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1、姓名: 1)原動件由旋轉(zhuǎn)式電機驅(qū)動;2)每分鐘翻鋼板10次;3)其他尺寸如圖所示;4)許用傳動角 =50;已 知 條 件 鋼 板 翻 轉(zhuǎn) 機 構(gòu) 工 作 原 理 圖 從鋼板T由錕道至左翻板W1開始左翻板W1開始順時針方向轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏左10左右,同時,這個過程中,右翻板也逆時針轉(zhuǎn)動,向鉛垂位置靠近,直至與左板上的鋼板T貼合。(左右兩板幾乎同時運動)左翻板W1與右翻板W2一同轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏右10左右。(左、右兩板夾住鋼板T,這一過程中要防止鋼板T掉落)左翻板W1逆時針折回到水平位置,這一過程中,右翻板W2順時針轉(zhuǎn)動到水平位置。(即:最終狀態(tài)要返回原狀態(tài)) 翻轉(zhuǎn)機的工藝要求圖 機 構(gòu) 運 動
2、 過 程 分 析 共提出8種方案(源文件見“方案設(shè)計(CAD文件) 方案機構(gòu)簡圖”文件夾)最終方案提 出 方 案方 案 比 較 整 機 圖 方 案 設(shè) 計機 構(gòu) 試 驗 臺搭 建 方 案 設(shè) 計參 數(shù) 設(shè) 計 及計 算 3.2.1 兩 套 四 桿 機 構(gòu) 極 位 夾 角 的 確 定 為 了 保 證 交 接 過 程 平 穩(wěn) 可 靠 , 即 為 了 達 到 在 兩 翻 板 夾 持鋼 板 同 時 旋 轉(zhuǎn) 期 間 , 兩 翻 板 基 本 上 能 保 持 同 步 旋 轉(zhuǎn) , 兩 套 四桿 機 構(gòu) 的 極 位 夾 角 必 須 相 同 , 并 且 當 其 值 為 零 時 , 同 步 性 最優(yōu) 。 即 : 1
3、 2 0 方 案 設(shè) 計參 數(shù) 設(shè) 計 及計 算 3.2.2 兩 套 四 桿 機 構(gòu) 尺 寸 的 確 定3.2.5曲 柄 存 在 條 件 及 傳 動 角 的 驗 算注 : 具 體 計 算 及 圖 見 word 方 案 設(shè) 計參 數(shù) 設(shè) 計 及計 算 4.1選 擇 電 機選 擇 專 用 重 復(fù) 短 時 工 作 制 的 電 動 機 :Y系 列 三 相 異 步 電 動 機Y112M-4 4KW YCT YB Z2 YZR YEJ YS JZR2電 機 方 案 設(shè) 計靜 力 學(xué) 分 析 5.1傳 動 比 的 分 配鏈 傳 動 的 傳 動 比 為 1 , 齒 輪 傳 動 的 傳 動 比 為 3.75 5
4、.2減 速 器 71 72 7 72 7141 424 42 41 1.52.25Z di Z dZ di Z d 注 : 具 體 計 算 見 word 方 案 設(shè) 計參 數(shù) 設(shè) 計 及計 算 5.3 翻 板5.3.1左 翻 板 ( 起 板 ) 注 : 具 體 計 算 見 word結(jié) 論 : 設(shè) 計 尺 寸 滿 足 強 度 要 求 5.3.2右 翻 板 ( 隨 板 ) 方 案 設(shè) 計參 數(shù) 設(shè) 計 及計 算 5.4長 連 桿 ( 螺 栓 連 接 ) 注 : 具 體 計 算 見 word 方 案 設(shè) 計參 數(shù) 設(shè) 計 及計 算 5.5 鏈 傳 動5.5.1鏈 齒 輪 強 度 校 核5.5.2鏈
5、條 強 度 校 核 注 : 具 體 計 算 見 word 方 案 設(shè) 計參 數(shù) 設(shè) 計 及計 算 5.6 軸 承 (壽 命 計 算 )結(jié) 論 : 注 : 具 體 計 算 見 word 方 案 設(shè) 計參 數(shù) 設(shè) 計 及計 算 5.7有 限 元 分 析1、 動 力 軸 承 座 板2、 連 桿 注 : 有 限 元 分 析 ( ansys) 的 源 文 件 見 “ 技 術(shù) 設(shè) 計 三 維 模 型 ( ANSYS文件 ) ” 方 案 設(shè) 計動 力 學(xué) 分 析 注 : ADAMS源 文 件 見 “ 技 術(shù) 設(shè) 計 三 維 模 型 ( ADAMS文 件 ) ” 輸 出 曲 線 見 word。 翻 轉(zhuǎn) 臂 與
6、 連 接 臂 、 連 接 臂 與 軸 、 軸 與 連 接 板 之 間 以及 壓 桿 與 桿 頭 為 固 定 副 連 接 ; 連 接 板 與 壓 桿 、 壓 桿 頭 與 曲柄 以 及 曲 柄 與 曲 柄 軸 之 間 為 旋 轉(zhuǎn) 副 連 接 。 整 個 機 構(gòu) 進 行 動力 學(xué) 分 析 時 計 算 每 個 構(gòu) 件 的 重 量 , 且 翻 轉(zhuǎn) 鋼 的 板 重 量 為 0.5 t。 在 曲 柄 與 曲 柄 軸 之 間 施 加 轉(zhuǎn) 速 驅(qū) 動 。 通 過 ADAMS軟 件 對 曲 柄 轉(zhuǎn) 動 一 周 ( 360 ) 時 機 構(gòu) 的 動 力 學(xué) 特 性 進 行計 算 , 得 到 該 翻 轉(zhuǎn) 臂 運 動 角
7、 度 曲 線 和 翻 轉(zhuǎn) 臂 的 角 速 度 分 布曲 線 。 經(jīng) 過 對 鋼 板 翻 轉(zhuǎn) 機 的 單 側(cè) 工 作 機 構(gòu) 的 仿 真 計 算 , 得到 曲 柄 軸 的 最 大 輸 入 扭 矩 為 1.2 tm。 因 減 速 機 輸 出 端 帶 動翻 轉(zhuǎn) 機 左 右 兩 側(cè) 的 工 作 機 構(gòu) 同 時 動 作 , 而 經(jīng) 過 同 樣 計 算 另一 側(cè) 空 載 最 大 輸 入 扭 矩 為 0.25 tm, 所 以 總 扭 矩 應(yīng) 為 1.45 tm。 ADAMS建 模 過 程 : 方 案 設(shè) 計三 維 模 型整 體 效 果 方 案 設(shè) 計三 維 模 型整 體 效 果 方 案 設(shè) 計三 維 模 型
8、爆 炸 圖 方 案 設(shè) 計三 維 模 型傳 動 部 分展 示 方 案 設(shè) 計三 維 模 型傳 動 部 分展 示 方 案 設(shè) 計三 維 模 型電 動 機 傳動 展 示 方 案 設(shè) 計三 維 模 型部 分 零 件展 示 方 案 設(shè) 計三 維 模 型仿 真 結(jié) 果 運 動 中 的 翻 轉(zhuǎn) 機 模 型 : 視 頻 見 “ 技 術(shù) 設(shè) 計 三 維 模 型( Solid Works仿 真 視 頻 ) , 輸 出 曲 線 見 word。 設(shè) 計 總 結(jié) 在 翻 轉(zhuǎn) 機 的 設(shè) 計 過 程 中 , 利 用 三 維 軟 件 做 仿 真 分 析 我 發(fā) 現(xiàn) ,三 維 軟 件 對 復(fù) 雜 機 構(gòu) 進 行 設(shè) 計 具
9、 有 準 確 性 高 和 設(shè) 計 效 率 高 的 優(yōu) 點 ,而 且 仿 真 分 析 對 機 構(gòu) 驗 證 和 安 裝 調(diào) 試 具 有 很 好 的 指 導(dǎo) 作 用 。 設(shè) 計 過 程 中 參 照 的 翻 轉(zhuǎn) 機 , 工 作 可 靠 , 鋼 板 交 接 平 穩(wěn) , 逆向 翻 轉(zhuǎn) 也 沒 問 題 , 能 夠 很 好 的 完 成 翻 板 任 務(wù) 。 由 于 翻 轉(zhuǎn) 機 節(jié) 省 能 源 , 安 全 可 靠 , 后 期 維 護 費 用 低 , 可 以用 在 鋼 廠 中 厚 板 車 間 使 用 , 尤 其 在 翻 轉(zhuǎn) 厚 鋼 板 方 面 有 更 加 突 出 優(yōu)勢 , 能 夠 有 效 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 , 增 強 產(chǎn) 品 競 爭 力 。 系 統(tǒng) 運 行 穩(wěn) 定 、可 靠 , 故 障 點 容 易 查 找 , 維 護 量 小 , 大 大 減 少 人 工 勞 動 強 度 , 延長 設(shè) 備 使 用 壽 命 , 減 少 維 護 量 , 提 高 綜 合 效 益 。