小型玻璃磨邊機的結(jié)構(gòu)設(shè)計【含10張CAD圖帶外文翻譯】
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I摘要玻璃磨邊機顧名思義是對玻璃的邊緣進行打磨，可以根據(jù)自己的需要通過玻璃磨邊機把玻璃磨削成自己想要的樣子。目前玻璃產(chǎn)品的用途越來越多，朝著功能型，實用性，裝飾型發(fā)展，市場需求越來越多。但是我國玻璃行業(yè)起步晚，玻璃磨邊機主要還是依靠進口，這樣是有著明顯的缺點的，不僅僅消耗了大量的外匯，而且只要設(shè)備出了故障，只能依靠國外的專家對設(shè)備進行維修，大大的增加了使用維護成本，而且相當(dāng)?shù)挠绊懮a(chǎn)效率。除此之外，由于軟件部分國外了為了保護自己的技術(shù)成果，我們很難攻克，拓展性受到限制，大大影響生產(chǎn)力。所以盡快研發(fā)出屬于我們自己的高性能自動化玻璃磨邊機，為推動我國工業(yè)化快速發(fā)展具有總要意義。本文就玻璃磨邊機的結(jié)構(gòu)設(shè)計展開論述，玻璃磨邊機的機械結(jié)構(gòu)，一是磨削進給系統(tǒng)，也就是磨削玻璃的部分，二是加工工作臺，兩者分別由普通電機和伺服電機進行驅(qū)動，通過控制磨削砂輪的運動軌跡進而將玻璃的邊緣磨削成不同自己需要的樣子，最后為了使玻璃磨邊機向著小型化便攜化發(fā)展對其結(jié)構(gòu)進行改進。關(guān)鍵詞： 玻璃磨邊機 小型化 便攜化 設(shè)計結(jié)構(gòu)IIABSTRACTGlass edging machine by definition is the edge of the glass polished, you can according to their own needs through the glass grinding machine to grind the glass into their desired appearance. At present, the use of glass products more and more, towards the functional, practical, decorative development, more and more market demand. But China's glass industry started late, glass edging machine is mainly dependent on imports, which has obvious shortcomings, not only consumes a lot of foreign exchange, and as long as the equipment out of the problem, can only rely on foreign experts to maintain and debug equipment, so not only affect the production, but also greatly increased the use of maintenance costs. In addition, because the software part of foreign countries in order to protect their technical achievements, we are difficult to conquer, the expansion of the restrictions, greatly affecting productivity. So as soon as possible to develop our own high-performance automatic glass edging machine, in order to promote the rapid development of China's industrialization has a general significance.This paper discusses the structure design of glass edging machine, the mechanical structure of the glass edging machine, one is the grinding feed system, that is, the part of the grinding glass, the second is the processing table, both by the ordinary motor and servo motor drive, by controlling the movement track of grinding wheel and then grinding the edge of the glass into different needs, Finally, the structure of the glass edging machine is improved toward miniaturization and portability.Key words: Glass edging machine miniaturization portability玻璃磨邊機的設(shè)計11. 本機結(jié)構(gòu)介紹和主要工作原理1.1 本機的結(jié)構(gòu)簡介下面是玻璃磨邊機的設(shè)備外形，主要形狀如下圖：圖 1-1 玻璃磨邊機外形玻璃磨邊機主要由以下部分組成：12345678910（ ） 主 要 的 傳 動 設(shè) 備 ；（ ） 上 下 料 設(shè) 備 和 輸 送 裝 置 ；（ ） 具 有 彈 性 的 玻 璃 加 持 加 緊 裝 置 ；（ ） 角 度 調(diào) 整 調(diào) 整 機 構(gòu) ；（ ） 橫 梁 進 給 機 構(gòu) ；（ ） 磨 頭 電 機 進 給 設(shè) 備 ；（ ） 磨 頭 電 機 的 結(jié) 構(gòu) ；（ ） 端 面 磨 頭 調(diào) 整 機 構(gòu) ；（ ） 底 座 和 靠 架 ；（ ） 機 器 的 電 機 控 制 部 分 和 其 其 他 副 設(shè) 備 ；1.2 玻璃磨邊機的工作原理1.2.1 設(shè)備概述在國內(nèi)當(dāng)前投產(chǎn)的的玻璃磨邊機設(shè)備，還是運用的是老舊的工藝，費時費力、浪費資源，主要原因是由于其工作方式為間歇式的；這種老舊的工藝，具有一定的工作周期，間隔周期之間的時間就會被浪費；此外，該種傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量也會受到人們的質(zhì)疑，進而影響其銷量；另外，玻璃在輸送過程中由于其自身形式導(dǎo)致不能連續(xù)均勻地運送，并且時?？赡艹霈F(xiàn)被擠壓破碎的狀況。以上所述都會對玻璃磨邊機的設(shè)計2設(shè)備磨削玻璃重大影響，從而影響到相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)量，會嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。針對我國相關(guān)設(shè)備現(xiàn)狀及技術(shù)的缺陷，本設(shè)計為玻璃磨邊機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這是一種高自動化加工設(shè)備，可以達到連續(xù)加工的目的，這樣可以有效提高生產(chǎn)效率，省時省力，節(jié)約成本，從而提高企業(yè)生產(chǎn)的整體效率。根據(jù)上述的設(shè)計思想玻璃磨邊機最后確定的基本結(jié)構(gòu)形式為：傳送帶、傳動鏈，轉(zhuǎn)角機構(gòu)，電機的選擇。其基本工作原理介紹如下：玻璃磨邊機的核心工作步驟是為磨削，所以磨削的計算在此次設(shè)計中也是重中之重，因為玻璃磨邊機的尺寸設(shè)計一環(huán)扣一環(huán)，必須要等到磨削角度的結(jié)構(gòu)尺寸選定之后才可以決定；還有輸送機功率得選擇也比較重要，所以還需要進行電機功率和取料參數(shù)的相關(guān)計算。玻璃磨削的兩個主要不步驟是粗磨和精磨，但是除了這兩部之外，還有一步很關(guān)鍵，那就是拋光。玻璃表面與水相互作用產(chǎn)生水解現(xiàn)象，水解現(xiàn)象的作用是在玻璃表面產(chǎn)生一層薄薄的膜，要使玻璃表面變得平整透亮，研磨會破壞這層薄膜，如此反復(fù)地進行這一過程就是玻璃的拋光，我們也可以把這一步驟叫做研磨。1.3 主要的技術(shù)參數(shù)在進行玻璃磨邊機的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，首先要考慮機電裝備的所屬類型、布局以及常用的玻璃的形狀，在滿足機電裝備工作性能的前提下，綜合考慮其他工藝性、環(huán)境屬性以及工業(yè)沒學(xué)方面的問題。其次，根據(jù)磨削玻璃的要求、受力情況以及其他設(shè)計要求進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，在保證良好的磨削玻璃性能的同時，又能減輕重量，節(jié)約材料和能源，同時盡量向著小型化便攜化發(fā)展。這次我們設(shè)計的玻璃磨邊機的類型是玻璃直線雙邊機，這不僅僅是我們?yōu)榱讼蛑⌒突銛y化發(fā)展做出的選擇，還因為它生產(chǎn)快，成品率較高、磨削質(zhì)量比較優(yōu)秀、加工精度和其他類型磨邊機相比要好、操作不難方便的，適用于磨削不同厚度和的尺寸的平板玻璃。具體的要求如下:1.能保證系統(tǒng)長期可靠穩(wěn)定的運行。2.操作性: 每時每刻都會監(jiān)控著操作過程，第一時間看見問題所在。3.操作界面人性化，不僅僅采用中文顯示，而且非常容易看懂，便于操作。4.實用性:一次完成大部分工序。5.維護功能:具有自己判斷故障的功能、自我警報功能，維護起來簡單且經(jīng)濟實惠。6.成本:整個設(shè)備價格合理，可以大量廣泛使用。7. 通過查閱相關(guān)參考文獻和設(shè)計手冊，主要技術(shù)指標(biāo):玻璃磨邊機的設(shè)計3（1）最小速度以及最大速度的取值: 04/ms?（2）可以磨削的最深尺寸: 4（3）磨削玻璃長度: 30一（4）磨削玻璃厚度 : ~2s（5）設(shè)備需要的總功率: 5kw（6）設(shè)備正常工作下需要的電壓/頻率: 380/5VHz（7）倒角角度: 43??（8）夾持膠帶運行速度： .4 27/Vmin??（9）允許的玻璃的最下厚度以及最大厚度： –20m??（10）可以加工的玻璃的最大尺寸： 150x?（11）斜邊角度范圍： 5?（12）斜邊寬度： 30B?1.4 本機的基本設(shè)計方案、傳動系統(tǒng)及特點要求1.4.1 通過查閱相關(guān)參考文獻和設(shè)計手冊，本機的基本設(shè)計方案（1）采用兩條有彈性帶從兩邊夾緊玻璃；（2）為了使電機獲得我們需要的很多不同轉(zhuǎn)速，采用變頻器調(diào)速；（3）玻璃取立位安放；（4）手工上下料，同步齒形帶輸送；（5）屏幕上用數(shù)字進行顯現(xiàn)結(jié)果；（6）寬度進給分為電動和人為手工兩種方式（7）面板上有相應(yīng)的數(shù)字顯示；（8）角度調(diào)整為電動；（9）電機工作的電流大小由電機上面的電流表顯示1.4.2 最終方案的認(rèn)定和優(yōu)缺點1.4.2.1. 主傳動機構(gòu)本設(shè)計要求：1、雙帶夾持玻璃；2、怠速 變頻調(diào)速；0.3 2.7N??3、適用玻璃厚度 -0m?。為此，本設(shè)計方案采用的傳動方式如圖所示：玻璃磨邊機的設(shè)計4圖 2.2 主傳動系統(tǒng)減速器 3 前帶 5傳動順序：主電機 1 主電機 2 減速器 4 后帶 61.4.2.2. 夾緊的特點與其方式如圖 2.3 所示，玻璃夾緊需要左右兩條軟的具有彈性的帶夾住，在它的側(cè)后方有一個剛性支撐板做支撐，這樣玻璃就能靠在支撐板上，豎直方向上的定位問題就得以解決，這樣的夾持放發(fā)可以大大的降低玻璃因為設(shè)備受力原因而導(dǎo)致破碎的概率。如圖 2.4，橡膠帶輪軸向采用外球面軸承支撐玻璃磨邊機的設(shè)計5圖 2.3 膠輥圖 2.4 夾緊機構(gòu)1.4.2.3. 選擇玻璃安放位置玻璃磨邊機的設(shè)計6為了減小占地面積，有效的利用加工空間，我們采用站式，傾斜的安放位置，相對垂直面向后傾 10°。玻璃后傾 5°。1.4.2.4. 確定上下料方式因為玻璃的形狀不一樣并且差異巨大，本機也并沒有自動的上下料裝置所以采用人工的工作方式。1.4.2.5. 調(diào)整角度因為磨削角度是 ，所以是有角度調(diào)整機構(gòu)的。見圖 2.5。圖中 C 為橫1045??梁擺動的支撐點，A 點處為螺旋副，B 鉸鏈處為動力輸入軸。螺母鉸接于橫梁上（可以繞鉸接點轉(zhuǎn)動） 。圖 2.5 轉(zhuǎn)角機構(gòu)玻璃磨邊機的設(shè)計72. 夾持機構(gòu)設(shè)計2.1夾持帶主要參數(shù)的選擇與計算2.1.1 主驅(qū)動系統(tǒng)（如圖 3.1）圖 3.1 夾持原理設(shè)計要求:帶速 變頻調(diào)速變速0.427/Vmin?－2.1.2 電機功率的選擇確定本來主電機功率為 ，但是在這里我們使用系數(shù)取為 ， 所以選用電機的1.kw2.0功率 型號的確定1.02N??我們選擇恒扭矩調(diào)速電機。2.1.3 夾持帶厚及輥子直徑的選取帶厚 ，夾持帶主動輥直徑選為 。12m??360m2.1.4 減速器總速比及分配已知：帶速 2.7/maxVin?輥子直徑 380DФ玻璃磨邊機的設(shè)計8帶厚 10m??調(diào)速機 axnrp所以總減速比 ,參照減速器樣本，選取適當(dāng)?shù)臏p 2/45.2maxIDnV????（ ）速器比分配速度比。公用減速器：型號： Ⅰ型桿式減速器，速度比： 。130WSJ－ 16.i后夾持帶用減速器：型號： 型（左旋） ，速度比： 。2－ 25i?前夾持帶用減速器：型號： 型（右旋）,速度比： 。10SJ－ i2.1.5 校核夾持帶實際速度最大線速度: 2/maxmaxVDnI????（ ）式中 360 ,12,10DФnrp??當(dāng) 時, 計算則得 。15.4I?.7/axi最小線速度： 2/minminVI????（ ）式中 6,minrp?則速度。0.45/mini2.2帶的設(shè)計2.2.1 帶的要求在這次的玻璃磨邊機的設(shè)計中，輸送玻璃的傳送帶相當(dāng)關(guān)鍵，因為玻璃屬于易碎品，運輸過程中很容易因為小小的一點波動的造成玻璃的損壞，玻璃輸送的平穩(wěn)性也有著很大的要求，對玻璃的磨削時角度的控制是關(guān)鍵，稍微的晃動都會對精細(xì)的角度磨削造成毀滅性的打擊，所以對帶的要求也很高：（1）要有優(yōu)良的承載重物的能力和一定的寬度，來應(yīng)付各種不同尺寸的玻璃（2）能相互連接，形成環(huán)繞形狀；（3）要保有一定的穩(wěn)定性，是傳送帶在傳輸過程中平穩(wěn)。（4）帶和帶之前用優(yōu)良的粘合劑粘住，避免脫層玻璃磨邊機的設(shè)計9（5）要有一定的柔韌性，因為要在長方向上繞著滾筒彎曲；（6）有一定程度的結(jié)實，能夠承受一定的撕扯力，耐損傷。2.2.2 帶的材料及帶的組成分析1.23.帶 一 般 由 三 個 部 分 組 成 ：覆 蓋 層 － 上 覆 蓋 層 和 下 覆 蓋 層 ；帶 芯 － 單 層 和 多 層 ；隔 離 層 － 帶 芯 的 粘 結(jié) 介 質(zhì) 。伸長量可取 3％。一般我們認(rèn)為輸送帶的彈性伸長量為：輸送帶材料 棉帆布 尼龍帆布 滌綸帆布 整體編織芯 鋼繩芯 芳綸織布伸長量 1.4％ .1％ 0.7％ 3.0％ .3％ 0.％2.2.3 帶的磨損輸送帶的壽命是由它的磨損的程度決定的，這種磨損分為兩種，一個是覆蓋層和運輸貨物之間的磨損，它們之間靠著摩擦力來工作運行，沒有摩擦力貨物就不能被運輸。另一種是輸送帶的下覆蓋膠和驅(qū)動滾筒之間的磨損，它們也是通過摩擦力來進行工作，滾筒帶動輸送帶的下覆蓋膠旋轉(zhuǎn)，沒有摩擦力就不能運轉(zhuǎn)。因為這兩組滑動摩擦力的產(chǎn)生，故障時有發(fā)生，有時候可能發(fā)生輸送帶直接被扯斷的情況，所以我們采用阻燃帶來減少這種故障的發(fā)生。輸送帶也不是一直會運行在中心線上，為了保持工作的正常運行，我們可以允許輸送帶有 5%的誤差，但是不能跑偏過大，這樣會設(shè)備和輸送帶接觸造成邊膠磨損。玻璃磨邊機的設(shè)計103. 輸送料設(shè)備設(shè)計3.1 輸送料傳動工作原理當(dāng)帶的設(shè)計完成之后，我們開始設(shè)計和輸送帶相關(guān)的結(jié)構(gòu)。因為需要加工的玻璃的千奇百怪，也就是說加工的玻璃沒有統(tǒng)一的形狀，所以我們就沒辦法設(shè)計統(tǒng)一的輸送料機構(gòu)，所以我們采用人工上下料的方式，用兩條同步齒形輸送料。采用同步齒形帶是因為它的不容易被伸長，這樣玻璃不容易打滑，它的工作面是齒形的環(huán)形傳動帶，玻璃在上面不容易打滑。帶的背面開有凹槽，同時這些凹槽可以在工作過程中讓空氣流通，這樣就不會有太大的噪聲。同步齒形帶的優(yōu)點也有很多，例如它的傳動比準(zhǔn)確，對軸和軸承的壓力小，轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊，不打滑等等。一般參數(shù)如下：線速 v： ；功率105～ 10NKW?：速比 ； 效率 η： ;9i?： .938～工作溫度： 28??～ ℃工作原理圖如下：圖 4-1 輸送料傳動原理圖3.2 速度比的計算3.2.1 速度比確定同步為速度計算比的依據(jù)。由于夾持帶前主動輥直徑為 ，被動輥直徑為 ，因此接送料帶360Фm340Фm玻璃磨邊機的設(shè)計11傳動的速度比是不同的。從圖 8 可以知道輸料帶速度比： 123·ii?接送料帶速度比：12340/6.94iii送 接齒形轉(zhuǎn)速： /ni?輸 夾 輸 送 送 夾夾持帶帶輪轉(zhuǎn)速： /465夾 主 電 機齒形帶帶速與轉(zhuǎn)速的關(guān)系為： / 2 ./()nVDrmin?????齒 帶 齒 帶 主 齒 齒 帶式中：— —4.85nnDVm?夾 主接 送電 機齒 帶主 齒齒 帶齒 帶 夾 持 帶 主 動接 料 帶 主 動 齒 形 帶 輪 轉(zhuǎn) 速送 料 帶 主 動 齒 形 帶 輪 轉(zhuǎn) 速主 驅(qū) 動 電 機 轉(zhuǎn) 速齒 形 帶 轉(zhuǎn) 速齒 形 帶 主 動 輪 直 徑齒 形 帶 線 速 度齒 形 帶 厚 度 （ ）計算中，當(dāng)按 考慮時, 120nrp?電 /62.58nrpm?夾 主 電 機將 .8/ ,7.6,.7mi ?齒 帶 主 齒 齒 帶則得 123·0.4ii輸則得 .9.ii?送 輸速度比分配a 輸料帶取 123/ 1 7/25iii?， ，此時，實際速度比 123·0.46ii?輸實際帶速 玻璃磨邊機的設(shè)計122/.83/VnDimin?????輸 夾 主 主 齒 齒 帶 輸（ ）b 送料帶取 1230/17/25ii， ，此時，實際速度比123 .940.ii?送實際帶速 /.8/VnDimin????送 送 夾 被 主 齒 齒 帶（ ）式中： /0.942.?夾 被 夾 主同步齒形帶設(shè)計設(shè)計同步齒形帶的時候，因為需求功率較大選取傳動比較小的電機，選取，功率達到 5KW，滿載轉(zhuǎn)速 1000 轉(zhuǎn)每分鐘，周間距為 ，每周工作 137Y? 1860m小時，每天一班。563.2.2 帶的數(shù)據(jù)計算 ??2341.0bAAPK?設(shè) 計 功 率 由 表 查 得 ＝ ， 為 使 用 系 數(shù) .3bPKW??＝ ＝ （ ）1. 選定帶型和節(jié)距：??140/65.22.185bKWnrmi XHpbm?根 據(jù) ＝ 和 ＝ ， 由 圖 確 定 為 型 ， 節(jié) 距 ＝表 4-1 帶尺寸參數(shù)大帶輪齒數(shù) Z1 根據(jù)帶型和轉(zhuǎn)速來確定的轉(zhuǎn)速為 5 轉(zhuǎn)每分鐘，根據(jù)上面的表格可以知道，最小齒數(shù)為 18，所以我們?nèi)〈髱л嘄X數(shù)為 25.2.大帶輪節(jié)圓直徑 d1： mpZdb63.174.3821????3.小帶輪齒數(shù) Z1： 21·0.5.i＝ ＝ ＝4.小帶輪節(jié)圓直徑 d2：帶型 節(jié)距 pb 齒形角 2β 齒根厚 s 齒高 ht 帶高 hs 齒根圓角半徑 rr齒頂圓角半徑 raXH 22.185 40 12.57 6.35 11.2 1.57 1.19玻璃磨邊機的設(shè)計13mpZdb25.814.3512 ????5.帶速： in/76.06.7.106nV?6.初定軸間距 a0 ：取 0196am＝7.帶長及其齒數(shù)： maddL 98.432519604).8.7()25.8160.7(214.39604)()(2021210 ???????????選用同步帶，帶長代號為 1650 的同步帶來進行運輸料，節(jié)線長為 4440.00mm，上面的齒數(shù)為 200.8.實際的兩軸之間的距離 a：此軸間距可調(diào)整 mLp 01.96228.4350196200 ???????9.大帶輪嚙合齒數(shù) Zm： 2)]5(01.96.[)]([ 2121 ??????entaenttm10.基本額定功率 P0： 10)(20vmTa??根據(jù)上面的表 6 可以得知， ，45 .48 /.NKg＝ ， ＝ WP17.1062)7.8.(0 ???11.所需要的帶寬 bs： 14.00PKbZds?根據(jù)上面的表 6 可以查的，XH 型同步帶帶 ，.6 12mZK＝ ， ＝ ， ＝玻璃磨邊機的設(shè)計14mbs 7.3614.6.10.???取整后 bs=40。3.2.3 帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸鏈傳動的設(shè)計111750226. 74.0 963.8 7.9015 4 2.8 39.74 afXHZdmdmbwmhgrfam????傳 動 選 用 的 同 步 帶 為 型 ；大 帶 輪 ： ＝ ， ＝ ，＝ ， ＝輪 的 直 徑 為 小 帶 輪 的 根 圓 直 徑 ：＝ 。大 帶 輪 的 結(jié) 構(gòu) 及 尺 寸 ：齒 槽 底 寬 ： ＝齒 高 ： ＝槽 半 角 ： ＝齒 根 圓 角 半 徑 ： ＝齒 頂 圓 角 半 徑 ： ＝節(jié) 頂 距 ： ＝ 21.07 5dfhg外 圓 直 徑 ： ＝ － ＝根 圓 直 徑 ： ＝ － ＝3.2.4 鏈傳動的特點鏈傳動相比于帶傳送，它的優(yōu)點是并沒有帶傳動那種滑動摩擦，所以沒有任何打滑現(xiàn)象，這就造成它的平均傳動比比較準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)動效率也高，并且能在一些惡劣的工作環(huán)境下工作。3.2.5 輸料帶鏈輪設(shè)計因為要保證夾持帶和輸送帶的線速度是高度保持一直的，也就是要一模一樣，所以兩個帶之間的傳送比要是非常精確的，不能有一點馬虎，所以選擇鏈輪來進行傳動。取 123/ 1 7/25iii??， ，此時，實際速比：玻璃磨邊機的設(shè)計15123·0.46ii輸 ＝ ＝實際帶速 ·/2.3/VnDImin??輸 ＝ 夾 主 （ 主 齒 ＋ 齒 帶 ） 輸 ＝1i＝用鏈傳動其選擇的鏈號為 參數(shù)見表 08A4?13Z接主 動 鏈 輪 齒 數(shù) 取 2接從 動 鏈 輪 齒 數(shù) 取所以：動鏈輪節(jié)圓直徑：mpZd38.1254.37*1????輸輸從動鏈輪直徑： pd9.814.37*2輸輸從動輪速： rpmn.0i1?主輸 從310.9470.95 8/2i??錐 齒 輪 傳 動 ：傳 動 比 ： ：效 率 ： 取級 精 度 （ 稀 油 潤 滑 ） 841A?用 鏈 傳 動 其 選 擇 的 鏈 號 為 參 數(shù) 見 表517Z主 動 鏈 輪 齒 數(shù) 接 取從 動 鏈 輪 齒 數(shù) 接 取所 以 ：主 動 鏈 輪 節(jié) 圓 直 徑 ： mpd1.04.3725*Z'1 ????‘輸輸從動鏈輪直徑：玻璃磨邊機的設(shè)計16mpd75.6814.327*Z2'1 ????‘輸輸3.2.6 送料帶鏈輪設(shè)計取 1230/17/25ii??， ，此時，實際速比 123.94·0.ii送 ＝ ＝實際帶速/.82/vnDimin??送 送 夾 被 主 齒 齒 帶＝ （ ＋ ） ＝式中 1/0.942.30/3rpi?夾 被 夾 主＝ ， 。1283AZ?送送用 鏈 傳 動 其 選 擇 的 鏈 號 為 參 數(shù) 見 表主 動 鏈 輪 齒 數(shù) 取從 動 鏈 輪 齒 數(shù) 取所以：主動鏈輪節(jié)圓直徑： mpd42.19.372*1????送送從動鏈輪直徑： 8.0.Z2送送錐齒輪傳動傳動比： 1：0.9470.95?效 率 ： 取381/258411’257i AZ?級 精 度 （ 稀 油 潤 滑 ）＝用 鏈 傳 動 其 選 擇 的 鏈 號 為 參 數(shù) 見 表主 動 鏈 輪 齒 數(shù) 送 取從 動 鏈 輪 齒 數(shù) 送 取所 以 ：主 動 鏈 輪 節(jié) 圓 直 徑 mpd1.04.3725*Z1' ???‘送送玻璃磨邊機的設(shè)計17從動鏈輪直徑 mpd68.7514.327*Z2' 2 ????‘送送由上面計算可以知道，三個帶帶速基本是差不多少的。接料帶的速度稍稍快，可以防止下料的堆積，送料帶的速度稍微慢一點，方便連續(xù)送料。玻璃磨邊機的設(shè)計184. 轉(zhuǎn)角機構(gòu)的計算4.1轉(zhuǎn)角機構(gòu)初始條件當(dāng)玻璃的傾斜角度是最小所能允許的角度也就是 5°時，機構(gòu)的狀態(tài)就如下圖：圖 5-1 轉(zhuǎn)角機構(gòu)圖4.2轉(zhuǎn)角與電機轉(zhuǎn)數(shù)關(guān)系（1）求初始角利用余弦定理可求 α， cos??abc2??代入數(shù)值，求得 69.14???。求當(dāng) 時，對應(yīng)邊 的長度：xx??xC玻璃磨邊機的設(shè)計19圖 5-2 轉(zhuǎn)角機構(gòu)示意圖仍利用余弦定理求得 22x xCabcos????式中 625,30amb?：xx???9.14?3715719235729315741x?????； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ；求與相對應(yīng)的 nx 邊改變 求與 Δcx 相對應(yīng)的電機轉(zhuǎn)數(shù) 已知：鏈傳動 ,斜齒輪傳動 1/2i?2/i?絲杠螺距 0tm設(shè)與電機轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)的絲杠轉(zhuǎn)數(shù)為 Gn則有： ·,xct??由于 12 /xGin所以 12 /,Gxi?10nG將 、 代 入 式 （ ） 中 ， 得 12 /(·)xcnit?所以 12·//5.67xxitc?xxn??玻璃磨邊機的設(shè)計20以上計算均可略去。4.3轉(zhuǎn)角誤差分析4.3.1 最大誤差值的確定當(dāng) a，b，c，三個桿處于不同位置時，最大轉(zhuǎn)角誤差是隨時變化不同的，如圖我們可以確定，cx 長度變化對最大轉(zhuǎn)角誤差影響是最大的。圖 5-3 角度示意圖由圖 5.3 可以看出，當(dāng) 二桿之間的夾角成直角時， 對轉(zhuǎn)角誤差影響最xbc、 c?大，即此時如果 取得最大值 ，轉(zhuǎn)角誤差也取得最大值 c?ma?max?圖 10 最大轉(zhuǎn)角誤差分析圖，此時：cx= = mm2?25.315062?.)]os[(???abcarxx?由 可知 ACD??（ 或 ）δ αmax =arctg ( )bcmax?將： 及 b 值代入該式，則得cmax?36ax???。此時所磨玻璃的斜角為： 59.142.04.13?????即當(dāng) 時，可能出現(xiàn)的最大轉(zhuǎn)角誤差，42.13???且其值 6max??。玻璃磨邊機的設(shè)計215. 步進電機的原理介紹及選用5.1步進電機簡介和分類5.1.1 步進電機的定義步進電動機的作用就是當(dāng)它收到一個電脈沖信號時，它會把這種信號變成一個角位移或者是直線位移輸出出去。解釋起來就是步進電動機只要收到一個脈沖信號，它的電動機就會轉(zhuǎn)動一個角度或者是前進一步，所以這種電動機被叫做步進電動機也可以說是脈電動機。角位移與脈沖數(shù)相關(guān)，脈沖數(shù)輸出多少角位移就移動多少，轉(zhuǎn)數(shù)是與脈沖頻率對應(yīng)的，也是一一對應(yīng)的關(guān)系。例如數(shù)字程序控制線使用最多的二種步進電動機是反應(yīng)式(磁阻式)步進電動機。5.1.2 步進電機的分類步進電動機有很多種分類方法。按勵磁磁鐵方式分類，可將步進電動機分為永磁式（PM ） ，反應(yīng)式（VR ）和混合式（HB）三類。反應(yīng)式步進電動機結(jié)構(gòu)簡單，使用較多。它們的基本工作原理相似，它們的轉(zhuǎn)子上都沒有繞組，也不需要電刷和滑環(huán)，結(jié)構(gòu)簡單。5.1.3 步進電機的工作原理結(jié)合下面的電動機的剖面圖進行對步進電動機工作原理的解釋。圖 6-1 步進電機原理圖圖為一臺最簡單的三相反應(yīng)式步進電動機工作的一個剖面圖。圖中有 BCDBCD 六玻璃磨邊機的設(shè)計22個磁極，轉(zhuǎn)子上有四個磁極，轉(zhuǎn)子上沒有繞組，定、轉(zhuǎn)子磁極寬度相同，相對陰兩個磁極上繞有一相繞組，三相繞組聯(lián)結(jié)成星形。當(dāng) C 相繞組通電，D 和 B 兩相繞組不通電時，磁通總是想要找到最小的地方進行通過，轉(zhuǎn)子將受到反應(yīng)轉(zhuǎn)矩的作用，就把轉(zhuǎn)子 1 和 3 的軸線是重合，轉(zhuǎn)如圖6.1（a）所示。換成另一種情況，當(dāng) C 相繞組斷電。若按 C→B→D→C 順序通電、斷電，轉(zhuǎn)子則按相反的方向方向轉(zhuǎn)動。步進電動機工作時，通電狀態(tài)會發(fā)生改變，改變一次我們把它叫做“一拍”。每一次工作狀態(tài)的改變都會轉(zhuǎn)過一個角度，我們稱之為步距角。。對于圖 6.1 中按C→D→B→C 或者 C→B→D→C 順序通電的步進電動機，我們稱之為三相單三拍。那么我們分別介紹其中的意思。若按 C→CD→D→DB→B→BD→B 順序輪流通電，在這種通電方式下，電極是只有一相通電的，其他相不會通電。當(dāng) A 單獨通電時，這種狀態(tài)與單三拍 A 相通電的情況完全相同。3 次通電過程為一個循環(huán)，這種狀態(tài)稱為三相雙一拍運行方式。其工作狀態(tài)與三相單三拍運行方式相同。5.2步進電機的特點和主要特性5.2.1 步進電動機的特點根據(jù)上面所講述的步進電動機的工作原理原理，可以推出步進電動機有一下幾個特點：(1)擁有較大的步距角，從 15°到 90°都覆蓋。(2)位移與輸入脈沖信號數(shù)成正比，一一對應(yīng)。(3)任何時刻都有兩相繞組同時通電。(4)步距誤差會定期消除，不長期積累，(5)比較容易控制設(shè)備開始和停止，還有電機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，以及變換速度。。(6)可以隨意平滑的調(diào)整速度。(7)步距角的選擇范國比較廣泛，可在 1°到 180°范圍內(nèi)進行選擇。(8)步進電動機帶慣性負(fù)載的能力比較弱。玻璃磨邊機的設(shè)計235.2.2 步進電動機的靜態(tài)特性和動態(tài)特性步進電動機的運行特性可以分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性，當(dāng)步進電動機保持同一種通電方式的時候，這時的運動狀態(tài)稱之為靜態(tài)運行，這時的轉(zhuǎn)子所受到的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩稱之為靜轉(zhuǎn)矩，這時的轉(zhuǎn)子收到的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩是和電動機所帶的負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持相同的，一一對應(yīng)的。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為零時，即空載時，靜轉(zhuǎn)矩亦為零，定子磁極 A 一 A'的軸線與齒 1,3 的軸線對齊有負(fù)載時轉(zhuǎn)子會偏轉(zhuǎn)一定的角度，以產(chǎn)生確定的靜轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡。常熟 C 值由磁路結(jié)構(gòu)和控制繞組匝數(shù)確定的。圖 6.2 為 A 相繞組通電時的矩角特性，為了簡單，圖中只畫出了這一段。當(dāng)電動機空載時，轉(zhuǎn)子處于初始穩(wěn)定平衡位置，即矩角特性的口點。當(dāng)外力使轉(zhuǎn)子偏離 O 點，但只要轉(zhuǎn)子在空間范圍內(nèi)，把O 點(即 a 點)稱為 A 相的穩(wěn)定平衡點。5.2.3 性能指標(biāo)（1）最大靜轉(zhuǎn)矩 T 當(dāng)繞組通過的電流是恒定不變的時候，這時會出現(xiàn)一個最大的轉(zhuǎn)矩，我們稱之為最大靜轉(zhuǎn)矩，通過最大靜轉(zhuǎn)矩我們可以知道步進電動機所能承受的最大轉(zhuǎn)矩和工作的速度。通常情況下最大靜轉(zhuǎn)矩∑負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的比值是 2-3。（2）靜態(tài)步距角誤差 當(dāng)電動機空載時，并且受到的不是雙脈沖，這時實際的??步距角會和我們計算得出的步距角是不同的，有一定的出入，這時差的這部分我們稱之為靜態(tài)步距角誤差。（3）突跳頻率和運行頻率 起動頻率是指電動機正常起動(不丟步)所能加的最高控制脈沖幅度，是衡量步進電動機性能大小的一項重要的標(biāo)準(zhǔn)。運行頻率是指電機正常連續(xù)運行時(不丟步) 所能加的最高控制頻率稱為運行頻率或連續(xù)運行頻率。因而使電機不能發(fā)動起來。為了能正常起動，起動頻率不能過高。需要注意的是，電動機的起動頻率、運行頻率都與電源型式有緊密的關(guān)系，使用時應(yīng)了解給出的各項性能標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的電源型式。玻璃磨邊機的設(shè)計24圖 6.2 距角特性5.2.4 步進電機的應(yīng)用選擇電機一般會按照以下步驟：圖 6.3 電機選擇步驟5.2.5 步進電機機控制系統(tǒng)的選擇以前我們試聽過外部控制系統(tǒng)來進行對工作臺轉(zhuǎn)角機構(gòu)的控制，但是這次需要對進給量進行非常精細(xì)的控制，所以我們舍棄以前的控制方法，采用絲杠進行傳動，雖說這樣當(dāng)我們對控制系統(tǒng)編程的時候需要格外的嚴(yán)謹(jǐn)，不能有一絲馬虎，但是這樣方便了操作人員，使操作人員簡單操作，容易控制，但是需要工人精湛的技術(shù)，因為機械控制部分有點繁瑣復(fù)雜。因為控制系統(tǒng)和電動驅(qū)動系統(tǒng)是分開的，并不是玻璃磨邊機的設(shè)計25同一控制，所以有一些出入是難免的，我們采用步進電動機作為驅(qū)動設(shè)備的機構(gòu)。經(jīng)過上面的計算和分析，我們考慮多種點擊過后，考慮到向著小型化便攜化發(fā)展，我們選用較小的電動機，以及電動機的使用環(huán)境，價格多少，根據(jù)轉(zhuǎn)矩為9.5Nm，選用型號 VRDM31117/LWB 德國百格拉公司生產(chǎn)的三相異步進電機。因為其能保證足夠大的轉(zhuǎn)矩，符合計算結(jié)果，其次可以別每步轉(zhuǎn)速設(shè)為分階梯式，在精度上滿足設(shè)計要求。其相電壓 325VAC,相電流 2.5A，額定扭矩 12Nm，保持扭矩為13.92Nm，最高啟動速度 5.3r/s, 轉(zhuǎn)動慣量 10.5kgcm2, 步距角 θb=0.9 °， 選用驅(qū)動機構(gòu)具體型號為 WD3—009 的驅(qū)動器，他們主要驅(qū)動 2Nm—13Nm 三相步進電機，允許輸入的電壓為 220VAC,控制信號所承載的電壓為 5VDC,與百格拉電機匹配可以達到最好效果。控制系統(tǒng)選擇運動控制卡，它具有階梯式加快速度減慢速度曲線，便于達到更精準(zhǔn)的定位。玻璃磨邊機的設(shè)計266. 結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲，畢業(yè)設(shè)計它是對大學(xué)學(xué)習(xí)的一次總結(jié)，大學(xué)的所學(xué)知識，到最后用一篇論文也就是畢業(yè)設(shè)計的方式進行呈現(xiàn)，這次也不同于以往每學(xué)期的課程設(shè)計，課程設(shè)計知識對這一學(xué)期亦或者說是這一階段的學(xué)習(xí)成果的一個展現(xiàn)，而畢業(yè)設(shè)計是整整四年風(fēng)霜雨打，厚積薄發(fā)的一次拼搏。這需要我們擁有扎實的基本功，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鳂I(yè)態(tài)度，敢于挑戰(zhàn)未知的勇氣以及創(chuàng)造屬于自己的智慧成果的創(chuàng)新精神。當(dāng)然在設(shè)計中碰壁是不可避免的，遇到問題就應(yīng)該積極努力對待問題，而不是一味地抱怨，止步不前，在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中不斷完善和提高自己，豐富自己。這次畢業(yè)設(shè)計我的題目是玻璃磨邊機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，玻璃已經(jīng)是隨處可見的材料，在生活中應(yīng)用也越來越廣泛，但是由于我國在這一方面起步較晚，技術(shù)以及工藝和國外先進的技術(shù)相比還有很多不足，玻璃磨邊機主要還是依賴于進口，所以制造出屬于自己的高智能全自動化玻璃磨邊機至關(guān)重要，在我國高速發(fā)展的情況下，自主研發(fā)高智能玻璃磨邊機可以有效的推動我國工業(yè)化進程。題目發(fā)下來初期，到企業(yè)去實習(xí)，親眼見識到玻璃磨邊機的工作過程，對玻璃磨邊機有一個整體的認(rèn)識，為玻璃磨邊機的結(jié)構(gòu)設(shè)計打下基礎(chǔ)。然后查閱大量的相關(guān)文獻，對玻璃磨邊機結(jié)構(gòu)設(shè)計過程也有了一個初步的認(rèn)識。在設(shè)計過程中中王珍老師給與我們耐心的指導(dǎo)，不會不明白的地方對我們一一講解，告訴我們不會的東西要到哪里查閱，并指導(dǎo)我們?nèi)绾螌⒗碚搼?yīng)用到實際的工作中。本次的設(shè)計是理論付出與實際的過程，理論終究是理論，應(yīng)用到實際中真是不簡單，讓我對“我有所用”這個設(shè)計理念有了一定的認(rèn)識。提高了我獨立運用所學(xué)知識的能力，分析問題解決問題的能力也有了一定的提高。了解了設(shè)計一部產(chǎn)品的整體概念以及步驟，順序安排。在設(shè)計過程中運用 cad 制圖，方便了設(shè)計過程。特別感謝王珍老師對我本次設(shè)計的耐心指導(dǎo)，這樣才可以按時完成。沒有老師的幫助僅僅靠我一個人真不知道會有多難。這次第一次進行一個獨立的完整的產(chǎn)品設(shè)計，由于經(jīng)驗不足，個人能力的限制，設(shè)計中出現(xiàn)錯誤的地方還請老師給與批評指正。玻璃磨邊機的設(shè)計27參考文獻[1]孫國文. 玻璃磨邊機主機架結(jié)構(gòu)力學(xué)特性分析與優(yōu)化設(shè)計[D].武漢理工大學(xué),2014.[2]李敬兆.S7-200PLC 實現(xiàn)的智能玻璃磨邊機研究[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005(02):45-49.[3]鄭曉麗. 立式玻璃磨邊機關(guān)鍵部件有限元分析及優(yōu)化設(shè)計[D].北方工業(yè)大學(xué),2013.[4]趙息平. 立式玻璃磨邊機磨削力測試分析與研究[D].北方工業(yè)大學(xué),2013.[5]徐宏海,李曉陽.立式玻璃磨邊機砂輪架升降傳動系統(tǒng)傳動比優(yōu)化設(shè)計[J].機械設(shè)計,2013,30(12):37-41.[6]孔德帥,羅學(xué)科,徐宏海.立式磨邊機磨頭機構(gòu)的動態(tài)性能分析[J].機電工程,2011,28(07):802-805.[7]張錫珍.新型玻璃磨邊機試制成功[J].建材工業(yè)信息,1992(20):11.[8]趙毅忠,祝本明.新型玻璃磨邊機數(shù)控系統(tǒng)[J].兵工自動化,2010,29(08):85-86.[9]蔡小林,周會成,陳吉紅.新型數(shù)控玻璃磨邊機的開發(fā)[J].機械設(shè)計與制造,2007(12):103-105.[10]許海峰,唐偉強,聶世濤,周靖.一種玻璃磨邊機及其多功能夾具的設(shè)計[J].機械設(shè)計與制造,2010(03):240-241.28