【正文】 除了敬佩何 老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將 會(huì)繼續(xù) 影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 我本次設(shè)計(jì)的是 基于 PLC 控制的雙擠膠覆涂裝置。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 36 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 37 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 38 小結(jié) 通過(guò)對(duì)本次課題的分析、研究與設(shè)計(jì)，收獲很多。 在實(shí)際的操作過(guò)程中，會(huì)遇到幾個(gè)問(wèn)題： 1. 當(dāng)實(shí)際間隙與設(shè)定的間隙相差較大時(shí)，可以用一個(gè)比較大的速度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 30 第四章 雙擠膠覆涂 PLC 控制部分 控制系統(tǒng)總體技術(shù)路線(xiàn) 涂膠機(jī)涂量的準(zhǔn)確控制是提高涂膠機(jī)產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。 316 )(6010 Pf CfnL PTh ? 算得 Lh=， 此機(jī)構(gòu)的預(yù)期的壽命已在上面取了，為 Lh， =20xx0h， Lh＞ Lh， ，故軸承壽命足夠 。 mm， 22 FrFtF MMM ?? 算得 MF= （ 7）軸段 6 的設(shè)計(jì) 軸段 6 與軸段 4 相同， d6=140mm，長(zhǎng)度 L6=333mm。其直徑應(yīng)便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列。 mm。 d=164mm； 算得σ F=； 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 21 h*=1 c*= pa0= 圖 310 外齒輪的齒形系數(shù) YF（ an=20176。 齒輪齒數(shù) 為 mdz? 算得 齒輪齒數(shù) z=41=z2=z1； 表 36 齒寬系數(shù)φ d 齒輪相對(duì)于軸承的位置 齒面硬度 軟齒面 硬齒面 對(duì)稱(chēng)布置 ～ ～ 非對(duì)稱(chēng)布置 ～ ～ 懸臂布置 ～ ～ 表 37 材料彈性系數(shù)（單位： Mpa ） 小齒輪 大齒輪 材料 E/Mpa μ 鋼 鑄 鋼 鑄 鐵 球墨鑄鐵 鋼 206000 鑄鋼 2020xx 鑄鐵 126000 球墨鑄鐵 173000 7. 重合度 端面重合度為 ?? ? c o s)]11([ 21 zz ??? 算得 ε α =； 軸向重合度為 ??? ? tan3 1 1zd? 算得ε β =0； 由圖 35查得重合度系數(shù) Zε =。 齒輪設(shè)計(jì) 考慮到此裝置為一般機(jī)械，故齒輪選用 45 鋼。 dK maxkk dd ? dkmax— 鏈輪軸孔最大許用直徑，見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 1226 注：當(dāng)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可增大 z1或 p 重新驗(yàn)算。 最大傳動(dòng)比達(dá)到 15，最大中心距達(dá)到 8m。 m； 矩：：444 9550n pT ? ，算得轉(zhuǎn)矩為 55N 膠輥的工作轉(zhuǎn)速為 d vn ? 601000?? 算得 n=； 大 鏈輪的轉(zhuǎn)速 n2=，由下面的滾子鏈的設(shè)計(jì)可以得到傳動(dòng)比 i=，則小鏈輪的轉(zhuǎn)速 n1為 21nni? 算得 n1=1350r/min。這個(gè)間隙調(diào)節(jié)就由上節(jié)所說(shuō)的間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)。 3. 與尺寸相同的其他類(lèi)型軸承比較，深溝球軸承摩擦系數(shù)小，振動(dòng)與噪聲也較低，極限轉(zhuǎn)速高，精度高，是用戶(hù)選型時(shí)首選的軸承 類(lèi)型。該方式適合于高剛度、高速度、高精度的緊密絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。換向時(shí)，其軸向間隙將引起空回，這種空回是非連續(xù)的，即影響傳動(dòng)精度，又影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。脈沖當(dāng)量為 ，選定步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)和參數(shù)是：驅(qū)動(dòng)器 3M458，電機(jī) 3S85Q04067,85mm 機(jī)座，三相電流， ， 2 mN? . 滾珠絲杠的選擇 滾珠絲杠副的機(jī)構(gòu)類(lèi)型可以從螺紋滾道的截面形狀、滾珠的循環(huán)方式和軸向間隙的調(diào)整方法進(jìn)行區(qū)別。開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)中執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī)將進(jìn)給脈沖轉(zhuǎn)換為具有一定方向、大小和速度的機(jī)械轉(zhuǎn)角位移 ，帶動(dòng) 絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。為與電子部件的微型化適應(yīng)，也 要盡可能 做到使機(jī)械傳動(dòng)部件短小輕薄化。其主要功能是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。 綜上所述，方案（ a）是相對(duì)于其他兩個(gè)方案較好的。皮帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 5 1. 皮帶噪音??； 2. 皮帶傳動(dòng)阻力小，傳動(dòng)慣性也小，能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性及加速性能； 3. 皮帶更換 容易； 4. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，有緩沖載荷和安全保護(hù)作用，能變化傳動(dòng)比。 其主要功能是： 1. 輸入已 編制完成的程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)變速箱殼體的自動(dòng)涂膠過(guò)程，以適應(yīng)不同型號(hào)的變速箱前殼體的自動(dòng)涂膠工作； 2. 檢測(cè)與控制功能。 這個(gè)自動(dòng)涂膠機(jī)是一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)。 過(guò)去，涂膠工作主要是采用手工方式完成，但手工涂刷對(duì)施工工藝及位置精度要求嚴(yán)格涂膠時(shí)，由工人在自動(dòng)線(xiàn)上流水操作，將膠分別刷涂在要涂膠的部位，然后在下一工序完成壓裝。當(dāng)法蘭裝配好后，厭氧膠將會(huì)在法蘭密封面上出現(xiàn)少許不規(guī)則形狀的區(qū)域，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后厭氧膠開(kāi)始反應(yīng)直至形成堅(jiān)固的聚合物。 密封技術(shù)在飛機(jī)、火車(chē)、機(jī)械設(shè)備等產(chǎn)品的機(jī)械部件中應(yīng)用廣泛。與人工涂膠或半自動(dòng)噴膠機(jī)相比，自動(dòng)噴膠機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn) :更加安全的工作環(huán)境，更高的精度及復(fù)用性，更高的處理能力，同一設(shè)備可以用于許多不同的應(yīng)用場(chǎng)合。這將會(huì)引起制造業(yè)一系列的變化。最終，所設(shè)計(jì)的方案 能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)涂膠，自動(dòng)調(diào)整涂膠量。 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 題目 ： 基于 PLC控制的雙擠膠覆涂裝置 機(jī)電系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及 自動(dòng)化 班級(jí)： 09 機(jī)一 學(xué)生姓名： 胡利俊 學(xué)號(hào)： 09010113 指導(dǎo)教師： 何亞峰 職稱(chēng)： 講師 評(píng)閱教師： 尹飛鴻 職稱(chēng)： 副教授 20xx 年 6 月SJ0051 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) I 摘要 ： 雙擠膠覆涂裝置是用于 將膠漿涂在紡織品 表面上的一種機(jī)械設(shè)備 。 關(guān)鍵詞 ： PLC。因此，機(jī)械部件中的密封面涂膠技術(shù)和不同材料間的粘接劑涂膠技術(shù)的自動(dòng)化將成為 現(xiàn)在的首要問(wèn)題。在過(guò)去的幾年中，美國(guó)工業(yè)發(fā)展對(duì)自動(dòng)噴膠機(jī)在制造業(yè)中的應(yīng)用提出更高的要求。它的 主要重用是使裝配后的部件與外界隔絕。 由于固化后的膠使兩法蘭密封在一起，從而使她們之間不能相互移動(dòng)，也不會(huì)出現(xiàn)泄漏的情況。但隨著自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展及高效生產(chǎn)率的要求，這種手工方式刷涂的嚴(yán)重缺陷也日益暴漏出來(lái)。所謂的機(jī)電一體化系統(tǒng)是指在系統(tǒng)的主功能，信息處理功能和控制功能等方面引進(jìn)了電子技術(shù)，并把機(jī)械裝置、執(zhí)行部件、計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備以及軟件等有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)各種傳感器自動(dòng)檢測(cè)膠槍中膠量的多少和膠槍的位置，由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)所測(cè)的各種位置信號(hào)來(lái)控制涂膠機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)。 皮帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)： 1. 皮帶傳動(dòng)易打滑； 2. 傳動(dòng)比不精確； 3. 皮帶傳動(dòng)不能反向； 4. 抗熱性差，抗過(guò)載能力差，導(dǎo)致使用壽命短， 且 外徑尺寸大，效率低。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 6 第三章 雙擠膠覆涂裝置 設(shè)計(jì)與計(jì)算 雙擠膠覆涂裝置的 間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 步進(jìn)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與滾珠絲杠連接。因此，它實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換器。 為了達(dá)到上述傳動(dòng)要求，本間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用了滾珠絲杠傳動(dòng)。由于該系統(tǒng)沒(méi)有反饋檢測(cè)環(huán)節(jié)，因此它的精度主要由步進(jìn)電機(jī)來(lái)決定，速度也受到步進(jìn)電機(jī)性能的限制，所以步進(jìn)電機(jī)的選擇是很關(guān)鍵的。根據(jù)防塵條件以及對(duì)調(diào)隙及預(yù)緊的要求，可選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)型式。因而 ,在實(shí)踐應(yīng)用中，常采用的調(diào)整預(yù)緊方法有雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式，雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式，雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式，彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式。 最終， 滾珠絲杠 選定 為 “FFZD4053C3”表示內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)反向器直筒組合雙螺母墊片預(yù)緊、公稱(chēng)直徑 20mm、基本導(dǎo)程為 4mm、承載滾珠圈數(shù)為 3 圈、 C 級(jí)精度檢查 1－ 3項(xiàng)、右旋。但是，該類(lèi)軸承不耐沖擊，不適應(yīng)承受較重載荷。定輥不可以水平移動(dòng)，僅可以在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。 考慮有一些傳動(dòng)的效率，電動(dòng)機(jī) n 總 =1400r/min。 m。由于經(jīng)濟(jì)及其其它原因，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率一般小于 100kw，速度小于 15m/s，傳動(dòng)比小于 8。 得 dkmax=57mm，所以取小鏈輪直徑 d1=34mm，根據(jù)傳動(dòng)比可得大鏈輪直徑 d2=90mm。為了制造方便采用軟齒面，選用 8級(jí)精度 ，齒輪硬度取 240HBW，都用 調(diào)質(zhì)處理 。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 17 圖 35重合度系數(shù) Zε 8. 接觸 疲勞強(qiáng)度應(yīng) 力校核 總工作時(shí)間取 Lh=20xx0h；齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 haLnN 160? 由上面已經(jīng)得到 n1=500r/min， a=1，算得 N=6x108。） h*=1 c*= pa0= 圖 311 外齒輪齒根應(yīng)力修正系數(shù) YS 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 22 圖 312 重合度系數(shù) Yε 因?yàn)棣?F＜ [σ ]F，所以說(shuō)設(shè)計(jì)的齒輪符合要求。 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 23 因傳遞功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故 由表 311 選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。經(jīng)過(guò)計(jì)算選 6314 軸承， 查表 312 得軸承內(nèi)徑 d=70mm，外徑 D=150mm，寬度 B=35mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑 da=82mm，外圈定位凸肩內(nèi)徑 Da=138mm，常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 24 故 d1=70mm，長(zhǎng)度 L1=100mm； 表 312 深溝球軸承（ GB/T 2761994） 軸承代號(hào) 基本尺寸 /mm 安裝尺寸 /mm 基本額定動(dòng)載荷rC 基本額定靜載荷rC0 極限轉(zhuǎn)速 /min 原軸承代號(hào) d D B ar min ad min aD max ar max /kN 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 6313 65 140 33 77 128 4500 5600 313 6314 70 150 35 82 138 105 4300 5300 314 6315 75 160 37 87 148 112 4000 5000 315 （ 3）軸段 2 的設(shè)計(jì) 軸段 2 上安裝鏈輪，鏈輪的輪轂的寬度為 80mm，則軸段 2的 長(zhǎng)度小于鏈輪輪轂寬度，取 L2=68mm，由鏈輪設(shè)計(jì)中，可知大鏈輪的直徑為 90mm，所以取 d2=90mm； （ 4）軸段 3 的設(shè)計(jì) 考慮鏈輪的軸向固定及密封圈的尺寸，鏈輪用軸 肩定位，軸肩高度為 h=（ ～ ）d2=～ 18mm，取 h=10mm。 鏈輪與軸段間采用 A 型普通平鍵連接，由表 313 得鍵的型號(hào)為鍵 25x56 GB/T 10961990。 mm， （ 4）畫(huà)彎矩圖 彎矩圖如圖 313c～ e所示 （ 5）轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩圖 T1=53670N 表 316 溫度系數(shù) fT 軸承工作溫度t/℃ ≤ 105 125 150 175 200 225 250 300 350 溫度系數(shù) fT 表 317 載荷系數(shù) fP 載荷性質(zhì) 舉例 fP 無(wú)沖擊或輕微沖擊 電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵 ～ 中等沖擊 車(chē)輛、機(jī) 床、起重機(jī)、冶金設(shè)備、內(nèi)燃機(jī)、減速器 ～ 劇烈沖擊 破碎機(jī)、軋鋼機(jī)、石油鉆機(jī)、振動(dòng)篩 ～ 常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 29 圖 313 受力分析圖及軸結(jié)構(gòu)圖 機(jī)構(gòu)中其他軸也是這么設(shè)計(jì)的，這里就不展開(kāi)來(lái)說(shuō)了。合適的膠量是由兩膠輥的間隙決定的。而當(dāng)實(shí)際的間隙與設(shè)定的間隙比較接 近時(shí)，不可以再用較大的速度調(diào)整，不然會(huì)使得 調(diào)整不準(zhǔn)確 ，所以此時(shí)應(yīng)當(dāng)選用一個(gè)較低的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)精確調(diào)整。期間查找了一些關(guān)于機(jī)械方面的資料，彌補(bǔ)自己在機(jī)械常規(guī)知識(shí)的空白。 在設(shè)計(jì)的開(kāi)始，我覺(jué)得有些困難，感覺(jué)無(wú)從下手。 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是