機(jī)電一體化畢業(yè)論文自動(dòng)送料——剪板機(jī)

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1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目名稱： 自動(dòng)送料剪板機(jī) 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 機(jī) 電 一體 化 指導(dǎo)教師： 職 稱： 2011年4月6日- 15 -目 錄摘要II1 前 言- 1 -2 設(shè)計(jì)方案論證- 1 -2.1 方案一：壓電振動(dòng)送料裝置- 1 -2.2 方案二：V帶輪送料機(jī)構(gòu)- 2 -3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算- 2 -3.1 失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：- 2 -3.2 已知條件：- 2 -3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算- 3 -3.3.1 確定功率P0- 3 -3.3.2 選取V帶型號(hào)- 3 -3.3.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1和dd2- 3 -3.3.4 算帶速V- 4 -3.3.5 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度LO和實(shí)際中心距a-

2、4 -3.3.5 檢驗(yàn)小帶輪包角1- 5 -3.3.6 確定V帶數(shù)目- 5 -4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理- 8 -結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 8 -工作原理- 8 -5 結(jié)論- 10 -參考文獻(xiàn)- 11 -致謝- 12 -摘要：本課題針對(duì)硅鋼片自動(dòng)送料裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書擬定傳動(dòng)系統(tǒng)的方案，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。根據(jù)物料的運(yùn)輸要求，硅鋼怎自動(dòng)送料裝置采用了變速箱、運(yùn)輸帶和槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)輸方式，由此可對(duì)送料裝置的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)速度的可調(diào)性。同時(shí)，由于帶式輸送機(jī)是常見(jiàn)的連續(xù)動(dòng)作式運(yùn)輸設(shè)備,其輸送能力大、調(diào)度組織簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低, 此外它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠、運(yùn)行阻力小、耗

3、電量低、運(yùn)輸距離大，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。而且，由于槽輪機(jī)構(gòu)具有間歇性的運(yùn)動(dòng)，因此，可達(dá)到硅鋼片自動(dòng)送料剪板自動(dòng)化的要求。關(guān)鍵字：變速箱；電動(dòng)機(jī)；槽輪機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)滾筒；輸送機(jī)；自動(dòng)送料Automatic feeding ShearsName：Xiao ZhibinMajor：Mechatronics Tutor：Chen XiaoguiAbstract: The topic for the automatic feeding device silicon design calculations, prepared according to the design task of the book

4、drive program, the general design of the transmission system. According to the transport requirements of materials, how automatic feeding device silicon using transmission, conveyor belts and sheaves of transportation agencies, which feed device can adjust the speed to achieve adjustable speed. At t

5、he same time, as is common in continuous motion conveyor type transport equipment, and its transmission capacity, scheduling organization simple, easy maintenance, low operating costs, in addition it has a simple structure, stable operation and reliable, running resistance, low power , the transport

6、 distance, easy automation and so on. Moreover, since the Geneva mechanism with intermittent movement, therefore, can be achieved silicon steel sheet automatic feed - Shears automation requirements.Keywords: Transmission; motor; Geneva Mechanism; drive roller; conveyor; automatic feeding自動(dòng)送料剪板機(jī)1 前 言

7、制造業(yè)是現(xiàn)代文明的支柱之一，其既占有基礎(chǔ)地位，又處于前沿關(guān)鍵：它是工業(yè)發(fā)展的主體，又是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。而在我國(guó)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、私營(yíng)企業(yè)，由于受資金、管理等方面的限制，一般送料裝置絕大多數(shù)是采用人工手動(dòng)送料的，且缺乏保護(hù)裝置，這就造成了“效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、事故發(fā)生率高”等不好的特點(diǎn)。隨著信息科技及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品更新更為迅速，尤其是隨著高新科技日新月異的發(fā)展，產(chǎn)品的類型、工藝、外形越來(lái)越復(fù)雜，精度要求越來(lái)越高，再加上企業(yè)經(jīng)營(yíng)與發(fā)展必會(huì)面對(duì)勞工的短缺，人工成本上要省力化、合理化與自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)的手工送料已經(jīng)不能滿足要求，這時(shí)自動(dòng)送料機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生，在

8、今天現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域都可以看到它的身影。什么是送料機(jī)呢？顧名思義，送料機(jī)就是專門用于粒料、粉料、片狀料、帶狀料等材料的自動(dòng)化、數(shù)控化、精確化的運(yùn)輸機(jī)器，是無(wú)論是輕工業(yè)或是重工業(yè)都不可缺少的設(shè)備。傳統(tǒng)觀念中，送料機(jī)就是借助機(jī)器運(yùn)動(dòng)的作用力加力于材料，對(duì)材料進(jìn)行運(yùn)動(dòng)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)器。近代的送料機(jī)發(fā)生了一些變化，開(kāi)始將高壓空氣、超聲波等先進(jìn)技術(shù)用于自動(dòng)送料技術(shù)中。近年來(lái)，由于單片機(jī)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及電力電子技術(shù)的發(fā)展，作為輔助裝置的送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)化水平也越來(lái)越高。提高自動(dòng)化的水平不公可以提高效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)也能保證工人的人身安全。而單片機(jī)就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制重要的一環(huán)，它是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱。單

9、片機(jī)具有集成度高、體積小、成本低、控制能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，在本著節(jié)約資金、降低成本、提高生產(chǎn)效率和保障人身安全的科學(xué)化、人性化管理的方針下對(duì)送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)中，自動(dòng)送料機(jī)控制系統(tǒng)采用以單片機(jī)為核心的自動(dòng)控制棱柱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣只需在舊設(shè)備上進(jìn)行自動(dòng)化改良，能夠在提高效率的同時(shí)節(jié)約資金。2 設(shè)計(jì)方案論證2.1 方案一：壓電振動(dòng)送料裝置設(shè)計(jì)原理：壓電振動(dòng)送料裝置是將壓電技術(shù)應(yīng)用于振動(dòng)輸送的一種新型振動(dòng)送料裝置，它利用壓電片的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生的振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)料槽使之運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到物料的輸送的目的。壓電振動(dòng)送料裝置，其結(jié)構(gòu)和工作原理都不同于傳統(tǒng)的電磁或機(jī)械驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)送料裝置，因此它

10、具有許多傳統(tǒng)振動(dòng)送料裝置所不具備的特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和維護(hù)更加方便；（2）應(yīng)用壓電片作為驅(qū)動(dòng)源，無(wú)需電機(jī)、電 磁激振器等驅(qū)動(dòng)裝置，也無(wú)需軸、桿、皮帶等機(jī) 械傳動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制作；（3）改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的幅值、脈寬及頻率中 的任意一個(gè)，都可以調(diào)節(jié)輸送率，控制參數(shù)多， 可控性好；（4）無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，幾乎沒(méi)有加速和減速過(guò)程， 啟動(dòng)、停止迅速，響應(yīng)性能快；（5）不產(chǎn)生干擾電磁場(chǎng)，也不受電磁干擾信號(hào)的影響；（6）在低頻率段或超聲段工作，噪音?。?（7）在共振或亞共振狀態(tài)下工作，因此能量消耗少；（8）驅(qū)動(dòng)力不足，因此這類裝置大多應(yīng)用于 物料的微量或精量輸送。圖1為一種直進(jìn)型壓電驅(qū)動(dòng)振動(dòng)送料

11、裝置2.2 方案二：V帶輪送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理：以張緊的在至少兩輪上的帶作為中間撓性件，靠帶與輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。特點(diǎn)：（1）有過(guò)載保護(hù)作用；（2）有緩沖吸振作用；（3）運(yùn)行平衡無(wú)噪音；（4）適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；（5）制造、安裝精度要求不高，成本低；（6）有彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比i不恒定；（7）張緊力較大（與嚙合傳動(dòng)相比），軸上壓力較大；（8）結(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊；（9）易打滑，帶壽命較短；（10）帶與帶輪間產(chǎn)生摩擦放電現(xiàn)象，幫不適宜高溫、易燃、易爆的場(chǎng)合。綜合各方面因素考慮，選擇方案二作為實(shí)施方案。3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：失效形式：（1）打滑；（2）帶的疲勞破壞

12、;（3）磨損；（4）靜態(tài)拉斷等。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命。3.2 已知條件： 電動(dòng)機(jī)額定功率P=10 KW ，轉(zhuǎn)速n1=1450 r/min ，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2=400 r/min，中心距約為1800 mm ，每天工作24小時(shí)。3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 確定功率P0 由已知條件，查表3-1可得，KA=1.4 由P0= KA *P得，P0=1.4*10=14 KW表3-1 工況系數(shù)KA3.3.2 選取V帶型號(hào) 根據(jù)PO=14 KW ，n1=1450 r/min ，查表后選擇SPA型窄V帶3.3.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1和dd2 查表3-2可知dd1=100 m

13、m ，大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=（n1/n2）*dd1=（1450/400）*100=362.5 mm ，按標(biāo)準(zhǔn)值取dd2=360 mm ，則實(shí)際傳動(dòng)比i實(shí)dd2/dd1 =360/100=3.6從動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速n2實(shí)=n1/i實(shí)=1450/36=403 r/min從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為（403-400）/400*100%=0.75% ，在正負(fù)5%以內(nèi)，為允許值。表3-23.3.4 算帶速V V=dd1n1/*1000=*100*1450/60*1000=7.6 m/s ，帶速在525 m/s以內(nèi)，為允許值3.3.5 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度LO和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距aO=1800 mm 由

14、LO=2aO+（dd1+dd2）/2+（dd2-dd1）2/4aO 計(jì)算可得LO實(shí)4331.6 mm 查表3-3取LO=4000 mm 由a=aO+（LO- LO實(shí) ）/2 可得a= 1468.4 mm中心距a的變動(dòng)范圍為amin=a-0.015LO=1800-0.015*4000=1740 mmamax=a+0.03 LO =1800+0.03*4000=1920 mm表33.3.5 檢驗(yàn)小帶輪包角1 由1=1800-57.30（dd2-dd1）/a得1=171.70取整1=17003.3.6 確定V帶數(shù)目有，根據(jù)dd1=100 mm ，n1=1450 r/min ，查表3-4可知P0=3.

15、28 KW ，且經(jīng)過(guò)計(jì)算得功率因數(shù)增量PO=KBn1（1-1/Ki）=0.46 KW ，查表3-5可知帶長(zhǎng)修正系數(shù)KL=1.08，查表6可知K=0.98，故有z=3.6，取整z=4表3-4表3-54 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)V帶輪應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)工藝性好、無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡；輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙度一般為6.3 ），以減少帶的磨損；各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。帶輪輪轂部分通常采用鍵聯(lián)接。總裝圖1填料函；2輸送架；3剪板機(jī)；4緩沖架；5滾筒； 6送料筒工作原理 卷筒狀硅鋼片原料放置于送料筒上，經(jīng)過(guò)

16、滾筒且由滾筒與硅鋼片擠壓產(chǎn)生的磨擦力作為源動(dòng)力，推動(dòng)硅鋼片向前運(yùn)動(dòng)，直到撞上3里面的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，此時(shí)剪板機(jī)動(dòng)作，一塊成形的硅鋼片就出來(lái)了，再由輸送架送入填料函中，由于填料函的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，成形的硅鋼片能夠自動(dòng)疊放。（注：通過(guò)調(diào)節(jié)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的位置，可以改變硅鋼片的長(zhǎng)度。）V帶輪視圖輸送架視圖普通平鍵10#槽鋼生產(chǎn)圖見(jiàn)所附CAD圖5 結(jié)論經(jīng)過(guò)了幾個(gè)月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了自動(dòng)送料剪板機(jī)的設(shè)計(jì)。從剛開(kāi)始的明確畢業(yè)設(shè)計(jì)題目到畢業(yè)設(shè)計(jì)方案的確定，再到畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，每一步對(duì)于我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試和挑戰(zhàn)。這也是我百大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大項(xiàng)目之一。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)，也有很多的感受：為了完成這次的畢業(yè)

17、設(shè)計(jì)，我開(kāi)始獨(dú)立的學(xué)習(xí)和探索，查看相關(guān)的資料和書籍，從只有一個(gè)模糊的概念到逐漸清晰的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的構(gòu)思，使自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)逐步完善起來(lái)，每一次的改進(jìn)都使我愛(ài)益菲淺。雖然國(guó)為缺乏足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致我的設(shè)計(jì)并不是很成熟，還有很多的不足之處，但是我付出了自己的勞動(dòng)，由自己獨(dú)立完成，這是我引以為豪的地主，且這是我心血的結(jié)晶，相信只要經(jīng)歷過(guò)的人都能明白個(gè)中滋味。對(duì)于完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，我會(huì)終生難忘，這次的經(jīng)歷也將使我終身受益。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，我明白了設(shè)計(jì)就是自己不斷學(xué)習(xí)和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有研究的能力就不可能有所突破。參考文獻(xiàn)1、譚建榮主編 .圖學(xué)基礎(chǔ)教程 高等教育

18、出版社2、于就泗，齊發(fā)主編 .機(jī)械工程材料 大連理工大學(xué)出版社3、翁其金 .冷沖壓技術(shù)【M】 機(jī)械工業(yè)出版社4、劉鴻文主編 .材料力學(xué) 高等教育出版社5、申鳳琴主編 電工電子核技術(shù)及應(yīng)用 高等教育出版社6、禹加寬、周祥基主編 工程力學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社7、金大鷹主編 機(jī)械制圖 機(jī)械工業(yè)出版社8、肖智清主編 機(jī)械制造基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社9、陳庭吉主編 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社10、魯海斌、謝暉主編 Pro/E野火版實(shí)訓(xùn)教程 江西高校出版社11、主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)江西高校出版社致謝在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，無(wú)論是確定設(shè)計(jì)方案、收集資料還是完成設(shè)計(jì)，我都得到了陳老師及助教聶義勇的全力幫助和耐心指導(dǎo)。他們

19、學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)且平易近人，是我們學(xué)習(xí)和生活的榜樣，在此我特向陳老師和聶助教表達(dá)最崇高的敬意和由衷的感謝。大學(xué)幾年的生活轉(zhuǎn)眼就要結(jié)束了，這幾年是我人生中最重要的學(xué)習(xí)時(shí)間。在大學(xué)的校園里，我不僅學(xué)到了豐富的專業(yè)知識(shí)，更重要的是獲得了終身受用的學(xué)習(xí)方法和積極的生活態(tài)度。母校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和老師淵博的知識(shí)令我敬佩不已。此時(shí)此刻，我衷心的感謝學(xué)校全體老師幾年來(lái)對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，你們淵博的學(xué)識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我得到的不僅是專業(yè)知識(shí)，更重要的是你們對(duì)知識(shí)孜孜不倦的追求精神及為人處事的方法。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了設(shè)計(jì)小組成員的鼎力支持，特在此表示感謝最后，再次感謝母校對(duì)我的熏陶和各位老師對(duì)我的培養(yǎng)和幫助！