機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)

1、<p><b>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)題目：電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)方案選擇</b&

2、gt;</p><p>　　四、所選方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　五、所選方案的尺寸設(shè)計(jì)</p><p><b>　　六、小組總結(jié)</b></p><p>　　原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 </p><p>　　每分鐘嵌紙80次。 </p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸：直

3、徑D=35-50mm，長(zhǎng)度L=30-50mm。 </p><p>　　工作臺(tái)面離地面距離約1100～1200mm。 </p><p>　　要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單緊湊，工作可靠，噪聲較小。 </p><p><b>　　工作原理 </b></p><p>　　為了提高電機(jī)轉(zhuǎn)子空槽內(nèi)嵌入絕緣紙的生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量，構(gòu)思一種高

4、效電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)是很有必要的。 </p><p><b>　　工藝動(dòng)作過程 </b></p><p>　　送紙。將一定寬度、卷成一卷的絕緣紙送一定量到位； </p><p>　　切紙。按需要切下一段絕緣紙； </p><p>　　插紙。將插刀對(duì)折切下的絕緣紙，插入空槽內(nèi)； </p><p>　

5、　推紙。將插入槽內(nèi)的絕緣紙推到要求的位置； </p><p>　　間歇轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子。間歇轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子使之進(jìn)入下一工作循環(huán)。 </p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)確定</b></p><p>　　電極轉(zhuǎn)子直徑：50mm,長(zhǎng)度30mm</p><p>　　插入槽的深度：20mm,槽個(gè)數(shù)6個(gè)</p><p&g

6、t;　　每張絕緣紙長(zhǎng)40mm，寬30mm</p><p>　　平臺(tái)離地面距離1200mm</p><p><b>　　方案選定</b></p><p>　　根據(jù)以上功能原理圖，我們擬定了三種方案</p><p>　　方案一：同平臺(tái)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p>　　方案二：異平臺(tái)凸輪機(jī)構(gòu)</p

7、><p>　　方案三：異平臺(tái)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　方案一</b></p><p><b>　　同平臺(tái)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　如圖所示，此方案中切刀和插刀在同</p><p><b>　　一平臺(tái)中工作。</b></p

8、><p>　　優(yōu)點(diǎn)：機(jī)構(gòu)較小巧 </p><p>　　缺點(diǎn)：雖然調(diào)整切刀長(zhǎng)度可以使兩機(jī) </p><p>　　構(gòu)達(dá)到同步工作，但切刀右邊沒有固 </p><p>　　定紙的機(jī)構(gòu)，固難以順利切紙，若加</p><p>　　固紙機(jī)構(gòu)

9、則插刀對(duì)折紙又有困難，較難兩全。且動(dòng)力機(jī)構(gòu)相靠太近易產(chǎn)生干擾</p><p><b>　　方案二</b></p><p><b>　　異平臺(tái)凸輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　如圖所示，此方案中切刀和插刀在</p><p>　　不同平臺(tái)工作，且由一凸輪帶動(dòng)兩</p><p>

10、;<b>　　刀同步運(yùn)動(dòng)。</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：同步性較好。切刀切下的絕</p><p>　　緣紙?jiān)跐L輪下一周期內(nèi)傳送到后半</p><p>　　個(gè)平臺(tái)讓插刀對(duì)折?；ハ鄾]有干擾</p><p><b>　　方案三</b></p><p><b>　　異

11、平臺(tái)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　如圖所示，此方案中切刀和插刀在不同平</p><p>　　臺(tái)工作，由兩個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一塊架</p><p>　　著插刀和切刀的板面工作</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：同方案二</b></p><p>　　帶入虛約束能夠改善構(gòu)件的受力

12、情況，增</p><p>　　加構(gòu)件的剛度，或保證機(jī)械順利通</p><p>　　過某些特殊位置等目的。</p><p>　　缺點(diǎn)：有虛約束的機(jī)構(gòu)，其相關(guān)尺寸的制</p><p>　　造精度較高，從而增加了制造成本</p><p><b>　　方案確定</b></p><p&g

13、t;　　根據(jù)上述分析我們選擇了方案二來(lái)詳加設(shè)計(jì)</p><p><b>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定</b></p><p>　　送紙機(jī)構(gòu)采用滾動(dòng)摩擦遞紙機(jī)構(gòu)</p><p>　　切紙，插紙，推紙機(jī)構(gòu)都采用凸輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)子間隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用槽輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定根據(jù)

14、 ——送紙機(jī)構(gòu)</p><p>　　滾動(dòng)摩擦遞紙機(jī)構(gòu)：由于有平臺(tái)支撐，只需幾個(gè)滾子來(lái)傳送絕緣紙，且用橡膠制作可起到壓住絕緣紙便于切紙，插紙的作用。</p><p>　　鏈動(dòng)傳遞紙機(jī)構(gòu)：與平臺(tái)有所沖突，且難以壓住絕緣紙。使切刀插刀不能正常工作。</p><p>　　故選用滾動(dòng)摩擦遞紙機(jī)構(gòu)</p&

15、gt;<p><b>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定根據(jù)</b></p><p>　　曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是連桿機(jī)構(gòu)的一種，連桿機(jī)構(gòu)的一些傳動(dòng)特點(diǎn)：</p><p>　　1）連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副（因此，連桿機(jī)構(gòu)也稱低副機(jī)構(gòu)）。低副兩運(yùn)動(dòng)副元素為面接觸，壓強(qiáng)較小，故可承受較大的載荷，有利于潤(rùn)滑，磨損較小 ，此外，運(yùn)動(dòng)副元素的幾何形狀較簡(jiǎn)單，便于加工制造。&

16、lt;/p><p>　　2）在連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變，可用改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)使從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。</p><p>　　3）在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線（稱為連桿曲線），其形狀還隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度的改變而改變，從而得到形式眾多的連桿曲線，我們可以利用這些曲線來(lái)滿足不同軌跡的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　此外，連桿機(jī)構(gòu)還可以很

17、方便地用來(lái)達(dá)到增力，擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)等目的。</p><p><b>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定根據(jù)</b></p><p>　　連桿機(jī)構(gòu)也存在如下一些缺點(diǎn)：</p><p>　　1）由于連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過中間構(gòu)件進(jìn)行傳遞，因而傳遞路線較長(zhǎng)，易產(chǎn)生較大的誤差累積，同時(shí)，也使機(jī)械效率降低。</p><p>　　2）在連桿

18、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，連桿及滑塊的質(zhì)心都在作變速運(yùn)動(dòng)，所產(chǎn)生的慣性力難于用一般平衡方法加以消除，因而會(huì)增加機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷，所以連桿機(jī)構(gòu)不宜用于高速運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定根據(jù)</b></p><p><b>　　凸輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是:只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線,就可

19、以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊.</p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn),線接觸,易磨損,所以凸輪機(jī)構(gòu)多用在傳力不大的場(chǎng)合.且不適合高速運(yùn)動(dòng)</p><p>　　因此：切紙，插紙，推紙機(jī)構(gòu)選用凸輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定根據(jù) ——電機(jī)轉(zhuǎn)子間隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)</p>&l

20、t;p><b>　　槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):</b></p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,外形尺寸小,其機(jī)械效率高,并能較平穩(wěn)地、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。</p><p>　　缺點(diǎn)：因傳動(dòng)時(shí)尚存在柔性沖擊,故常用于速度不太高的場(chǎng)合。</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定根據(jù) ——電機(jī)轉(zhuǎn)子間隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)</p

21、><p><b>　　棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：</b></p><p>　　棘輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,運(yùn)動(dòng)可靠;而且棘輪軸每次轉(zhuǎn)過角度的大小可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。</p><p>　　缺點(diǎn)：工作時(shí)有較大的沖擊和噪聲,而且運(yùn)動(dòng)精度較差.所以棘輪機(jī)構(gòu)常用于速度較低和載荷不大的場(chǎng)合。</p><p><b>　　故選用

22、槽輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 </p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙的工作過程 </p><p>　　成卷的絕緣紙經(jīng)過輥?zhàn)颖凰偷焦ぷ髌脚_(tái),切紙機(jī)向下

23、運(yùn)動(dòng),切下絕緣紙,然后返回.絕緣紙?jiān)谙聜€(gè)周期繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),插紙機(jī)向下運(yùn)動(dòng),然后返回,對(duì)折的紙被送到槽內(nèi).電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過六十度,插紙的同時(shí)推紙機(jī)向下運(yùn)動(dòng),把紙推入槽內(nèi).</p><p><b>　　機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</b></p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)算 </p><p>　　切紙、插紙、推紙機(jī)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)</p><p

24、>　　1．凸輪機(jī)構(gòu)類型與基本尺寸的確定</p><p>　　凸輪類型：對(duì)心平底推桿盤行凸輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律：s= 0 (0<δ<90); </p><p>　　s=14-14sin[4/3(δ-157.5)]</p><p><b>　　基圓半徑：55</b></p>

25、;<p><b>　　2、凸輪曲線的計(jì)算</b></p><p><b>　　凸輪曲線參數(shù)方程：</b></p><p>　　x=(r0+s)sinδ+(ds/dδ)cosδ</p><p>　　y=(r0+s)cosδ-(ds/dδ)sinδ </p><p><b>　　

26、凸輪設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凸輪基圓直徑為110mm，推桿行程為27mm,且凸輪轉(zhuǎn)過π弧度時(shí)水平推桿以余弦加速度運(yùn)動(dòng)，后π弧度水平推桿位移不變。</p><p>　　切紙、插紙、推紙機(jī)構(gòu)</p><p>　　由于切紙、插紙兩個(gè)動(dòng)作有先后順序，所以設(shè)計(jì)時(shí)考慮將這兩個(gè)動(dòng)作在兩段獨(dú)立的紙上完成，先切紙，然后傳送到插紙?zhí)?。這樣的設(shè)計(jì)能大大簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，便

27、于制造，降低產(chǎn)品成本。</p><p><b>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　工作平臺(tái)的尺寸設(shè)計(jì): 我們的工作平臺(tái)的長(zhǎng)度為100毫米,其中40毫米用于切紙,40毫米用插紙,多余部分用于放多于的絕緣紙。</p><p>　　輥?zhàn)拥某叽缭O(shè)計(jì): 我們把輥?zhàn)拥闹荛L(zhǎng)設(shè)計(jì)為30毫米,.這樣的話,輥?zhàn)用哭D(zhuǎn)三分之四周可以送紙40毫

28、米。</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)：其主動(dòng)撥盤大徑為40mm,小徑為10mm,圓銷直徑為5mm.槽輪我們?cè)O(shè)計(jì)為4槽，其大徑為86.6mm，小徑為10mm，槽深為33.3mm.這樣可以使的主動(dòng)撥盤工作一圈，從動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)90度</p><p><b>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)確定</b></p><p>　　機(jī)械傳動(dòng)可用來(lái)實(shí)現(xiàn)：</p>

29、<p>　　降低或增高原動(dòng)機(jī)輸出的速度，以適合執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需要；</p><p>　　采用變速傳動(dòng)來(lái)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的經(jīng)常變速要求；</p><p>　　將原動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)距，變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的所需要的轉(zhuǎn)距或力；</p><p>　　將原動(dòng)機(jī)輸出的等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)所要求的，其速度按某種規(guī)律變化的旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；</p><p>　

30、　由一個(gè)或幾個(gè)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)若干個(gè)相同或不同速度的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；</p><p>　　由于受機(jī)體外型，尺寸的限制，或?yàn)榱税踩筒僮鞣奖?，?zhí)行機(jī)構(gòu)不宜與原動(dòng)機(jī)直聯(lián)時(shí)，也需要用傳動(dòng)裝置來(lái)連接。</p><p>　　機(jī)器的工作性能，可靠性，重量和成本，很大程度上也取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的好壞。</p><p>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)確定

31、 ——帶傳動(dòng)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：帶傳動(dòng)是具有中間撓性件的一種傳動(dòng)，所以：1）能緩和載荷沖擊；2）運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪聲；3）制造和安裝精度不象嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格；4）過載時(shí)引起帶在帶輪上打滑。因而可防止其他零件的損壞；5）可增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作條件（可達(dá)15m）。</p><p>　　缺點(diǎn)：1）有彈性滑動(dòng)和打滑，使效率低下和不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比（同步帶傳動(dòng)是靠嚙合

32、傳動(dòng)的，所以可以保持傳動(dòng)同步）；2）傳遞同樣大的圓周力時(shí)，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動(dòng)大；3）帶的壽命較短。</p><p><b>　　應(yīng)用范圍：</b></p><p>　　帶傳動(dòng)的應(yīng)用范圍很廣。帶的工作速度一般為5m/s~25m/s，使用高速環(huán)形膠帶時(shí)可達(dá)60m/s；使用錦綸片復(fù)合平帶時(shí)，可高達(dá)80m/s。膠帆布平帶傳遞功率小于500kW，普通V帶傳遞功率小

33、于700kW</p><p>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)確定 ——齒輪傳動(dòng)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：和其他機(jī)械傳動(dòng)比較，齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)；傳動(dòng)效率高；結(jié)構(gòu)緊湊；功率和速度適用范圍很廣等。</p><p>　　缺點(diǎn)：齒輪制造需要專用機(jī)床和設(shè)備，成本較高；精度低時(shí)。振

34、動(dòng)和噪聲較大；不宜用于軸間距離大的傳動(dòng)等。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足下列兩項(xiàng)基本要求：1）傳動(dòng)平穩(wěn)——要求瞬時(shí)傳動(dòng)比不變，盡量減小沖擊，振動(dòng)和噪聲；2）承載能力高——要求在尺寸小，重量輕的前提下，輪齒的強(qiáng)度高耐磨性好，在預(yù)定使用期限內(nèi)不出現(xiàn)斷齒等失效現(xiàn)象。</p><p>　　故我們選取

35、齒輪作為我們的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸確定</b></p><p>　　我們一共設(shè)計(jì)了4個(gè)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于傳送。如圖上面顯示，尺寸和計(jì)算在下面有具體的表述！</p><p><b>　　數(shù)據(jù)處理及計(jì)算：</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)：發(fā)動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)速較高需減速單獨(dú)

36、的減速系統(tǒng)進(jìn)行減速。</p><p>　　由于發(fā)動(dòng)的轉(zhuǎn)速是９７０ｒ/min，而連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速為80r/min, 其次工作臺(tái)面離地較遠(yuǎn)（約1200mm），可采用皮帶以及齒輪變速。</p><p>　　其中通過皮帶傳送n2=970/3.03=320 r/min</p><p>　　則n5 =n4=（（i2/i3）*(i3/i4）)*n4=80 r/min</p&g

37、t;<p><b>　　齒輪參數(shù)如下表</b></p><p><b>　　小組總結(jié) </b></p><p>　　在這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中，我們小組成員體現(xiàn)出非常優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)合作精神，最后拿出了這個(gè)電子轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)的設(shè)計(jì)方案。雖然我們每個(gè)人負(fù)責(zé)的部分工作量有差別，但大家毫不計(jì)較，認(rèn)真做好工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)。這是一次相當(dāng)愉快的經(jīng)歷，

38、我們感謝組內(nèi)的每一個(gè)成員。同時(shí)，也感謝邱老師為我們提供了這么好的一個(gè)機(jī)會(huì)。</p><p>　　另外,經(jīng)過這次實(shí)習(xí),我真正感受到了實(shí)踐的重要性,有一些想出來(lái)的東西我總是自然而然的認(rèn)為它們正確,等到真正把自己所想的東西造出來(lái)時(shí)才發(fā)現(xiàn),它們根本不能動(dòng),更不用說按給定規(guī)律動(dòng),可見以前的一些東西我掌握的過于淺薄.而且這種設(shè)計(jì)很能考察我們的分析問題、解決問題的能力,以及全方位考慮問題的能力.例如，平行放置的兩導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)方向