置，由題知ACF=100

4、，曲柄長(zhǎng)L1，連桿L2，搖桿L3在BCF中，L3=BC=CE/cos50=233.35mmBE=EF=CE*tan50因?yàn)锽D=L2-L1， DF=L2+L1又BD=DE-BE，DF=DE+EF解得：L1=178.77 mm， L2= 600mm， L3=233.38mmFB參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算2，兩套連桿尺寸設(shè)計(jì)（左）1，確定機(jī)架位置FB參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算2，兩套連桿尺寸設(shè)計(jì)（右）思路1，確定機(jī)架位置2，做出極限位置桿位置3，測(cè)量相應(yīng)桿長(zhǎng)計(jì)算BC-CD-AC已知機(jī)架參數(shù)CE=400mm，CA=150mm，BDC=80設(shè)曲柄長(zhǎng)L1，連桿L2，搖桿L3在三角形ABD中BC=CD=AC*tan40=125.

5、86mm，L3=AB=AC/cos40=195.81mm因?yàn)锽E=BC+EC，DE=CE-CD即BE=L1+L2，DE=L2-L1,解得：L1=125.86mmL2=400 mmL3= 195.81mmEABCDE參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算2，兩套連桿尺寸設(shè)計(jì)（右）思路EABCDE參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.曲柄存在條件驗(yàn)證L1=178.77 mm， L2= 600mm， L3=233.38mm CD=618.47mmL1=125.86mm，L2=400 mmL3= 195.81mm，AE=427mmL2+L3L1+CD L2+L3L1+AE參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.曲柄存在條件驗(yàn)證L1=178.77 mm，電機(jī)選擇1 選

6、擇電動(dòng)機(jī)類型 電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作要求（帶周期性變動(dòng)負(fù)載的機(jī)械，大中功率）選用Y2系列（IP54）全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓380V，頻率50Hz。2選擇電動(dòng)機(jī)容量對(duì)鋼板在不同翻板上分別仿真，在重力作用下，如圖3-2-1當(dāng)鋼板在左翻板上時(shí)對(duì)左翻板施加3920N豎直向下的力，測(cè)得左側(cè)輸入軸轉(zhuǎn)矩與時(shí)間圖電機(jī)選擇1 選擇電動(dòng)機(jī)類型電機(jī)選擇當(dāng)鋼板在右翻板上時(shí)對(duì)左翻板施加3920N豎直向下的力，測(cè)得右側(cè)輸入軸轉(zhuǎn)矩與時(shí)間圖電機(jī)選擇當(dāng)鋼板在右翻板上時(shí)對(duì)左翻板施加3920N豎直向下的力電機(jī)選擇電機(jī)選擇電機(jī)選擇3，轉(zhuǎn)速選擇4 ，型號(hào)選擇電機(jī)選擇3，轉(zhuǎn)速選擇4 ，型號(hào)選擇電機(jī)選擇電機(jī)選擇減速器

7、的設(shè)計(jì) 1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比翻板工作要求1min完成十次翻板故曲柄軸轉(zhuǎn)速n=10r/min，所選用電動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速為710r/min，電機(jī)與曲柄之間的總傳動(dòng)比為：712 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比按照分配原則：使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力大致相等（齒面接觸強(qiáng)度大致相等）：使減速器獲得最小外形尺寸：各級(jí)傳動(dòng)大齒輪浸油深度大致相等，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)【1】減速器的設(shè)計(jì) 1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比減速器的設(shè)計(jì)減速器的設(shè)計(jì)減速器的動(dòng)力參數(shù)減速器的動(dòng)力參數(shù)減速器的動(dòng)力參數(shù)減速器的動(dòng)力參數(shù)減速器的齒輪設(shè)計(jì)減速器的齒輪設(shè)計(jì)減速器的齒輪設(shè)計(jì)減速器的齒輪設(shè)計(jì)減速器的齒輪設(shè)計(jì)減速器的齒輪設(shè)計(jì)減速器的齒輪設(shè)計(jì) 高速級(jí)低速級(jí)低速級(jí)Z1

8、Z2Z1Z2Z1Z2齒數(shù)25852510225140分度圓直徑mm501705020450280模數(shù)mm222各級(jí)齒輪參數(shù)減速器的齒輪設(shè)計(jì) 高速級(jí)低速級(jí)低速級(jí)Z1Z2Z1Z2Z1Z2鏈輪設(shè)計(jì)鏈輪設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)仿真角度時(shí)間圖與角速度時(shí)間圖對(duì)應(yīng)起來(lái)看，翻版左可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)100度，右翻版可以實(shí)現(xiàn)80度，并且當(dāng)左翻版轉(zhuǎn)100度與右翻版交接時(shí)角速度接近0，使得交接過(guò)程非常平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)仿真角度時(shí)間圖與角速度時(shí)間圖對(duì)應(yīng)起來(lái)看，翻版左可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)關(guān)鍵部位校核7.1翻板靜應(yīng)力校核7.2連桿連接軸校核7.3長(zhǎng)連桿拉應(yīng)力校核7.4翻板軸校核7.5 軸承的校核詳細(xì)計(jì)算過(guò)程見word說(shuō)明書P26-31關(guān)鍵部位校核7.1翻板靜應(yīng)力校核

9、聯(lián)軸器的選擇根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求選擇凸緣聯(lián)軸器。原因：該聯(lián)軸器對(duì)兩軸中性的要求很高，且當(dāng)兩軸有相對(duì)位移存在時(shí)，就會(huì)在機(jī)件內(nèi)引起附加載荷，使工作情況惡化。但是該聯(lián)軸器的構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低、可傳遞較大的扭矩，故對(duì)于該步進(jìn)送料機(jī)構(gòu)運(yùn)用凸緣聯(lián)軸器完全滿足要求。聯(lián)軸器的選擇三維建模及各零件設(shè)計(jì)1整體構(gòu)型三維建模及各零件設(shè)計(jì)1整體構(gòu)型三維建模及各零件設(shè)計(jì)三維建模及各零件設(shè)計(jì)三維建模及各零件設(shè)計(jì)2零件建模左右翻板三維建模及各零件設(shè)計(jì)2零件建模左右翻板三維建模及各零件設(shè)計(jì)翻板軸支架 左側(cè)輸入軸翻板軸 翻板軸軸套三維建模及各零件設(shè)計(jì)翻板軸支架 三維建模及各零件設(shè)計(jì)右側(cè)輸入軸連桿連接軸構(gòu)架方管齒輪軸三維建模及各零件設(shè)

10、計(jì)右側(cè)輸入軸連桿連接軸構(gòu)架方管齒輪軸三維建模及各零件設(shè)計(jì)3裝配體裝配輸入軸支座三維建模及各零件設(shè)計(jì)3裝配體裝配輸入軸支座三維建模及各零件設(shè)計(jì)翻板軸支座三維建模及各零件設(shè)計(jì)翻板軸支座三維建模及各零件設(shè)計(jì)聯(lián)軸器及裝配三維建模及各零件設(shè)計(jì)聯(lián)軸器及裝配三維建模及各零件設(shè)計(jì)連桿的裝配方式三維建模及各零件設(shè)計(jì)連桿的裝配方式三維建模及各零件設(shè)計(jì)滾筒即鏈輪三維建模及各零件設(shè)計(jì)滾筒即鏈輪三維建模及各零件設(shè)計(jì)齒輪軸及減速器總裝三維建模及各零件設(shè)計(jì)齒輪軸及減速器總裝設(shè)計(jì)總結(jié)在翻轉(zhuǎn)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用三維軟件做仿真分析我發(fā)現(xiàn)，三維軟件對(duì)復(fù)雜機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)具有準(zhǔn)確性高和設(shè)計(jì)效率高的優(yōu)點(diǎn)，而且仿真分析對(duì)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證和安裝調(diào)試具有很好的指導(dǎo)作用。 設(shè)計(jì)過(guò)程中參照的翻轉(zhuǎn)機(jī)，工作可靠，鋼板交接平穩(wěn)，逆向翻轉(zhuǎn)也沒(méi)問(wèn)題，能夠很好的完成翻板任務(wù)。 由于翻轉(zhuǎn)機(jī)節(jié)省能源，安全可