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1、毕 业 设 计 题目名称： 自动送料剪板机 学生姓名： 专 业： 机 电 一体 化 指导教师： 职 称： 2011年4月6日- 15 -目 录摘要II1 前 言- 1 -2 设计方案论证- 1 -2.1 方案一：压电振动送料装置- 1 -2.2 方案二：V带轮送料机构- 2 -3 带传动的设计计算- 2 -3.1 失效形式与设计准则：- 2 -3.2 已知条件：- 2 -3.3 设计计算- 3 -3.3.1 确定功率P0- 3 -3.3.2 选取V带型号- 3 -3.3.3 确定带轮基准直径dd1和dd2- 3 -3.3.4 算带速V- 4 -3.3.5 确定带的基准长度LO和实际中心距a-
2、4 -3.3.5 检验小带轮包角1- 5 -3.3.6 确定V带数目- 5 -4 带轮的结构设计及工作原理- 8 -结构设计- 8 -工作原理- 8 -5 结论- 10 -参考文献- 11 -致谢- 12 -摘要：本课题针对硅钢片自动送料装置进行了设计计算，根据设计任务书拟定传动系统的方案，对传动系统进行了总体设计。根据物料的运输要求，硅钢怎自动送料装置采用了变速箱、运输带和槽轮机构的运输方式，由此可对送料装置的速度进行调节，以实现速度的可调性。同时，由于带式输送机是常见的连续动作式运输设备,其输送能力大、调度组织简单、维护方便、营运费用低, 此外它还具有结构简单、运转平稳可靠、运行阻力小、耗
3、电量低、运输距离大，容易实现自动化等特点。而且，由于槽轮机构具有间歇性的运动，因此，可达到硅钢片自动送料剪板自动化的要求。关键字：变速箱；电动机；槽轮机构；传动滚筒；输送机；自动送料Automatic feeding ShearsName：Xiao ZhibinMajor：Mechatronics Tutor：Chen XiaoguiAbstract: The topic for the automatic feeding device silicon design calculations, prepared according to the design task of the book
4、drive program, the general design of the transmission system. According to the transport requirements of materials, how automatic feeding device silicon using transmission, conveyor belts and sheaves of transportation agencies, which feed device can adjust the speed to achieve adjustable speed. At t
5、he same time, as is common in continuous motion conveyor type transport equipment, and its transmission capacity, scheduling organization simple, easy maintenance, low operating costs, in addition it has a simple structure, stable operation and reliable, running resistance, low power , the transport
6、 distance, easy automation and so on. Moreover, since the Geneva mechanism with intermittent movement, therefore, can be achieved silicon steel sheet automatic feed - Shears automation requirements.Keywords: Transmission; motor; Geneva Mechanism; drive roller; conveyor; automatic feeding自动送料剪板机1 前 言
7、制造业是现代文明的支柱之一，其既占有基础地位，又处于前沿关键：它是工业发展的主体，又是国民经济持续发展的基础。而在我国的乡镇企业、私营企业，由于受资金、管理等方面的限制，一般送料装置绝大多数是采用人工手动送料的，且缺乏保护装置，这就造成了“效率低、劳动强度大、事故发生率高”等不好的特点。随着信息科技及市场经济的迅猛发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更为迅速，尤其是随着高新科技日新月异的发展，产品的类型、工艺、外形越来越复杂，精度要求越来越高，再加上企业经营与发展必会面对劳工的短缺，人工成本上要省力化、合理化与自动化的发展趋势，传统的手工送料已经不能满足要求，这时自动送料机就应运而生，在
8、今天现代科学技术的许多领域都可以看到它的身影。什么是送料机呢？顾名思义，送料机就是专门用于粒料、粉料、片状料、带状料等材料的自动化、数控化、精确化的运输机器，是无论是轻工业或是重工业都不可缺少的设备。传统观念中，送料机就是借助机器运动的作用力加力于材料，对材料进行运动运输的机器。近代的送料机发生了一些变化，开始将高压空气、超声波等先进技术用于自动送料技术中。近年来，由于单片机控制技术、检测技术及电力电子技术的发展，作为辅助装置的送料机构自动化水平也越来越高。提高自动化的水平不公可以提高效率和产品的质量，同时也能保证工人的人身安全。而单片机就是实现自动控制重要的一环，它是单片微型计算机的简称。单
9、片机具有集成度高、体积小、成本低、控制能力强等诸多优点。综上所述，在本着节约资金、降低成本、提高生产效率和保障人身安全的科学化、人性化管理的方针下对送料机构进行自动化设计。此设计中，自动送料机控制系统采用以单片机为核心的自动控制棱柱来实现的，这样只需在旧设备上进行自动化改良，能够在提高效率的同时节约资金。2 设计方案论证2.1 方案一：压电振动送料装置设计原理：压电振动送料装置是将压电技术应用于振动输送的一种新型振动送料装置，它利用压电片的逆压电效应产生的振动作为驱动源驱动料槽使之运动，以达到物料的输送的目的。压电振动送料装置，其结构和工作原理都不同于传统的电磁或机械驱动的振动送料装置，因此它
10、具有许多传统振动送料装置所不具备的特点：（1）结构简单，安装和维护更加方便；（2）应用压电片作为驱动源，无需电机、电 磁激振器等驱动装置，也无需轴、杆、皮带等机 械传动部件，结构简单，易于加工制作；（3）改变驱动信号中的幅值、脉宽及频率中 的任意一个，都可以调节输送率，控制参数多， 可控性好；（4）无转动惯性，几乎没有加速和减速过程， 启动、停止迅速，响应性能快；（5）不产生干扰电磁场，也不受电磁干扰信号的影响；（6）在低频率段或超声段工作，噪音小； （7）在共振或亚共振状态下工作，因此能量消耗少；（8）驱动力不足，因此这类装置大多应用于 物料的微量或精量输送。图1为一种直进型压电驱动振动送料
11、装置2.2 方案二：V带轮送料机构设计原理：以张紧的在至少两轮上的带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生的摩擦力来传递运动与动力。特点：（1）有过载保护作用；（2）有缓冲吸振作用；（3）运行平衡无噪音；（4）适于远距离传动；（5）制造、安装精度要求不高，成本低；（6）有弹性滑动使传动比i不恒定；（7）张紧力较大（与啮合传动相比），轴上压力较大；（8）结构尺寸较大、不紧凑；（9）易打滑，带寿命较短；（10）带与带轮间产生摩擦放电现象，帮不适宜高温、易燃、易爆的场合。综合各方面因素考虑，选择方案二作为实施方案。3 带传动的设计计算3.1 失效形式与设计准则：失效形式：（1）打滑；（2）带的疲劳破坏
12、;（3）磨损；（4）静态拉断等。设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度和寿命。3.2 已知条件： 电动机额定功率P=10 KW ，转速n1=1450 r/min ，从动轴转速n2=400 r/min，中心距约为1800 mm ，每天工作24小时。3.3 设计计算3.3.1 确定功率P0 由已知条件，查表3-1可得，KA=1.4 由P0= KA *P得，P0=1.4*10=14 KW表3-1 工况系数KA3.3.2 选取V带型号 根据PO=14 KW ，n1=1450 r/min ，查表后选择SPA型窄V带3.3.3 确定带轮基准直径dd1和dd2 查表3-2可知dd1=100 m
13、m ，大带轮基准直径dd2=（n1/n2）*dd1=（1450/400）*100=362.5 mm ，按标准值取dd2=360 mm ，则实际传动比i实dd2/dd1 =360/100=3.6从动轮实际转速n2实=n1/i实=1450/36=403 r/min从动轮的转速误差率为（403-400）/400*100%=0.75% ，在正负5%以内，为允许值。表3-23.3.4 算带速V V=dd1n1/*1000=*100*1450/60*1000=7.6 m/s ，带速在525 m/s以内，为允许值3.3.5 确定带的基准长度LO和实际中心距a 按结构设计要求初定中心距aO=1800 mm 由
14、LO=2aO+（dd1+dd2）/2+（dd2-dd1）2/4aO 计算可得LO实4331.6 mm 查表3-3取LO=4000 mm 由a=aO+（LO- LO实 ）/2 可得a= 1468.4 mm中心距a的变动范围为amin=a-0.015LO=1800-0.015*4000=1740 mmamax=a+0.03 LO =1800+0.03*4000=1920 mm表33.3.5 检验小带轮包角1 由1=1800-57.30（dd2-dd1）/a得1=171.70取整1=17003.3.6 确定V带数目有，根据dd1=100 mm ，n1=1450 r/min ，查表3-4可知P0=3.
15、28 KW ，且经过计算得功率因数增量PO=KBn1（1-1/Ki）=0.46 KW ，查表3-5可知带长修正系数KL=1.08，查表6可知K=0.98，故有z=3.6，取整z=4表3-4表3-54 带轮的结构设计及工作原理结构设计设计V带轮应满足的要求有：质量小、结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般为6.3 ），以减少带的磨损；各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。带轮轮毂部分通常采用键联接。总装图1填料函；2输送架；3剪板机；4缓冲架；5滚筒； 6送料筒工作原理 卷筒状硅钢片原料放置于送料筒上，经过
16、滚筒且由滚筒与硅钢片挤压产生的磨擦力作为源动力，推动硅钢片向前运动，直到撞上3里面的触点开关，此时剪板机动作，一块成形的硅钢片就出来了，再由输送架送入填料函中，由于填料函的结构问题，成形的硅钢片能够自动叠放。（注：通过调节触点开关的位置，可以改变硅钢片的长度。）V带轮视图输送架视图普通平键10#槽钢生产图见所附CAD图5 结论经过了几个月的学习和工作，我终于完成了自动送料剪板机的设计。从刚开始的明确毕业设计题目到毕业设计方案的确定，再到毕业设计的完成，每一步对于我来说都是新的尝试和挑战。这也是我百大学期间独立完成的最大项目之一。在这段时间里，我学到了很多知识，也有很多的感受：为了完成这次的毕业
17、设计，我开始独立的学习和探索，查看相关的资料和书籍，从只有一个模糊的概念到逐渐清晰的完成毕业设计的构思，使自己的毕业设计逐步完善起来，每一次的改进都使我爱益菲浅。虽然国为缺乏足够的实践经验，导致我的设计并不是很成熟，还有很多的不足之处，但是我付出了自己的劳动，由自己独立完成，这是我引以为豪的地主，且这是我心血的结晶，相信只要经历过的人都能明白个中滋味。对于完成这次毕业设计的过程，我会终生难忘，这次的经历也将使我终身受益。通过这次毕业设计的完成，我明白了设计就是自己不断学习和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有研究的能力就不可能有所突破。参考文献1、谭建荣主编 .图学基础教程 高等教育
18、出版社2、于就泗，齐发主编 .机械工程材料 大连理工大学出版社3、翁其金 .冷冲压技术【M】 机械工业出版社4、刘鸿文主编 .材料力学 高等教育出版社5、申凤琴主编 电工电子核技术及应用 高等教育出版社6、禹加宽、周祥基主编 工程力学 机械工业出版社7、金大鹰主编 机械制图 机械工业出版社8、肖智清主编 机械制造基础 机械工业出版社9、陈庭吉主编 机械设计基础 机械工业出版社10、鲁海斌、谢晖主编 Pro/E野火版实训教程 江西高校出版社11、主编 机械设计手册江西高校出版社致谢在完成毕业设计期间，无论是确定设计方案、收集资料还是完成设计，我都得到了陈老师及助教聂义勇的全力帮助和耐心指导。他们
19、学识渊博、治学严谨且平易近人，是我们学习和生活的榜样，在此我特向陈老师和聂助教表达最崇高的敬意和由衷的感谢。大学几年的生活转眼就要结束了，这几年是我人生中最重要的学习时间。在大学的校园里，我不仅学到了丰富的专业知识，更重要的是获得了终身受用的学习方法和积极的生活态度。母校严谨的学风和老师渊博的知识令我敬佩不已。此时此刻，我衷心的感谢学校全体老师几年来对我的指导和帮助，你们渊博的学识和严谨的治学态度使我得到的不仅是专业知识，更重要的是你们对知识孜孜不倦的追求精神及为人处事的方法。此外，在设计过程中还得到了设计小组成员的鼎力支持，特在此表示感谢最后，再次感谢母校对我的熏陶和各位老师对我的培养和帮助！