【正文】 對翻板機構(gòu)和鏈板機構(gòu)的傳動角、桿件尺寸、夾角等主要參數(shù)進行了優(yōu)化，優(yōu)化后的翻板、接板過程更加順暢。此后，國內(nèi)很多專家還在繼續(xù)著這方面的研究，并且都有各自的成果。例如早在1994年，重慶大學的王勇勤就發(fā)表了相關論文，從機械優(yōu)化的角度對雙臂曲柄搖桿式翻板機進行了分析，并得到了一系列有益的結(jié)論。國內(nèi)最早使用的雙臂曲柄搖桿式翻板機幾乎都是從國外引進的設備，或者是仿制。如工作可靠，交接過程比較平穩(wěn)，使鋼板平穩(wěn)翻轉(zhuǎn)，并且不磨損鋼板表面，能實現(xiàn)可逆翻轉(zhuǎn)，一次翻版不需要電機正反轉(zhuǎn)等等。電機、減速機提供低速大扭矩的動力，由兩個曲柄連桿機構(gòu)分別帶動翻版臂和接板臂的旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)翻板的動作。這次課題設計的翻板機為雙臂曲柄搖桿式，也是目前運用的最廣泛的翻板機。液壓式翻板機能夠?qū)崿F(xiàn)位置精確控制，動作平穩(wěn)，可靠、無沖擊和自動控制，但其對控制水平要求高，投資較大，所以有一定的局限性。因此，對翻板機的上述要求就使設計者在設計過程中對翻板機的選型和具體的設計提出了更高的要求。為保證鋼板在翻轉(zhuǎn)過程中要實現(xiàn)盡可能小的沖擊，設計者應考慮以下幾個方面的問題：① 翻轉(zhuǎn)臂在初始位置時不得與鋼板接觸，以達到空載起動的目的；② 在翻轉(zhuǎn)過程中不帶鋼板一側(cè)的翻轉(zhuǎn)臂要快速越過中點，提前和送鋼板一側(cè)的翻轉(zhuǎn)臂在不到90176。隨著市場對鋼板質(zhì)量的要求不斷提高，翻版檢查已成為生產(chǎn)中必不可少的工序。② 氣動翻板機：翻板機的動力由汽缸提供，其結(jié)構(gòu)簡單、投資也較低，但性能不穩(wěn)定，翻板周期較難控制，只能翻轉(zhuǎn)比較輕的鋼板，生產(chǎn)率較低。機械翻板機工作相對比較可靠，交接板過程也比較平穩(wěn)。以便于檢查鋼板上、下表面的質(zhì)量。重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 目錄雙臂曲柄搖桿式翻板機畢業(yè)論文目 錄中文摘要 ⅠABSTRACT Ⅱ1緒論 1 概述 1 研究背景 2 設計內(nèi)容 32 雙臂曲柄搖桿式翻板機的工作原理 53 機構(gòu)設計 6 四桿機構(gòu)極位夾角的確定 6 搖桿擺角和偏角的選取 6 機構(gòu)尺寸的確定 7 第一套四桿機構(gòu)的尺寸確定 8 第二套四桿機構(gòu)的尺寸確定 8 曲柄存在條件及傳動角的驗算 9 兩撥桿與搖桿間夾角及的確定 10 兩曲柄初始位置及的確定 124運用ADAMS進行機構(gòu)的運動仿真 14 創(chuàng)建模型 14 14 創(chuàng)建物體 15 創(chuàng)建約束 15 施加力 16 仿真和動畫 17 輸出結(jié)果 195翻板機傳動裝置的總體設計 20 確定傳動方式 20 電動機的選擇 21 電動機類型的選擇 21 電動機的容量的確定 21 電動機的轉(zhuǎn)速的確定 22 確定傳動裝置的總傳動比并分配各級傳動比 22 求總傳動比 22 分配各級傳動機構(gòu)的傳動比 22 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 236具體結(jié)構(gòu)設計分析 20 送料撥桿和接料撥桿的設計 24 連桿的設計 24 輔助件的設計 247利用ANSYS分析零件 27 零件結(jié)構(gòu)及受力分析 27 結(jié)構(gòu)組成及基本數(shù)據(jù) 27 基本分析 28 建立模型 28 定義單元類型 28 定義材料屬性 28 創(chuàng)建有限元模型 28 計算分析 31 位移分布及分析 31 應力分布及分析 318具體結(jié)構(gòu)設計分析 33 確定翻板機的潤滑方式 33 維修要點 33 安全防護措施 339結(jié)論 34參考文獻 36 IV重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 1 緒論1 緒論1．1概述 翻板機是中厚板車間精整工段不可或缺的輔助設備之一，通常安裝在精整工段。其作用是將鋼板翻轉(zhuǎn)180176。通常翻板機可以分為以下3類：① 機械翻板機：按結(jié)構(gòu)又可以細分為四桿和六桿機構(gòu)等不同類型。但是因為兩個同軸的曲柄傳遞到翻轉(zhuǎn)臂上的運動放大，設備的安裝調(diào)試較難。② 液壓翻板機：由液壓提供翻板動力，一般接板桿與抬起桿均有至少一個液壓缸，工作過程比較穩(wěn)定，但是其同步性控制的難度較大，電器控制難度高，而且液壓站成本高，一般只用于大型生產(chǎn)線。而生產(chǎn)率、環(huán)保等指標以及鋼板質(zhì)量的控制都對翻板機的功能提出了更為嚴格的要求。的位置實現(xiàn)交接，然后接、送兩翻臂同時運動到終點以后的位置完成鋼板的交接；③ 為了減少震動和不產(chǎn)生噪聲，要求鋼板在即將進行交接時將速度放慢，保證交接平穩(wěn)，交接完成后應快速返回，從而實現(xiàn)鋼板的翻轉(zhuǎn)；④ 為了提高生產(chǎn)率，每次翻鋼板的過程最好是連續(xù)不斷地進行。一般常見的幾種翻板機的形式如下：① 齒輪傳動雙臂翻板機，這是一種最早的翻板機，具有結(jié)構(gòu)簡單的特點，但其翻轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生很大的噪聲，而且在接送過程中鋼板表面可能有一定的損傷，整個翻轉(zhuǎn)過程電動機還要進行正反轉(zhuǎn)，因此在現(xiàn)代大生產(chǎn)中已經(jīng)很少使用；② 雙臂曲柄搖桿式翻板機，交接過程非常平穩(wěn)，不會產(chǎn)生噪音，對鋼板也不會造成劃傷，是目前較為先進的翻板機；2③ 液壓翻板機，在計算機和液壓伺服技術不斷發(fā)展的形式下，液壓技術由于其獨有的優(yōu)良特性也被廣泛的用于冶金設備中。就目前的發(fā)展形式來看，液壓控制技術的飛速發(fā)展為翻板機的自動控制提供了更加優(yōu)越的工作環(huán)境，使翻版機能平穩(wěn)、無沖擊、無噪聲地完成翻板過程，是中厚板行業(yè)翻板機的一個發(fā)展方向。雙臂曲柄搖桿式翻板機由電機、減速機、曲柄連桿機構(gòu)組成。雙臂曲柄搖桿式翻板機與其它型式的電動翻板機相比具有更優(yōu)越的特性。再加上其投資比較適中，因此被廣大的廠家所采用。而后中國許多研究機構(gòu)及廠家開始自主研發(fā)，也對設備進行不斷地改進。他在論文中給出了這種翻板機的機構(gòu)參數(shù)的確定方法，并利用此方法對2800中板車間現(xiàn)行的翻板機進行了分析并提出了改進意見。例如在結(jié)構(gòu)分析方面，重慶鋼鐵設計院的胡堅對中板翻板機典型結(jié)構(gòu)進行了運動分析，其中就包含了對雙臂曲柄搖桿式翻板機的運動分析及受力分析。隨著科技的發(fā)展，人們對機構(gòu)的運動分析以及結(jié)構(gòu)設計不僅僅限于傳統(tǒng)的方法，還開始利用如ADMAS、Mathcad、ANSYS等軟件輔助設計。永州職業(yè)技術學院的謝曉華在進行曲柄搖桿機構(gòu)的運動分析和優(yōu)化設計時也利用了Pro/E系統(tǒng)的行為建模技術。在實際安裝及生產(chǎn)過程中，曲柄搖桿式翻板機最大的缺點是安裝調(diào)試比較困難。而機構(gòu)任何一個尺寸變化都會引起整個翻板過程的變化，甚至可能導致翻板失敗。在此次課題中，沒有這方面的要求，但是我也會嘗試著運用。這次課題的目的首先是要弄清雙臂曲柄搖桿式翻板機的基本原理，根據(jù)項目提供的原始參數(shù)，運用運動學原理，計算雙臂曲柄搖桿式翻板機的運動參數(shù)，以此確定翻板機的主要結(jié)構(gòu)尺寸，包括機構(gòu)的傳動角、桿件尺寸、夾角等。也就是說在完成課題的過程中大致過程可以總結(jié)為：基本原理闡述、運動參數(shù)確定、機構(gòu)設計和機械部分設計。在機械工作過程中，機構(gòu)的運動性能和動力性能影響著整個機器的工作效率和加工產(chǎn)品的質(zhì)量，所以機構(gòu)的設計尤為重要。曲柄搖桿機構(gòu)也是翻板機的主傳動機構(gòu)，我們從具體的翻版過程也能了解為什么主傳動機構(gòu)的設計會如此重要。翻板機在實際的使用過程中，可能會因受力不均勻、沖擊力大、啟動頻繁等原因，引起翻板機傳動主軸搖桿在使用中相對于傳動主軸轉(zhuǎn)動，使得撐桿支撐長度不統(tǒng)一，翻板臂不在同一平面上，引起減速機及中間軸損壞，同時開口不一致，當其中一部分開口度過大時，會經(jīng)常發(fā)生掉鋼事故，引起機器作業(yè)率下降，使得檢修時間增多，嚴重影響生產(chǎn)。平面機構(gòu)常用的設計方法有：試驗法、幾何法和解析法。相比之下，此次課題中利用解析法更能夠算出啟動階段、交接鋼板階段、放鋼階段的翻板機運動軌跡參數(shù)。曲柄搖3桿機構(gòu)設計復雜，在研究這個問題時許多人采用目標優(yōu)化的方法，將曲柄搖桿機構(gòu)的設計問題轉(zhuǎn)化為求解多目標約束函數(shù)最優(yōu)化問題，并通過權(quán)重系數(shù)的調(diào)整實現(xiàn)對側(cè)重點的要求，采用復合行法求解實現(xiàn)了全局優(yōu)化的目的。前面提到的賈景珍和荀鳳超兩位也采用的是同類方法。此次我所采用的方法是參照重慶大學的王勇勤提出的優(yōu)化設計方法。通過仿真得到翻板機的運作的動畫翻板機主減速器是翻板機的重要組成部分，由電機直接帶動，經(jīng)過齒輪多級減速后將扭矩放大輸出，由輸出軸與翻板機的兩個曲柄翻板臂聯(lián)結(jié)。例如，翻板機在將鋼板翻起和放下時，產(chǎn)生的沖擊載荷將傳遞到減速器中的各個齒輪、減速器箱體、箱蓋、軸及軸承上，引起上述零件產(chǎn)生不同程度的變形，加之不可避免的制造誤差，是齒輪工作時產(chǎn)生嚙入嚙出沖擊、振動并引起齒廓齒向的偏載。這個問題成沛祥和王聰在他們發(fā)表的論文中提到了，并且提出了改善的方法。在進行翻板機的運動分析和結(jié)構(gòu)設計時，還要充分考慮翻板機可能出現(xiàn)的失效問題，這樣就可以從結(jié)構(gòu)上改進，使翻板機的性能更佳。例如在翻版過程中常會出現(xiàn)兩個問題，即翻板失效和翻臂的斷裂。而接觸鋼板的工作表面存在不同時接觸鋼板時會使翻臂受到非均勻分布的力，這樣一來，翻臂下的撐桿就容易發(fā)生彎曲變形或者斷裂事故。設計完后還要考慮一些使用上的實際問題，例如確定潤滑方式維修要點等等，這些都是設計內(nèi)容的一部分。從圖中可以看出，該機構(gòu)是由兩個曲柄搖桿機構(gòu)在曲柄軸上剛性固結(jié)組合而成的。 雙臂曲柄搖桿式翻板機的工藝要求圖假設該翻板機是5176。每根搖桿軸上安裝有若干撥料桿。以達到空載的起動目的，然后逆時針托起鋼板到達與水平位置成85176。然后兩撥桿夾持著鋼板一起轉(zhuǎn)動，開始鋼板的交接。后，送料撥桿開始返回，直到水平位置。翻面。的位置然后回到起始的水平位置。重慶大學本科生畢業(yè)設計（論文） 3 機構(gòu)設計3 機構(gòu)設計此次設計中我們選用的是5176。以機構(gòu)學的角度對翻板機的運作過程進行了分析的基礎上，有專家曾用優(yōu)化設計的方法進行過進一步的分析，并得到了一個重要結(jié)論：為了保證交接過程平穩(wěn)可靠，即為了達到在撥桿夾持鋼板同時旋轉(zhuǎn)期間，兩撥桿基本上能保持同步旋轉(zhuǎn)，兩套曲柄搖桿機構(gòu)的極位夾角必須相同，并且當其值為零時，同步性最優(yōu)。另外，該專家還指出由優(yōu)化設計的結(jié)果可以表明，⑴式是影響同步性因素的主要因素，機構(gòu)中其它尺寸的影響并不十分顯著。本次設計中對曲柄搖桿機構(gòu)的設計就采用了此種方法。事實上它們兩者之間是存在某種聯(lián)系的，其推導如下。于是有 ()由上面三式整理可得： ()由圖可已得到： ()將（4）式代入（5）式并整理可得： ()另外，兩撥桿至少在85176。本次設計初選為5176。由（6）式可得的值為100176。因此，確