【正文】 PLC 技術(shù)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓剪斷機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。 液壓剪斷機(jī)構(gòu)：由液壓裝置和刀具對(duì)最后定型的卷材進(jìn)行剪斷，而達(dá)到規(guī)格要 求。 冷彎成型機(jī)的工作過(guò)程如下：卷材（帶材）固定在物料存放架上，隨著 物料存放架的轉(zhuǎn)動(dòng)，卷材在進(jìn)料導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)下進(jìn)入冷彎成型機(jī)關(guān)鍵的成型部分 —— 由若干成對(duì)的具有漸變形狀的輥?zhàn)咏M成。輥?zhàn)釉趥鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下不斷轉(zhuǎn)動(dòng)。卷材進(jìn)入成對(duì)輥?zhàn)又g的間隙中，按照輥?zhàn)犹囟ǖ男螤钸M(jìn)行塑性變形，最終達(dá)到產(chǎn)品所要求的規(guī)格尺寸。由于在塑性變形過(guò)程中，卷材會(huì)發(fā)生邊部波浪、袋形波、縱向彎曲、角部皺褶、裂紋及扭曲等變形缺陷。其中的彎曲、扭曲變形可通過(guò)校直機(jī)構(gòu)進(jìn)行校直。通過(guò)校直機(jī)構(gòu)后，卷材到達(dá)液壓剪斷機(jī)構(gòu)部位，進(jìn)行剪斷。其中電氣控制機(jī)構(gòu)用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓剪斷機(jī)構(gòu)的剪斷動(dòng)作。 新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 第 2 章 傳動(dòng)部分的選擇 傳動(dòng)部分的組成及工作過(guò)程 傳動(dòng)部分由電動(dòng)機(jī)、減速器、鏈輪鏈條、齒輪和軸等組成。 電動(dòng)機(jī)在經(jīng)過(guò)變頻以及減速機(jī)后由鏈條連接主傳動(dòng)軸和鏈輪，再通過(guò)固定在軸上的兩個(gè)錐齒輪帶動(dòng)軋輥。兩個(gè)軋輥在用聯(lián)軸器連接，使其完成要求的加工過(guò)程。 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)種類的選擇 由于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便和價(jià)格便宜等特點(diǎn)，并且它采用的動(dòng)力電源是很普遍的三相交流電源。因此廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，是生產(chǎn)量最大、應(yīng)用面最廣的電動(dòng)機(jī)。但它的啟動(dòng)和調(diào)速性能差，功因數(shù)低。對(duì)調(diào)速 ，啟動(dòng)性能要求不高的一般生產(chǎn)機(jī)械中，如機(jī)床、水泵、通風(fēng)機(jī)、家用電器等，應(yīng) 優(yōu)先采用籠型異步電動(dòng)機(jī) 。故本設(shè)計(jì)采用籠型異步電動(dòng)機(jī)。 選擇電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式 電動(dòng)機(jī)的安裝型式有臥式和立式兩種。一般情況下用臥式，特殊情況用立式。 電動(dòng)機(jī)的安裝型式有臥式和立式兩種。一般情況下用臥式，特殊情況用立式。電動(dòng)機(jī)的外殼防護(hù)形式有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式及防爆式幾種。開(kāi)啟式電動(dòng)機(jī)，在定子兩側(cè)與端蓋上都有很大的通風(fēng)口，這種電動(dòng)機(jī)價(jià)格便宜、散熱條件好，但容易進(jìn)灰塵、水滴、鐵屑等，只能在清潔、干燥的環(huán)境中使用。防護(hù)式電動(dòng)機(jī)在機(jī)座下 面有通風(fēng)口，散熱好，能防止水滴、鐵屑等從上方落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)，但不能防止灰塵和潮氣侵入，所以，一般在比較干燥、灰塵不多、較清潔的環(huán)境中使用。封閉式電動(dòng)機(jī)有自扇冷式、他扇冷式和密閉式三種；前兩種型式的電動(dòng)機(jī)是機(jī)座及端蓋上均無(wú)通風(fēng)孔，外部空氣不能進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。可用在潮濕、有腐蝕性氣體、灰塵多、易受風(fēng)雨侵蝕等較惡劣的環(huán)境中。密閉式電動(dòng)機(jī)，外部的氣體、液體都不能進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。一般用于在液體中工作的機(jī)械，如潛水泵電動(dòng)機(jī)等。防爆式電動(dòng)機(jī)適用于有易燃、易爆氣體的場(chǎng)所，如油庫(kù)、煤氣站、加油站及礦井等場(chǎng)所。本設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)工作場(chǎng) 所較為良好，故采用臥式防護(hù)式籠型異步電動(dòng)機(jī)。 新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 根據(jù)本人設(shè)計(jì)的小型冷彎?rùn)C(jī)的使用要求，軋輥速度是 米每秒，聯(lián)軸器的效率為 99%，鏈輪的效率為 96%，軸承的效率為 93%，大小齒輪的傳遞效率為 97%。主體部分的 ?P 預(yù)計(jì)為 5KW。 因?yàn)橐勒照w傳動(dòng)方案可計(jì)算出 5PP O ?? 滾齒聯(lián)鏈 ????? KW，所以， 6 .3 2/PP 0 ?? 滾齒聯(lián)鏈 ????? KW? 7KW （ 21） 確定電動(dòng)機(jī)具體型號(hào) 所以根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果和查閱了設(shè)計(jì)手冊(cè)后最終確定出了電動(dòng)機(jī)的具體型號(hào)： 本機(jī)選用 Y系列小型三相異步電動(dòng)機(jī) Y160M6，其主要技術(shù)參數(shù)如下所示： 功率 KW： 電流 A： 轉(zhuǎn)速 r/min： 970 效 率（ %）： 82% 頻率： 50HZ 電壓： 380V 確定各部件的功率與線速度 ?????????????????????????kWPPkWPPkWPPkWPP34231211齒軸鏈聯(lián)???? （ 22） 確定各軸的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩 ?????????????????m in/1 5 .1nm in/3 0 .3nnm in/m in/m in/9 7 0nrrrrr軸小齒軸鏈聯(lián)電機(jī) （ 23） 新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 ???????????????????????????????????mNnPTmNnPTmNnPTmNnPT 4 9 19 5 5 09 5 5 0 0 8 99 5 5 09 5 5 0 1 2 39 5 5 09 5 5 09 5 5 09 5 5 04443332221聯(lián)聯(lián) （ 24） 減速器的選擇 減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩 以滿足各種工作機(jī)械的 需要。在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用來(lái)提高轉(zhuǎn)速的獨(dú)立閉式傳動(dòng)裝置成為增速器。減速器的種類很多，按照傳動(dòng)形式不同可分為齒輪減速器，蝸桿減速器和星星減速器；按照傳動(dòng)級(jí)減速器；按照傳動(dòng)的不知形式又分為展開(kāi)式，分流式。常見(jiàn)減速器的特點(diǎn)： （ 1） 齒輪減速器的特點(diǎn)是效率及可靠性高，工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便，因而應(yīng)用廣泛。 （ 2） 蝸桿減速器的特點(diǎn)是在外廓尺寸不大的情況下，可以獲得大的傳動(dòng)比，工作平穩(wěn)，噪聲較小，但效率較低。其中應(yīng)用最廣的式單級(jí)蝸桿減速器，兩級(jí)蝸桿減速器應(yīng)用較少。 （ 3） 行星減速器其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊 湊，回程間隙小、使用壽命很長(zhǎng)，額定輸出扭矩可以做的很大，但制造精度要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且價(jià)格略貴。 綜合冷彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì)使用要求，在確保設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的前提下最終選擇單級(jí)圓柱齒輪減速器。經(jīng)過(guò)計(jì)算可確定減速器的傳動(dòng)比 i=4，該減速器的基本結(jié)構(gòu)由齒輪、軸及軸承組合、箱體等大部分組成。 中間軸的設(shè)計(jì)及校核 1 軸的材料選擇及最小直徑估算 根據(jù)工作條件，小齒輪的直徑較?。?1 40d mm? ），采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，選用 45新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 鋼，正火，硬度 HB=170～ 217HBS。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直 徑估算，即 3min 0 PdAn?初算軸徑，若最小直徑軸段開(kāi)有鍵槽，還要考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度影響。 0A 值由表 可知： A0=112 表 軸材料及力學(xué)性能 軸的材料 Q235,20 35 45 40Cr,35SiMn,38SiMnMo [τ ]（ MPa） 12～ 20 20～ 30 30～ 40 40～ 52 C 160～ 135 135～ 118 118～ 106 106～ 98 39。 2 332 m in 02 A m mn? ? ? ?，因中間軸最小直 徑處安裝滾動(dòng)軸承，取為標(biāo)準(zhǔn)值 2min 30d mm? 。 2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 中間軸 1）各軸段的直徑的確定 21d ：最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段， 21 2 m in 30d d mm??，滾動(dòng)軸承選 30206 22d ：低速級(jí)小齒輪軸段 22 32d mm? 23d ：軸環(huán)，根 據(jù)齒輪的軸向定位要求 23 38d mm? 24d ：高速級(jí)大齒輪軸段 24 32d mm? 新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 25d ：滾動(dòng)軸承處軸段 25 21 30d d mm?? 2）各軸段長(zhǎng)度的確定 21l ：由滾動(dòng)軸承、裝配關(guān)系確定 21 mm? 22l ：由低速級(jí) 小齒輪的轂孔寬度 3 72b mm? 確定 22 70l mm? 23l ：軸環(huán)寬度 23 10l mm? 24l ：由高速級(jí)大齒輪的轂孔寬度 2 45b mm? 確定 24 40l mm? 25l ：由滾動(dòng)軸承、擋油盤(pán)及裝配關(guān)系等確定 25 mm? 3 中間 軸的校核 1）軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定 軸上安裝 30206 軸承，它的負(fù)荷作用中心到軸承外端面距離為 a=≈ 14mm，跨距 l=l21+l22+l23+l24+l252a=，高速級(jí)大齒輪的力作用點(diǎn) C到支點(diǎn) A的距離 l1=l24/2+l25a=，低速級(jí)小齒輪的力作用點(diǎn) D 到右支點(diǎn) B的距離 l3=l22+l21a=。兩齒輪力作用點(diǎn)之間距離 l2=ll1l3=65mm。 軸的受力簡(jiǎn)圖為： 圖 軸受力簡(jiǎn)圖 2）計(jì)算軸上作用力 齒輪 2： 211231ttF F N?? 。 21448rrF F N?? 新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 齒輪 3： 33 32 3 6 8 0 .3t TFNd??； （ 25） 33 ta n 36 80 .3 ta n 20 13 39 .5rtF F N? ?? ? ? ? （ 26） 3）計(jì)算支反力 垂直面支反力 圖 垂直面支撐反力 由 0AyM ?? ，得 ? ?2 1 3 1 2 0r B y rF l R l F l l?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3 1 2 2 1 1 3 3 9 . 5 3 8 . 2 5 6 5 4 4 8 3 8 . 2 5 7 7 4 . 21 5 6 . 5rrBy F l l F lRNl? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? （ 27） 由 0ByM ?? ，得 ? ?2 2 3 3 3A y r rR l F l l F l? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 3 3 3 4 4 8 6 5 5 3 . 2 5 1 3 3 9 . 5 5 3 . 2 5 1 1 7 . 2 71 5 6 . 5rrAy F l l F ll? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 由軸上合力 0,yF ?? 校核： 23 7 7 4 .2 1 1 7 .2 7 4 4 8 1 3 3 9 .5 0B y A y r rR R F F? ? ? ? ? ? ? ?，計(jì)算無(wú)誤 （ 28） 水平面支反力 圖 水平面支撐反力 新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 由 0AxM ?? ，得 ? ?2 1 3 1 2 0t B x tF l R l F l l?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3 1 2 2 1 3 6 8 0 . 3 3 8 . 2 5 6 5 1 2 3 1 3 8 . 2 5 2 7 2 8 . 91 5 6 . 5ttBx F l l F lRNl? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 由 0BxM ?? ，得 ? ?2 2 3 3 3A x t tR l F l l F l? ? ? ? ? ? （ 29） ? ? ? ?2 2 3 3 3 1 2 3 1 6 5 5 3 . 2 5 3 6 8 0 . 3 5 3 . 2 5 2 1 8 2 . 41 5 6 . 5ttAx F l l F ll? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 由軸上合力 0,xF ?? 校核： （ 210） 23 0Bx Ax t tR R F F? ? ? ?，計(jì)算無(wú)誤 總支反力為 2 2 2 22 1 8 2 . 4 1 1 7 . 2 7 2 1 8 5 . 5A A x A yR R R N? ? ? ? ? 2 2 2 22 7 2 8 .9 7 7 4 .2 2 8 3 6 .6B B x B yR R R N? ? ? ? ? （ 211） 繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 a、垂直面內(nèi)彎矩圖 C 處彎矩