【導(dǎo)讀】首先，確定設(shè)計(jì)方案:雙擠膠機(jī)構(gòu)部分采用一個(gè)動(dòng)。輥、一個(gè)定輥,兩個(gè)擠膠輥，通過(guò)一對(duì)齒輪嚙合，從而使它們相向運(yùn)動(dòng)。膠的厚度是由間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)控制的。及減速電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、絲杠軸承、滾珠絲杠的選型。最后，為了精確、自動(dòng)地上膠。最終，所設(shè)計(jì)的方案能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)涂膠，自動(dòng)

　　

【正文】 65 18x11 65 75 20x12 75 85 22x14 85 95 25x14 鍵的長(zhǎng)度系列 14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90，100,110,125,140,160,180,200,250,280,320,360 （ 1）畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖 313b所示 （ 2）支承反力 在水平面上為 321332 )( lll QlllFR rAH ?? ??? 由上面可知 ，齒輪徑向力 Fr=， Q 為鏈輪作用在軸上的力，則 Q=F=，l1=259mm， l2=183mm， l3=， 算得 RAH=，式中負(fù)號(hào)表示與圖中所示力的方向相反，以下同 QRFR AHrBH ??? 算得 RBH=， 在垂直平面上為 3211 lll lFR tBV ???? 由上面已經(jīng)算得，齒輪圓周力 Ft=，算得 RBV=， tBVAV FRR ??? 算得 RAV=， 軸承 B 的總支撐反力為 22 BVBHB RRR ?? 算得 RB=， 錐銷(xiāo) 的總支撐反力為 22 AVAHA RRR ?? 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) 26 算得 RA=。 （ 3）彎矩計(jì)算 在水平面上為 1lRM AHFr ? 算得 MFr= mm， 3lRM BHQH ? 算得 MQH= mm， 在垂直面上為 1lRM AVFt ? 算得 MFt= mm， 3lRM BVQV ? 算得 MQV= mm， 合成彎矩為 22 QVQHQ MMM ?? 算得 MQ= mm， 22 FrFtF MMM ?? 算得 MF= 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 mm 轉(zhuǎn)矩圖如圖 313f所示 鏈輪軸和齒輪軸處的彎矩較大，但鏈輪處的軸徑較小，所以鏈輪處剖面為危險(xiǎn)剖面。 其抗彎截面系數(shù)為 3232dW ?? 算得 W=， 抗扭截面系數(shù)為 1632dWT ?? 算得 WT=， 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) 27 最大彎曲應(yīng)力為 WMQA ?? 算得 σ A=， 扭剪應(yīng)力為 TWT1?? 算得τ =， 按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對(duì)于單項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)處理，故取折合系數(shù)α =，則當(dāng)量應(yīng)力為 22 )(4 ???? ?? Ae 算得σ e=， 由表 311查得 45 鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉 強(qiáng)度極限σ B=650Mpa，由表 314 用插值法查得軸的許用彎曲應(yīng)力 [σ 1b]=60Mpa。σ e＜ [σ 1b]，強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。 表 314 軸的許用彎曲應(yīng)力 （單位： Mpa） 材料 B? ][ 1b?? ][ 0b? ][ 1b?? 碳素鋼 400 130 70 40 500 170 75 45 600 200 95 55 700 230 110 65 合金鋼 800 270 130 75 900 300 140 80 1000 330 150 90 鏈輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 hldTP 2 14?? 算得 σ P=，取鍵、軸、及鏈輪的材料都為鋼，由表 315 查得 [σ ]P=125～ 150Mpa, 則σ P＜ [σ ]P，強(qiáng)度足夠。 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) 28 表 315 平鍵的許用擠壓應(yīng)力 [σ ]P和許用壓強(qiáng) [P] （單位： Mpa） 連接方式 鍵、軸和輪轂中最弱的材料 載荷性質(zhì) 靜載荷 輕度沖擊 沖擊 [σ ]P 靜連接 （普通平鍵，半月鍵） 鋼 125～ 150 100～ 120 60～ 90 鑄鋼 70～ 80 50～ 60 30～ 45 [P] 動(dòng)連接 （導(dǎo)向平鍵） 鋼 50 40 30 （ 1）當(dāng)量動(dòng)載荷 由表 12 查 6314 軸承 C=105000N， C0=68000N，軸承 不受軸向力，軸承 B、當(dāng)量動(dòng)載荷為 PB=， （ 2）軸承壽命 校核軸承 B， P=PB。軸承在 100℃以下工作，由表 316 查得 fT=1，由表 317 查得載荷系數(shù) fP=。 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 。 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。 聯(lián)軸器的選用 此機(jī)構(gòu)中，動(dòng)輥有一定的位移量，且存在一定的角度，所以聯(lián)動(dòng)輥的用萬(wàn)向聯(lián)軸器，上面算得用萬(wàn)向聯(lián)軸器的軸的轉(zhuǎn)矩為 m，所以選用 SWC315CH1 型號(hào)的十字式萬(wàn)向聯(lián)軸器，參數(shù)為：疲勞轉(zhuǎn)矩： 63N m，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩： 125N m；定輥處的聯(lián)軸器 選用 剛性聯(lián)軸器，因?yàn)?此處無(wú)相對(duì)移動(dòng)，這 里采用套筒聯(lián)軸器， 所要聯(lián)的軸徑為φ 100mm，轉(zhuǎn) 矩為 55N m，所以選用 GT24，其參數(shù)為：許用轉(zhuǎn)矩為： 4000N m。 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 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。合適的膠量是由兩膠輥的間隙決定的。間隙的自動(dòng)調(diào)節(jié)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)前間隙由位移傳感器實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，并反饋給 PLC。 PLC 通過(guò)對(duì)設(shè)定膠量與當(dāng)前間隙的比較，發(fā)脈沖信號(hào)給步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，然后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)作間隙調(diào)整。觸摸屏可方便地設(shè)定所需膠量，并可顯示當(dāng)前系統(tǒng)地狀態(tài)（包括當(dāng)前間隙等） 。膠輥兩端各用一套間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及反饋裝置，通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)協(xié)調(diào)其同步。 圖 41 控制系統(tǒng)技術(shù)路線流程圖 這里，我主要講間隙調(diào)整。 PLC 編程思路流程及程序 編程思路流程 首先，位移傳感器將檢測(cè)到的實(shí)際間隙傳送給 PLC， PLC 通過(guò)比較觸摸屏設(shè)定的間隙與實(shí)際間隙，發(fā)出脈沖給步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)間隙的調(diào)整。 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。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。 2. 實(shí)際調(diào)整結(jié)束的標(biāo)志不應(yīng)當(dāng)為一個(gè)點(diǎn)，即不應(yīng)當(dāng)是某一個(gè)精確的距離，比如說(shuō)恰好是常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 31 檢測(cè)值 —設(shè)定值 =0，而應(yīng)當(dāng)是一個(gè)區(qū)間如（ ， ）。因?yàn)閷?shí)際的機(jī)械控制中做不到絕對(duì)的 0，如果設(shè)定為一個(gè)點(diǎn)，則調(diào)整機(jī)構(gòu)會(huì)在 0 的兩端左右震蕩，而到不了 0，這樣會(huì)使機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，效率很低，所以實(shí)際結(jié)束的標(biāo)志設(shè)定為一個(gè)區(qū) 間，當(dāng)在此區(qū)間內(nèi)就默認(rèn)達(dá)到所設(shè)定的間隙，從而使機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，提高效率。 程序 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) 32 當(dāng)按下調(diào)整啟動(dòng)按鈕， M0021觸發(fā)， M1050下降沿產(chǎn)生掃描脈沖，則 M002 M002M002 M002 M0025復(fù)位； M1000上升沿產(chǎn)生掃描脈沖，自動(dòng)啟動(dòng)動(dòng)輥?zhàn)蠖撕陀叶苏{(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) 33 此段介紹了左側(cè)間隙向上和向下的調(diào)整，向上調(diào)整時(shí)，當(dāng)當(dāng)前檢測(cè)的間隙大于設(shè)定間隙 ,并且設(shè)定的間隙 小于精定位距離時(shí)，負(fù)給步進(jìn)電機(jī)一個(gè)較快的速度，讓步進(jìn)電機(jī)快速調(diào)整；當(dāng)當(dāng)前檢測(cè)的間隙小于精定位距離時(shí)，負(fù)給步進(jìn)電機(jī)一個(gè)較慢的速度，讓步進(jìn)電機(jī)緩慢做出調(diào)整；當(dāng)當(dāng)前間隙小于等于設(shè)定間隙時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沒(méi)有超過(guò)極限位置的情況下，當(dāng)前間隙送往下段檢測(cè)，看是否滿(mǎn)足條件。 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) 34 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) 35 本段介紹的就是調(diào)整結(jié)束標(biāo)志，為一個(gè)區(qū)間（ ～ ），而不是一個(gè)點(diǎn)。 以下右側(cè)的調(diào)整與左側(cè)的調(diào)整完全相同，故不再贅述。 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。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。比如軸設(shè)計(jì)，要選材料，及選布氏硬度，確定最小軸徑，然后根據(jù)要求確定尺寸，最后要受力分析，進(jìn)行校核；選電機(jī)，先確定它的類(lèi)型，然后要算出這個(gè)機(jī)構(gòu)所需多少功率，算出轉(zhuǎn)速，最終確 定電機(jī)型號(hào)；還有軸的定位，選的軸承要進(jìn)行壽命校核等。這些只是此次收獲的一部分。這次設(shè)計(jì)的課題，還進(jìn)行了 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上膠與調(diào)整涂膠的厚度，這部分有點(diǎn)復(fù)雜，只是進(jìn)行了比較淺的設(shè)計(jì)。完成本次設(shè)計(jì)后，覺(jué)得自己還有好多機(jī)械方面的知識(shí)要學(xué)，比如說(shuō)機(jī)構(gòu)為什么要這樣選擇與設(shè)計(jì)等?？偟膩?lái)說(shuō)，此次設(shè)計(jì)能夠完成，覺(jué)得有點(diǎn)成就感。 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) 39 致謝 經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲 。 我本次設(shè)計(jì)的是 基于 PLC 控制的雙擠膠覆涂裝置。 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。通過(guò) 何 老師的耐心指導(dǎo)和自己的學(xué)習(xí)， 終于完成了本次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我明白設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的過(guò)程，使設(shè)計(jì)更加完善，但同時(shí)也覺(jué)得這個(gè)設(shè)計(jì)還存在很多不足之處有待改進(jìn)，由于本人學(xué)識(shí)有限，不能使其在我手中設(shè)計(jì)得更好。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中是深刻地體會(huì)到自己所學(xué)實(shí)在有限，以后更應(yīng)該努力學(xué)習(xí)，不斷努力，爭(zhēng)做一個(gè)合格的工程技術(shù)人員。 在這里我首先要感謝我的指導(dǎo)老師何亞峰 老師。 何 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料， 從 設(shè)計(jì)草案的確定和修改 、 中期檢查，到 后期詳細(xì)設(shè)計(jì) 、 裝配草圖 的設(shè)計(jì) 等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜 繁瑣 ，但是 何老師仍然耐心、細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。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。 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，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 最后感謝常州工學(xué)院四年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)與教育。 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) 40 參考文獻(xiàn) [1]張春宜，郝廣平，劉敏 .減速器設(shè)計(jì)實(shí)例精解 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 20xx. [2]成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) .機(jī)械傳動(dòng)篇 .北京： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 20xx. [3]王永華 .現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx. [4]胡勝海 .機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)【 M】 .哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社， 20xx. [5]鄭志祥，劉天一 .機(jī)械零件 .北京：高等教育出版社， 1992. [6]鄒慧君 .機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 .北京：科學(xué)出版社， 20xx. [7]蘇翼林主編 .材料力學(xué) .北京：高等教育出版社， 1987. [8]王振華編 .實(shí)用軸承手冊(cè) .上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1991. [9]牟致忠編著 .機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1988. [10]朱龍根主編 .機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) .第 2版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [11]王步灜編 .機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算的理論和方法 .北京：高等教育出版社， 1986. [12]楊汝清 .現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)：系統(tǒng)與結(jié)構(gòu) .上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 20xx. [13]阮忠唐 .聯(lián)軸器、離合器設(shè)計(jì)與選用指南 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [14]卜炎 .機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)：下冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998.