飞剪机设计学士学位论文.doc

机械原理 课程设计说明书

设 计 题 目： 飞剪机设计
学 院 名 称： 　 　 　　　　 　
专 业： 　 　
班 级： 　 　　
姓 名： 学 号
指 导 教 师：

2010年 9月 8 日
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宁波工程学院课程设计说明书
目 录
1 设计任务 2
1.1 设计题目 2
1.2 工作原理及工艺动作过程 2
1.3 原始数据及设计要求 2
1.4 设计任务 2
2 系统传动方案设计 3
2.1 原动机类型的选择 3
2.2 主传动机构的选择 3
3 执行机构运动方案的比较与选择 5
3.1 执行机构方案的比较 6
3.2 执行机构方案的确定 7
4　系统总体运动方案的比较分析确定（绘制系统机构运动简图） 8
4.2系统总体运动方案的确定………………………………………………………8
5 拟定工作循环图.................................................................................9
5.1飞剪机构运动循环图（同心式）……………………………………………..9
5.2飞剪机机构运传送动循环图（直线式）.............................................................9
6 机构设计及尺寸计算 10
6.1 传送系统的齿轮设定…………………………………………………………10
6.2传送带设定…………………………………………………………………….10
7 设计心得与体会 11
参考文献 12

一级标题，三号黑体，段前后各0.5行，居中
小五号宋体
1 设计任务
1.1 设计题目
飞剪机
1.2 工作原理及工艺动作过程
能够横向剪切运行中的扎件，在连续扎制线上能剪切扎件的头,尾或将扎件切成规定尺寸。
1.3 原始数据及设计要求
1,原始数据
剪切扎件规格
/（mm*mm）
扎件速度
/（m/s）
重合度
/(mm)
剪切力/KN
工作机主轴转速/(r/min)
法向剪力
侧向剪力
25*25
2
4
300
75
200
20*20
2.5
4
250
60
220
2,设计要求
剪刃在剪切扎件时要随着扎件一起运动，既剪刃应同时完成剪切与移动两个动作，且剪刃在扎件运行方向的瞬时分速度应与扎件运行速度相等可稍大于扎件运行速度（不超过3%），两个剪刃应具有较好的剪刃间隙，为此在剪切过程中，剪切最好做平移运动，即剪刃垂直于扎件表面，剪刃返回时不得阻碍扎件有连续运动，即剪刃空行程不得运动干涉。

1.4 设计任务
1，根据给定的原始数据和工艺要求，构思系统运动方案（多与小组人数）
2，根据选定的系统方案设计出组成改系统的各种机构（小组没人设计一种机构）。画出个机构的运动简图，即机构尺寸计算。
3，根据上面要求的机构尺寸，按比例画出机械系统的运动方案简图及工作循环图。
4，对小组各方案进行评价，选出较优方案。
5，编写设计计算说明书。

2 系统传动方案设计
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2.1 原动机类型的选择
题目已知电动机功率0.55KW、转速为1390r/min，查《机械原理课程设计手册》可以得到电动机的型号为Y801-4其效率为73%。电动机可放在机架的左侧或下侧。
选用Y系列异步电动机，它具有国际互换性。该电动机一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防止灰尘、铁屑或其他杂质物侵入电动机内部之特点，B级绝缘，工作环境温度不超过+40℃，相对湿度不超过95%，海拔高度不超过1000m，额定电压380v, 频率50Hz。适用于无特殊要求的机械上。
同步转速 1500 r/min（4极）、50Hz、380V
电动机型号
额定功率
/kw
满载转速
（r/min）
堵转转距
最大转距
额定转距
额定转距
Y801-4
0.55
1390
2.2
2.2

2.2 主传动机构的选择
本机构原动件为一高速电机,其转速为1390 r/min,但我们所需要的转速是40r/min,所以我们需要设计一个降速机构。减速机构可采用机构为：涡轮蜗杆机构和皮带齿轮机构。对于此减速装置我们采用皮带加齿轮的方法。第一级降速是用皮带减速,减为320r/min。第二级是用齿轮减为40r/min。
我们不采用涡轮蜗杆机构的原因是：涡轮蜗杆只能在一定距离内产生较大的传动比（涡轮轴心固定，蜗杆向前推进），所以不适用于连续不停传动的情况下，而且涡轮从侧面看与齿轮不同的是其中间位置有一定弧度的下凹，对加工而言会产生一定的难度。而且相对齿轮而言，涡轮蜗杆啮合齿轮间的相对滑动速度较大，使得摩擦损耗较大，因而传动效率较低，易出现发热和温度过高的现象，磨损也较严重，会降低整体的使用寿命，而且成本较高，因此我们用多个齿轮的传动来代替涡轮蜗杆的设计。齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。具有传动准确、可靠、运转平稳、承载能力大、体积小、效率高等优点，广泛应用于各种机器中。根据轮齿的形状，齿轮分为：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮、蜗杆。根据主、从动轮的两轴线相对位置，齿轮传动分为：平行轴传动、相交轴传动、交错轴传动三大类。我们本次设计采用的是平行轴传动，它的类型有：外、内啮合直齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构、人字齿轮机构、齿轮齿条机构等。其中，外啮合直齿圆柱齿轮机构是齿轮机构中，最简单、最基本的一种类型。
两传动机构设计分析如下:
（一） 皮带传动设计：
皮带传动设计主要是采用两个半径不一的皮带轮实现。由于皮带上的线速度相等，由r1*v1=r2*v2 有
1390*r1=320*r2;
则r1/r2=32/139
由此，可以见令r1=32mm,r2=139mm
传动比i=139/32

每章内容另起新页书写

3 执行机构运动方案的比较与选择
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3.1 执行机构方案的比较
1）剪切机构的选定
方案一 方案二
移动式剪切机构 双四杆剪切机构

该机构运动轨迹为直线，主动件为水 该机构由2套完全的对称铰链四杆
平移动导杆。剪切时无间隙变化所以 机构组成。两个曲柄能同步运动。
剪切质量较好。 但剪切时做近似平面运动，剪切质
量不好。

方案三、
铰链四杆剪切机构

该机构由两套对称的铰链四杆机构组成，做平移运动，剪切
时剪刃垂直于扎件。

2）夹紧机构的选定
方案一

该机构左右对称，上部由两个斜齿轮组成并且跟主传动的齿轮相连接而运动，下部是凸轮装置。右图为凸轮俯视图。主要负责工作时的夹紧，当凸轮运动到远休止时，夹紧物体。三者速度一样，刀具开始剪切。离开远休止时，松开物体，刀具远离。剪切时该机构和刀具，物体一起做同速运动，利于剪切，保证剪切质量。
方案二

下面两方形物体为该机构夹紧机构，夹紧构建随着刀具下拉剪切而夹紧构件，当刀具上升回原位时其通过铰链机构松弛。

3.2 执行机构方案的确定

剪切机构

剪切机构我选用第一套方案。因为该剪切机构剪切时质量较好，水平位移速度易于控制，并且该机构满足设计要求剪切时与扎件同步运动，垂直扎件剪切。
夹紧机构

夹紧机构我也选择第一套方案。因为该机构更加稳定，夹紧效果更好。夹紧时能随着传送机构和剪切机构同步运动，保证剪切精度。

4　系统总体运动方案的比较分析确定
4.1系统总体运动方案的确定

针对这次设计所要求的扎件规格和要求我们选取了如图所示剪切机构，该机构能在剪切时能随着扎件一起运动且在剪切扎件时剪刃垂直于扎件表明使断面比较平整。而我们所选取的夹紧机构由皮带和两传送带相连主要是为了保证扎件的传送速度保持稳定流畅，能与剪切机构速度运动速度一样，保证其精确度。该机构速度不能过快，一般应小于5m/s，这满足本次的设计要求。这就是我们本次设计的飞剪机。5 拟定工作循环图
5.1飞剪机机构运传送动循环图（直线式）

6 机构设计及尺寸计算
6.1飞剪机构的设定

7 设计心得与体会
这次飞剪机的课程设计我们花了二周，最终能完成这次的课程设计，我们组里每个人都很高兴.
回顾这二周的体验.从查资料到定稿，从理论到实践，组里的每个成员都付出了很多，也成长了很多。这二周不仅巩固了原来的东西，而且学到了很多理论和实际结合的知识和认识到了团队合作的力量.
我主要负责的是飞剪机的飞剪机构设计。第一次有运用所学的知识来实践的机会，即兴奋又有点担忧，怕自己设计不好，不过在组里其他成员的鼓励下最终完成了任务，我很感激他们。这次的设计主要运用AutoCAD软件来画，距离我们大一学习该软件已经有一年，生疏了很多。这次也算一次复习该软件的机会，不得不感慨科技的力量真的强大，原来很复杂的画图变的如此简单，我一定要学好这类软件更好的服务我以后的事业。
机械原理课程设计使很多的人第一次认识到机械设计并最终在以后的日子了创造或者创新出新的机器，为这个社会的文明进步发挥着重要的作用。我们应该珍惜每次的机会。
最后，我要感谢我的老师们，是你们的辛勤指导，耐心启发才使我们能最终完成我们的设计，谢谢。我相信我们在你们的栽培下必定成为祖国未来的栋梁.

参考文献
[1] 孙桓，陈作模．机械原理[M]。北京：高等教育出版社，2006
[2] 牛鸣岐，王保民 。机械原理课程设计手册。重庆大学出版社，2006
[3] 王大康。机械设计综合课程设计。机械工业出版社，2007
[4] 翁海珊。机械原理与机械设计课程实践教学选题汇编。高等教育出版社，2007
[4] 张曙光，傅游。AutoCAD2008. 清华大学出版社，2007

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