对称传动剪板机的设计

论文编号:JX1692  论文字数:16438 附CAD图

摘  要
 本文介绍了对称传动剪板机设计的方法及过程。本次设计的对称式传动剪板机，其冲剪力为22吨，剪刀的行程为80mm，每分钟剪切30次。其中，应用平面杆机构的三角形解法计算曲柄滑块机构中连杆的角速度以及滑块的位移，速度和加速度。由电动机提供动力，经过一级带传动和一级齿轮传动减速。设计中采用的执行机构为对心曲柄滑块机构，这一机构将剪板机传动系统的旋转运动转变为滑块的往复直线运动，实现对板料的剪切，然后对执行机构进行动力学和运动学分析。曲柄滑块机构具有结构简单、加工容易、维修方便等优点，在机械设备中应用广泛。本设计中，通过对平面曲柄滑块机构的运动学分析，基于MATLAB软件强大的编程能力，实现对执行机构动力学分析。此外，还对剪板机其他零件进行简单的设计。
 
关键词：剪板机；MATLAB；运动仿真；曲柄滑块；
  

Abstract
 This paper describes the design of symmetric transmission plate-cutting method and process. The design of symmetric transmission shears, shear-to 22 tons, the itinerary for the slider 80 mm and 30 times per minute. It applies of planar triangle method of calculating slider crank institution link the velocity and displacement of the slider、speed and acceleration ,Powered by the motor through a belt drive and a slowdown Gear. Design of the implementation agencies adopt crank mechanism, This will shears transmission rotation slider into the reciprocating linear motion, the realization of the right of sheet metal shear, then the dynamic and kinematics analysis of the implementing agencies .Crank slider is simple in structure, easy processing, easy to maintain and repair, economic and practical advantages in machinery, equipment widely used. The design passes through the plane crank slider’s dynamic and kinematics analysis and MATLAB programming, realizing the kinematics analysis of the implementing agencies .In addition, it introduces simple design of other parts.

 Key words: Cutting machine ；MATLAB ；Motion simulation ； Crank and slide block ；
          

 目录

摘  要 I
Abstract II
第1章  绪论 1
1.1    选题的依据意义和理论或实际应用方面的价值 1
1.2    本课题在国内外的研究现状 1
1.3    课题研究的内容以及采取的方法 1
第2章  方案论证 3
2.1     液压传动方案 3
2.2     机械传动方案 4
2.2.1 凸轮机构方案 4
2.2.2  曲柄滑块机构方案 5
2.3     整机传动方案 6
第3章  电动机的选择 7
3.1    电动机类型和结构形式的选择 7
3.2     电动机功率的选择 7
第4章  带传动的设计及计算 12
4.1    确定计算功率 12
4.2    选择带型 12
4.3    确定小带轮的基准直径 13
4.3.1初选小带轮的基准直径 13
4.3.2验算带的速度 13
4.3.3计算从动轮的基准直径 13
4.3.4确定中心距a及V带的基准长度 13
4.5    验算主动轮上的包角 14
4.6    确定带的根数 15
4.7    确定带的预紧力 15
4.8    计算带传动作用在轴上压轴力 16
4.9    带轮结构的设计 16
4.9.1  小带轮的结构设计 16
4.9.2  大带轮的结构设计 19
第5章  轴的设计 21
5.1    主动轴设计 21
5.1.1  主轴的和从动轴上的功率、转速、转矩的计算 21
5.1.2  轴径的最小许用值 21
5.1.3  主轴Ⅱ的结构设计 22
5.1.4 精确校核轴的疲劳强度 26
6.1.5  轴的静强度校核 28
5.1.6  绘制主轴上零件的装配图及轴的结构图 29
5.2    从动轴的设计 29
6.3.    绘制从动轴上零件的装配图及轴的结构图 33
5.4     轴承的选择及校核 34
第6章  齿轮设计 36
6.1     选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 36
6.1.1齿轮类型的选择 36
6.1.2齿轮材料的选择 36
6.1.3选取精度等级 36
6.1.4选择齿数 37
6.2     按齿面接触强度设计 37
6.2.1确定公式内的各个计算数值 37
6.2.2计算 38
6.3  按齿根弯曲强度设计 39
6.3.1确定公式内各计算数值 40
6.3.2设计计算 41
6.4     几何尺寸计算 41
6.4.1计算分度圆直径 41
6.4.2计算中心距 42
6.4.3计算齿轮宽度 42
6.5     结构设计及绘制齿轮零件图 42
6.5.1对小齿轮的结构设计 42
6.5.2对大齿轮的机构设计 43
第7章  曲柄滑块机构设计 46
7.1    材料的选择 46
7.2     结构设计 47
7.3     强度校核 48
第8章  曲柄滑块机构的运动学分析 50
8.1     建立曲柄滑块机构的数学模型 50
8.1.1建立位移方程 50
9.1.2建立速度方程 51
8.1.3建立加速度方程 52
8.2    曲柄滑块机构的运动仿真 52
第9章 剪板机剪切能力的计算 55
第10章 导轨、机架及其他设计 57
10.1    选择导轨的类型 57
10.2    设计导轨的要求 57
10.3    选择导轨的材料 58
10.4    刀架的设计 58
10.5    压料器与工作台的设计 58
10.6    离合器的设计 59
结  论 61
参考文献 62
致  谢 63