易拉罐回收機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　題 目： 易 拉 罐 回 收 機(jī) 設(shè) 計(jì) </p><p>　　系： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 </p>

2、;<p>　　專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械電子工程 班級(jí)： 機(jī)電0901 學(xué)號(hào)： 200902170150 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　導(dǎo)師姓名：

3、 </p><p>　　完成日期： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　　題目： 易拉罐回收機(jī)設(shè)計(jì)

4、 </p><p>　　姓名 學(xué)院 機(jī)械學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械電子工程 班級(jí) 機(jī)電0901 學(xué)號(hào) 50號(hào) 指導(dǎo)老師 職稱(chēng) 副教授 教研室主任 </p><p><b>　　一、基本任務(wù)及要求</b></p><p>　　二、進(jìn)度安排及完成

5、時(shí)間</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　Cans recycling machineII</p><p>　　第一章　 緒 論1</p><p><b>　　1.1 引言1<

6、/b></p><p>　　1.2 研發(fā)背景及意義1</p><p>　　1.3 易拉罐回收機(jī)的基本設(shè)計(jì)思路及關(guān)鍵技術(shù)2</p><p>　　1.3.1 易拉罐廢品回收機(jī)的功能2</p><p>　　1.3.2 吐幣功能簡(jiǎn)介2</p><p>　　第二章　 總體方案設(shè)計(jì)3</p>&

7、lt;p>　　2.1 易拉罐廢品回收機(jī)的基本設(shè)計(jì)思路3</p><p>　　2.2總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.3總體控制方案設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.4識(shí)別裝置的設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.4.1拉罐參數(shù)測(cè)量5</p><p>　　2.4.2識(shí)別分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6</p&g

8、t;<p>　　2.5沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.5.1沖壓機(jī)構(gòu)初步選擇6</p><p>　　2.6推送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.7退幣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8</p><p>　　第三章 機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)算9</p><p>　　3.1沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算9</p>

9、<p>　　3.1.1 曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)9</p><p>　　3.1.2 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)級(jí)數(shù)及速比的分配9</p><p>　　3.1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1.4 齒輪的計(jì)算15</p><p>　　3.1.5 連桿及滑塊的計(jì)算17</p><p>　　3.1.6

10、滑塊的確定21</p><p>　　第四章 電機(jī)選型23</p><p>　　4.1 電機(jī)選型分析23</p><p>　　4.2 功率計(jì)算23</p><p>　　4.3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算28</p><p>　　第五章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30</p><p>　　5.1 硬件設(shè)計(jì)3

11、0</p><p>　　5.1.1 PLC選型30</p><p>　　5.1.2 PLC電路設(shè)計(jì)分配32</p><p>　　5.2 軟件設(shè)計(jì)33</p><p>　　5.2.1 梯形圖33</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)34</b></p><p><

12、;b>　　致 謝35</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)36</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　[摘要] 制成易拉罐的材料是高級(jí)鋁合金。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外易拉罐的用量增長(zhǎng)迅速，易拉罐金屬再生冶煉的獲利空間大增?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)廢舊易拉罐的回收秩序混亂，再生冶煉設(shè)備和工藝落后，亟待設(shè)計(jì)一種新型的易拉

13、罐回收裝置改變這一現(xiàn)狀。本課題從再生冶煉的源頭入手，通過(guò)壓實(shí)技術(shù)將罐蓋和罐體壓縮放置，設(shè)計(jì)了易拉罐壓實(shí)儲(chǔ)存機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖、相關(guān)零件圖，通過(guò)PLC對(duì)其進(jìn)行動(dòng)作控制,易拉罐廢品回收機(jī)為再生金屬的冶煉提供了高純度、易于加工的原材料。是一種將易拉罐識(shí)別，壓縮，儲(chǔ)存等功能集于一身的回收機(jī)械，其體積小，應(yīng)用場(chǎng)合很廣，可放置于超市，街道，廣場(chǎng)等各種人流量多的場(chǎng)合。[關(guān)鍵詞] 廢舊易拉罐；回收；金屬分離；再生冶煉</p><p&g

14、t;　　Cans recycling machine</p><p>　　[Abstract] Beverage cans are manufactured by high-level alloy of aluminum. The quick increase of UBC’s distribution in and out of China lead the high increasing profit of

15、its second birth. But now the recycle of UBC in China is disordered and the smelt facility and technics is behindhand. A new kind of UBC recycle facility is an impendent demand. We improved the machining techniques from

16、the headwaters and recycled two kinds of aluminum of UBC’s cover and its body partly through new type of apar</p><p>　　[Key words] UBC；reclaim；metal apartment；recycled smelt</p><p>　　第一章　 緒 論&

17、lt;/p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　近五十年來(lái)，鋁已成為世界上最為廣泛應(yīng)用的金屬之一。在建筑業(yè)上，由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽(yáng)極處理后的極佳外觀而受到很大應(yīng)用；在航空及國(guó)防軍工部門(mén)也大量使用鋁合金材料；在電力輸送上則常用高強(qiáng)度鋼線補(bǔ)強(qiáng)的鋁纜；集裝箱運(yùn)輸、日常用品、家用電器、機(jī)械設(shè)備等都需要大量的鋁。而改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)鋁工業(yè)取得了長(zhǎng)足

18、發(fā)展，已成為世界鋁工業(yè)大國(guó)，形成了從鋁土礦、氧化鋁、電解鋁、鋁加工、研發(fā)為一體的比較完善的工業(yè)體系。因此中國(guó)鋁及其合金有廣闊的消費(fèi)前景。但與此同時(shí)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷地飛速發(fā)展，中國(guó)關(guān)于鋁環(huán)境污染愈來(lái)愈嚴(yán)重，環(huán)保問(wèn)題已經(jīng)引起國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的重視。因?yàn)殇X雖然有很大的用處，但對(duì)人體卻是有害的，會(huì)造成記憶力衰退。所以廢品回收已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)的一種重要措施，而以易拉罐為主的可利用鋁回收就是其中重要的一部分。</p><p>　

19、　1.2 研發(fā)背景及意義</p><p>　　易拉罐回收機(jī)在國(guó)外很早就出現(xiàn)了，技術(shù)也比較成熟。易拉罐回收機(jī)提高了回收效率，自動(dòng)接納鋁罐，拒收馬口鐵罐、玻璃瓶或其他東西。它可以打印出回收數(shù)量、類(lèi)型、生產(chǎn)廠家等信息報(bào)表，易拉罐在機(jī)內(nèi)被壓扁或粉碎儲(chǔ)存。目前西方已有1.5萬(wàn)多臺(tái)投入使用，安裝在零售商店和公共場(chǎng)所，其中主要分布在挪威、美國(guó)、法國(guó)等，瑞典有5000多臺(tái)。但國(guó)內(nèi)同類(lèi)型產(chǎn)品起步晚，技術(shù)大多借鑒國(guó)外。另外，國(guó)內(nèi)這

20、種類(lèi)型的自動(dòng)有償回收機(jī)普及率不高，只在小數(shù)大城市的小數(shù)地方使用。普及率不高的主要原因是設(shè)備成本高。所以研制出一種成本較低的易拉罐自動(dòng)回收機(jī)就十分必要了。因?yàn)檫@不僅可以調(diào)動(dòng)起廣大市民的環(huán)保意識(shí)，而且還可以為中國(guó)的鋁工業(yè)的發(fā)展作出自己的一份力量。</p><p>　　隨著生活水平的提高, 可回收生活垃圾( 如PET 塑料、 鋁制易拉罐等) 越來(lái)越多. 目前國(guó)內(nèi)的處理方式, 主要以城市環(huán)衛(wèi)機(jī)構(gòu)和小販的上門(mén)收購(gòu)為主, 回

21、收效率低下. 因此, 高效、 科學(xué)、 智能、 自動(dòng)化程度高的回收裝置的研發(fā)迫在眉睫。</p><p>　　鋁及其合金是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、汽車(chē)、飛機(jī)、家電和包裝材料等行業(yè)。80年代之后，全世界鋁工業(yè)發(fā)展很快，產(chǎn)量已居有色金屬之首，2001年原鋁產(chǎn)量已達(dá)到2467萬(wàn)噸，消費(fèi)量已達(dá)2352萬(wàn)噸。  原鋁工業(yè)雖然發(fā)展很快，但也受到建設(shè)周期長(zhǎng)、投資大、能耗高、污染嚴(yán)重等問(wèn)題的約束。為彌補(bǔ)原

22、生鋁發(fā)展的不足，滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，各國(guó)都非常重視再生鋁的發(fā)展，再生鋁及其產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于各工業(yè)領(lǐng)域。</p><p>　　1.3 易拉罐回收機(jī)的基本設(shè)計(jì)思路及關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　1.3.1 易拉罐廢品回收機(jī)的功能</p><p>　　易拉罐廢品回收機(jī)是一種將易拉罐識(shí)別，壓縮，儲(chǔ)存等功能集于一身的回收機(jī)械，其體積小，應(yīng)用場(chǎng)合很廣，可放置于超市，街道，

23、廣場(chǎng)等各種人流量多的場(chǎng)合。</p><p>　　1.3.2 吐幣功能簡(jiǎn)介</p><p>　　吐幣，是完成人們?cè)凇叭詣?dòng)易拉罐回收處理機(jī)”上交易的最后一道環(huán)節(jié)，也是體現(xiàn)對(duì)人們環(huán)保意識(shí)的一種回報(bào)。對(duì)于本課題，吐幣功能的實(shí)現(xiàn)源自自動(dòng)收貨機(jī)上的吐幣功能。</p><p>　　目前，市場(chǎng)上各類(lèi)自動(dòng)售貨機(jī)上的金屬硬幣識(shí)別器種類(lèi)繁多，但貯幣吐幣機(jī)構(gòu)基本上分為兩類(lèi)：一類(lèi)是平面式貯

24、幣，電磁閥吐幣；另一類(lèi)是圓筒式貯幣，步進(jìn)電機(jī)吐幣。當(dāng)硬幣投入后經(jīng)過(guò)識(shí)別識(shí)出電信號(hào)后，偽幣和異物被排出，真幣按面值由幾組分布電磁閥分配到不同貯幣腔體內(nèi)備用。當(dāng)收到吐幣電信號(hào)后，通過(guò)吐幣電磁閥或吐幣電機(jī)拉桿，將貯幣腔內(nèi)下部硬幣依電信號(hào)程序推出，完成自動(dòng)售貨機(jī)的吐幣功能。</p><p>　　在本課題中，當(dāng)回收機(jī)完成易拉罐的壓縮存儲(chǔ)后，發(fā)出數(shù)量信號(hào)，驅(qū)動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)，輸出相應(yīng)數(shù)量的硬幣，完成交易。</p>&

25、lt;p>　　第二章　 總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 易拉罐廢品回收機(jī)的基本設(shè)計(jì)思路</p><p>　　本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理是所述易拉罐回收機(jī)包括導(dǎo)軌部分，識(shí)別機(jī)構(gòu)，擠壓機(jī)構(gòu)、推罐機(jī)構(gòu)、退幣裝置和控制電路；所述擠壓裝置位于回收機(jī)的上部，裝置中的擠壓體位于沖擊基座的正上方，在沖擊基座的斜上方有一管道，管道上端與易拉罐投入口相接，下端開(kāi)口正對(duì)沖擊基座，沖擊基座的側(cè)邊有包括電機(jī)

26、和螺桿的推罐裝置，下端為儲(chǔ)罐箱。</p><p>　　圖2.1 易拉罐廢品回收機(jī)流程圖</p><p>　　從上述的示意圖可以看出整個(gè)工作流程都是由機(jī)器自動(dòng)完成的。機(jī)器收到廢品就有傾軋機(jī)器把易拉罐由上到下壓成一個(gè)圓形，然后再把圓形易拉罐放進(jìn)原先所設(shè)定好的管道讓它自由滾下。當(dāng)易拉罐就要滾到回收箱之前就會(huì)觸動(dòng)硬幣開(kāi)關(guān)，機(jī)器就會(huì)放出一個(gè)1毛錢(qián)的硬幣到出款出。就這樣一個(gè)廢品回收回贈(zèng)過(guò)程就完成了。&

27、lt;/p><p>　　2.2總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)</p><p>　　易拉罐回收機(jī)主要包括幾個(gè)部分:導(dǎo)軌部分，識(shí)別機(jī)構(gòu)，擠壓機(jī)構(gòu)、推罐機(jī)構(gòu)、退幣裝置和控制電路 如圖：</p><p>　　圖2.2 易拉罐廢品回收機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖</p><p>　　2.3總體控制方案設(shè)計(jì)</p><p>　　初步設(shè)計(jì)用PLC作控制器,輸入信號(hào)由

28、4個(gè)傳感器和一個(gè)條形掃描器提供,輸出端連接6個(gè)電機(jī),其用途如表:2.1</p><p>　　表2.1 控制系統(tǒng)元件表</p><p>　　控制系統(tǒng)動(dòng)作見(jiàn)圖2.3</p><p>　　圖2.3 控制系統(tǒng)動(dòng)作流程圖</p><p>　　2.4識(shí)別裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1拉罐參數(shù)測(cè)量</p>

29、<p>　　由于易拉罐的重量具有統(tǒng)一性,故此系統(tǒng)采用重量識(shí)別分類(lèi)原理,對(duì)易拉罐進(jìn)行了精確的測(cè)量,測(cè)量結(jié)果如下表2.2（單位：mm）：</p><p>　　表2.2 易拉罐罐體參數(shù)表</p><p>　　2.4.2識(shí)別分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　投入物首先通過(guò)滑道落在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)投入物做圓周運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)條形識(shí)別器對(duì)投入物進(jìn)行條形碼掃描識(shí)別，識(shí)別完

30、成后對(duì)控制器輸入信號(hào)，如果識(shí)別結(jié)果為易拉罐，則控制器給1#電機(jī)輸出信號(hào)，1#電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾珠絲杠螺母，從而推動(dòng)投入物進(jìn)入沖壓口，否則，將給2#電機(jī)信號(hào)，2#電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾珠絲杠螺母，從而推動(dòng)投入物進(jìn)入退罐口。如圖2.4：</p><p>　　圖2.4 識(shí)別分離機(jī)構(gòu)</p><p>　　2.5沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.5.1沖壓機(jī)構(gòu)初步選擇</p&

31、gt;<p>　　根據(jù)實(shí)際情況，初步選用曲柄壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)是材料成型（塑性成型）種廣泛應(yīng)用的設(shè)備，通過(guò)曲軸連桿機(jī)構(gòu)獲得材料成形時(shí)所需的力和直線位移，可進(jìn)行沖壓，擠壓，鍛造等工藝，廣泛應(yīng)用與汽車(chē)工業(yè)，航空工業(yè)，電子儀表工業(yè)，五金輕工業(yè)領(lǐng)域。</p><p>　　圖2.5 沖壓機(jī)構(gòu)工作原理圖</p><p>　　2.6推送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　

32、　易拉罐被壓扁后，要通過(guò)推送裝置將其推入存儲(chǔ)箱內(nèi)，由于推力很小，可用電機(jī)直接帶動(dòng)絲杠螺母副，推動(dòng)易拉罐罐體落入箱內(nèi)。結(jié)構(gòu)如圖2.6：</p><p>　　圖2.6 推送機(jī)構(gòu)示意圖</p><p>　　2.7退幣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，采用的是圓筒式貯幣，步進(jìn)電機(jī)退幣，當(dāng)收到退幣電信號(hào)后，通過(guò)退幣電機(jī)，將貯幣腔內(nèi)下部硬幣依電信號(hào)程序退出，完成回收機(jī)

33、的退幣返還功能。</p><p>　　這里直接采用GT3251型號(hào)自動(dòng)退幣模塊，參數(shù)如表2.3</p><p>　　表2.3 退幣機(jī)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　第三章 機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)算</p><p>　　3.1沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1.1 曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>

34、　　根據(jù)壓力機(jī)各部分零件的功能，可分為如下幾個(gè)組成部分：</p><p>　　(1)工作機(jī)構(gòu) 設(shè)備的工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)由曲柄連桿，滑塊組成，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　(2)傳動(dòng)系統(tǒng) 由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，將電動(dòng)機(jī)能量傳輸至工作機(jī)構(gòu)，在傳輸過(guò)程中，轉(zhuǎn)速逐漸降低，轉(zhuǎn)矩逐漸增加。</p><p>　　(3)操作機(jī)構(gòu) 主要由離合器，制動(dòng)器以及相應(yīng)電氣系

35、統(tǒng)組成，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)后，控制工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，使其能間歇或連續(xù)工作。</p><p>　　(4)能源部分 由電動(dòng)機(jī)和飛輪組成。機(jī)器運(yùn)行的能源由電動(dòng)機(jī)提供，開(kāi)機(jī)后電動(dòng)機(jī)對(duì)飛輪進(jìn)行加速，壓力機(jī)短時(shí)工作能量則由飛輪提供，飛輪起著儲(chǔ)存和釋放能量的作用。</p><p>　　(5)支承部分 由機(jī)身，工作臺(tái)和緊固件等組成。它把壓力機(jī)所有零部件連成一個(gè)整體。</p><p>　

36、　(6)輔助系統(tǒng) 包括氣路系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)，過(guò)載保護(hù)裝置，氣墊快換模，打料裝置，監(jiān)控裝置等。它提供高壓力計(jì)的安全性和操作方便性。對(duì)新型壓力機(jī)，此系統(tǒng)成本所占比例有提升趨勢(shì)。</p><p>　　3.1.2 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)級(jí)數(shù)及速比的分配</p><p>　　壓力機(jī)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和滑塊每分鐘行程次數(shù)有關(guān)，行程次數(shù)低，則總速比大，傳動(dòng)級(jí)數(shù)就應(yīng)多些，否則每級(jí)的速比過(guò)大，結(jié)構(gòu)不緊湊?，F(xiàn)有

37、開(kāi)式壓力機(jī)傳動(dòng)級(jí)數(shù)一般不超過(guò)三級(jí)。行程次數(shù)在80次/分以上的用單級(jí)傳動(dòng)。80次/分～40次/分的用二級(jí)傳動(dòng)。40次/分～10次/分的用三級(jí)傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)中心距與模數(shù)的確定見(jiàn)表</p><p>　　表3.1 齒輪傳動(dòng)中心距與模數(shù)</p><p>　　3.1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　?。?） 主要設(shè)計(jì)參數(shù)確定</p><p>　

38、　沖壓機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)：</p><p>　　公稱(chēng)力：Ρg =600 KN （設(shè)定壓扁易拉罐的力度為600KN）</p><p>　　滑塊行程： S =140 mm</p><p>　　公稱(chēng)力行程：Sg =5 mm</p><p>　　行程次數(shù)：平均行程次數(shù)：57spm（spm 表示每分鐘滑塊動(dòng)作次數(shù)），滑塊在行

39、程內(nèi)最高為75spm，最低為25spm；</p><p>　　曲柄半徑：R=70 mm</p><p>　　連桿長(zhǎng)度：L=640 mm</p><p><b>　?。?） 曲軸的確定</b></p><p>　　曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是曲柄壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)，亦是壓力機(jī)的核心部分，分析它的運(yùn)動(dòng)與受力特點(diǎn)是設(shè)計(jì)曲柄壓力機(jī)的關(guān)鍵。其

40、主要計(jì)算S-曲線的繪制，滑塊速度的計(jì)算，曲軸公稱(chēng)轉(zhuǎn)角的計(jì)算，曲軸尺寸的確定及曲軸扭矩與強(qiáng)度的計(jì)算。</p><p>　?。?） S-曲線的繪制</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　曲柄滑塊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3.1所示</p><p>　　圖3.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p>&

41、lt;p><b>　?。?）滑塊速度計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　W-曲柄角速度 </p><p>　　曲柄在時(shí)，滑塊速度最大，最大速度 n--滑塊行程次數(shù)</p><p><b>　?。?）曲軸公稱(chēng)轉(zhuǎn)角</b>&l

42、t;/p><p>　　（4）曲軸尺寸的確定</p><p>　　曲軸直徑do </p><p><b>　　取do為60mm</b></p><p>　　曲軸其它部位尺寸如圖3.2所示</p><p>　　圖3.2 曲軸基本尺寸</p><p>　　其各個(gè)部分的公式分別

43、為：</p><p>　　rA-曲柄半徑 取值為75mm</p><p>　　rB-連桿球頭或銷(xiāo)軸半徑；此方案選用球頭，</p><p>　　用公式 取其值為dB=120mm</p><p><b>　　則rB=60mm</b></p><p>　?。?）曲軸扭矩的計(jì)算</p>

44、<p>　　曲軸在公稱(chēng)轉(zhuǎn)角時(shí)發(fā)生公稱(chēng)力Pg。曲軸傳遞的扭矩按下式求得，其中-曲柄連桿機(jī)構(gòu)摩擦系數(shù)，對(duì)于開(kāi)式壓力機(jī)=0.04</p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得=18360NM</p><p>　?。?） 曲軸強(qiáng)度的計(jì)算</p><p>　　(a)齒輪對(duì)軸的作用力要

45、比連桿對(duì)曲軸的作用力小得多，忽略不計(jì)。</p><p>　　(b)連桿對(duì)曲軸的作用力近似等于公稱(chēng)力，并分別以1/2Pg作用在連桿瓦兩側(cè)距曲柄臂2r處。</p><p>　　(c)曲柄支承反作用力作用在距曲柄臂2r處。</p><p>　　(d)曲柄頸所受扭矩要比彎矩小得多，忽略不計(jì)。反之支承頸彎矩小得多，忽略不計(jì)[13]。C-C和B-B截面圖如圖3.3所示</

46、p><p>　　圖3.3 C-C與B-B截面圖</p><p>　　危險(xiǎn)截面C-C的彎矩為：</p><p>　　NM (3-4)</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得=34500 NM</p><p><b>　　最大彎矩應(yīng)力為：<

47、/b></p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得=Pa</p><p>　　由上式可知，曲軸彎曲應(yīng)力當(dāng)曲軸尺寸一定時(shí)值為一定值。</p><p>　　危險(xiǎn)截面B-B的扭矩為：</p><p><b>　　最大剪切應(yīng)力為：</b>

48、</p><p>　　由上式可知，曲拐剪切應(yīng)力為當(dāng)量力臂的函數(shù)，隨著曲軸轉(zhuǎn)角的變化而變化。許用值表見(jiàn)表3.1。</p><p>　　表 3.2 與 許用值</p><p>　　根據(jù)，計(jì)算值，令=，=。由上式得：</p><p>　　截面C-C：帶入數(shù)據(jù)得[P]=N</p><p><b>　　截面B-B： N

49、</b></p><p>　　由上式得曲軸在不同轉(zhuǎn)角時(shí)滑塊的許用負(fù)荷曲線，如圖3.4所示</p><p>　　圖3.4 許用負(fù)荷曲線</p><p>　　綜合所有計(jì)算最后所得曲軸尺寸如圖3.5所示</p><p>　　圖3.5 曲軸尺寸圖</p><p>　　3.1.4 齒輪的計(jì)算</p>

50、<p>　　齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛。齒輪材料的種類(lèi)很多，在選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素很多，類(lèi)如必需滿足工作條件的要求，應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小，毛坯成形方法及熱處理和制造工藝等。齒輪傳動(dòng)需要很大的力與扭矩，因此需要進(jìn)行齒輪強(qiáng)度的計(jì)算與校核[12]。</p><p><b>　　齒輪的初定</b></p><p>　　經(jīng)查得相關(guān)資料得齒

51、輪中心距=帶入=60</p><p>　　得中心距=100--190mm 此設(shè)計(jì)方案種選擇145mm</p><p>　　模數(shù)==0.0960=5.4mm</p><p><b>　　小齒輪齒數(shù)取20</b></p><p>　　則小齒輪的分度圓直徑為=mz=51mm</p><p>　　又因?yàn)橹?/p>

52、心距==145mm</p><p>　　所以求得=240mm</p><p>　　因?yàn)闇p速比為10所以大齒輪的齒數(shù)為200</p><p>　　由此可將大齒輪初定為齒數(shù)200，分度圓直徑為240mm，模數(shù)為5.4</p><p>　　小齒輪初定為齒數(shù)20，分度圓直徑為51mm,模數(shù)為5.4</p><p>　　大此輪初

53、定后，還需要校核圓周速度V</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　齒輪強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　齒輪寬度B的選定</b></p><

54、;p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　=48--64 mm</p><p><b>　　齒輪寬度選48mm</b></p><p>　　大齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算：</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　

55、式入 ， 取1，取1.3，=18360NM，</p><p>　　將數(shù)據(jù)帶入式中求得<</p><p>　　小齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算：</p><p><b>　　(3-9)</b></p><p>　　式中 ，取1，取1.3，=18360NM，</p><p>　　將數(shù)據(jù)帶入式中求得<&

56、lt;/p><p>　　參考值查于《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》</p><p>　　對(duì)于開(kāi)式傳動(dòng)齒輪，除計(jì)算彎曲強(qiáng)度外，還需要驗(yàn)算接觸強(qiáng)度否則會(huì)引起蝕破壞，計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　將數(shù)據(jù)帶入公式中求得</p><p>　　根據(jù)大齒輪計(jì)算值，令，由計(jì)算

57、公式得</p><p><b>　　(3-11)</b></p><p>　　由式(3-11)求得曲軸在不同轉(zhuǎn)角時(shí)，滑塊許用負(fù)荷曲線如圖3.5所示</p><p>　　圖3.5 滑塊許用負(fù)荷曲線</p><p>　　綜合上面有關(guān)大齒輪與小齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算與接觸強(qiáng)度的計(jì)算與校核，得出的結(jié)果為<,<符合該設(shè)計(jì)方

58、案的要求。</p><p>　　3.1.5 連桿及滑塊的計(jì)算</p><p>　　連桿與滑塊通過(guò)球頭螺桿連接在一起與曲軸連接，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成連桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行沖壓，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中重要組成部分，因此分析它是設(shè)計(jì)曲柄壓力機(jī)不可缺少的一部分。</p><p><b>　　球頭螺桿尺寸的確定</b></p><p

59、>　　連桿分為長(zhǎng)度可調(diào)與長(zhǎng)度不可調(diào)兩種形式，長(zhǎng)度可調(diào)連桿由連桿體與球頭調(diào)節(jié)螺桿組成。用手動(dòng)或機(jī)械的方式改變二者的位置就可以改變連桿長(zhǎng)度，從而改變壓力機(jī)的裝模高度。調(diào)節(jié)方式視壓力機(jī)的公稱(chēng)力大小，可直接用扳手調(diào)節(jié)螺桿或通過(guò)螺輪付，棘輪棘爪等手動(dòng)形式和由電動(dòng)機(jī)通過(guò)渦輪付驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)方式[14]。這種球頭可調(diào)節(jié)連桿，加工簡(jiǎn)單，裝配調(diào)整維修容易，結(jié)構(gòu)緊湊，連桿系數(shù)小，滑塊導(dǎo)軌所受側(cè)壓力及曲軸所受扭矩也較小。長(zhǎng)度不可調(diào)的典型機(jī)構(gòu)是連桿下端與圓柱

60、銷(xiāo)與調(diào)節(jié)螺母連接，連桿剛性較好，和球頭相比，加工方便，該結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)螺桿不承受彎矩，但由于連桿系數(shù)略有增加，滑塊側(cè)壓力較大，軸齒輪受扭矩也有所增加，且銷(xiāo)軸所受面積比球頭小，如采用三點(diǎn)式支承或圓柱面接觸傳遞扭矩，由于加工困難，維修方便，故采用較少。連桿有關(guān)的主要尺寸，可有表2.2初定：</p><p>　　表 3.3 連桿相關(guān)尺寸參照表</p><p>　　球頭式連桿如圖3.6所示</p&

61、gt;<p>　　圖3.6 球頭式連桿尺寸</p><p>　　由上表可得球頭螺桿各尺寸：</p><p><b>　　取120mm</b></p><p><b>　　取90mm</b></p><p><b>　　取80mm</b></p>&l

62、t;p><b>　　取120mm</b></p><p><b>　　取150mm</b></p><p><b>　　取200mm</b></p><p>　　連桿常用鑄鐵ZG35或鑄鐵HT200制造，經(jīng)正火或退火，調(diào)節(jié)螺桿用45號(hào)調(diào)質(zhì)處理，球頭表面淬火，硬度HRC40-45,螺桿采用三角形螺

63、紋。</p><p><b>　　連桿計(jì)算</b></p><p>　　連桿的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.7所示</p><p>　　圖3.7 連桿的計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　連桿受到壓應(yīng)力及彎曲應(yīng)力的聯(lián)合作用，危險(xiǎn)截面A-A處的合成應(yīng)力由下式計(jì)算：</p><p>　　式中-危險(xiǎn)截面壓應(yīng)力 pa&l

64、t;/p><p><b>　　--壓力機(jī)公稱(chēng)力</b></p><p>　　--危險(xiǎn)截面A-A截面積</p><p><b>　　(3-12)</b></p><p>　　--危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力 pa</p><p>　　式中 --危險(xiǎn)截面的截面模數(shù) 對(duì)圓形截面</p

65、><p>　　--危險(xiǎn)截面的彎矩 Nm</p><p><b>　　(3-13)</b></p><p>　　錯(cuò)誤!未找到引用源。--摩擦系數(shù) 取=0.05 =75mm =60mm</p><p>　　--危險(xiǎn)截面至球頭中心的距離 為60mm</p><p>　　--連桿長(zhǎng)度640mm<

66、/p><p>　　將數(shù)據(jù)帶入式中求得=1419 =1538.4</p><p>　　由于調(diào)節(jié)螺紋的抗彎強(qiáng)度均比擠壓強(qiáng)度，剪切強(qiáng)度低，且連桿體的材質(zhì)比螺桿差，所以只需驗(yàn)算連桿體螺紋的彎曲應(yīng)力[16]。</p><p>　　綜合所有計(jì)算最后所得連桿尺寸如圖3.8所示</p><p>　　圖3.8 連桿尺寸圖</p><p>

67、;　　3.1.6 滑塊的確定</p><p>　　對(duì)于普通的型的開(kāi)式壓力機(jī)，滑塊導(dǎo)向長(zhǎng)度與寬度之比為1.3-1.6，滑塊導(dǎo)向長(zhǎng)度與滑塊行程有關(guān)，行程越大，導(dǎo)向長(zhǎng)度越長(zhǎng)，一般取=（5.5-7）S，則</p><p><b>　　取100mm</b></p><p>　　因?yàn)?1.3-1.6 取1.4 則B=60mm 滑塊尺寸圖如圖3.9所示

68、</p><p>　　圖3.9 滑塊的尺寸圖</p><p><b>　　第四章 電機(jī)選型</b></p><p>　　4.1 電機(jī)選型分析</p><p>　　壓力機(jī)加工具有負(fù)載大、沖擊強(qiáng)的特征，直接驅(qū)動(dòng)用伺服電機(jī)與傳統(tǒng)壓力機(jī)用電機(jī)相比，需要輸出更大的扭矩，具備更強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力。因此，有必要對(duì)直接驅(qū)動(dòng)用伺服電機(jī)選型進(jìn)

69、行分析。電機(jī)兩個(gè)主要選型參數(shù)為額定功率和額定輸出扭矩，其中電機(jī)功率計(jì)算除了分析壓力機(jī)一個(gè)工作周期所消耗的能量，還應(yīng)考慮加減速動(dòng)態(tài)過(guò)程。</p><p><b>　　4.2 功率計(jì)算</b></p><p>　　已知曲柄壓力機(jī)參數(shù):公稱(chēng)壓力Pg＝600KN，滑塊行程140mm，公稱(chēng)力行程5mm，平均行程次數(shù)為57spm（25～75），封高調(diào)節(jié)量為80mm，公稱(chēng)壓力角，

70、曲柄半徑R＝70mm，連桿長(zhǎng)度L=640mm，連桿系數(shù)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速比為10。</p><p>　　本項(xiàng)目中計(jì)算伺服電機(jī)功率時(shí)，應(yīng)考慮兩部分:首先是恒速驅(qū)動(dòng)時(shí)一個(gè)工作周期所消耗的能量,其次是加速時(shí)消耗的能量。</p><p>　　(1)恒速驅(qū)動(dòng)下電機(jī)功率計(jì)算</p><p>　　壓力機(jī)一個(gè)工作循環(huán)所消耗的能量A為：</p><p><

71、;b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　式（4-1）中：</b></p><p>　　為工件變形功（屬有效能量）；</p><p>　　為拉深墊工作功，即進(jìn)行拉深工藝時(shí)壓邊所需的功（屬有效能量）；</p><p>　　為工作行程中曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦消耗的能量；</p>&l

72、t;p>　　為工作行程時(shí)壓力機(jī)受力系統(tǒng)的彈性變形所消耗的能量；</p><p>　　為壓力機(jī)空程向下和空程向上時(shí)所消耗的能量。</p><p><b>　　(a)工件變形功</b></p><p>　　曲柄壓力機(jī)通常用于沖裁、拉深、模鍛和擠壓等工藝，不同工藝工件變形所需的能量不同，在工作行程內(nèi)壓力機(jī)的工作負(fù)荷如圖4.3所示。通用壓力機(jī)是以

73、厚板沖裁負(fù)荷作為變形功的計(jì)算依據(jù)。</p><p>　　圖4.1壓力機(jī)工作負(fù)荷圖</p><p>　　在沖裁工件時(shí),當(dāng)沖頭進(jìn)入到板料厚度的0.4～0.5倍時(shí)板料即斷裂,因此通常取</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 為板料厚度，h為切斷厚度。</p><p>

74、　　將圖4.3中的曲線視為三角形，則沖裁時(shí)的變形功為</p><p>　?。?（4-3）</p><p>　　考慮到曲線為鼓形，應(yīng)增加裕量，則：</p><p>　?。?.7 （4-4）</p><p>　　將式（4-2）代入（

75、4-4）得：</p><p>　?。?.315 （4-5）</p><p>　　對(duì)于單級(jí)傳動(dòng)壓力機(jī)，有以下經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　則：＝＝926 J</b></p>&l

76、t;p><b>　　(b)拉深墊工作功</b></p><p>　　對(duì)于帶拉深墊的壓力機(jī)，應(yīng)按淺拉深工藝來(lái)計(jì)算工藝變形功。根據(jù)文獻(xiàn)介紹，當(dāng)量淺拉深功略大于式（4-5）計(jì)算出的厚板沖裁功。為設(shè)計(jì)方便，用厚板沖裁功代替淺拉深功。但應(yīng)考慮工件壓邊所需的功，即拉深墊工作功，消耗的能量大小取決于壓緊力和工作行程。拉深墊工作功計(jì)算公式為：</p><p><b>

77、　?。?-7）</b></p><p>　　式中為壓力機(jī)公稱(chēng)壓力，S為滑塊行程長(zhǎng)度。</p><p>　　則＝＝2333.3 J</p><p>　　(c)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦消耗的能量</p><p>　　對(duì)于通用壓力機(jī)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦消耗的能量可由如下公式表示：</p><p><b>　　（4

78、-8）</b></p><p>　　其中為摩擦當(dāng)量力臂， 為公稱(chēng)壓力，為公稱(chēng)壓力角。</p><p>　　計(jì)算公式為＝，已知參數(shù)摩擦系數(shù)＝0.04，＝0.109，曲軸曲柄頸直徑＝160mm，球頭直徑＝150mm，曲軸支承頸直徑=130 mm，則＝0.04［1.109×160＋0.109×150＋130］/2=6.47mm。</p><p&

79、gt;　　因此，＝0.5×0.00647×600××0.342＝663.8 J</p><p>　　(d)壓力機(jī)受力系統(tǒng)的彈性變形所消耗的功</p><p>　　壓力機(jī)處于工作行程中時(shí)，機(jī)身和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等受力系統(tǒng)因受載產(chǎn)生彈性變形，因而引起能量損耗，有時(shí)一部分的彈性變形能量可以轉(zhuǎn)化為有用能量，為了安全，認(rèn)為全部彈性變形能量都已損失。</p&g

80、t;<p>　?。?（4-9）</p><p>　　其中表示壓力機(jī)總的垂直變形，＝，為壓力機(jī)垂直剛度，查表得開(kāi)式壓力機(jī)推薦值為400，＝600∕400＝1.5mm。</p><p>　　則 ＝600××1.5×∕2＝450 J</p><p>　　(e)空程向下和空程向

81、上時(shí)所消耗的能量</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，查表得到對(duì)應(yīng)60噸壓力機(jī)空程損耗功為978J，因此＝978J。</p><p>　　綜合以上分析，壓力機(jī)一個(gè)工作循環(huán)所消耗的總能量:</p><p>　　=926+2333.3+663.8+450+978=5351.1 J </p><p>　　壓力機(jī)一個(gè)工作循環(huán)電機(jī)平均功率為：&

82、lt;/p><p><b>　　（4-10）</b></p><p>　　式中k為電機(jī)安全系數(shù)，查表得k＝1.5；t為工作循環(huán)時(shí)間，，n為滑塊行程次數(shù)，n=57，為行程利用系數(shù)，手動(dòng)送料時(shí)＝0.5，則t＝＝2.1s,為壓力機(jī)總效率，帶拉深墊且為手動(dòng)送料時(shí)為0.45。</p><p>　　因此N＝＝8.5（kW）。</p><p&

83、gt;　　(2) 電機(jī)加速或減速時(shí)電機(jī)功率計(jì)算</p><p>　　在一個(gè)沖壓行程中，伺服電機(jī)的速度經(jīng)歷勻速、減速、加速的變化過(guò)程，因此在確定伺服電機(jī)的功率時(shí)，還需考慮其加、減速時(shí)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化由電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程決定，電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程為：</p><p><b>　　（4-11）</b></p>&l

84、t;p>　　其中T為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，為折算到電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，為機(jī)械摩擦轉(zhuǎn)矩折算到電機(jī)軸的摩擦轉(zhuǎn)矩，為電機(jī)軸轉(zhuǎn)速，J為折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。</p><p>　　圖4.4為變速驅(qū)動(dòng)時(shí)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)模型，到為減速區(qū)，到為加速區(qū)，其余時(shí)段為勻速區(qū)。系統(tǒng)加速時(shí),T＞+,即＞0，電機(jī)提供加速力矩；當(dāng)系統(tǒng)減速時(shí)，T＜+,即＜0，電機(jī)提供制動(dòng)力矩。</p><p>　　圖4.2 伺服電機(jī)變速運(yùn)

85、動(dòng)模型</p><p>　　首先討論系統(tǒng)加速，設(shè)加速力矩為，則＝J，已知電機(jī)軸上的總慣量為0.574，滑塊最高行程次數(shù)為75，則電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速為750rpm,滑塊一個(gè)工作循環(huán)所用的時(shí)間為1.05s，滑塊行程為140mm，工作行程為5mm。在此預(yù)先按一級(jí)減速計(jì)算。進(jìn)行拉深工藝時(shí)，滑塊行程次數(shù)變化最大為25spm加速到75spm，25spm時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為25×10＝150rpm，因此，電機(jī)從250rpm加速到

86、最大角速度750rpm才能滿足工藝及速率要求。</p><p>　　到下死點(diǎn)的時(shí)間為：∕＝0.07s。綜合生產(chǎn)效率和節(jié)能的考慮，初步設(shè)定加速時(shí)間為0.2s,則電機(jī)的最大加速度為：</p><p>　?。剑剑?61.7（）</p><p>　　則＝J＝261.7×0.574＝150.2Nm。</p><p>　　電機(jī)按最大的加速度加速

87、到750rpm時(shí)的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)功率為：</p><p>　?。?50×2×3.14×150.2∕60＝11.8（kW）</p><p>　　電機(jī)通過(guò)再生制動(dòng)減速，電機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)將產(chǎn)生能量反饋到直流母線，因此沒(méi)有消耗能量，無(wú)需考慮在電機(jī)功率內(nèi)。</p><p>　　4.3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算</p><p>&

88、lt;b>　　(1)電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到電機(jī)輸出軸上的扭矩，計(jì)算公式為：</p><p><b>　　（4-12）</b></p><p>　　其中＝600kN，曲柄半徑R=70mm，＝0，＝10。</p><p>　　則=600=1411Nm<

89、;/p><p><b>　　(2)電機(jī)摩擦轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　工作時(shí)壓力機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的摩擦轉(zhuǎn)矩是不可忽略的。主要的摩擦有四處:(a)滑塊導(dǎo)軌面；(b)曲軸(或芯軸)支承)和軸承之間的摩擦；(c)曲柄頸和連桿大端軸承之間的摩擦；(d)球頭與球頭座之間的摩擦。據(jù)此，機(jī)械摩擦總轉(zhuǎn)矩為：</p><p><b>　?。?-13）&

90、lt;/b></p><p>　　其中為機(jī)械摩擦總轉(zhuǎn)矩，為機(jī)械摩擦系數(shù)，對(duì)開(kāi)式壓力機(jī)＝0.04～0.05；，在計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦消耗的能量已求得＝6.48mm，則＝＝3888Nm。</p><p>　　機(jī)械摩擦總轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　?。?888∕（10×0.9）＝432Nm</p><p>　　因

91、此，電機(jī)軸上的最大轉(zhuǎn)矩＝1411＋432＝1843Nm。在工作行程內(nèi)，電機(jī)工作在過(guò)載狀態(tài)，設(shè)計(jì)過(guò)載倍數(shù)為3，因此=1843∕3=614.3 Nm。</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，以滿足工作最大力矩的條件選擇伺服電機(jī)的功率。確定電機(jī)參數(shù)為：額定功率30kW，額定轉(zhuǎn)速為750rpm，額定電壓為220V，額定電流為70A，額定轉(zhuǎn)矩為615Nm,查機(jī)械手冊(cè)選定型號(hào)為Y225M-6</p><p&g

92、t;　　第五章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1.1 PLC選型</p><p>　　目前，世界上有200多個(gè)廠家生產(chǎn)可編程控制器產(chǎn)品，比較著名的PLC生產(chǎn)廠家主要有美國(guó)的AB、通用（GE）、日本的三菱（MITSBISHI）、歐姆龍（OMRON）、德國(guó)的西門(mén)子（SIMENS）、法國(guó)

93、的TE、韓國(guó)的三星（SUMSUNG）、LG等。</p><p>　　目前三菱PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、交通、食品工業(yè)，制造業(yè)，娛樂(lè)業(yè)、健康和醫(yī)療，健康和環(huán)境！PLC是在繼電器控制基礎(chǔ)上以微處理器為核心，將自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大支柱（可編程控

94、制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）的首位。三菱PLC系列目前主要有:FX1N系列,FX1S系列,FX1N系列,FX2N系列, FX2N系列,FX3U系列,FX3UC,Q系列,A系列,L系列下面就一一來(lái)介紹這些系列型號(hào)。</p><p>　　三菱plc系列型號(hào) </p><p>　　表5.1 PLC型號(hào)表</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中共6個(gè)輸入量，共6個(gè)輸出量，

95、共計(jì)12點(diǎn)，因此選用了FX2N-16MR-001輸入點(diǎn)8，繼電器8點(diǎn)輸出. </p><p>　　5.1.2 PLC電路設(shè)計(jì)分配</p><p><b>　　I/O地址分配</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械手的輸入信號(hào)為6個(gè)，輸出信號(hào)為6個(gè)，建立I/O地址分配表。</p><p>　　建立信號(hào)地址分配表如表所示：&

96、lt;/p><p>　　表5.2 信號(hào)地址分配表</p><p>　　PLC外部接線如圖所示</p><p>　　圖5.1 FX2N-16MR外部接線</p><p><b>　　5.2 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.2.1 梯形圖</b></p>

97、<p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。</p><p>　　回顧這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在這段畢業(yè)設(shè)計(jì)期間里，可以說(shuō)得是苦多于甜。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了

98、很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。</p><p>　　對(duì)我來(lái)說(shuō)，收獲最大的是方法和能力——那些分析和解決問(wèn)題的方法與能力。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí)，空有理論知識(shí)，有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié)。此次設(shè)計(jì)需要我們將學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，從中暴露出自身的不足，以待改進(jìn)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的——只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)

99、與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處：對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如伺服電機(jī)選用的確定、曲軸連桿機(jī)構(gòu)怎么計(jì)算、齒輪部分的具體應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)等等。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，又把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。</p><

100、p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)而良好的基礎(chǔ)。在此衷心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)近四個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作學(xué)習(xí)的同學(xué)、朋友們的

101、支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。</p><p>　　在這里，首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師譚季秋老師。譚老師雖然工作繁忙，但是每周都不辭辛苦抽出時(shí)間親自指導(dǎo)和檢查督促我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)，從開(kāi)題報(bào)告到查閱資料，從設(shè)計(jì)草案的確定、修改，到中期檢查，再到后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝備草圖等等整個(gè)過(guò)程中老師都給予我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩老師的專(zhuān)業(yè)水平以外，老師教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，科學(xué)研究的精神是永遠(yuǎn)值得我學(xué)習(xí)的榜樣，并會(huì)一直積極影響我今后的

102、工作和學(xué)習(xí)。</p><p>　　其次我要感謝我的父母和與我一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)們。父母給了我強(qiáng)大的精神動(dòng)力，同學(xué)們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中勤奮工作克服許多困難來(lái)完成此次設(shè)計(jì)，并分擔(dān)了許多工作。如果沒(méi)有他們的支持和努力，此次設(shè)計(jì)的過(guò)程將變得非常困難。</p><p>　　我還要感謝的是學(xué)校圖書(shū)館的開(kāi)放，讓我們有足夠的資料可以參考，查閱。還要感謝一直以來(lái)所有的老師，為我打下了機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)感謝

103、所有的同學(xué)們，正因?yàn)橛辛四銈兊闹С郑敬萎厴I(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。</p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械材料成形設(shè)備這門(mén)課程進(jìn)一步加深了理解。對(duì)于各方面知識(shí)之間的相互聯(lián)系有了實(shí)際的體會(huì)。同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有相當(dāng)?shù)木嚯x，還需進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。</p><p>　　本設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊和對(duì)知識(shí)掌握的程度有限，在設(shè)計(jì)上不很周詳，許多應(yīng)該考慮的因素可能沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)。在設(shè)

104、計(jì)過(guò)程中，我得到了老師的精心指導(dǎo)和各方面的幫助，才得以順利進(jìn)行，在這里再次表達(dá)我的謝意。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫桓、陳作摸主編， 機(jī)械原理（第六版），北京：高等教育出版社.</p><p>　　[2] 鄭建榮主編，ADAMS-虛擬樣機(jī)技術(shù)入門(mén)與提高，北京：機(jī)械工業(yè)出版社.</p&

105、gt;<p>　　[3] 張春林、曲繼方、張美麟編著,機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1999年4月.</p><p>　　[4] 符煒主編,機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思方法,湖南:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2006年1月.</p><p>　　[5] 申永盛．機(jī)械原理教程[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2005.</p><p>　　[6] 吳宗澤,羅圣國(guó)主編.機(jī)

106、械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ，北京： 高等教育出版社，2006.</p><p>　　[7] 孫桓．機(jī)械原理[M]．北京：高等教育出版社，1998.</p><p>　　[8] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M],北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　[9] 王群.UG零件設(shè)計(jì)實(shí)例與技巧[M] 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.</p><p&

107、gt;　　[10] 肖景榮，姜奎華.沖壓工藝學(xué)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.</p><p>　　[11] 王同海. 實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè)[M],北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.</p><p>　　[12] 李碩本.沖壓工藝?yán)碚撆c新技術(shù)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[13] 劉振堂.國(guó)外數(shù)控沖床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].鍛壓機(jī)械

108、，2002，1:7-9.</p><p>　　[14] 張宏超.金屬板材加工設(shè)備發(fā)展新動(dòng)向[J].鍛壓技術(shù)，2004，4：2-4.</p><p>　　[15] 王衛(wèi)衛(wèi)，材料成形設(shè)備，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[16] 符朝興，焦洪宇.Pro/ENGINEER Wildfire 3.0三維機(jī)械設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出 版社，2008.<