機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-橡膠切割機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、<p><b>　　編號(hào)</b></p><p><b>　　無(wú)錫太湖學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目： 橡膠切割機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì) </p><p>　　信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)&l

2、t;/p><p>　　學(xué) 號(hào)： 　　　　　　　 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： （職稱(chēng)：副教授 ） </p><p>　?。毞Q(chēng)： ） </p><p>　　2013年5月25日</p><p>　　無(wú)錫太湖學(xué)院

3、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p><b>　　誠(chéng) 信 承 諾 書(shū)</b></p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 橡膠切割機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文

4、）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。</p><p>　　班 級(jí)： 機(jī)械97 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： 0923810 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　2013 年 5 月 25 日</p><p><b>

5、　　無(wú)錫太湖學(xué)院</b></p><p>　　信 機(jī)　系 　機(jī)械工程及自動(dòng)化 　專(zhuān)業(yè)</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書(shū)</p><p><b>　　一、題目及專(zhuān)題：</b></p><p>　　1、題目　　橡膠切割機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì) </

6、p><p>　　2、專(zhuān)題　 　</p><p>　　二、課題來(lái)源及選題依據(jù)</p><p>　　本課題是由實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中提出的，并且能夠達(dá)到實(shí)際要求。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橡膠制品的需求和應(yīng)用越來(lái)越廣泛。橡膠切割機(jī)的開(kāi)發(fā)改進(jìn)漸漸被國(guó)家和許多企業(yè)提上日程。由于我國(guó)在這方面的起點(diǎn)比

7、較低，以前橡膠切割機(jī)大多需要從國(guó)外進(jìn)口，我國(guó)的切割技術(shù)長(zhǎng)期處于落后狀態(tài)，但由于近幾年來(lái)需求越來(lái)越大，考慮到經(jīng)濟(jì)及技術(shù)方面的情況，我國(guó)急需改變這種依附進(jìn)口來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)展的現(xiàn)狀。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)切割機(jī)生產(chǎn)廠家也漸漸發(fā)展起來(lái)，技術(shù)也蒸蒸日上，并日臻成熟。在近幾年的切割行業(yè)得到了飛速發(fā)展， 相信在不久的將來(lái)，我們就會(huì)實(shí)現(xiàn)在切割行業(yè)完全依靠自己的目標(biāo)。在這個(gè)背景下提出了此課題。

8、 </p><p>　　三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：</p><p>　?、?了解橡膠切割機(jī)行業(yè)的背景、現(xiàn)狀和發(fā)展歷程； </p><p>　　② 了解電動(dòng)機(jī)和減速器的選型依據(jù)； </p><p>　?、?熟練掌握帶傳動(dòng)的選型及設(shè)計(jì)原理；

9、 </p><p>　?、?熟練掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，受力分析與計(jì)算； </p><p>　?、?掌握熟練使用AUTOcad進(jìn)行的繪制相應(yīng)的圖紙； 四、接受任務(wù)學(xué)生：</p><p>　　機(jī)械97 班 　　姓名 </p><p>　　五、開(kāi)始及完成日

10、期：</p><p>　　自2012年11月12日 至2013年5月25日</p><p>　　六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：</p><p>　　指導(dǎo)教師　　　　　　　簽名</p><p><b>　　簽名</b></p><p><b>　　簽名</b></p&g

11、t;<p><b>　　教研室主任</b></p><p>　　〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕　　　　　　　簽名</p><p>　　系主任 　　　　　　簽名</p><p>　　2012年11月12日</p><p><b>　　摘 要</b></p><

12、p>　　橡膠切割機(jī)是一種常用的機(jī)械裝置，其主要功能是幫助廣大用戶(hù)快速完成切割橡膠，切割效率是人工的十倍以上。如此高效率的橡膠切割機(jī)就是為了橡膠生產(chǎn)企業(yè)專(zhuān)門(mén)制作的，橡膠切割機(jī)產(chǎn)生就節(jié)省了大量的人工費(fèi)用，大大提高了切割效率。</p><p>　　本課題由實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中提出，并且能夠達(dá)到實(shí)際要求。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橡膠制品的需求和應(yīng)用越來(lái)越廣泛。橡膠切割機(jī)的開(kāi)發(fā)和改進(jìn)漸漸被國(guó)家和許多企業(yè)提上日程。以前我國(guó)

13、的橡膠切割機(jī)大多需要從國(guó)外進(jìn)口，切割技術(shù)處于落后狀態(tài)，但由于近幾年來(lái)需求越來(lái)越大，考慮到經(jīng)濟(jì)及技術(shù)方面的情況，我們急需發(fā)展橡膠切割機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)在橡膠切割行業(yè)完全依靠自己的目標(biāo)。因此在這個(gè)大的背景下提出了此課題，即根據(jù)已經(jīng)有的資料，對(duì)現(xiàn)有的橡膠切割機(jī)提出改進(jìn)的方法，并進(jìn)行模擬驗(yàn)算，從而達(dá)到更加實(shí)用和有效的目的。</p><p>　　本文是針對(duì)國(guó)外現(xiàn)有的產(chǎn)品，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。在此次設(shè)計(jì)中，在現(xiàn)有橡膠切割機(jī)材料為前

14、提的條件下，對(duì)帶輪、刀具、齒輪、軸等相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，著重設(shè)計(jì)了帶輪與減速器的配合使用，希望在實(shí)際生產(chǎn)中能有作用，讓此產(chǎn)品更適合工廠和顧客的需求。</p><p>　　最后，希望此次設(shè)計(jì)的橡膠切割機(jī)能到達(dá)預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，并能在實(shí)際的應(yīng)用中取得良好的效果。</p><p>　　關(guān)鍵詞：帶輪；齒輪；刀具；軸；改進(jìn)</p><p><b>　　Abstra

15、ct</b></p><p>　　Rubber cutting machine is a commonly used mechanical devices, its main function is to help the majority of users cut rubber quickly and the efficiency is ten times of labor. The efficie

16、nt rubber cutting machine is specially crafted for rubber manufacturers, it also saves much labor costs and improves the efficiency of cutting greatly.</p><p>　　The topic put forward from the practical appl

17、ication and can reach the actual requirements. With the rapid development of society and economy, the demand and used for rubber products is more and more widely. The developments and improvements of the Rubber cutting m

18、achine is gradually put on the agenda in country and many companies. In our country, cutting technology is bad ,rubber cutting machine need to be imported from abroad in past years for a long time.But in recent years,for

19、 the reason of </p><p>　　The purpose of this article is to improve the existing products in home and abroad.In this article ,the design of cutting machine is on pulley, tool, gears, shafts, and other related

20、 system and focus on the coordinate use of pulley and gear unit to make this product is more suitable for factories and customer needs.</p><p>　　Finally, I hope that the design of the rubber cutting machine

21、can reach the expected design requirements and achive a good results in practical applications.</p><p>　　Keywords: pulley;gearing ;cutter;axle; improve</p><p><b>　　目 錄</b></p>

22、<p><b>　　摘 要III</b></p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　目 錄V</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 背景介紹1</p><p

23、>　　1.2 切割行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景1</p><p>　　1.2.1 切割行業(yè)的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.2 切割行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)3</p><p>　　1.2.3 切割機(jī)發(fā)展存在的問(wèn)題4</p><p>　　1.3 本課題的主要內(nèi)容5</p><p>　　2 傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)6</

24、p><p>　　2.1 總體方案的確定6</p><p><b>　　2.2 電動(dòng)機(jī)6</b></p><p>　　2.2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇6</p><p>　　2.2.2 選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)考慮的因素7</p><p>　　2.2.3 結(jié)論7</p><p><

25、b>　　2.3 減速器7</b></p><p>　　2.3.1 減速器的選擇7</p><p>　　3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1 帶傳動(dòng)的類(lèi)型9</p><p>　　3.2 帶的彈性滑動(dòng)和打滑9</p><p>　　3.3 V帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算9</p>&l

26、t;p>　　3.3.1 確定計(jì)算功率9</p><p>　　3.3.2 選擇V帶的帶型9</p><p>　　3.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速9</p><p>　　3.3.4 確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度9</p><p>　　3.3.5 計(jì)算實(shí)際中心距10</p><p>　　3.3.6 驗(yàn)算

27、小帶輪上的包角10</p><p>　　3.3.7 計(jì)算帶的根數(shù)。10</p><p>　　3.3.8 計(jì)算單根V帶的初拉力最小值10</p><p>　　3.3.9 計(jì)算壓軸力10</p><p>　　3.4 V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.5 V帶傳動(dòng)的張緊、安裝與防護(hù)11</p>

28、;<p>　　3.5.1 V帶傳動(dòng)的張緊11</p><p>　　3.5.2 V帶傳動(dòng)的安裝12</p><p>　　3.5.3 V帶傳動(dòng)的防護(hù)12</p><p>　　4 主要零部件的設(shè)計(jì)13</p><p><b>　　4.1刀具13</b></p><p>　　4.1

29、.1 外形設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.1.2 刀具材料13</p><p>　　4.2 齒輪設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.2.1 整體方案13</p><p>　　4.2.2 齒輪的材料，熱處理及精度14</p><p>　　4.2.3 初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸14</p><

30、;p>　　4.2.4 齒輪的最終選擇16</p><p>　　4.3 主動(dòng)軸18</p><p>　　4.3.1 擬定整體方案18</p><p>　　4.3.2 材料、尺寸的選擇設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.3.3 軸的受力分析與校核20</p><p>　　4.4 從動(dòng)軸23</p>

31、;<p>　　4.4.1 從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)23</p><p>　　4.4.2材料、尺寸的選擇設(shè)計(jì)24</p><p><b>　　4.5 鍵25</b></p><p>　　4.5.1 鍵的選擇25</p><p>　　4.5.2 鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算25</p><p>　　4.

32、6 聯(lián)軸器25</p><p>　　4.6.1 聯(lián)軸器的選擇26</p><p>　　4.6.2 定聯(lián)軸器的品種、形式、規(guī)格（型號(hào)）26</p><p>　　4.6.3 聯(lián)軸器的尺寸、安裝與維護(hù)26</p><p>　　5 減速器箱體設(shè)計(jì)28</p><p>　　5.1 箱體設(shè)計(jì)28</p>

33、<p>　　5.2 減速器附件設(shè)計(jì)29</p><p>　　6 結(jié)論與展望31</p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p&

34、gt;<b>　　1.1 背景介紹</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)首先，是對(duì)學(xué)生四年所學(xué)知識(shí)全面、系統(tǒng)、綜合考察的一次測(cè)試，是大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)導(dǎo)師的指導(dǎo)我們自主進(jìn)行，培養(yǎng)了學(xué)生的自身思考和動(dòng)手能力，讓學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容認(rèn)識(shí)更加深刻，可以讓學(xué)生清楚的認(rèn)識(shí)到自己的不足與劣勢(shì)，以便查漏補(bǔ)缺鞏固知識(shí)。同時(shí)還可以使學(xué)校全面考察了解教學(xué)質(zhì)量，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)工作。其次

35、，這也是訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)研究的過(guò)程，通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使學(xué)生了解科學(xué)研究的過(guò)程，掌握如何收集、整理和利用材料；如何利用圖書(shū)館，檢索文獻(xiàn)資料；如何撰寫(xiě)論文等方法。設(shè)計(jì)過(guò)程中它不僅有教師的指導(dǎo)與傳授，可以減少摸索中的一些失誤，少走彎路，而且直接參與和親身體驗(yàn)了設(shè)計(jì)研究工作的全過(guò)程及其各環(huán)節(jié)，是一次系統(tǒng)的、全面的實(shí)踐機(jī)會(huì)。最后，此次設(shè)計(jì)可以幫學(xué)生更生動(dòng)、更切實(shí)、更深入的把學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，既可以印證學(xué)過(guò)的書(shū)本知識(shí)，又可以學(xué)到許多課

36、堂和書(shū)本里學(xué)不到的活生生的新知識(shí)。同時(shí)，對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)的某一側(cè)面和專(zhuān)題作了較為深入的研究，會(huì)培養(yǎng)學(xué)習(xí)的志趣，這對(duì)大學(xué)生今后該如何選擇確定具體的就業(yè)發(fā)展方向起到了指引性的作用。</p><p>　　本課題由實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中提出，并且能夠達(dá)到實(shí)際要求。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橡膠制品的需求和應(yīng)用越來(lái)越廣泛。橡膠切割機(jī)的開(kāi)發(fā)和改進(jìn)漸漸被國(guó)家和許多企業(yè)提上日程。由于我國(guó)在這方面的起點(diǎn)比較低，以前橡膠切割機(jī)大多需要從國(guó)外進(jìn)口，

37、我國(guó)的切割技術(shù)長(zhǎng)期處于落后狀態(tài)，但由于近幾年來(lái)需求越來(lái)越大，考慮到經(jīng)濟(jì)及技術(shù)方面的情況，我們急需改變這種依附進(jìn)口來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)展的現(xiàn)狀。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)切割機(jī)生產(chǎn)廠家也漸漸發(fā)展起來(lái)，技術(shù)也蒸蒸日上，并日臻成熟。在近30年來(lái)有了飛速的發(fā)展，相信在不久的將來(lái)，我們就會(huì)實(shí)現(xiàn)在橡膠切割行業(yè)完全依靠自己的目標(biāo)。因此在這個(gè)大的背景下提出了此課題，即根據(jù)已經(jīng)有的資料，對(duì)現(xiàn)有的橡膠切割機(jī)提出改進(jìn)的方法，并進(jìn)行模擬驗(yàn)算，從而達(dá)到更加實(shí)用和有效的目的。&

38、lt;/p><p>　　1.2 切割行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景</p><p>　　1.2.1 切割行業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)切割行業(yè)主要有以下幾類(lèi)生產(chǎn)企業(yè)組成1、門(mén)式切割機(jī)；2、小車(chē)式切割機(jī)及割嘴；3、等離子切割電源及割嘴；4、手工焊割炬及焊割嘴等。切割行業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，其產(chǎn)品從單一的手工割炬發(fā)展成為一個(gè)門(mén)類(lèi)較為齊全的產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，我國(guó)門(mén)式數(shù)控切割機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)

39、展尤為迅速。</p><p><b>　　a. 門(mén)式切割機(jī)</b></p><p>　　現(xiàn)代仿形切割仍以門(mén)式數(shù)控切割機(jī)為主，因?yàn)橹挥羞@種數(shù)控切割方式，才能有效地保證切割過(guò)程中的工序完全自動(dòng)化。我國(guó)數(shù)控切割技術(shù)發(fā)展比較晚，但其發(fā)展速度非常快。在八十年代以前，在我國(guó)，板材下料主要是以手工或半自動(dòng)小車(chē)下料為主。進(jìn)入八十年，隨著企業(yè)改革的不斷深入，人們認(rèn)識(shí)到；利用先進(jìn)的切割技

40、術(shù)，不僅是保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，同時(shí)也使得板材利用率大幅度提高。在一些板材用量較大的企業(yè)，由于板材利用率的提高，縮短了數(shù)控切割機(jī)的設(shè)備投資回收期，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，數(shù)控切割機(jī)的市場(chǎng)需求量逐年上升。從而推動(dòng)了我國(guó)切割行業(yè)的飛速發(fā)展。</p><p>　　數(shù)控門(mén)式自動(dòng)焊機(jī)利用焊縫同步跟蹤系統(tǒng)，已成功地運(yùn)用在掛車(chē)變截面底梁的自動(dòng)焊接生產(chǎn)中。使得掛車(chē)變截面底梁由原來(lái)的分段焊接，實(shí)現(xiàn)了一次連續(xù)焊接成形。這樣不

41、僅使產(chǎn)品的焊接質(zhì)量有了很大的提高，而且生產(chǎn)效率成倍提高。目前，已有近十家掛車(chē)生產(chǎn)企業(yè)在使用這一設(shè)備，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。作為一個(gè)有較大市場(chǎng)的新產(chǎn)品，它在今后幾年中會(huì)將得到很大的發(fā)展。</p><p>　　b. 小車(chē)式切割機(jī)及割嘴</p><p>　　小車(chē)式切割機(jī)，作為切割行業(yè)傳統(tǒng)的板材下料設(shè)備，由于操作簡(jiǎn)便、使用靈活等特點(diǎn)，所以在各個(gè)行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。這幾年在技術(shù)上和品種上雖沒(méi)有很大

42、的發(fā)展，但產(chǎn)品質(zhì)量總體趨于穩(wěn)定。在我國(guó)，每年仍有相當(dāng)部分的板材還是采用小車(chē)下料，因此目前市場(chǎng)需求量不會(huì)有很大的波動(dòng)。我國(guó)小車(chē)式切割機(jī)和割嘴生產(chǎn)廠家，大多是一些老企業(yè)，加工設(shè)備比較落后，總體自動(dòng)化程度不高，生產(chǎn)形式仍以單件多工序加工為主，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制。而發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品，均采用自動(dòng)化或半自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。特別是割嘴生產(chǎn)，大多采用自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。因此產(chǎn)品質(zhì)量在生產(chǎn)過(guò)程中得到了嚴(yán)格的控制。各企業(yè)應(yīng)加快設(shè)備更新?lián)Q代，

43、降低勞動(dòng)生產(chǎn)率，不斷開(kāi)發(fā)新品提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前，小車(chē)切割機(jī)市場(chǎng)非?；钴S，為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)，參與競(jìng)爭(zhēng)。一些企業(yè)根據(jù)自身的特點(diǎn)，對(duì)企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)、資金和人員進(jìn)行重組。產(chǎn)品向“專(zhuān)、精、特”方向發(fā)展，并取得了成功。 這幾年，我國(guó)的割嘴生產(chǎn)規(guī)模有了很大的發(fā)展，全國(guó)割嘴年產(chǎn)量約在200多萬(wàn)只，其中每年有幾十萬(wàn)只割嘴出口中東和東南亞地區(qū)。由于割嘴的加工工序較多，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素也很多，所以產(chǎn)品質(zhì)量不易控制。各生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)<

44、/p><p>　　c. 等離子切割電源及割嘴</p><p>　　等離子切割技術(shù)發(fā)展的歷史不長(zhǎng)，但其發(fā)展的速度非?？臁５入x子切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化（和蒸發(fā)），并借高速等離子的動(dòng)量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。等離子切割配合不同的工作氣體可以切割各種氧氣切割難以切割的金屬，尤其是對(duì)于有色金屬（不銹鋼、鋁、銅、鈦、鎳）切割效果更佳；其主要優(yōu)點(diǎn)在于切割厚度不

45、大的金屬的時(shí)候，等離子切割速度快，尤其在切割普通碳素鋼薄板時(shí)，速度可達(dá)氧切割法的5到6倍、切割面光潔、熱變形小、幾乎沒(méi)有熱影響區(qū)。等離子切割發(fā)展到現(xiàn)在，可采用的工作氣體（工作氣體是等離子弧的導(dǎo)電介質(zhì)，又是攜熱體，同時(shí)還要排除切口中的熔融金屬）對(duì)等離子弧的切割特性以及切割質(zhì)量、速度都有明顯的影響。常用的等離子弧工作氣體有氬、氫、氮、氧、空氣、水蒸氣以及某些混合氣體。等 離子切割機(jī)廣泛運(yùn)用于汽車(chē)、機(jī)車(chē)、壓力容器、化工機(jī)械、核工業(yè)、通用機(jī)械、

46、工程機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)等各行各業(yè)。</p><p>　　等離子切割由于切割速度快、熱變形小、表面切口好等特點(diǎn)，因此被廣泛用于25mm以下的碳鋼和各種有色金屬及不銹鋼的切割。由于在等離子切割過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵、粉塵、弧光和噪聲，這會(huì)給整個(gè)工作環(huán)境帶來(lái)一定的污染。目前通過(guò)水下等離子切割和底抽式排氣等除塵方式，使等離子切割產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題得到有效的控制。國(guó)內(nèi)一些知名企業(yè)生產(chǎn)的各類(lèi)數(shù)控等離子切割機(jī)，已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的技

47、術(shù)水平。</p><p>　　隨著等離子精細(xì)切割技術(shù)的快速發(fā)展，精細(xì)圓孔切割技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化集成系統(tǒng)已逐步完善，這樣精細(xì)等離子切割將逐步成為碳鋼中厚板切割的主流，市場(chǎng)需求量將逐年增加。</p><p>　　1.2.2 切割行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　我國(guó)經(jīng)濟(jì)近十年來(lái)的發(fā)展迅速，帶動(dòng)了我國(guó)焊接行業(yè)的發(fā)展。我國(guó)成為世界上消耗鋼材最多的國(guó)家。隨著技術(shù)進(jìn)步焊接結(jié)構(gòu)件在建

48、筑、工程機(jī)械、船舶、交通運(yùn)輸、冶金、石化、電力、壓力容器等行業(yè)得到廣泛的運(yùn)用。切割是焊接成品加工過(guò)程中的首要步驟，也是焊接質(zhì)量的重要保證。利用先進(jìn)的現(xiàn)代切割技術(shù)，不但可以保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)也使得企業(yè)產(chǎn)品的制造成本大幅度下降，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期。新工藝、新技術(shù)的廣泛運(yùn)用，智能化精密切割已成為切割機(jī)具行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。這樣就對(duì)我們切割行業(yè)提出了新的課題和新的設(shè)計(jì)理念。</p><p>　　a.提高

49、切割前工件的準(zhǔn)備質(zhì)量</p><p>　　對(duì)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，材料在切割前必須進(jìn)行表面預(yù)處理。在板材切割過(guò)程中，有大量焊接輪廓線和后道工序標(biāo)記需要進(jìn)行劃線、定位。在板材切割、劃線和焊接過(guò)程中，必須除去表面防護(hù)層和銹跡。這樣才能提高切割速度和焊接質(zhì)量。如果不去除這些防護(hù)層和銹跡，將會(huì)使得切割速度下降，在一些情況下還會(huì)產(chǎn)生切割表面缺陷，而需要修補(bǔ)。在焊接過(guò)程中，還會(huì)導(dǎo)致角焊縫超標(biāo)，造成不可預(yù)測(cè)的變形和以后表面位置偏

50、差，生產(chǎn)代價(jià)昂貴的不良后果。同時(shí)還會(huì)使得表面劃線變得模糊不清。影響了后道工序的正常進(jìn)行。要解決這些問(wèn)題有許多種方法。目前常用的方法，主要是在切割機(jī)上安裝噴砂裝置，這一方法是用細(xì)砂高速?lài)娚湓谇懈睢澗€表面，從而起到清潔金屬表面的作用，在以后的工序中，可以或多或少地起到清潔焊接表面的作用。但現(xiàn)今掌握的噴砂技術(shù)其工作速度只能達(dá)到4m/min，表面清潔率為75%。這一速率只能滿(mǎn)足切割的要求，而目前噴粉劃線、等離子弧劃線和噴墨劃線已達(dá)到了20m/

51、min速度。顯然采用這一方法，已不能完全適應(yīng)高速切割的工藝要求。要掌握一種裝置，使其表面處理的速率與劃線速度相匹配，這樣才能使得生產(chǎn)效率得到提高。目前，國(guó)外已研制出一種高速打磨裝置，使得</p><p>　　b.型鋼切割和空間曲線切割</p><p>　　在現(xiàn)代化的工業(yè)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了大量型鋼焊接方式。型鋼切割成為切割行業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的熱點(diǎn)。近幾年，關(guān)于工業(yè)上型鋼切割的想法和報(bào)道很多。我

52、們這里所指的工業(yè)用型鋼，主要是指變截面，扁球面及球形截面型材。大多數(shù)型鋼切割后將直接用于焊接，因?yàn)樾弯撉懈詈笤龠M(jìn)行表面加工是非常困難的，而且效率低下，質(zhì)量不易控制。但目前所使用的型鋼切割方法，其切割輪廓線的正確性和生產(chǎn)效率，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)代平面切割的水平。目前比較有效的方法是采用機(jī)器人切割方法，通過(guò)離線編程、軟件編程（也可采用示教編程）等方法可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格、不同形狀零件的加工。通過(guò)配備火焰切割系統(tǒng)、等離子切割電源，光纖激光器等切割方法；可

53、實(shí)現(xiàn)多種材質(zhì)的型鋼如（角鋼、槽鋼、H型鋼、球扁鋼）等進(jìn)行空間直線、斜線、曲線及坡口等多種方式的切割。未來(lái)市場(chǎng)前景良好。金屬加工在線關(guān)注行業(yè)技術(shù)發(fā)展。</p><p>　　c.切割工具的改進(jìn)及應(yīng)用</p><p>　　由于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中得到了廣泛地運(yùn)用。原先在板材切割后，很多相貫切割面，需后面多道加工工序，才能得以實(shí)現(xiàn)最終焊接面，現(xiàn)在要求在板材切割過(guò)程中，要求完成這些相貫面的切割，這

54、樣不僅可以減掉多道工序，而且保證了焊接質(zhì)量。等離子切割有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，利用等離子進(jìn)行坡口切割，以經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，變得越來(lái)越重要。因此，許多門(mén)式數(shù)控切割機(jī)上都安裝了等離子坡口切割裝置。在切割過(guò)程中，只需啟動(dòng)與之相關(guān)切割“窗口”，輸入必要切割參數(shù)即可進(jìn)行自動(dòng)切割。等離子割炬有許多電纜和軟管，為了防止這些電纜和軟管在切割過(guò)程中纏繞。目前國(guó)外主要采用“防纏繞技術(shù)”和“柔性切割技術(shù)”，這些技術(shù)的運(yùn)用，使的等離子變坡口切割得以實(shí)現(xiàn)。</p>

55、;<p>　　d. 激光切割技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　自上世紀(jì)七十年代初，激光切割技術(shù)投入生產(chǎn)應(yīng)用以來(lái)，發(fā)展速度非?？?，技術(shù)日趨完善。目前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)這一技術(shù)的運(yùn)用較為廣泛。激光切割機(jī)具有以下特性：采用全封閉防護(hù)，減少粉塵的污染；選用性能優(yōu)越的伺服和絲桿傳動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，高精密滾珠絲杠，低噪音滾珠導(dǎo)軌，高精密軸承；激光束聚焦光斑直徑小，從而加工工件的切縫窄小；采用專(zhuān)業(yè)軟件可隨意設(shè)計(jì)各種圖形或文字

56、即時(shí)加工，加工靈活，操作簡(jiǎn)單、方便；無(wú)接觸切割，切邊受熱影響很小，基本沒(méi)有工件熱變形，切割工件質(zhì)量好，切縫一般不需要二次加工；不受工件外形的影響，激光加工柔性好，可以加工任意圖形，可以切割鈑金、薄板及其他異型材；切割精度高，切縫平滑，切割效率高于其它激光切割機(jī)；可選配高度跟蹤系統(tǒng)，實(shí)時(shí)自動(dòng)對(duì)焦，克服板材不平整現(xiàn)象；可選配專(zhuān)業(yè)，激光功率跟隨切割速度實(shí)時(shí)調(diào)整。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，促使激光切割技術(shù)得到更多廣泛的使用。從現(xiàn)今人們所掌握的各種切割技術(shù)來(lái)

57、看，激光切割技術(shù)無(wú)疑是最好的切割方法。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，加之激光源制造成本的下降，這樣激光切割技術(shù)優(yōu)勢(shì)更為突出。利用激光切割技術(shù)替代火焰和等離子切割，將成為今后切割技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。</p><p>　　1.2.3 切割機(jī)發(fā)展存在的問(wèn)題</p><p>　　切割機(jī)分為火焰切割機(jī)、等離子切割機(jī)、激光切割機(jī)、水切割等?！〖す馇懈顧C(jī)為效率最快，切割精度最高，切割厚度一般較小。等離子切割機(jī)

58、切割速度也很快，切割面有一定的斜度?；鹧媲懈顧C(jī)針對(duì)于厚度較大的碳鋼材質(zhì)。切割機(jī)應(yīng)用目前有金屬和非金屬行業(yè),一般來(lái)說(shuō),非金屬行業(yè)分的比較細(xì)致,像有切割石材的石材切割機(jī),水切割機(jī),鋸齒切割機(jī),切割布料和塑料,化纖制品用的激光切割機(jī),刀片式,切割機(jī),切割金屬材料的則有火焰切割面,等離子切割機(jī),火焰切割機(jī)里面又分?jǐn)?shù)控火焰切割機(jī),和手動(dòng)的兩大類(lèi),手動(dòng)的類(lèi)別有,小跑車(chē),半自動(dòng),純手動(dòng),數(shù)控的有,龍門(mén)式數(shù)控切割機(jī),懸臂式數(shù)控切割機(jī),臺(tái)式數(shù)控切割機(jī),相

59、貫線數(shù)控切割機(jī)等等。</p><p>　　全國(guó)生產(chǎn)切割機(jī)的企業(yè) 40多家，以民營(yíng)、個(gè)體、股份制企業(yè)居多。焊割機(jī)具在2000年的統(tǒng)計(jì)為：門(mén)式切割機(jī)380臺(tái)、小車(chē)式切割機(jī)14650臺(tái)、等離子切割機(jī)10500臺(tái)、焊割炬250 萬(wàn)套，割嘴189萬(wàn)只。我國(guó)數(shù)控切割行業(yè)發(fā)展比較晚，國(guó)內(nèi)有十幾家數(shù)控切割機(jī)生產(chǎn)廠家，每年市場(chǎng)需求量約在 350-400臺(tái)，基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求， 進(jìn)口產(chǎn)品不足

60、市場(chǎng)總量的 10 ％。 目前國(guó)內(nèi)數(shù)控切割機(jī)生產(chǎn)廠家主要有上海伊薩切割機(jī)械有限公司、梅塞爾切割焊接有限公司 (昆山)，他們?cè)诩夹g(shù)上得到了國(guó)外技術(shù)的大力支持，因此產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。而哈爾濱四海數(shù)控設(shè)備有限公司、哈爾濱焊接切割成套設(shè)備有限公司、哈爾濱電機(jī)有限責(zé)任公司機(jī)械電子設(shè)備制造廠、中船總公司船舶工藝研究所、深圳博利昌數(shù)控切割設(shè)備公司、無(wú)錫華聯(lián)焊割設(shè)備廠等企業(yè)，則利用各自企業(yè)自身的優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)上

61、發(fā)展也很快，產(chǎn)品滿(mǎn)足了不同用戶(hù)的需求。我國(guó)切割行業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展打破了焊接與切割之間的傳統(tǒng)界線，其產(chǎn)品已跨接焊接、切割兩大行業(yè)，有很多企業(yè)同時(shí)生產(chǎn)焊接和切割設(shè)備。</p><p>　　切割機(jī)行業(yè)存在問(wèn)題 ：</p><p>　　a. 市場(chǎng)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，表現(xiàn)在互相貶低、互相壓價(jià)、互相挖人； </p><p>　　b. 研發(fā)投入少，或根本沒(méi)有投入；</p>

62、<p>　　c. 在機(jī)械和控制水平上與國(guó)外產(chǎn)品差別不大，但對(duì)國(guó)外控制系統(tǒng)了解不透，只停留在會(huì)應(yīng)用的水平；⑷企業(yè)間沒(méi)有合作，不能聯(lián)合起來(lái)開(kāi)辟市場(chǎng)，比如在配套件的采上企業(yè)集中起來(lái)會(huì)降低成本。</p><p>　　d. 一些技術(shù)含量低的同類(lèi)產(chǎn)品處于低水平、低價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)，使企業(yè)陷入利潤(rùn)極低的狀況，很難再自我發(fā)展。</p><p>　　e. 有較強(qiáng)綜合實(shí)力，能為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，在行業(yè)自律

63、中發(fā)揮積極作用的企業(yè)少。</p><p>　　f. 業(yè)整體協(xié)調(diào)能力差。 </p><p>　　現(xiàn)代切割機(jī)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的運(yùn)用將是多方面的，以上僅是對(duì)現(xiàn)代切割技術(shù),在提高切割工藝水平和提高焊接質(zhì)量等方面，介紹了國(guó)外一些切割技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)態(tài)。今后我們切割行業(yè)還有很多工作要做，如非金屬切割技術(shù)，大功率激光切割技術(shù)，全自動(dòng)切割流水線等項(xiàng)目的研制開(kāi)發(fā)。只有通過(guò)不斷努力，不斷拓寬我們的

64、工作思路，切割行業(yè)將在新形勢(shì)下得到進(jìn)一步的發(fā)展。</p><p>　　1.3 本課題的主要內(nèi)容</p><p>　　本課題的主要內(nèi)容是完成橡膠切割機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，分析其工作原理，根據(jù)我國(guó)的切割要求，完成主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和裝置的裝配設(shè)計(jì)，另外本設(shè)計(jì)是通過(guò)帶傳動(dòng)與減速機(jī)的配合連接實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng)，取代了原有日本減速裝置，將此產(chǎn)品國(guó)有化。</p><p>　　本設(shè)計(jì)需滿(mǎn)足的

65、要求如下：</p><p>　　a. 達(dá)到技術(shù)指標(biāo)所規(guī)定要求，滿(mǎn)足實(shí)際工作需要。</p><p>　　b. 整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　c. 工作時(shí)能盡量減少噪音，設(shè)備外形力求簡(jiǎn)約且美觀。</p><p>　　2 傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 總體方案的確定</p>

66、;<p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的橡膠切割機(jī)的工作原理，是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)有一定傳動(dòng)比的帶傳動(dòng)裝置，再連接到減速機(jī)上，然后通過(guò)聯(lián)軸器將主動(dòng)軸與減速器的輸出軸的連接起來(lái)，帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在從動(dòng)軸上，設(shè)計(jì)一組與主動(dòng)軸相互撮合的齒輪，通過(guò)這組齒輪實(shí)現(xiàn)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸沿相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而再分別帶動(dòng)其上的切割刀具切割橡膠。這樣正好能夠?qū)崿F(xiàn)兩根軸和兩根刀具的反向旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　圖2.1 原理

67、圖</b></p><p>　　由圖可知，該設(shè)備原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，減速裝置為減速器加帶帶傳動(dòng)的配合連接使用，工作機(jī)為刀具切割設(shè)備。傳動(dòng)裝置為斜齒輪，軸承為了抵消斜齒輪的軸向力，初步選用角接觸球軸承。 </p><p><b>　　2.2 電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　2.2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p&g

68、t;　　根據(jù)用途選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)</p><p>　　切割刀具所需的最大功率</p><p>　　查表[13]2-1取，帶傳動(dòng)效率1=0.95，減速器效率2=0.68，聯(lián)軸器效率3=0.99，得電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)間的總效率為</p><p>　　總=123=0.95*0.682*0.99=0.64</p><p><b>　　選

69、擇電動(dòng)機(jī)功率</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需工作效率為：</p><p>　　P0= Pw/總=0.67/0.64 Kw=1.04Kw</p><p><b>　　主動(dòng)軸的工作轉(zhuǎn)速為</b></p><p>　　由表[13]2-2可知帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i帶=2～4，兩級(jí)減速器傳動(dòng)比i齒=8～40，則總傳動(dòng)比

70、范圍為：</p><p>　　i總=i錐i齒=（2～4）*（8～40）=16～160</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為204.8～2048r/min</p><p>　　2.2.2 選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)考慮的因素</p><p>　　1） 必須考慮到現(xiàn)場(chǎng)能源的供應(yīng)情況。在有電源的情況下盡量選擇電力驅(qū)動(dòng)，因?yàn)樗某杀镜?、操作控制方便，機(jī)械活動(dòng)范

71、圍廣。</p><p>　　2） 必須考慮到原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作制度與工作機(jī)相匹配。如紡織機(jī)械上用電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用連續(xù)的工作制，而起重機(jī)械上用的電動(dòng)機(jī)應(yīng)根據(jù)起重機(jī)工作的頻繁程度選相應(yīng)的工作制。</p><p>　　3） 必須考慮到工作機(jī)對(duì)原動(dòng)機(jī)提出的啟動(dòng)、過(guò)載、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、調(diào)速和控制等方面的要求。</p><p>　　4） 必須考慮到工作環(huán)境的因素。如防爆、防塵、防腐蝕

72、等。</p><p>　　5） 必須考慮工作可靠，操作簡(jiǎn)易，維修方便。</p><p>　　6） 為了提高機(jī)械系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，必須考慮經(jīng)濟(jì)成本：包括初始成本和運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)成本。</p><p><b>　　2.2.3 結(jié)論</b></p><p>　　結(jié)合以上原動(dòng)機(jī)的各種選擇要求，我選定設(shè)計(jì)中的原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)?？紤]到電動(dòng)機(jī)的

73、選用原則以及電動(dòng)機(jī)的成本和橡膠切割機(jī)的設(shè)計(jì)要求，我最后決定選用實(shí)用又廉價(jià)的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)中的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90L-6，額定功率為1.1kw，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為910r/min，極數(shù)為3，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩為2.0，最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩為2.0，質(zhì)量為23kg。但根據(jù)實(shí)際需求，還需將該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。 </p><p><b>　　2.3 減速器</b></p><p>　　2

74、.3.1 減速器的選擇</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般不自行設(shè)計(jì)減速器，可以根據(jù)市場(chǎng)上減速器進(jìn)行選擇。 本文選用F系列減速機(jī)。該減速機(jī)的特點(diǎn)有：</p><p>　　1、 平行輸出、結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞扭矩大、工作平穩(wěn)、噪音低、壽命長(zhǎng)。</p><p>　　2、 該產(chǎn)品是結(jié)合國(guó)際技術(shù)要求制造，具有很高的科技含量。</p><p>　　3、 節(jié)省

75、空間，可靠耐用，能耗低，承載過(guò)載能力高，性能優(yōu)越。</p><p>　　4、 經(jīng)過(guò)精密加工，使軸具有很好的平行度和定位的精度。</p><p>　　5、 具有多種安裝方式：底座安裝、空心軸安裝、法蘭安裝、扭力臂安裝。</p><p>　　6、 二級(jí)傳動(dòng)效率平均達(dá)95%。</p><p><b>　　圖2.2 減速器</b>

76、;</p><p>　　根據(jù)上文敘述，本文選用的減速器型號(hào)為FA76-Y 1.1-4P-35.5-M6，傳動(dòng)比。</p><p><b>　　3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的基本組成為帶輪（主動(dòng)輪和從動(dòng)輪）和傳動(dòng)帶。當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用皮帶輪和傳動(dòng)帶間的摩擦和嚙合作用，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)帶傳遞給從動(dòng)

77、輪。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，價(jià)格低廉和緩沖吸震等特點(diǎn)，在近代機(jī)械中廣泛發(fā)展。 </p><p>　　3.1 帶傳動(dòng)的類(lèi)型</p><p>　　按工作原理不同，帶傳傳動(dòng)可分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙合型帶傳動(dòng)。在摩擦型帶傳動(dòng)中，可分為平帶傳動(dòng)、圓帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)。</p><p>　　3.2 帶的彈性滑動(dòng)和打滑</p><p>　　傳

78、動(dòng)帶在受到拉力作用時(shí)會(huì)發(fā)生彈性變形。在小帶輪上，帶的拉力從緊邊拉力逐漸低到松邊拉力，帶的彈性變形量逐漸減少，因此帶相對(duì)與小輪向后退縮，使得帶的速度低于小帶輪的線速度；在大帶輪上，帶的拉力從松邊拉力逐漸上升為緊邊拉力，帶的彈性變形量逐漸增加，帶相對(duì)與大帶輪向前伸長(zhǎng)，使得帶的速度高于大帶輪線速度。這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的微小滑動(dòng)，稱(chēng)為傳動(dòng)帶的彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)總是存在，不可避免的。</p><p>　

79、　帶與帶輪之間由于功率過(guò)大，而發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，稱(chēng)為打滑，打滑可以避免的，在機(jī)械傳動(dòng)種種起到過(guò)載保護(hù)的作用。</p><p>　　3.3 V帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.3.1 確定計(jì)算功率</p><p>　　首先確定本文的帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i=2</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7查得工作情況系數(shù)，故</p>

80、<p>　　3.3.2 選擇V帶的帶型</p><p>　　根據(jù)、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-11選用A型。</p><p>　　3.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速</p><p>　　初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6和表8-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑。</p><p>　　驗(yàn)算帶速。按公式驗(yàn)算帶的速度</p>

81、<p><b>　　因?yàn)?，故帶速合適。</b></p><p>　　計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)公式，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-8，圓整為。</p><p>　　3.3.4 確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p><b>　　根據(jù)，初定中心距。</b&g

82、t;</p><p>　　計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p>　　3.3.5 計(jì)算實(shí)際中心距</p><p><b>　　根據(jù)</b></p><p><b>　　中心距變化范圍為。</b></p>&

83、lt;p>　　3.3.6 驗(yàn)算小帶輪上的包角</p><p>　　3.3.7 計(jì)算帶的根數(shù)。</p><p>　　計(jì)算單根V帶的額定功率。由和，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a得。</p><p>　　根據(jù)，和A型帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4b得,</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-5的，表8-2得，于是</p><p&

84、gt;<b>　　計(jì)算V帶的根數(shù)</b></p><p><b>　　取2根。</b></p><p>　　3.3.8 計(jì)算單根V帶的初拉力最小值</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以</p><p>　　應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。</p><p>

85、;　　3.3.9 計(jì)算壓軸力</p><p><b>　　壓軸力最小值為</b></p><p>　　3.4 V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)V帶輪的基準(zhǔn)直徑和帶輪輪速等已知條件，確定帶輪材料為HT200；帶輪基準(zhǔn)直徑，采用腹板式帶輪；輪槽截面尺寸參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-10進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于大帶輪，因同時(shí)，則大帶輪采用孔板式帶輪，其與減速器

86、相連。</p><p>　　繪制帶輪零件圖如下：</p><p><b>　　圖3.1 小帶輪</b></p><p><b>　　圖3.2 大帶輪</b></p><p>　　3.5 V帶傳動(dòng)的張緊、安裝與防護(hù)</p><p>　　3.5.1 V帶傳動(dòng)的張緊</p&g

87、t;<p>　　V帶傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，會(huì)因?yàn)閹У乃苄宰冃魏湍p而松弛。為了保證帶傳動(dòng)正常工作，應(yīng)定期檢查帶的松弛程度，采取定期改變中心距的方法來(lái)調(diào)節(jié)帶的初拉力，使帶重新張緊。</p><p>　　3.5.2 V帶傳動(dòng)的安裝</p><p>　　帶輪的軸線應(yīng)相互平行，各帶輪相對(duì)應(yīng)的V型槽的對(duì)稱(chēng)平面應(yīng)重合，誤差不得超過(guò)。多跟V帶傳動(dòng)時(shí)，為避免各根V帶的載荷分布不均，帶的配組公差

88、應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)（參見(jiàn)GB/T 13575.1—92）。</p><p>　　3.5.3 V帶傳動(dòng)的防護(hù)</p><p>　　為安全起見(jiàn)，帶傳動(dòng)應(yīng)置于保護(hù)罩之內(nèi)，使之不能外露。</p><p>　　4 主要零部件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1刀具</b></p><p>　　4.1.1

89、 外形設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)廠家的生產(chǎn)實(shí)際要求，設(shè)定刀具的角速度為77°/s。最大切割力為5KN。另外綜合已有的資料和經(jīng)驗(yàn)，初步確定刀具外形如下圖所示：</p><p><b>　　圖4.1 刀具</b></p><p>　　4.1.2 刀具材料</p><p>　　刀具除刀尖的部分外主要起支撐連接的作

90、用，因此可以使用普通的45號(hào)鋼。而對(duì)于刀尖部分，切割橡膠受沖擊載荷較小，但要求有高的耐磨性，可選用cr12鋼。Cr12鋼是一種應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼，高碳、高鉻類(lèi)型萊氏體鋼，具有較好的淬透性和良好的耐磨性。SKD—11是一種高碳高鉻合金工具鋼，熱處理后具有很高的硬度磨性，并具有淬透性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，適宜制做高精度長(zhǎng)壽命冷作模具及熱固成型塑料模具。國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)冷作模具鋼Cr12MoV 鋼化學(xué)成分（GB/T 1299—2000）ω/％ C

91、 Si Mn Cr Mo P S V 1.45~1.70 ≤0.40 ≤0.35 11.0~12.50 0.40~0.60 ≤0.030 ≤0.030 0.15~0.30 性能： 高碳、高鉻類(lèi)型萊氏體鋼，具有良好的淬透性，截面尺寸在400mm以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火時(shí)體積變化小。其碳含量比Crl2鋼低很多，且加入了鉬、釩，因此，鋼的熱加工性能、沖擊韌性和碳化物分布都得到了明顯改善。 用途： 用于制造斷面較大、形狀復(fù)雜、

92、耐磨性要求高、承受較大沖擊負(fù)荷的冷作模具，如冷切剪刀、切邊模、滾邊模、量規(guī)、拉絲模、</p><p>　　綜上所述，本文選定切割刀具的刀尖材料為模具鋼Cr12MoV。</p><p><b>　　4.2 齒輪設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.2.1 整體方案</p><p>　　由于齒輪和刀具都是安裝在軸上，它們具有

93、相同的中心距，并且具有相同的角速度。另外根據(jù)題目實(shí)際的要求，兩切割刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)是同步的，所以?xún)升X輪的分度圓直徑要相同。于是本文設(shè)計(jì)的兩個(gè)齒輪應(yīng)該是相同的。</p><p>　　4.2.2 齒輪的材料，熱處理及精度</p><p>　　1、因在工作條件完全相同的條件下，斜齒輪傳動(dòng)可比直齒輪傳動(dòng)獲得較小的傳動(dòng)尺寸，即斜齒輪傳動(dòng)比直齒輪傳動(dòng)具有較大的承載能力，于是本論文選用斜齒圓柱齒輪。</

94、p><p>　?。?） 齒輪材料及熱處理</p><p>　　材料： 選用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度190HB 取齒輪齒數(shù)Z=48</p><p><b>　　（2） 齒輪精度</b></p><p>　　按GB/T10095－1998，齒輪精度選擇7級(jí)</p><p>　　4.2.3 初步設(shè)計(jì)齒輪傳

95、動(dòng)的主要尺寸</p><p>　　按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) </p><p><b>　　按有如下公式計(jì)算</b></p><p>　　確定公式中的各參數(shù)數(shù)值</p><p>　　1、試選Kt=1.6</p><p>　　2、查課本圖10-30 查課本的式 選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433&l

96、t;/p><p>　　查課本圖10-26 CHADC查得，，所以</p><p>　　4、由課本公式10-13計(jì)算齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　N=60nj =60×12.8×1×8×300×10=0.18×h</p><p>　　5、齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=955

97、0P/n=9550×0.67×1000/12.8=499883N·mm</p><p>　　6、由課本表10-7 查得查得齒寬系數(shù)Φd=0.4</p><p>　　7、由表10-6 查得查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　8、由課本圖10-21（d）按齒面硬度查得齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>

98、　　9、取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　10、接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，應(yīng)用公式10-12得:</p><p>　　[σH]=（540+540）/2MPa=540MPa</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　試計(jì)算齒

99、輪分度圓直徑</p><p><b>　　2、計(jì)算圓周速度</b></p><p>　　3、計(jì)算齒寬b和模數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算齒寬b</b></p><p><b>　　計(jì)算摸數(shù)m</b></p><p><b>　　初選螺旋角

100、=15</b></p><p>　　4、計(jì)算齒寬與高之比</p><p><b>　　齒高 </b></p><p><b>　　5、計(jì)算縱向重合度</b></p><p><b>　　6、計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b&

101、gt;　　使用系數(shù)=1.5</b></p><p>　　根據(jù)v=0.09m/s，7級(jí)精度，由課本圖10-8查表得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.07</p><p>　　查課本由表10-3 得KHα=KFα=1.2</p><p>　　查課本由表10-4 得KHβ=1.186,</p><p>　　由圖10-13得 KFβ=1.35</p

102、><p>　　故載荷系數(shù)K=Ka Kv KHαKHβ=1.5×1.07×1.186×1.2=2.28</p><p>　　7、實(shí)際載荷系數(shù)校正分度圓直徑</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　8、計(jì)算模數(shù)</b></p><

103、;p><b>　　按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　1、計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　K=Ka Kv KFαKFβ=1.5×1×1.35

104、5;1.2=2.43</p><p>　　2、根據(jù)縱向重合度ε=1.022，查得螺旋角影響系數(shù)Yβ=0.76</p><p><b>　　3、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p>　　4、查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y</p><p>　　由課本由表10-5得：</p><p><b>

105、　　齒形系數(shù)</b></p><p><b>　　應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p>　　5、查課本圖10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限：</p><p>　　σfe=380MPa</p><p>　　6、查課本由圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)：</p><p>　　7、計(jì)算彎曲疲勞許

106、用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)得：</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，?。?mm，以滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度</p><p>　　4.2.4 齒輪的

107、最終選擇</p><p>　　根據(jù)上文的計(jì)算分析，結(jié)合設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，本文選擇SH斜齒齒輪。</p><p>　　與直齒輪傳動(dòng)相比，斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)為：</p><p>　　嚙合性能好，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。</p><p>　　重合度大，降低了每對(duì)齒輪的載荷，提高了齒輪的承載能力</p><p>　　不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)

108、少</p><p><b>　　圖4.2 齒輪</b></p><p>　　圖4.3 齒輪規(guī)格表</p><p>　　圖4.4 齒輪型號(hào)表</p><p>　　圖4.5 齒輪形狀表</p><p>　　圖4.6 齒輪中心距表</p><p>　　從以上資料中查得本文所選用的

109、一對(duì)撮合斜齒輪是SH2-90R和SH2-90L。</p><p>　　中心距 a=186.35mm 所以刀具設(shè)計(jì)的中心距也是186.35mm。</p><p><b>　　齒寬b=25mm</b></p><p><b>　　螺旋角β=15°</b></p><p><b>　　

110、法向壓力角20°</b></p><p>　　齒輪分度圓直徑d=186.35mm</p><p>　　圖4.7 齒輪 </p><p><b>　　4.3 主動(dòng)軸</b></p><p>　　4.3.1 擬定整體方案</p><p>　　根據(jù)

111、需要，確定本次軸為階梯軸。在主動(dòng)軸的左端，左端軸承，圓柱斜齒輪依次從軸的左端向右安裝，在最左端處通過(guò)聯(lián)軸器與減速機(jī)再通過(guò)帶輪與電動(dòng)機(jī)相連。在主動(dòng)軸的右端，刀具，右端軸承依次從軸的右端向左安裝。</p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)圖如下:</b></p><p><b>　　圖4.8 主動(dòng)軸</b></p><p>　　4

112、.3.2 材料、尺寸的選擇設(shè)計(jì)</p><p>　　選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查課本第370頁(yè)表15-3取，</p><p><b>　　A0=112</b></p><p>　　2、 主動(dòng)軸上功率P1=0.7kw，轉(zhuǎn)速n1=12.8rpm，T1=522266N·m</p><p>　　3、 初

113、定軸的最小直徑：根據(jù)課本第370頁(yè)式15-2得</p><p>　　4、 根據(jù)軸向定位的要求具體確定主動(dòng)軸上各段軸的直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　軸的最左端要求與減速機(jī)的相連，該軸段通過(guò)減速機(jī)，并在減速機(jī)的左端通過(guò)聯(lián)軸器連接固定。取d1=44mm，l1=84mm。</p><p>　　連接固定齒輪的第二階梯軸，該軸段的直徑要與前面選用齒輪相配合。齒輪的右端通過(guò)

114、軸肩定位，左端通過(guò)套筒固定。為了使穩(wěn)定連接，此處采用過(guò)盈配合。取d2=48mm，l2=72mm。</p><p><b>　　圖4.9 齒輪套筒</b></p><p>　　用于安裝軸承的第三段階梯軸。和該軸段配合的軸承選用UCPA210形軸承。軸承右端通過(guò)軸肩定位。左邊軸肩起著定位齒輪的作用。取d3=50mm，l3=60mm。</p><p>

115、;　　主要起連接、支撐作用的第四段階梯軸。該軸段的左端軸肩用于定位軸承。取d4=64mm，l4=193mm。</p><p>　　用于安裝刀具和調(diào)整刀具距離的套筒的第五段階梯軸。為了安全，本文設(shè)計(jì)了刀具套，兩端的距離調(diào)整套筒可以根據(jù)刀具套定位，并通過(guò)刀具套調(diào)整兩刀具間距離。如下圖所示。取d5=70mm，l5=130mm。</p><p>　　圖4.10 刀具套筒</p>&l

116、t;p>　　起連接、支撐作用的第六段階梯軸。該軸段的右端軸肩用于定位軸承。取d6=64mm，l6=43.5mm。</p><p>　　軸的最右端用于安裝軸承。此處選用UCPA209形軸承。該軸承通過(guò)左端的軸肩定位。該類(lèi)軸承的外形圖如下所示。取d7=45mm，l7=44mm。</p><p><b>　　圖4.11 軸承</b></p><p&

117、gt;　　4.3.3 軸的受力分析與校核</p><p>　　作用在齒輪上的圓周力為： </p><p><b>　　軸向力為：</b></p><p><b>　　徑向力為：</b></p><p>　　求垂直面的支承力： </p><p>　　求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩

118、圖： </p><p><b>　　求水平面的支承力：</b></p><p>　　求水平彎矩，并繪制水平彎矩圖：</p><p><b>　　求合成彎矩圖：</b></p><p>　　求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩：</p><p>　　其當(dāng)量彎矩為：（取折合系數(shù)）</p&