浸漬干燥機的調(diào)偏機構(gòu)的設(shè)計論文

1、<p>　　浸漬干燥機的調(diào)偏機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　[摘 要]文章著重介紹了調(diào)偏機構(gòu)的工作原理和主要組成部分及其調(diào)偏機構(gòu)典型各部分（如:軸承、軸、氣缸、電動機）的選用理由和設(shè)計步驟,概述了浸漬干燥生產(chǎn)線系統(tǒng)的構(gòu)成及其特點,闡述了調(diào)偏機構(gòu)的控制系統(tǒng).描述了其系統(tǒng)的電機控制、糾偏控制和電路控制,最后對調(diào)偏機構(gòu)在浸漬干燥機上應(yīng)用進行了探討.</p><p>　　[關(guān)鍵詞]糾偏

2、；控制；調(diào)偏機構(gòu)工作原理;軸承;軸;氣缸;設(shè)計步驟</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言 浸漬干燥生產(chǎn)線的在市場上應(yīng)用前景及意義 ……………………… </p><p>　　第1章 生產(chǎn)線簡介 ………………………………………………………… </p><p>　　1

3、.1生產(chǎn)線組成部分 ………………………………………………………</p><p>　　1.2生產(chǎn)線主要設(shè)備簡介 ……………………………………………………</p><p>　　1.3生產(chǎn)線主要特點 ……………………………………………………</p><p>　　第2章 調(diào)偏機構(gòu)控制系統(tǒng) ………………………………………………</

4、p><p>　　2.1 電機的控制 ……………………………………………………………</p><p>　　2.2 糾偏控制 ……………………………………………………………</p><p>　　2.3 電路控制 ……………………………………………………………</p><p>　　第3章 調(diào)偏機構(gòu)的主要組成

5、 …………………………………………………</p><p>　　第4章 調(diào)偏機構(gòu)的工作原理 …………………………………………………</p><p>　　第5章 調(diào)偏機構(gòu)典型結(jié)構(gòu)設(shè)計說明 …………………………………………</p><p>　　5．1滾動軸承的選用 ……………………………………………………</p><p>　　

6、5．2軸的設(shè)計過程 ………………………………………………………</p><p>　　5．3氣缸的選用 …………………………………………………………… </p><p>　　5．4電機的選用 …………………………………………………………</p><p>　　總 結(jié) …………………………………………………………………</

7、p><p>　　致 謝 …………………………………………………………………</p><p>　　參考文獻 ……………………………………………………………………</p><p>　　附 圖 ………………………………………………………………………</p><p><b>　　前 言</b>&

8、lt;/p><p>　　浸漬干燥機，是在引進、消化吸收國外先進浸漬設(shè)備的基礎(chǔ)上，研制出的新一代浸漬干燥自動生產(chǎn)線。生產(chǎn)線包括原紙的導(dǎo)入、接紙、浸漬、干燥、冷卻、調(diào)偏、拉紙、剪切及自動堆紙等。</p><p>　　生產(chǎn)線采用變頻調(diào)速，干燥機屬于水平無接觸氣浮式，干燥機各室溫度可以分別設(shè)定，并可實現(xiàn)溫度的自動反饋控制。生產(chǎn)線是通過變頻調(diào)速的方法來保證紙張張力的恒定，從而保證生產(chǎn)線的正常運行。生產(chǎn)線

9、可以通過操縱通紙鏈系統(tǒng)自動通紙，生產(chǎn)線電控系統(tǒng)采用PLC控制。生產(chǎn)線中還設(shè)置了調(diào)偏裝置和靜電消除裝置，各生產(chǎn)設(shè)備采用膨脹螺栓固定，因而生產(chǎn)線的安裝非常方便。</p><p>　　該機投入市場，立即引起巨大反響，國內(nèi)許多廠家紛紛采購。隨著市場的不斷發(fā)展，浸漬干燥生產(chǎn)線，滿足了國內(nèi)外客戶對寬幅面浸漬機日益高漲的需求。干燥機具有能耗低、速度快、上膠量均勻，自化程度高等優(yōu)點，為國內(nèi)眾多裝飾材料及絕緣材料廠制造浸漬干燥機。

10、</p><p>　　隨著高科技的迅猛發(fā)展,機械產(chǎn)品的日趨更新,市場競爭如此激烈,這要求我們所設(shè)計的產(chǎn)品能步入科學(xué)技術(shù)的腳步,能更好地適應(yīng)我們社會的發(fā)展!本人設(shè)計的是浸漬機部分之一-----調(diào)偏機構(gòu),該機構(gòu)的作用是對卷材進行調(diào)偏,防止卷材跑偏.本文著重介紹了調(diào)偏機構(gòu)的工作原理和控制系統(tǒng)及其部分零件的選擇理由及設(shè)計步驟等.</p><p>　　第1章 生產(chǎn)線簡介</p>&l

11、t;p>　　1.1 生產(chǎn)線組成部分</p><p>　　1.開卷機 2.一次浸漬擠膠 3.一次干燥段4. 一次排濕 5. 一次冷卻 6.張力機 7. 二次覆涂 8.二次干燥段9. 二次排濕 10.二次冷卻11.調(diào)偏機 12.牽引機 13.切紙機 14.堆紙升降臺 </p><p>　　1.2生產(chǎn)線主要設(shè)備簡介</p><p><b>

12、　　1.浸漬機</b></p><p>　　浸漬機主要由單面背涂部分、展開、呼吸段延時機構(gòu)、排氣、雙面涂膠裝置、擠膠裝置（由固定擠膠輥和活動擠膠輥組成）、計量裝置、抹平機構(gòu)、位移檢測機構(gòu)、膠槽及其升降裝置、傳動機構(gòu)及氣路系統(tǒng)等組成。</p><p>　　浸漬時比較重要的一條是把卷材中的空氣排除，而可靠的方法是以樹脂排除空氣，使卷材能夠得到充分浸漬，所以在浸漬機中設(shè)置了單面背涂部

13、分和呼吸延時機構(gòu)。原紙經(jīng)過單面涂膠輥后、膠液通過毛細(xì)血管的作用將卷材內(nèi)的空氣排除。為了達到單面背涂的效果，并防止卷材經(jīng)浸膠后打折，從單面背涂到雙面涂膠需間隔一段時間（稱為呼吸段），并在此之間設(shè)有展開輥以防止打折。呼吸段的長短可以通過手動調(diào)延時機構(gòu)進行調(diào)整。</p><p>　　原卷材經(jīng)單面背涂后進行雙面浸膠，隨之進入擠膠十分精密光潔，其運行可實現(xiàn)變頻調(diào)速。一對水平擠膠輥的間隙可以通過計量裝置精密調(diào)整。正常工作時一

14、對擠膠輥之間保持一定間隙相對而轉(zhuǎn)（間隙大小可根據(jù)浸膠量的需要調(diào)整）。活動擠膠輥由氣缸帶動，在通紙時或有接頭通過時，可以使動擠膠輥拉開。浸膠紙經(jīng)過擠膠輥作用而擠去多余的膠液，使紙張帶上均勻等厚的膠層（即達到工藝規(guī)定的浸膠量），然后進入干燥機進行干燥。</p><p><b>　　2.干燥機</b></p><p>　　用于生產(chǎn)線的干燥機均為水平臥式干燥結(jié)構(gòu)，上下噴嘴對吹

15、熱氣流，浸漬紙浮動在上下風(fēng)嘴之間。浸漬紙在干燥機中干燥是分等級的，干燥機加熱溫控系統(tǒng)采用了先進的檢測控制技術(shù)。各干燥室溫度可以分別設(shè)定，使溫控實現(xiàn)連續(xù)的PID閉環(huán)調(diào)節(jié)控制功能。目前，氣浮式干燥機已經(jīng)形成系列化，每種形式又都有兩種加熱方式，一種是導(dǎo)熱油加熱，另一種是蒸汽加熱。</p><p>　　1.3生產(chǎn)線主要特點</p><p>　　1.浸膠時，先單面背涂、展開、呼吸、排氣、吸收，然后雙

16、面浸膠、計量、抹平，最后至水平擠膠。</p><p>　　2.生產(chǎn)線中采用了無接觸氣浮式干燥機，干燥機的加熱介質(zhì)分導(dǎo)熱油和蒸汽兩種方式。</p><p>　　3. 干燥機各干燥室的溫度可分別設(shè)定，并可實現(xiàn)連續(xù)的PID控制。</p><p>　　4.電控系統(tǒng)采用PLC控制。調(diào)速系統(tǒng)采用較高精度和良好變頻性能的變頻控制器進行調(diào)速。PLC控制、旋轉(zhuǎn)編碼器和張力輥組成閉環(huán)控

17、制系統(tǒng)，通過變頻調(diào)速保證紙張張力的一致，保證生產(chǎn)線運行時不斷紙，使紙的—運行速度和張力實現(xiàn)連續(xù)控制。</p><p>　　5.調(diào)偏機采用了性能可靠的EPC調(diào)偏機構(gòu)，調(diào)偏靈敏度高，可有效的防止紙張的跑偏。</p><p><b>　　物流方向</b></p><p>　　第2章 調(diào)偏機構(gòu)控制系統(tǒng)</p><p><

18、b>　　2.1電機的控制</b></p><p>　　調(diào)偏機構(gòu)上有兩個光電開關(guān)，在通過卷材的上方，當(dāng)光電開關(guān)的光線照到紙的時候，調(diào)偏機構(gòu)下方的同步電機正轉(zhuǎn)，從而使與同步電機連接的絲桿伸長，推動調(diào)偏機構(gòu)上的可活動支架向光電開關(guān)所在位置的另一方運動；當(dāng)兩個光電開關(guān)的光線都照不到卷材的時候，調(diào)偏機構(gòu)下方的同步電機反轉(zhuǎn)，從而使與電機連接的絲桿縮短，拉動調(diào)偏機構(gòu)上的可活動支架向光電開關(guān)所在位置方向運動。&

19、lt;/p><p><b>　　2.2糾偏控制</b></p><p>　　糾偏控制的三種基本方式</p><p><b>　　開卷糾偏</b></p><p>　　該方式主要用在卷材放卷過程中，通過往返移動放卷輥筒（機架）的位置，來確保卷材始終按預(yù)設(shè)的位置進行放卷作業(yè)。檢邊傳感器獨立固定，在放卷過程中

20、，它的位置不隨卷筒移動。</p><p><b>　　行進間糾偏</b></p><p>　　該方式一般用在卷材生產(chǎn)過程中，以防止材料出現(xiàn)蛇行現(xiàn)象或連接下一工序時出現(xiàn)邊緣不齊的情況，傳感器獨立固定，根據(jù)卷材位置偏移狀況，控制導(dǎo)向輥部分作回轉(zhuǎn)運動，使卷邊始終通過檢測點。根據(jù)應(yīng)用場合不同，可分為中心支點和端支點式兩種。</p><p><b&

21、gt;　　收卷糾偏</b></p><p>　　該方式用于確保卷材收卷時卷邊整齊。它與開卷糾偏非常相似，但安裝時有較大區(qū)別：傳感器與收卷軸位置相對固定，隨卷邊的擺動而擺動，通過推動收卷軸（機架）追隨卷邊擺動來確保收卷邊緣整齊。</p><p>　　調(diào)偏機構(gòu)的糾偏方式是行間糾偏中的中心支點式 ，該機構(gòu)包括一個固定基座和一個帶有導(dǎo)向輥的浮動框架。一對或多對Accuweb專利的線性軸

22、承支起機構(gòu)的浮動部分，它允許浮動部分以行程中卷材平面上的一個支點作回轉(zhuǎn)運動。線性軸承的運用可確保導(dǎo)向機構(gòu)以水平、豎直或倒置安裝時正常工作。該方式除了安裝稍微麻煩外，是行進間糾偏控制中效果最好的一種。故選用該方式。</p><p>　　糾偏控制系統(tǒng)原理：探頭探測卷材的邊緣或線條，讀出卷材實際位置與設(shè)定位置的偏移量，將偏移量轉(zhuǎn)換成與之成正比的電信號；再將該信號輸入控制器，信號經(jīng)控制器放大、校準(zhǔn)后，輸出至電驅(qū)動器，電驅(qū)

23、動器根據(jù)信號的大小，驅(qū)動糾偏導(dǎo)向機構(gòu)，將卷材回復(fù)至設(shè)定位置。由于電驅(qū)動器的驅(qū)動信號只與卷材跑偏量成正比關(guān)系，這就使得對于各種不同的卷材，系統(tǒng)都能提供精確的糾偏控制。</p><p><b>　　2.3電路控制 </b></p><p>　　X27、X43為調(diào)偏機構(gòu)的兩個光電開關(guān)，其光對紙起敏感作用，當(dāng)光電開關(guān)的電柱照到卷材上時，其觸點閉合，反之，斷開。</p&g

24、t;<p>　　X3、X4為限位開關(guān)</p><p>　　RAB1、RAB2為同步電機的兩相電</p><p>　　控制過程：當(dāng)卷材通過調(diào)偏機構(gòu)時，如果X43、X27同時閉合，則同步電機正轉(zhuǎn)；反之則同步電機反轉(zhuǎn)；當(dāng)電機轉(zhuǎn)到X3、X4時，則電機停止。見下圖；</p><p>　　第3章 調(diào)偏機構(gòu)的主要組成</p><p>　　調(diào)

25、偏機構(gòu)主要由底架、 擺架、 支撐架、 8211軸承、 通蓋、 壓圈、 中心軸、 支架、 活動支架、 擺臂支架、 固定輥、 滾輥組合、 連接桿、 總裝(光電跟蹤)、 氣缸支座、 50X150氣缸、 耳座 、50氣缸接頭、 電動機安裝底板、 電動機裝配體、 調(diào)節(jié)耳座、 壓緊機構(gòu)、 6211深溝球軸承、 M48X1.5圓螺母等組成,詳細(xì)請見總裝圖</p><p>　　第4章 調(diào)偏機構(gòu)的工作原理</p>

26、<p>　　調(diào)偏機構(gòu)是根據(jù)浸漬生產(chǎn)線的需要，能自動調(diào)節(jié)并保證通紙時卷材的準(zhǔn)確位置的一種機構(gòu)。也是浸漬生產(chǎn)線必不可少的調(diào)整機構(gòu)。它其中包含了電動機構(gòu)和氣動機構(gòu)。</p><p>　　它的動作原理：當(dāng)紙從烘箱出來通過調(diào)偏裝置時，手動的打開氣動手柄，從而使調(diào)偏機構(gòu)上的托紙輥臺起，使紙與其上方的輥筒緊密接觸。調(diào)偏機構(gòu)上有對卷材敏感的兩個光電開關(guān)，在通過的卷材的上方。當(dāng)光電開關(guān)的光線照到卷材的時候，調(diào)偏機構(gòu)下方的

27、同步電機正轉(zhuǎn)，從而使與同步電機連接的絲桿伸長，推動調(diào)偏機構(gòu)上的可活動支架向光電開關(guān)所在位置的另一方運動，也就是實現(xiàn)了兩根輥筒拉動紙向光電開關(guān)所在位置的另一方運動。當(dāng)兩個光電開關(guān)的光線都照不到卷材的時候，調(diào)偏機構(gòu)下方的同步電機反轉(zhuǎn)，從而使與電機連接的絲桿縮短，拉動調(diào)偏機構(gòu)上的可活動支架向光電開關(guān)所在位置方向運動，也就是實現(xiàn)了兩根輥筒拉動卷材向光電開關(guān)所在位置一方運動。通過這樣原理保證卷材在兩個光電開關(guān)的中間通過，也就是保證了通紙（卷材）的

28、準(zhǔn)確位置。其中光電開關(guān)如何控制電機的正反轉(zhuǎn)是通過PLC程序?qū)崿F(xiàn)。</p><p>　　以上動作原理的實現(xiàn)，保證了浸漬干燥生產(chǎn)線的對通紙（卷材）位置的需求，也保證了生產(chǎn)線正常運行的需求。</p><p>　　第5章 調(diào)偏機構(gòu)典型結(jié)構(gòu)設(shè)計說明</p><p>　　5.1滾動軸承的選用 </p><p>　　(一)、滾動軸承的概述</p&

29、gt;<p>　　滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，由軸承廠大批量生產(chǎn)，因此熟悉標(biāo)準(zhǔn)，正確選用并進行</p><p>　　軸承組合設(shè)計是本設(shè)計的主要任務(wù)之一.。</p><p>　　滾動軸承一般由內(nèi)圈1、外圈2、滾動體3和保持架4組成，如圖12-15所示。內(nèi)、外圈分別與軸頸、軸承座孔裝配在一起。當(dāng)內(nèi)、外圈相對轉(zhuǎn)動時滾動體即在內(nèi)外圈的滾道間滾動。保持架使?jié)L動體分布均勻，減少滾動體的摩擦和磨損。

30、</p><p>　　滾動軸承的內(nèi)外圈和滾動體一般由軸承鋼制造，工作表面經(jīng)過磨削和拋光，其硬度不低于60HRC。保持架一般用低碳鋼板沖壓制成，也可用有色金屬和塑料制成。</p><p>　　(二)、滾動軸承的類型和選擇</p><p><b>　　1.類型 </b></p><p>　　滾動軸承按受載方向分為向心軸承和推

31、力軸承兩大類。向心軸承主要承受徑向載荷，推力軸承主要承受軸向載荷。按滾動體形狀，滾動軸承又可分為球軸承與滾子軸承兩大類。軸承的類型代號及特性見表12-4。</p><p>　　滾動軸承的內(nèi)外圈與滾動體之間存在一定的間隙，如圖12-16所示，因此，內(nèi)外圈可以有相對位移，最大位移量稱為軸承游隙。當(dāng)軸承的一個座圈固定，則另一座圈沿徑向的最大移動量稱為徑向游隙△r，沿軸向的最大移動量稱為軸向游隙△a。游隙的大小對軸承的壽

32、命、溫升和噪聲都有很大的影響。 </p><p><b>　　2.滾動軸承的代號</b></p><p>　　國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T272-93）規(guī)定，軸承的類型、尺寸、精度和結(jié)構(gòu)特點，由軸承代號表示。軸承代號由基本代號、前置代號和后置代號三部分構(gòu)成。代號一般刻在外圈端面上，排列順序如下：</p><p>　　(1)前置代號。在基本代號左側(cè)用字母表

33、示成套軸承的分部件，如L表示可分離的軸承是分離內(nèi)圈或外圈，K表示滾子和保持架組件。例如LN308，表示(0)3尺寸系列的單列圓柱滾子軸承可分離外圈。</p><p>　　(2)基本代號?；敬柋硎据S承的類型、結(jié)構(gòu)和尺寸。一般由五個數(shù)字或字母加四個數(shù)字表示（如下圖所示）。各代號意義見表12-5所示。</p><p><b>　　（高）</b></p>&

34、lt;p>　　表12-4 滾動軸承的基本類型及特性</p><p>　　(3)后置代號。作為補充代號，軸承在結(jié)構(gòu)形狀、尺寸公差、技術(shù)要求等有改變時，才在基本代號右側(cè)予以添加。一般用字母（或字母加數(shù)字）表示。后置代號共分八組。第一組表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，例如角接觸球軸承接觸角＝40°時，代號為B；＝25°時，代號為AC；＝15°時，代號為C。第五組為公差等級，按精度由低到高代號依次為

35、：/P0、/P6、/P6x、/P5、/P4、/P2，其中/P0為普通級，可省略不標(biāo)注。</p><p>　　表12-5 基本代號</p><p><b>　　3.滾動軸承的選擇</b></p><p>　　滾動軸承選擇的出發(fā)點是：</p><p>　　(1)軸承工作載荷的大小、方向及性質(zhì)。當(dāng)載荷較小而平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速較高時，可

36、選用球軸承，反之，宜選用滾子軸承。</p><p>　　當(dāng)軸承同時承受徑向及軸向載荷，若以徑向載荷為主時可選用深溝球軸承；軸向載荷比徑向載荷大很多時，可選用推力軸承與向心軸承的組合結(jié)構(gòu)；徑向載荷和軸向載荷均較大時可選用向心角接觸軸承。</p><p>　　(2)對軸承的特殊要求?？缇噍^大或難以保證兩軸承孔同軸度的軸及多支點軸，宜選用調(diào)心軸承。</p><p>　　為

37、便于安裝、拆卸和調(diào)整軸承游隙，宜選用內(nèi)外圈可分離的圓錐滾子軸承。</p><p>　　(3）經(jīng)濟性。一般球軸承比滾子軸承價廉；有特殊結(jié)構(gòu)的軸承比普通結(jié)構(gòu)的軸承貴。</p><p>　　同型號的軸承，精度越高，價格也越高，一般機械傳動宜選用普通級（P0）精度。</p><p>　　(三)、滾動軸承的受載情況和失效形式</p><p>　　(1)

38、一般轉(zhuǎn)速時，若軸承只承受徑向載荷Fr作用，由于各元件的彈性變形，軸承上半圈的滾動體將不受力，而下半圈各滾動體受力的大小則與其所處的位置有關(guān)。故軸承運轉(zhuǎn)時，軸承套圈滾道和滾動體受變應(yīng)力作用（圖12-17），滾動軸承的主要失效形式是疲勞點蝕。為防止疲勞點蝕現(xiàn)象的發(fā)生，滾動軸承應(yīng)按額定動載荷進行壽命計算。</p><p>　　(2)轉(zhuǎn)速較低的滾動軸承，可能因過大的靜載荷或沖擊載荷，使套圈滾道與滾動體接觸處產(chǎn)生過大的塑性

39、變形。因此，低速重載的滾動軸承應(yīng)進行靜強度計算。</p><p>　　(3)高速轉(zhuǎn)動的軸承，可能因潤滑不良等原因引起磨損甚至膠合。因此，除進行壽命計算外，還要校核極限轉(zhuǎn)速。</p><p>　　(四)、滾動軸承的壽命計算</p><p><b>　　1.軸承壽命</b></p><p>　　軸承中任一滾動體或內(nèi)、外圈滾道

40、上出現(xiàn)疲勞點蝕的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下的工作時數(shù)，稱為軸承壽命。</p><p>　　一批相同型號尺寸的軸承，因材料、熱處理、加工工藝等差異，即使在完全相同的條件下運轉(zhuǎn)，其壽命也差異很大，最長壽命和最短壽命可能差幾倍。滾動軸承的疲勞壽命是相當(dāng)離散的。因此，計算軸承壽命時應(yīng)與一定的破壞率（可靠度）相聯(lián)系。一般用10%破壞率的軸承壽命作為軸承的基本額定壽命，用L表示，單位為106 r（106轉(zhuǎn)）。</p>

41、<p><b>　　2.軸承壽命計算</b></p><p>　　滾動軸承的基本額定壽命L與承受的載荷P有關(guān)，載荷越大，軸承中產(chǎn)生的接觸應(yīng)力也越大，因而發(fā)生疲勞點蝕破壞前所能經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)就越少，即軸承的壽命越短。圖12-18所示為試驗得出的載荷P與壽命L的關(guān)系曲線，也稱為軸承的疲勞曲線。該曲線可用方程PεL=常數(shù)表示。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，

42、基本額定壽命L=1（106 r）時，軸承所能承受的載荷稱為基本額定動載荷，用C表示，單位為N。C值可由軸承標(biāo)準(zhǔn)中查出，于是有常數(shù)，即L=（C / P）106 r （12-1）</p><p>　　實際計算時常用小時（h）表示壽命（Lh）。將上式整理后可得</p><p>　　(h) （12-2）</p><p>　　式中：P為

43、當(dāng)量動載荷（N）；ε為壽命指數(shù)，球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3；n為軸承轉(zhuǎn)速（r/min）。</p><p>　　若已知當(dāng)量動載荷P和轉(zhuǎn)速n，工作使用壽命Lh＇，則由式（12-2）可求出待選軸承所需的額定動載荷C＇，從而選擇軸承并使軸承的額定動載荷C≥C＇。軸承工作壽命Lh＇的推薦值見表12-6。</p><p>　　表12-6 滾動軸承預(yù)期壽命推薦值</p><p

44、>　　3.當(dāng)量動載荷P的計算</p><p>　　滾動軸承的基本額定動載荷C是在特定試驗條件下得出的，就受載條件來說，向心軸承是承受純徑向載荷；推力軸承是承受純軸向載荷。而在實際工作中，作用在軸承上的實際載荷往往與試驗條件不一樣，必須將實際載荷折算成與上述條件相同的載荷，在此載荷作用下，軸承的壽命與實際載荷作用下的壽命相同，這種折算后的載荷是假定的載荷，稱為當(dāng)量動載荷，用P表示。計算式為</p>

45、<p>　　P=KP（xFr+yFa） （12-3）</p><p>　　式中：Fr為軸承所承受的徑向載荷（N）；Fa為軸承所承受的軸向載荷（N）；x、y分別為徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，見表12-7；Kp為載荷系數(shù)，見表12-8。</p><p>　　表12-7 （單列）向心軸承的x、y系數(shù)</p><p>　　注：①具體數(shù)值按軸承

46、型號查附表或有關(guān)手冊；α為公稱接觸角。</p><p>　　表12-8 載荷系數(shù)Kp</p><p>　　根據(jù)上述知識的介紹設(shè)計中心軸上的軸承</p><p><b>　　深溝球軸承的選用:</b></p><p>　　已知:軸的轉(zhuǎn)速n=1000r/min,軸承上的徑向載荷Fr=1600N, 軸向載荷Fa=800N, 工

47、作平穩(wěn)無沖擊。軸直徑d=55mm, 要求軸承壽命Lh=20000h,設(shè)計軸承類型</p><p><b>　　設(shè)計步驟:</b></p><p>　　由于軸承所受載荷Fr>Fa，故初定軸承類型為深溝球軸承，再用試算法確定軸承型號,試選深溝球軸承,選用型號為6211</p><p>　　查手冊得:C=118000 N，Cor=24240 N

48、。</p><p>　　1)Fa/C0r=800/24240=0.033 查表12-7知0.033落在0.028 ~ 0.056之間</p><p>　　用插值法算得 </p><p>　　2）Fa/Fr=800/1600=0.5>e</p><p>　　3）查表12-7得：x= 0.56，y落在1.99 ~ 1.71之間，用

49、插值法算得 y= 1.94</p><p>　　4）查表12-8得：Kp=1.2</p><p>　　5）當(dāng)量動載荷　P=Kp（xFr+yFa）=1.2X(0.56X1600+1.94X800)=2937.6N</p><p>　　6）計算額定動載荷由式（12-2）得：</p><p>　　C＇=P=2937.6X=31226.688N<

50、;/p><p>　　6211軸承的C = 118000 N大于計算所需的C＇=31226.688N,故選軸承合用.</p><p><b>　　5.2軸的設(shè)計過程</b></p><p>　　(一)、軸的功能和分類　　 軸是組成機器的重要零件之一，其主要功能是支持作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件(如齒輪、蝸輪等)，并傳遞運動和動力。</p>&

51、lt;p>　　1、按受載情況分　　根據(jù)軸的受載情況的不同軸可分為轉(zhuǎn)軸、傳動軸和心軸三類。</p><p>　　轉(zhuǎn)軸：既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸</p><p>　　傳動軸：主要受轉(zhuǎn)矩，不受彎矩或彎矩很小的軸　</p><p>　　心軸：只受彎矩而不受轉(zhuǎn)矩的軸；　　 根據(jù)軸工作時是否轉(zhuǎn)動，心軸又可分為轉(zhuǎn)動心軸和固定心軸?！　?轉(zhuǎn)動心軸：工作時軸承受彎矩，且軸轉(zhuǎn)

52、動；　 　固定心軸：工作時軸承受彎矩，且軸固定</p><p>　　2、按軸線形狀分　　根據(jù)軸線形狀的不同軸又可分為曲軸、直軸和鋼絲軟軸。</p><p>　　曲軸：各軸段軸線不在同一直線上，主要用于有往復(fù)式運動的機械中，如內(nèi)燃機中的曲軸</p><p>　　直軸：各軸段軸線為同一直線。直軸按外形不同又可分為　　　光軸：形狀簡單，應(yīng)力集中少，易加工，但軸上零

53、件不易裝配和定位。 常用于心軸和傳動軸　　　階梯軸：特點與光軸相反，常用于轉(zhuǎn)軸</p><p>　　鋼絲軟軸：由多組鋼絲分層卷繞而成，具有良好撓性，可將回轉(zhuǎn)運動靈活地傳到不開敞的空間位置。 </p><p><b>　　(二) 、軸的設(shè)計</b></p><p>　　軸的設(shè)計是根據(jù)給定的軸的功能要求(傳遞功率或轉(zhuǎn)矩，所支持零件的要求等

54、)和滿足物理、幾何約束的前提下，確定軸的最佳形狀和尺寸，盡管軸設(shè)計中所受的物理約束很多，但設(shè)計時，其物理約束的選擇仍是有區(qū)別的，對一般的用途的軸，滿足強度約束條件, 具有合理的結(jié)構(gòu)和良好的工藝性即可。對于靜剛度要求高的軸，如機床主軸，工作時不允許有過大的變形，則應(yīng)按剛度約束條件來設(shè)計軸的尺寸。對于高速或載荷作周期變化的軸，為避免發(fā)生共振，則應(yīng)需按臨界轉(zhuǎn)速約束條件進行軸的穩(wěn)定性計算?！　≥S的設(shè)計并無固定不變的步驟，要根據(jù)具體情況來定，一

55、般方法是：　　(1)按扭轉(zhuǎn)強度約束條件或與同類機器類比，初步確定軸的最小直徑；　　(2)考慮軸上零件的定位和裝配及軸的加工等幾何約束，進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定軸的幾何尺寸；　　值得指出的是：軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果具有多樣性。不同的工作要求、不同的軸上零件的裝配方案以及軸的不同加工工藝等，都將得出不同的軸的結(jié)構(gòu)型式。因此，設(shè)計時，必須對其結(jié)果進行綜合評價，確定較優(yōu)的方案?！　?3)根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和工作要求，選擇相應(yīng)的物理約束，檢驗是否滿

56、足相應(yīng)的物理約束。若不滿足，則需對軸的結(jié)構(gòu)尺寸作必要</p><p>　　本文中心軸的設(shè)計步驟:</p><p>　　一、選擇軸的材料和熱處理方式　　選擇軸的材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理, 其機械性能查表1得</p><p><b>　　C=110</b></p><p>　　表1　幾種軸的材料的[]和C值</p&g

57、t;<p>　　二、初算軸的最小直徑</p><p>　　已知傳遞功率P= 0.065kW 轉(zhuǎn)速n=1000r/min</p><p>　　對實心圓軸，,以此代入式　[]　，可得扭轉(zhuǎn)強度條件的設(shè)計式：　　　　　　　　　　　</p><p>　　軸的最小直徑為: dmin=110 =44.23mm</p><p>

58、　　軸的最小直徑是需要安裝起來的,查<<機械設(shè)計手冊>>,取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=48mm</p><p><b>　　三、初選軸承</b></p><p>　　因軸承受主要受轉(zhuǎn)矩，不受彎矩,故選用傳動軸.</p><p><b>　　四、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計’</b></p><p>　　1

59、、根據(jù)軸上零件定位、加工要求以及不同的零件裝配方案，參考軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求，得出如下圖a的結(jié)構(gòu)</p><p>　　2、確定軸各段直徑和長度:從左依右看,軸段1的最小直徑為48mm,此處裝兩個M48X1.5的圓螺母,確定該段長為32mm,軸段2要安裝8205的滾動軸承、通蓋和軸承座,此段長度68為宜,軸段3不需安裝,直徑取65mm,軸段4需要與擺架固定,直徑取為100mm,長度為10mm</p>

60、<p>　　3、確定軸上倒角尺寸:軸1和軸3左段倒角為1X45度 </p><p>　　4、確定軸的加工工藝:見下圖b</p><p><b>　　5、按彎扭合成校核</b></p><p>　　(1)畫受力簡圖(如圖c)　　畫軸空間受力簡圖c，將軸上作用力分解為垂直面受力圖d和水平受力圖e。分別求出垂直面上的支反力和水平面上支反

61、力。對于零件作用于軸上的分布載荷或轉(zhuǎn)矩可當(dāng)作集中力作用于軸上零件的寬度中點。對于支反力的位置，隨軸承類型和布置方式不同而異，一般可按圖c取定，其中a值參見滾動軸承樣本，跨距較大時可近似認(rèn)為支反力位于軸承寬度的中點。</p><p>　　(2)計算作用于軸上的支反力　　水平面內(nèi)支反力　　　　　　　　　　　　N　　垂直面內(nèi)支反力　　　　　　　　　　　 N　　　　　　　　　　　　N</p>&l

62、t;p>　　(3)計算軸的彎矩，并畫彎、轉(zhuǎn)矩圖　　分別作出垂直面和水平面上的彎矩圖f、g，并按計算合成彎矩?！　‘嬣D(zhuǎn)矩圖h。</p><p>　　(4)計算并畫當(dāng)量彎矩圖　　轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算, 取 , 則　　　　　　　　　　　　N.mm</p><p>　　(5)校核軸的強度　　一般而言，軸的強度是否滿足要求只需對危險截面進行校核即可，而軸的危險截面多發(fā)生在當(dāng)量彎矩最

63、大或當(dāng)量彎矩較大且軸的直徑較小處。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和當(dāng)量彎矩圖可知，a-a 截面處彎矩最大, 且截面尺寸也非最大, 屬于危險截面；b-b截面處當(dāng)量彎矩不大但軸徑較小，也屬于危險截面。而對于c-c、d-d 截面尺寸，僅受純轉(zhuǎn)矩作用，雖d-d 截面尺寸最小，但由于軸最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的，故強度肯定滿足，無需校核彎扭合成強度。 　　a-a 截面處當(dāng)量彎矩為：　　　　　　　?。牐燦.mm　　b-b 截面處當(dāng)量彎矩為　　　

64、　　　　　N.mm　　強度校核:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 MPa　　　　　　　　MPa　　顯然：　　　　　　，　　故安全。</p><p><b>　　8、按安全系數(shù)校核</b></p><p>　　一般用途的軸按前述彎扭合成強度校核后就足夠了，對于重要的軸可直接用下述的安全系數(shù)法校核。這兩種方法不必同時進行。</p>

65、<p>　　(1)判斷危險截面　　截面a-a、b-b、c-c、d-d和e-e都有應(yīng)力集中源(鍵槽、齒輪和軸的配合、過渡圓角等)，且當(dāng)量彎矩均較大，故確定為危險截面，下面僅以a-a截面為例進行安全系數(shù)校核。</p><p>　　(2)疲勞強度校核　　a、a-a截面上的應(yīng)力：　　　 彎曲應(yīng)力幅（對稱循環(huán)）： 　　MPa　　　 扭剪應(yīng)力幅（脈動循環(huán)）： 　　MPa　　　 彎曲平均應(yīng)力： =0　　　

66、 扭剪平均應(yīng)力： ==7.92　　MPa</p><p>　　b、材料的疲勞極限：根據(jù)＝650MPa，＝360MPa查表7-1附注得：　　　　　　　　　?。?.2，＝0.1</p><p>　　c、a-a截面應(yīng)力集中系數(shù)：查附表7-1得：　　　　　　　　　?。?.825，＝1.625</p><p>　　d、表面狀態(tài)系數(shù)及尺寸系數(shù)：查附表7-5、附表7-4, 得

67、：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?.81，＝0.76</p><p>　　e、分別考慮彎矩或轉(zhuǎn)矩作用時的安全系數(shù)：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p><b>　　故安全。</b></p><p>　　表7-3　軸的許用應(yīng)力(MPa)</p><p>　　表7

68、-4　疲勞強度的最小許用安全系數(shù)</p><p>　　表7-5　靜強度的最小許用安全系數(shù)[]</p><p><b>　　5.3氣缸的選用</b></p><p>　　氣缸是氣動執(zhí)行元件之一.氣缸是將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換成直線往復(fù)運動形式機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置.</p><p><b>　　(一)、氣缸的選擇<

69、;/b></p><p>　　1氣缸的選擇要點    氣缸可根據(jù)主機需要進行設(shè)計，但盡量直接選用標(biāo)準(zhǔn)氣缸.</p><p>　　1.1 安裝形式的選擇    安裝形式由安裝位置、使用目的等因素決定。在一般場合下，多用固定式安裝方式：軸向支座（MS1式）前法蘭（MF1式）、后法蘭（MF2式）等；在要求活

70、塞直線往復(fù)運動的同時又要缸體作較大圓弧擺動時，可選用尾部耳軸（MP4或MP2式）和中間軸銷（MT4式）等安裝方式；如需要在回轉(zhuǎn)中輸出直線往復(fù)運動，可采用回轉(zhuǎn)氣缸。有特殊要求時，可選用特殊氣缸。1.2輸出力的大小    根據(jù)工作機構(gòu)所需力的大小，考慮氣缸載荷率確定活塞桿上的推力和拉力，從而確定氣缸內(nèi)徑。    氣缸由于其工作壓力較?。?.4～0.6MPa

71、），其輸出力不會很大，一般在10000N（不超過20000N）左右，輸出力過大其體積（直徑）會太大，因此在氣動設(shè)備上應(yīng)盡量采用擴力機構(gòu)，以減小氣缸的尺寸。1.3 氣缸行程    氣缸（活塞）行程與其使用場合及工作機構(gòu)的行程比有關(guān)。多數(shù)情況下不應(yīng)使用滿行程，以免活塞與缸蓋相碰撞，尤其用來夾緊等機構(gòu)，為保證夾緊效果，必須按計算行程多加10～20mm的行程余量。1.4氣缸的運動速度 &

72、#160;  氣缸的運動速度主要由所驅(qū)動的工作機構(gòu)的需要來決定。    要求速度緩</p><p>　　1.5氣缸的選擇計算過程</p><p>　　1)根據(jù)工作機構(gòu)運動要求和結(jié)構(gòu)要求選擇標(biāo)準(zhǔn)型氣缸,采用尾部耳軸的安裝方式</p><p>　　2)根據(jù)工作機構(gòu)載荷及速度要求,計算氣缸直徑.計算缸徑一般應(yīng)圓

73、整為標(biāo)準(zhǔn)缸徑.</p><p>　　先計算活塞桿的直徑:根據(jù)式d≥,其中F (氣缸的推力)=105140N p(活塞桿材料的許用應(yīng)力)= 300/1.4=214.3 將上述數(shù)據(jù)代入上式中,得出d=22.21,圓整取d=25mm</p><p>　　再計算氣缸的直徑:已知F1(工作載荷)= 105140N η(載荷率)=0.3 P=0.2Mpa,把上述數(shù)據(jù)代入公式D=（1.01—1.0

74、9）中得D=49.19，圓整得D=50mm,最后選用150mm的行程，綜上所述：選用QGP- 50X150的標(biāo)準(zhǔn)型氣缸。</p><p><b>　　5.4電動機的選用</b></p><p>　　電動機的功率，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機械所需要的功率來選擇，盡量使電動機在額定負(fù)載下運行。選擇時應(yīng)注意以下兩點： (1)如果電動機功率選得過小，就會出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成

75、電動機長期過載，使其絕緣因發(fā)熱而損壞，甚至電動機被燒毀。 (2)如果電動機功率選得過大，就會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，其輸出機械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高(見表)，不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會造成電能浪費。 要正確選擇電動機的功率，必須經(jīng)過以下計算或比較： 根據(jù)本人設(shè)計的調(diào)偏機構(gòu)所需，調(diào)偏擺動支架上所需要的力F=300N。</p><p>　　支架擺桿與水平方向的夾角а=30

76、°</p><p>　　由公式：F切=Ftga=300×Tg30°=173.2N</p><p>　　由公式：F切V=P可得。</p><p>　　同步電機的轉(zhuǎn)速n=90r/min,修正系數(shù)K=5</p><p>　　V=3.14nD/60s</p><p>　　則可知 P=3.14nD

77、F切/60s</p><p>　　P=3.14×90×0.024×173.2/60=97w</p><p>　　則可知選用的同步電機的功率P=100W。</p><p><b>　　總結(jié)：</b></p><p>　　本論文著重概述了浸漬干燥生產(chǎn)線的設(shè)備的主要特點,介紹了調(diào)偏機構(gòu)的控制系統(tǒng),

78、其中有電機控制、糾偏控制和電機控制。在設(shè)計過程中,調(diào)偏機作為生產(chǎn)線的一個重要部分,講解了其作用和工作原理,對其中軸承、軸、氣缸、電動機的選用設(shè)計過程進行了詳細(xì)的計算和說明,從而完善了調(diào)偏機構(gòu)的設(shè)計.調(diào)偏機構(gòu)的設(shè)計，開創(chuàng)了卷材糾偏控制的新紀(jì)元，保證了整個生產(chǎn)線的需要。</p><p>　　致謝：回想起畢業(yè)論文這緊張而又繁忙的兩個多月,我不勝感慨.從最初的“山重水復(fù)疑無路” 到“柳暗花明又一村” ,從最初方案的確定到

79、具體細(xì)節(jié)的 實施，從初稿的完成到反復(fù)的修改、完善，直至最后定稿，無不包含著一份辛勞.看到自己的成果感到十分的欣慰,真是“一份耕耘,一份收獲”.</p><p>　　我這次能順利完成畢業(yè)論文,首先要歸功與指導(dǎo)老師施勇成和企業(yè)導(dǎo)師王建清,,他們給予我大力的支持和無私的幫助.王工程師為我提供了資料和相關(guān)知識的介紹,他給予我莫大的幫助,我不勝感激.學(xué)校指導(dǎo)老師施勇成在論文初稿的審定和修改等許多方面給了我巨大的幫

80、助，他那一絲不茍、循循善誘的精神使我倍感親切的同時又能耐心處理論文中所遇到的任何一個小問題,使本文的推理和說明盡可能嚴(yán)密.他們給予的幫助我感激萬分,在此感謝老師的指導(dǎo),同時想和他們說一聲:你們辛苦了.</p><p>　　由于時間倉促及個人水平有限，本論文疏漏之處在所難免，懇請各位老師們批評指正。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p>

81、<p>　　[1] 機械設(shè)計手冊 第4 卷 徐灝 主編 機械工業(yè)出版社 1995；</p><p>　　[2] 機械設(shè)計手冊 第5卷 徐灝 主編 機械工業(yè)出版社 1995</p><p>　　[3] 機械設(shè)計 （第四版） 邱宣懷 高等教育出版社 2004；</p><p>　　[4] 郁漢琪.電氣