半自動薄刀分紙機機架的設(shè)計

半自動薄刀分紙機機架的設(shè)計,半自動,薄刀分紙機,機架,設(shè)計 分 類 號 密 級 寧寧波大紅鷹學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文) 半自動薄刀分紙機機架的設(shè)計 所在學(xué)院 機械與電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 09機自1班 姓 名 陸佳忠 學(xué) 號 091280122 指導(dǎo)老師 陳光群 2013年 3 月31日 誠 信 承 諾 我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設(shè)計（論文）《半自動薄刀分紙機機架的設(shè)計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月 日 摘 要 薄刀分紙機機是一種通用的設(shè)備，應(yīng)用范圍非常廣泛，薄刀分紙機機在工業(yè)生產(chǎn)中占重要的地位。隨著社會的進步和科學(xué)的發(fā)展，造紙業(yè)、印刷業(yè)對薄刀分紙機機提出了更高要求。該文針對國內(nèi)薄刀分紙機的缺陷，將橫向剪分與縱向剪分分開，從縱向滾刀的安裝方式和橫刀的剪分時間控制為突破口，設(shè)計了一種可以縱橫雙向剪分、可以按照商家要求剪分可變尺寸紙張的薄刀分紙機機。用于從事商標(biāo)、名片和各種印刷制品的剪分工作。該薄刀分紙機機結(jié)構(gòu)簡單、動作簡潔快速，全套工作流程由PLC控制，具有剪分質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點。整個設(shè)計過程詳細論證了其原理方案的可行性和機構(gòu)的合理性，結(jié)構(gòu)設(shè)計全用先進的CATIA軟件造型、裝配，真實地展示了整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸和工作原理。在設(shè)計過程中，通過對實際應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計，增強了對所學(xué)專業(yè)知識的掌握，提高了對設(shè)計思想理念的理解和實際運用能力，同時培養(yǎng)了自己獨立完成設(shè)計任務(wù)的能力，認識到了嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度對設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量的重要作用。當(dāng)然，在本設(shè)計中，仍然存在許多不完善的地方，在以后的設(shè)計中會加以借鑒，逐步改進。 關(guān)鍵詞：薄刀分紙機；半自動；機架；工作效益 III Abstract Paper's cutting machine is a kind of general used equipments, its application is very extensive, almost each printing business enterprises have installed paper cutting machine, the paper cutting machine has an important position in printing machine product. Along with the progress of the society and the development of science, there will be a higher request to the paper in paper making industry and print. This text aim at the limitation that the local paper cutting machine can cut only one side and only fixed dimension, separating across cutting and vertical cutting, breaking from the installation of the vertical hob and the time control of the across hob .Design a kind of cutting machine which can cut from both across and vertical and can cut alterable size according to the request of the merchant. Used in the work of cutting label, business card and many kinds of presswork. The structure of this kind of cutting machine is very simple and its motion is prompt. The complete workflow is controlled by the PLC system, having the advantage of high quality of cutting and working with efficiency. The whole design process demonstrates the feasibility of this theory and the rationality of the institution. All of the structure design use the CATIA software to shape and assemble, displaying the size of the structure and work principle of the whole system really. During the design, through the design of the actual apply product, enhance the comprehension of specialty acknowledge and improve the comprehension and actual apply ability of the design idea. At the same time ,develop the ability of completing design mission oneself and understand the important effect of the religious working attitude to design the quality of the product .Certainly, there must be some places not perfect in this design .I will use them for reference in the later design to improve greatly. Key Words: Thin knife points machine, Semi-automatic, Frame, Working efficiency 目 錄 摘 要(三號黑體，居中) I Abstract 錯誤！未定義書簽。 目 錄 III 第1章 本章標(biāo)題（三號黑體居中） 1 1.1 本節(jié)標(biāo)題（小四號黑體） 1 1.2 本節(jié)標(biāo)題 錯誤！未定義書簽。 1.2.1本小節(jié)標(biāo)題（小四號黑體） 錯誤！未定義書簽。 1.2.2 本小節(jié)標(biāo)題 錯誤！未定義書簽。 1.2.3 本小節(jié)標(biāo)題 錯誤！未定義書簽。 1.3 本節(jié)標(biāo)題 1 1.3.1 本小節(jié)標(biāo)題 錯誤！未定義書簽。 1.3.2本小節(jié)標(biāo)題 錯誤！未定義書簽。 1.4 本節(jié)標(biāo)題 錯誤！未定義書簽。 第2章 本章標(biāo)題 3 2.1概述 3 2.2設(shè)計內(nèi)容（一） 錯誤！未定義書簽。 2.2.1內(nèi)容 錯誤！未定義書簽。 2.2.2內(nèi)容2 錯誤！未定義書簽。 2.2.3內(nèi)容3 3 2.2.4內(nèi)容4 錯誤！未定義書簽。 2.3 設(shè)計內(nèi)容（二） 3 2.3.1 內(nèi)容1 錯誤！未定義書簽。 2.3.2內(nèi)容2 錯誤！未定義書簽。 2.3.3內(nèi)容3 5 2.4設(shè)計內(nèi)容（三） 5 2.4.1 內(nèi)容1 5 2.4.2內(nèi)容2 5 2.5設(shè)計內(nèi)容（四） 6 2.5.1內(nèi)容1 6 2.5.2內(nèi)容2 6 2.5.3內(nèi)容3 6 2.5.4內(nèi)容4 6 2.6 本章小結(jié) 6 第3章 本章標(biāo)題 7 3.1概述 7 3.1.1 本小節(jié)標(biāo)題 7 3.1.2 本小節(jié)標(biāo)題 7 3.2設(shè)計內(nèi)容（一） 7 3.3設(shè)計內(nèi)容（二） 7 3.3.1 內(nèi)容1 7 3.3.2 內(nèi)容2 7 3.4設(shè)計內(nèi)容（三） 7 3.5設(shè)計內(nèi)容（四） 7 3.6設(shè)計內(nèi)容（五） 8 3.6.1 內(nèi)容1 8 3.6.2 內(nèi)容2 8 3.6.3 內(nèi)容3 8 3.7設(shè)計內(nèi)容（六） 8 3.8本章小結(jié) 8 第4章 本章標(biāo)題 9 4.1本節(jié)標(biāo)題 9 4.1.1本小節(jié)標(biāo)題 9 4.1.2本小節(jié)標(biāo)題 9 4.1.3本小節(jié)標(biāo)題 9 4.2本節(jié)標(biāo)題 9 4.2.1本小節(jié)標(biāo)題 9 4.2.2本小節(jié)標(biāo)題 9 4.2.3本小節(jié)標(biāo)題 9 4.3本節(jié)標(biāo)題 9 4.4 本章小結(jié) 10 第5章 本章標(biāo)題 11 5.1本節(jié)標(biāo)題 11 5.1.1 本小節(jié)標(biāo)題 11 5.1.2 本小節(jié)標(biāo)題 11 5.2 本章小結(jié) 11 結(jié)論 12 參考文獻 13 致 謝 14 附錄A XXXX 15 附錄B公式、圖表 16 附錄C：書脊 19 附錄D 1/f頻譜圖 20 附錄E 一維1/f波動數(shù)據(jù)的生成 21 注意事項：1、在具體章的題目中可能有空格，但在目錄中無需空格； 2、可以點擊鼠標(biāo)右鍵并選擇“更新域”進行自動更新目錄。 3、標(biāo)題到三級為止，不要出現(xiàn)四級及以上標(biāo)題。 4、第一章開始頁眉分單雙頁設(shè)置，結(jié)論、參考文獻、致謝等不分單雙頁； 5、文后參考文獻排列順序一般先寫中文后寫英文，正文引用文獻標(biāo)注編號并按編號順序排列。 第1章 緒論 第1章 緒論 1.1 薄刀分紙機的概述 薄刀分紙機是一種紙板加工設(shè)備，主要用于包裝行業(yè)紙板的加工和印刷企業(yè)印刷品的整形加工，蜂窩包裝紙板產(chǎn)生以后，也要用到薄刀分紙機切制紙蜂窩芯。近年來，制造業(yè)發(fā)展強勁，薄刀分紙機在這個領(lǐng)域也有廣闊的市場。 薄刀分紙機是一種通用設(shè)備，應(yīng)用范圍極其廣泛，在印刷業(yè)中，除部分三印企業(yè)外，幾乎每個印刷企業(yè)都要配置薄刀分紙機，因此薄刀分紙機在印刷機械產(chǎn)品中占重要的地位。在印刷機械產(chǎn)品家族中，年銷售量最大的是小型平版印刷機，第二是薄刀分紙機，它在印刷企業(yè)中是必備設(shè)備之一。 同時，薄刀分紙機又是印后主要設(shè)備之一，雖然大批量的書刊整形已由三面切書機取代，大批量的包裝產(chǎn)品的由成型模切機、柔性版印刷生產(chǎn)線、瓦楞紙印刷模切開槽機完成。大量的印大切小產(chǎn)品，如商標(biāo)、不干膠貼片、卡片及中小型印刷企業(yè)對小批量印刷產(chǎn)品，用薄刀分紙機對印品加工是投入少，收效快的一種選擇，更何況在企業(yè)僅紙板尺寸變換、產(chǎn)品的形狀變換就需要常備薄刀分紙機。隨著科技水平的提高，薄刀分紙機的自動化水平提高很快，液壓、程控、計算機控制的薄刀分紙機已占市場主流。 本設(shè)計是一項十分有價值的工作，它將為我國紙板加工方面打下基礎(chǔ)，為后人的設(shè)計提供參考，尤其是目前我國薄刀分紙機還處于試制階段，對薄刀分紙機的研究有一定的促進作用。 1.2 薄刀分紙機國內(nèi)外情況介紹 1.2.1 國內(nèi)情況 國內(nèi)制造薄刀分紙機的廠家約34家。主要企業(yè)有上海申威達、長春印機、四川中江、甘肅平?jīng)銎諛I(yè)、山東荷澤生建、浙江嘉路等薄刀分紙機廠。 2001年十家薄刀分紙機廠統(tǒng)計，共銷售薄刀分紙機2703臺，完成銷售額2.84億元， 2002年七家企業(yè)統(tǒng)計，共銷售薄刀分紙機2484臺，完成銷售額2.18億元。主要薄刀分紙機規(guī)格有420mm、580mm、650mm、760mm、780mm、920mm、1150mm、 1250mm、I300mm、1370mm、155 0mm、1660mm、1860mm、2200mm等14種規(guī)格。 1.2.2 進口情況 由于我國印刷業(yè)飛速發(fā)展，每年印刷機械進口量居高不下，薄刀分紙機的進口額也處于增長趨勢。2001年進口薄刀分紙機3395臺，支付外匯4464萬美元。按進口額排序第一德國，進口731臺1098萬美元。世界知名企業(yè)主要有波拉、沃倫貝格、白發(fā)達、唯索普等等。 1.3 薄刀分紙機市場前景 薄刀分紙機有較好的市場前景，主要表現(xiàn)在四個方面： （1）印刷廠現(xiàn)配備的薄刀分紙機，大都是在印刷業(yè)大發(fā)展的八、九十年代，那時國產(chǎn)的薄刀分紙機主要是機械式，主要存在問題，一是沒有高精度的尺寸定位系統(tǒng)和尺寸設(shè)置裝置，精度低，不能滿足高檔印品分切的要求。二是機械式薄刀分紙機沖擊力大、噪音大、安全機構(gòu)不可靠，容易出工傷事故。三是自動化水平低，沒有自動送紙機構(gòu)，勞動強度大，生產(chǎn)效率低下。這一大批設(shè)備需要逐步更新?lián)Q代。 （2）2002年7月1日國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布“第三批淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和設(shè)備目錄”，明令2003年底禁止生產(chǎn)、使用老式機械式薄刀分紙機。國家新聞出版總署的《印刷業(yè)管理條例》和相應(yīng)的規(guī)定中，也不把淘汰設(shè)備計算在印刷廠必備條件內(nèi)，這樣就增加了中高檔薄刀分紙機市場。當(dāng)然，淘汰落后設(shè)備政策的具體落實還有一定的難度，應(yīng)該制定具體措施，使其盡快退出市場。 （3）我國印刷品消費水平與世界發(fā)達國家和世界平均水平都有相當(dāng)大的差距。改革開放以來，印刷業(yè)發(fā)展迅速，印刷企業(yè)從2001年印刷業(yè)整頓后的15萬家，增長到2002年《印刷業(yè)管理條例》頒布后的16萬家，印刷企業(yè)隨市場經(jīng)濟發(fā)展，將保持繼續(xù)增長趨勢，薄刀分紙機將保持快速增長。2000年印刷行業(yè)統(tǒng)計銷售額達到50億元，按行業(yè)發(fā)展規(guī)劃2010年印刷機械銷售額將達到100億元，印刷機械銷售額將翻一番，薄刀分紙機市場增長是必然趨勢。 （4）薄刀分紙機進口量較大，出口量較少，如果通過國內(nèi)企業(yè)的努力，在提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平上下功夫，通過資產(chǎn)重組，改變當(dāng)前分散經(jīng)營，企業(yè)成本過高的情況，努力改變多年來進出口反差過大的現(xiàn)狀，薄刀分紙機將增大至少30-40％的市場空間。 1.4 薄刀分紙機的發(fā)展趨勢 根據(jù)各個行業(yè)的發(fā)展需求，薄刀分紙機在市場上有很大的發(fā)展前景。但是目前市場上的薄刀分紙機，無論采用模切、直刃還是滾刀都是固定尺寸、單向走刀方式，而市場要求產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及尺寸緊跟時代變化，產(chǎn)品的商標(biāo)、廣告尺寸應(yīng)與產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)尺寸相協(xié)調(diào)。所以薄刀分紙機機械應(yīng)順應(yīng)產(chǎn)品尺寸變化的要求，適應(yīng)柔性加工，向著可變更尺寸、多方向走刀的趨勢發(fā)展。 1 機械電子工程06-1…《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計計算說明書 第2章 總體方案論證及可行性分析 2.1現(xiàn)有薄刀分紙機的結(jié)構(gòu)原理分析 2.1.1 模切機 模切機有圓壓平、平壓平、圓壓圓三種機型，目前應(yīng)用量最大的是平壓平機型。平壓平模切機又分為立式平壓平和臥式平壓平機型，而臥式平壓平模切機是目前模切機最主要的機型。 無論哪種類型的模切機，其結(jié)構(gòu)都是由模切版臺和壓切機構(gòu)兩大部分所組成。臥式平壓平模切機的模切版臺和壓切機構(gòu)的形狀都是平板狀的。模切版被固定在平整的版臺上，被加工板料放在壓板（下壓盤）上。臥式模切機結(jié)構(gòu)由輸料部分、模壓部分、出料部分和排廢部分等組成。工作時，模切版臺固定不動，壓板通過連桿作用往復(fù)運動，使得版臺與壓板不斷地離合壓，每合壓一次便實現(xiàn)一次模切。 圖2.1 臥式模切機結(jié)構(gòu) 模切機具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、便于操作、適合不同克重的板料、模切精確等優(yōu)點，但是它的不足之處也是很明顯的，例如對于剪分的尺寸不可調(diào)節(jié)，只能剪切固定尺寸紙張；它工作時需要有很大的壓力，從而導(dǎo)致勞動強度大、生產(chǎn)效率低；模切版臺和壓切機構(gòu)長時間受壓，容易磨損，壽命不長等等。 2.1.2 直刃分紙機 所謂直刃分紙機，即直接用直刃分刀對紙張進行直線分剪。根據(jù)分紙刀的驅(qū)動方式的不同又分為以下幾種情況。 (1) 電機驅(qū)動式直刃分紙機： 工作時，紙張位于工作臺上，在張緊輪和平衡輪的作用下，直流電機帶動偏心輪轉(zhuǎn)動。偏心輪下面連接連桿，通過橈性桿和擺桿，帶動刀片做往復(fù)運動，從而對紙張進行分剪。直刃分紙機的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.2 1. 直流電機　2. 張緊輪　3. 平衡輪　4. 立柱　5. 偏心輪6. 連桿　7. 擺桿 8. 橈性桿　9. 刀片　10. 轉(zhuǎn)角齒輪副11. 轉(zhuǎn)角電機　12. 抬刀汽缸 3. 磨刀機構(gòu)　14. 校偏機構(gòu)　15. 分剪紙張　16. 工作臺 圖2.2直刃分紙機的結(jié)構(gòu)示意圖 直刃分紙機的結(jié)構(gòu)簡單，分剪快速，操作方便。但是分剪范圍有限，對于雙向紙張必須分兩次分剪才能完成：而且設(shè)備龐大，調(diào)整需要大量的時間；成本高，效率低。 (2) 連桿傳動式直刃分紙機： 動作過程與電機驅(qū)動式直刃分紙機基本相同。結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.3所示。 連桿傳動式直刃分紙機承載能力大,易潤滑,摩擦小，壽命長。自身能實現(xiàn)力的封閉，不像凸輪要彈簧等配件，能實現(xiàn)多種運動規(guī)律和運動軌跡。但是慣性力難平衡(低速),設(shè)計復(fù)雜，積累誤差(空隙),效率低，有急回現(xiàn)象存在。 1、齒輪 2、槽輪 3、直刃切刀 4、電機 5、減速器 6、傳送帶 7、凸輪 圖2.3連桿傳動式直刃分紙機結(jié)構(gòu)示意圖 (3) 液壓與氣壓傳動式直刃分紙機： 動作過程與電機驅(qū)動式直刃分紙機基本相同。 在同等的體積下, 液壓與氣壓執(zhí)行裝置能比電氣執(zhí)行裝置產(chǎn)生出更大的動力;體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn),由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快,易于實現(xiàn)快速啟動,自動和頻繁的換向。傳動容易實現(xiàn)自動化,能實現(xiàn)較復(fù)雜的順序動作和遠程控制。但是液壓與氣壓傳動不能保證嚴格的傳動比，在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失,泄漏損失) 。液壓與氣壓傳動的工作穩(wěn)定性容易受到溫度變化的影響。 為了減少泄漏,元件在制造精度上的要求都比較高,因此它的造價較貴,紙張對油液的污染比較敏感。 (4) 電磁鐵吸附式直刃分紙機： 動作過程與電機驅(qū)動式直刃分紙機基本相同。核心動力結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.4。 電磁鐵吸附式直刃分紙機磁場連續(xù)可調(diào)、連續(xù)性較好。但是磁場穩(wěn)定性不易保證，而且利用電磁鐵的吸附力控制刀具切割紙張，也不容易切斷紙張，效率不高。 圖2.4電磁鐵吸附式直刃分紙機核心動力結(jié)構(gòu)示意圖 2.1.3 滾刀分剪機 滾刀分剪機采用了全封閉式調(diào)速可逆電機和圓柱型滾刀。結(jié)構(gòu)如圖2.5所示，主要由電機、圓柱型滾刀、刀架、齒輪、導(dǎo)向齒、電機支架，底盤、外殼等組成。分剪部分為兩個相互嚙合的圓柱型滾刀。 圖2.5滾刀分剪機結(jié)構(gòu)圖 該分剪機的優(yōu)點為剪分快速準確，切口小，寬窄均勻，且操作簡單，實用、方便。但是任然是單方向性的，對于雙向剪分，仍然需要兩次，延長了加工時間，同時工作效率也大大降低。 2.2 問題的提出 雙螺桿擠出機產(chǎn)生于三十年代，而應(yīng)用于食品工業(yè)是近幾年才開始的，由于雙螺桿擠出機在食品工業(yè)上的應(yīng)用，大大地顯示了它的優(yōu)越性。降低了原單螺桿擠出機對原料水分的要求。加工原料品種很多，不僅可以加工膨化食品，并且通過更換模頭可以生產(chǎn)各種形狀和規(guī)格的食品，但是，近年來隨著人民生活水平的提高，人民對蛋白質(zhì)的攝取量日益提高。同時由于肉的價格上漲等原因，迫切需要加工植物蛋白質(zhì)來補充。所以，提高對蛋白質(zhì)的攝取量，可以滿足廣大民眾的需求。 本設(shè)計是為了加快，改善植物蛋白的加工工業(yè)的的發(fā)展而提出的，雙螺桿擠出機比雙單螺桿擠出機顯得復(fù)雜，比較昂貴。要求公差精密，傳動和推力軸承的布置復(fù)雜。空間位置確定困難，工藝安裝復(fù)雜，有時會擠壓過度。這在設(shè)計中必須要引起重視。盡管有這些不利因素，但雙螺桿擠壓機能在較低水分的情況下進行擠壓，成品不需要進行干燥，為操作帶來了好處。 近年來。北京市食品發(fā)展發(fā)酵工業(yè)研究所、蛋制品廠利用進口設(shè)備對植物蛋白的加工進行了實驗，但都沒有成功。只能是使制品膨化但不組織化，產(chǎn)品表現(xiàn)質(zhì)量極差，據(jù)有關(guān)人員介紹，一方面是由于工藝配方的原因，另一個方面就是現(xiàn)存的雙螺桿的結(jié)構(gòu)不適合加工植物蛋白組織化。 雙螺桿擠壓機到底能否生產(chǎn)組織蛋白呢？或者在多大程度上能夠成功呢？6PS-75型雙螺桿擠出機的工作原理是什么？物料在機內(nèi)的運動狀態(tài)怎樣？這些都是需要考慮和研究的。 第3章 設(shè)計計算 1、主要性能參數(shù)： 負載:F1=6000N F2=3000N 快進速度=1m/min 工進速度=0.2m/min 重復(fù)定位精度0.01mm 定位精度=0.02 行程=700mm 加減速度時間(相對空載、快進)=2s 要求壽命：24000h 絲桿直徑初定:25mm 絲桿支撐形式：兩端固定 2、滾珠絲杠副的選擇 托板尺寸：長，寬，高分別為300mm，300，30mm 托板重量：W= 300kg 導(dǎo)軌副與托板連接部分重量估算為：100N (雙導(dǎo)軌） 夾具及工件重量約為：400N 工作臺運動部分總重：G= 211十100十400= 711N 初選滾珠絲杠副導(dǎo)程= 10mm 采用矩形滾動導(dǎo)軌工作載荷等效公式： 其中：K=1.1 m=0.005 因采用步進電機直接驅(qū)動則： 工進時轉(zhuǎn)速： 工作載荷： =1.1×6000+0.005(3000+711)=6619 等效為：= 3000N 快進時轉(zhuǎn)速：=100r/min 工作載荷：0.005×711=4N 按工進時間占總時間的90％，快進時間占總時間的10%計算： 確定當(dāng)量載荷：=5713N 確疋當(dāng)量轉(zhuǎn)速：=28r/min 預(yù)期額定動載荷 按預(yù)期工作時間計算：使用壽命= 24000h 滾珠絲杠副壽命 最大動載荷： 查《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》以下簡稱《指導(dǎo)書》表3-30 取載荷系數(shù)= 1.2，硬度系數(shù)=1.0 ()代入上式得 = 23508N 擬采用預(yù)緊滾珠絲杠副，按最大負載汁算 查《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計及實踐》表3-25以下簡稱《實踐》 重載荷取=3.4 ==6000N 得=20400N 取以上結(jié)果最大值=23508N 確定允許的最小螺紋小徑 估算絲杠允許的最大軸向變形量 已知：重復(fù)定位精度10mm，定位精度20mm 4…二〔1/4」1/3〉重復(fù)定位精度二3胃 ^ 0/5」1/4〉定位精度二6謂7 取最小值4…― 估算最小螺紋底徑 絲桿要求預(yù)拉伸，采用兩端固定的支承形式，已知行程為700mm， W=3000+711=3711N 靜摩擦系數(shù)=0.09 機械電子工程06-1…《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計計算說明書 查《實踐》表3-26 a=0.039 L=1.1行程十〔10」14〕=900mm =12.3mm 確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號 選內(nèi)循環(huán)浮動式法蘭，直筒雙螺母型墊片預(yù)緊形式。 由、、選擇相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲杠副FFZD3210-3 =23508N 17139N 確定預(yù)緊力:= 2000N 行程補償值： C= 預(yù)拉伸力： F 2、軸承選擇 按照滾珠絲杠副相關(guān)要求初步選定滾動角接觸球軸承B型背對背安裝， 受力如下圖： 徑向力：1500N 派生軸向力：2115N 8115N 2115N 取載荷系數(shù)1.2 5.41〉1.14 徑向當(dāng)量動載荷： 1.2(0.35×1500+0.57×8115)=6181N 1.14 徑向當(dāng)量動載荷： 1.2×1500=1800N 求軸承具有的基本額定動載荷： 21195N 根據(jù)所選滾珠絲杠副及軸承壽命要求選擇 滾動軸7305 B GB/T292 21195N 所選軸承滿足設(shè)計要求。 3、滾珠絲杠副的校核 軸承接觸角b=，滾珠絲杠副主要參數(shù)=7.144，單圈滾珠數(shù) =11 驗算系統(tǒng)剛度 =703N/mm =776N/mm R=772N/mm =54N/mm 驗算臨界壓縮載荷 =6000N 驗算臨界轉(zhuǎn)速 =100r/mm 校核值 = 3200 70000 驗算額定靜載荷 =2.5×6000 15000？ =50200N 8064^7 驗算絲桿抗拉強度 31 其中？按所給力參數(shù)折算到四滑塊上中的最大值。 查表3-42選擇】5卜1義35型直線滾動導(dǎo)軌副 00^ 32500 27241^所選導(dǎo)軌滿足要求。 5、 步進電機的選擇 加到電機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 絲桿轉(zhuǎn)動慣量：=7.223kg. 工作臺折算到絲桿上的轉(zhuǎn)動慣量： 電機與絲杠間用聯(lián)軸器連接:傳遞效率=0.98總傳遞效=0.95 根據(jù)負載情況初選南京南數(shù)數(shù)控設(shè)備有限公司步進電機130BYG3503為 三相混合式，采用單-雙6拍驅(qū)動時步距角為0.6°，查其參數(shù)得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。 加到電機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為： 加到電機轉(zhuǎn)軸上的等效負載轉(zhuǎn)矩 快速空載啟動時電機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩 取脈沖當(dāng)量d=0.005mm丨脈沖 =333r/min =0.072N.m =0.006N.m =0.078N.m 最大負載狀態(tài)下電機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩 =10.057N.m =0.0311N.m =10.09N.m 加到電機轉(zhuǎn)軸上的最大等效負載轉(zhuǎn)矩為： =10.09N.m 電機最大靜轉(zhuǎn)矩的選定 考慮到步進電機的驅(qū)動電源受電網(wǎng)電壓影響較大，當(dāng)輸入電壓降低時， 其輸出轉(zhuǎn)矩會下降，可能造成失步，甚至堵轉(zhuǎn)。并采用幵環(huán)控制，需考慮安全系數(shù)。取K=3.5，則步進電機的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足： =30.27N.m 查初選電機130BYG3503的最大靜轉(zhuǎn)矩為36N.m。所選電機滿足要求。 步進電動機的性能校核 最快工進速度時電機輸出轉(zhuǎn)矩校核 ，脈沖當(dāng)量d= 0.005mm/脈沖，電機相應(yīng)運行頻率 查其頻率特性表可以看出在此頻率 下，電動機輸出轉(zhuǎn)矩=15.2N.m，遠大于最大工作負載轉(zhuǎn)矩 =10.09N.m，滿足要求。 最快空載移動時電機輸出轉(zhuǎn)矩校核 ，電機相應(yīng)運行頻率 查得在此頻率下，電動機輸出轉(zhuǎn)矩=12.5N.m，遠大于最大工作負載轉(zhuǎn)矩0.111N.m，滿足要求。 最快空載移動時電機運行頻率校核 最快空載速度對應(yīng)的電機運行頻率。查得所選電機空載運行頻率可達25000，沒有超出上限。 啟動頻率計算 電機不帶任何負載時的空載啟動頻率。步進電機克服慣性負 載的啟動頻率： 上式說明，要想保證步進電機啟動時不失步，任何時候的啟動頻率都必須小于1055。 綜上所述，選擇的130BYG3503型步進電動機完全滿足設(shè)計要求。 6、聯(lián)軸器的選擇 傳動軸上的公稱轉(zhuǎn)矩 =9550×2p×10.09/(60×10)=10.1N.m 取工作情況系數(shù)K=1.5 計算轉(zhuǎn)矩=15.15N.m 根據(jù)所選電機輸出軸、絲杠大小及計算轉(zhuǎn)矩選擇：YL2聯(lián)軸器 15.15<=16N.m，所選聯(lián)軸器滿足要求。 3.1 定性選電機 電動機分交流電動機和直流電動機兩種，由于直流電動機需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較高，維護比較不便等缺點，因此無特殊要求是不宜采用。 冶金行業(yè)生產(chǎn)單位一般為三相交流電源，因此，應(yīng)選用交流電動機，同時交流電動機又分為異步電動機和同步電動機兩類，我國新設(shè)計的Y系列三相籠型異步電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其具有以下優(yōu)點： 1、結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便； 2、適用于不易然，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上； 3、由于起動性能較好，也適用與某些要求起動轉(zhuǎn)矩較高的機械。 所設(shè)計圓盤剪切機已知原始數(shù)據(jù)： 剪切帶鋼速度 V=1~3 m/s, 取3 m/s; 剪切帶鋼強度 ≤600 MPa 取600 MPa； 剪切帶鋼厚度 h=0.5~2.5 mm； 剪切帶輪寬度 B=700~1500 mm； 剪刃的擺動不超過 0.1 mm， 不平行度0.01 mm； 上下剪刀的側(cè)間隙 0.05 mm， 重疊度S=0~0.3 mm。 由于圓盤剪切機屬于一般冶金機械設(shè)備，無特殊要求，連續(xù)工作時間長，要求起動 3.2 設(shè)計參數(shù)確定 刀片直徑是分紙機的主要參數(shù)。通常的薄刀分紙機刀片直徑是150-300mm。 刀片直徑一定，軸轉(zhuǎn)速越高，切削轉(zhuǎn)速越高；切削速度和進給速度要匹配，否則將影響薄刀分紙機的生產(chǎn)效率。 部分分紙機的主要參數(shù) 2000BFY-DDP BFY-2000 BFY-2500 刀片直徑（mm） 200 260 260 最高紙板速度（r/min） 100 141 141 主電機功率（kw） 4 4 4 機床重量（kg） 1500 2500 3500 由于此薄刀分紙機正處于研究設(shè)計階段。試驗成功后可把電機換成步進電機，來實現(xiàn)調(diào)速。 3.3 運動系統(tǒng)的設(shè)計計算 3.3.1 電機的選擇 考慮到薄刀分紙機的使用要求，我們設(shè)計針對紙板的厚度為<10mm，材料可以是塑料片材（如食堂就餐卡、銀行卡等）、銅卡紙或白卡紙（名片等）、普通印刷紙（商標(biāo)、廣告等）。設(shè)計以剪分塑料片材為基礎(chǔ)進行計算分析。查找有關(guān)標(biāo)準[1]，塑料的抗拉強度，由材料力學(xué)理論可知： （4.1） ∴ （MPa） （） 由此可以計算出作用在刀刃上的作用力： (N) 主電機的功率為： (KW) 式中， =662.4N，=140m/min=2.33m/s，工作裝置的效率本課題考慮滾子鏈及其皮帶的效率取=0.87。代入上式得： 由陳秀寧 施高義《機械設(shè)計課程設(shè)計》表2-4得滾子鏈的效率為0.96，皮帶的效率為0.96 故得=2.36（KW） 因機械的電機功率除了一部分用作有效功率外，另一部分將成為傳動鏈中的各種摩擦損耗和壓線損耗。 由陳秀寧 施高義《機械設(shè)計課程設(shè)計》表8-184選擇電機Y112M—4額定功率為4kw，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min。 3.3.2 滾子鏈的計算與設(shè)計 第3章 本章標(biāo)題 第3章 設(shè)計計算 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.1概述 3.1.1 本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.1.2 本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.2設(shè)計內(nèi)容（一） 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.3設(shè)計內(nèi)容（二） 3.3.1 內(nèi)容1 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.3.2 內(nèi)容2 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.4設(shè)計內(nèi)容（三） 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.5設(shè)計內(nèi)容（四） 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.6設(shè)計內(nèi)容（五） 3.6.1 內(nèi)容1 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.6.2 內(nèi)容2 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.6.3 內(nèi)容3 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.7設(shè)計內(nèi)容（六） 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 3.8本章小結(jié) 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 第4章 本章標(biāo)題 第4章 本章標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 4.1本節(jié)標(biāo)題 4.1.1本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 4.1.2本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 4.1.3本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 4.2本節(jié)標(biāo)題 4.2.1本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 4.2.2本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 4.2.3本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 4.3本節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 4.4 本章小結(jié) 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 第5章 實驗與調(diào)試 第5章 本章標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 5.1本節(jié)標(biāo)題 5.1.1 本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 5.1.2 本小節(jié)標(biāo)題 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 5.2 本章小結(jié) 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 結(jié)論 結(jié)論 一、結(jié)論 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 二、今后研究方向 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 參考文獻 參考文獻 （參考文獻按文中出現(xiàn)的先后次序排列，不得少于12篇，其中二篇外文文獻。） [1]徐方.工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].機器人技術(shù)與應(yīng)用，2007(9)：2-4 參考文獻著錄格式及示例： ①專著著錄格式 [序號]著者（用逗號分隔）.書名[M].版本（第一版不寫）.出版地：出版者，出版年 例:[1]李凱源.現(xiàn)代應(yīng)用文寫作[M].北京：中國商業(yè)出版社，1993 ②期刊著錄格式 [序號]作者.題名[J].刊名，出版年份，卷號（期號）：起止頁碼 例:[3]劉彪.現(xiàn)代市場經(jīng)濟中的銀企關(guān)系分析[J].經(jīng)濟研究，1994，（5）：22-25 ③論文集著錄格式 [序號]作者.題名[A].見（英文用In）：主編.論文集名[C].出版地：出版者，出版年.起止頁碼 例:[4]張佐光，張曉宏，仲偉虹，等.多相混雜纖維復(fù)合材料拉伸行為分析[A].見：張為民編.第九屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C].北京：世界圖書出版公司，1996.410-416 ④學(xué)位論文著錄格式 [序號]作者.題名[D].保存單位，年 例:[5]金 宏.導(dǎo)航系統(tǒng)的精度及容錯性能的研究[D].北京：北京航空航天大學(xué)自動控制系，1998 ⑤科技報告著錄格式 [序號]作者.題名[R].報告題名及編年，出版年 例:[6]Kyungmoon Nho. Automatic landing system design using fuzzy logic[R].AIAA-98-4484,1998 ⑥國際、國家或行業(yè)標(biāo)準著錄格式 [序號]標(biāo)準編號，標(biāo)準名稱[S] 例:[7]QC/T 490-2000，汽車車身制圖[S] ⑦電子文獻著錄格式 [序號]作者.題名[電子文獻/載體類型標(biāo)識].電子文獻的出處或可獲得地址，發(fā)表或更新日期/引用日期 例:[8]王明亮.關(guān)于中國學(xué)術(shù)期刊標(biāo)準化數(shù)據(jù)系統(tǒng)工程的進展[EB/OL].http://www.cajcd.edu.cn/pub/wml.txt/980810-2.html,1998-08-16/1998-10-04 ⑧報紙著錄格式 [序號]主要責(zé)任者.文獻題名[N].報紙名，出版日期（版次） 例:[9]李明.論人道與人道主義[N].人民日報，1992-03-15（8） 致 謝 致 謝 本論文是在導(dǎo)師XXX的悉心指導(dǎo)下完成的，。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（正文，小四號宋體，1.5倍行距，段前段后0行，首行縮進2字符。） 附 錄 附錄A XXXX 論文一般應(yīng)由8個部分組成，裝訂順序依次為： 1）畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）封面 2）中文摘要、關(guān)鍵詞 3）英文摘要、關(guān)鍵詞 4）目錄 5）正文，按章節(jié)順序　 6）參考文獻 7）致謝 8）附錄（可選） 附錄B公式、圖表 （2.3） （3.1） 所有用戶的平均誤比特率 信噪比/dB 注：此圖中的曲線對應(yīng)關(guān)系與圖2.1相同. 圖2.3 部分相干解調(diào)與相干和非相干解調(diào)平均誤碼性能的比較 1-太陽模擬器；2-單管及31個PCM容器；3-氣泵； 4-干燥過濾器；5-手動調(diào)節(jié)閥；6-孔板流量計； 7-空氣預(yù)熱器；8，9-調(diào)功器；10-空氣換熱器. 圖3.1 單管換熱系統(tǒng)流程圖 表2.1 方法—干擾抑制結(jié)果 干擾類型 目標(biāo)信號 陣元數(shù) 干擾采樣值數(shù) SINR(dB) 第一類干擾 信號1 8 — 30.58 4 — 21.16 信號4 8 — 38.28 4 — 19.41 第二類干擾 信號4 8 30 4.69 19 4.83 4 30 -0.42 表3.1 各組分lgBi值 序號 T=1500K T=2000K 組分 lgBi 組分 lgBi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 O2+ HO2 H2O+ N2+ H OH CO+ H2+ O H2O2 CO2+ HCO* N+ CH2O+ NO+ 5.26 5.26 4.76 3.97 3.54 3.29 3.26 2.54 2.30 1.62 1.40 -0.47 -4.85 -6.91 -16.60 HO2 O2+ H2O+ H H2+ OH O N2+ CO+ CO2+ H2O2 HCO* N+ CH2O* NO+ 6.43 6.42 6.18 6.12 6.04 5.91 5.59 4.87 3.98 3.76 3.09 0.24 -2.81 -6.13 -11.76 注：“+”表示重要組分，“*”表示冗余組分. 表3.3 壓降損失計算結(jié)果 Pa 換熱器 熱邊壓降損失 冷邊壓降損失 初級 次級 2974.37 2924.65 2931.52 3789.76 (a) 分 布 (b) 大小與色彩 (c) 間距、大小與色彩均 符合規(guī)律圖 符合規(guī)律圖 符合規(guī)律圖 圖2.5 圖案例 附錄C：書脊 學(xué)位論文書脊示例 題 目 作 者 姓 名 寧 波 大 紅 鷹 學(xué) 院 3cm左右 3cm左右 附錄D 1/f頻譜圖 附錄E 一維1/f波動數(shù)據(jù)的生成 clear all close all M = 2*256; K = 1; f = 1:M; s = K*1./f ; figure(1); plot(s); grid; LOGs = log10( s ); LOGf = log10( f ); figure(4); plot( LOGf,LOGs ); grid; hh = sqrt( m*s ); m = 2*M-1; h2( 1:M ) = hh( 1:M ); h2( M:m ) = hh( M:-1:1 ); figure(2); plot(h); grid; pp = rand( 1,m ); re = h2 .* cos( pp ) ; im = h2 .* sin( pp ) ; hh = re + i*im ; ……