【正文】 ................................................................................. 30 驗(yàn)算 ......................................................................................................... 30 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 ................................................................. 31 對(duì)小齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................... 31 對(duì)大齒輪的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................... 31 本章小結(jié) ................................................................................................. 33 第 7 章曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................... 34 材料的選擇 ....................................................................................... 34 確定曲柄滑塊機(jī)構(gòu)桿件長(zhǎng)度 ................................................................. 34 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................. 35 強(qiáng)度校核 ................................................................................................. 35 電動(dòng)機(jī)校核 ............................................................................................. 36 建立曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型 ............................................................. 36 建立位移方程 .................................................................................. 37 建立速度方程 .................................................................................. 37 建立加速度方程 .............................................................................. 37 本章小結(jié) ................................................................................................. 38 結(jié)論 ........................................................................................... 39 參考文獻(xiàn) ................................................................................... 40 致謝 .............................................................................................................. 41 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 該 設(shè)計(jì)的對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)剪板機(jī)，其沖剪力為 10 噸，滑塊的行程為 22mm，每分鐘剪切30 次。本設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)平面曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)建模，用 Turbor C 編程，輸入曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)功參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的仿真。 在使用金屬板材較多的工業(yè)部門(mén)，都需要根據(jù)尺寸要求對(duì)板材進(jìn)行切斷加工， 剪板機(jī) 主要用 于 剪切金屬板材，是重要的金屬板材加工機(jī)床。剪板機(jī)按結(jié)構(gòu)分為閘式剪板機(jī)和擺式剪 板機(jī)兩類(lèi)；按傳動(dòng)方式分，有機(jī)械傳動(dòng)剪板機(jī)和液壓傳動(dòng)剪板機(jī)兩類(lèi)。 多用途剪板機(jī)：板料折彎剪板機(jī)，即在同一臺(tái)機(jī)器上可完成兩種工藝，假期下部進(jìn)行板料剪切，上部進(jìn)行折彎，也有的機(jī)器前部進(jìn)行剪切，后部進(jìn)行板料折彎。為了提高本機(jī)的整體抗拉強(qiáng)度，采取鋼板焊接結(jié)構(gòu)，并具有 結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn) 所以剪板機(jī)就成為各工業(yè)部門(mén)使用最為廣泛的板料剪斷設(shè)備 。剪切能保證被剪板料剪切表面的直線(xiàn)性和平行度要求，并減少板材扭曲，以獲得高質(zhì)量的工件。棚板是安全裝置，以防止發(fā)生工傷事故 剪板機(jī)剪切后應(yīng)能保證被剪板料剪切面的直線(xiàn)度和平行度要求，并盡量減少板材扭曲，以獲得高質(zhì)量的工件。 壓料缸用于壓緊板料，以防止板料在剪切時(shí)移動(dòng)。產(chǎn)品廣泛適用于：輕工、航空、船舶、冶金、儀表、電器、不銹鋼制品、鋼結(jié)構(gòu)建筑及裝潢行業(yè)。 本機(jī)器的工作原理：動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)通過(guò)二級(jí)傳動(dòng)（一級(jí)帶輪傳動(dòng)，一級(jí)齒輪傳動(dòng)）減速驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) — 曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)的直線(xiàn)運(yùn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 動(dòng)，在此過(guò)程中，由切刀（固定在滑塊上）來(lái)進(jìn)行對(duì)板料的切削。然后剪切第二次時(shí)，重復(fù)上述操作。 機(jī)械傳動(dòng)方案 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)方案 圖 凸輪機(jī)構(gòu)原理圖 凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理如圖 所示：主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)凸輪傳動(dòng)，凸輪升程時(shí)推動(dòng)滑塊（即刀片）作剪切動(dòng)作。 曲柄連桿機(jī)構(gòu)方案 曲柄 連桿 機(jī)構(gòu)的工作原理如圖 所示：通過(guò)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄通過(guò)連桿使滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)剪切動(dòng)作。開(kāi)始剪切時(shí)，上剪刀刀刃壓入板料，產(chǎn)生一對(duì)剪力 F及相應(yīng)的力矩 Fd，迫使被剪板料轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原理圖 剪板機(jī)屬于直線(xiàn)剪切機(jī)類(lèi)型，主要用于剪切各種尺的金屬板材的直線(xiàn)邊緣。影響剪切力的因素很多，如刃口間隙，刃口鋒利程度。 剪切方式 按剪切要求此類(lèi)剪板機(jī)通常采用斜刃刀片，斜刃剪切是采用漸入剪切的方式如圖 所示，故瞬間剪切尺寸小于板料寬度。斜刃剪切質(zhì)量不如平刃剪切，有扭曲變形現(xiàn)象，但是剪切力和能力消化比平刃要小得多，故斜刃剪切在中、大型剪板機(jī) 中采用。 用剪板機(jī)剪切沖壓加工用的條料，長(zhǎng)度為 2021 以下時(shí)，剪板機(jī)剪切條料寬度最小公差如表格 所示 。 圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 本章小結(jié) 本章主要介紹剪板機(jī)的液壓傳動(dòng)方案和機(jī)械傳動(dòng)方案，從中了解凸輪機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和減半機(jī)構(gòu)。 圖 系統(tǒng)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 本次設(shè)計(jì)所選用的電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和機(jī)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)電源種類(lèi)、工作條件、載荷大小和性質(zhì) 變化、啟動(dòng)性能、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)的頻率程度等條件來(lái)選擇。 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)為封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) ,能防止灰塵、鐵屑或其它雜物侵入電機(jī)內(nèi)部，效率高，耗能少，性能好，噪音低，振動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。容量選的過(guò)小 ,不能保證工作機(jī)的正常的工作或使電動(dòng)機(jī)因過(guò)載而過(guò)早的損壞 。 轉(zhuǎn)速的確定： 由于傳動(dòng)由皮帶和齒輪組成的。di = 39。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 總傳動(dòng)比 39。m 軸1T= 010 ???iTd = ??? mN? = N從中選擇了 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)，規(guī)定了電動(dòng)機(jī)的功率從中進(jìn)行了 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算。 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 查 參考文獻(xiàn) [4]取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 D =125 mm。dL ≈ 02a +2? 1(D + )2D +02124 )( aDD ? () ≈ 6004 )160640()160640(26002 2??????? ? mm =2552 mm 由參考文獻(xiàn) [7]表 － 9 取 39。 確定帶的根數(shù) lca kkpp pZ?)( 0 ??? ()式中 ?k —— 包角系數(shù)，查得 lk —— 長(zhǎng)度系數(shù)，查得 0p —— 單根 V帶的基本額定功率， 查得 p? —— 單根 V帶額定功率的增量 ,查得 [4] 代入數(shù)據(jù)得 Z = )( ??? =5 根 確定帶的預(yù)緊力 考慮離心力不利的影響，和包角對(duì)所需預(yù)緊力的影響，單根 V帶的預(yù)緊力為 0F = 2)(500 ??? qkZp ca ??? () 式中 q —— V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，查得 q =0F = ) ( ????? = N 由于新帶容易松弛，所以對(duì)非自動(dòng)張緊的帶傳動(dòng)，安裝新帶時(shí)的 預(yù)緊力應(yīng)為上述黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)緊力的 倍。 查 文獻(xiàn) 得帶輪的輪槽尺寸如下： 輪槽基準(zhǔn)寬度 db = 基準(zhǔn)線(xiàn)上槽深 minah = 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基 準(zhǔn)線(xiàn)下槽深 minfh = 槽間距 e =15177。 39。 輪緣及輪轂的尺寸 ： 帶輪寬： B = feZ 2)1( ?? =(51)15+210mm=80mm 帶輪外徑： aa hDd 222 ?? =640+24mm=648mm 輪轂外徑： 2d =(～ 2)d =(～ 2)35mm=(63～ 70)mm，取 2d =70mm 輪轂長(zhǎng)度：因?yàn)?B =80mm＞ =35mm= 所以 2L =(～ 2) D =(～ 2)38mm=(57～ 76)mm，取 2L =60mm。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞，軸主要是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 按軸線(xiàn)形狀的不同，可分為兩種： （ 1）曲軸通過(guò)連桿可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橥鶑?fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或作相反的運(yùn)動(dòng)變換。由于碳鋼比合金鋼廉價(jià)，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度。 3. 振動(dòng)的穩(wěn)定性 [4]。 2. 周向定位 限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，本次設(shè)計(jì)采用鍵來(lái)固定。傳動(dòng)軸的零件裝配及軸的機(jī)構(gòu)如圖 所示。mm 1VM = 1VR 2L =135Nmm 3VM = 43324321 )4()( LFLLFLLLR V ????? =(135+1180+135)135 N 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 章 齒輪設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要最常用傳動(dòng)之一 ,效率高 ,機(jī)構(gòu)緊湊 ,工作可靠 ,壽命長(zhǎng) ,傳動(dòng)比穩(wěn)定。 選取精度等級(jí) 因其表面經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，故選用 8 級(jí)精度。 直齒輪假設(shè)bFKTA / ≥100N/mm。 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S = 由 SKN lim][ ?? ? 得 SK FEFNF 111][ ?? ? = ? = SK FEFNF 221][ ?? ? = ? = 載荷系數(shù) K K = ?? FFVA KKKK 載荷系數(shù) K = ?? FFVA KKKK ==。 驗(yàn)算 tF =112dT = 4098 5?? N=4098N bFK tA = ? N/mm =＞ 100 N/mm 合適。mm = 基圓齒距 bp = ?cosp =cos20176。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 小齒輪結(jié)構(gòu)圖 輪輻的設(shè)計(jì) 輪輻數(shù)取 6 d = 4D = 65mm 因?yàn)榇簖X輪的材料為鑄鋼，所以 3D = =65mm=104mm nm)4~3(1 ?? =(12～ 16)mm