资源描述
购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 翻板装置中各数据计算 一、双臂曲柄摇杆式翻板机设计 述 翻板机是中厚板车间精整工段不可缺少的辅助设备之一。其作用是将钢板翻转180，用来检查钢板上、下表面的质量。本次钢坯火焰清理机设计中，对钢板上、下两表面进行清理，采用的翻板机构为双臂曲柄摇杆式翻板机构。双臂曲柄摇杆式翻板机由电机、减速机、曲柄连杆机构组成。电机、减速机提供低速大扭矩的动力，由两个曲柄连杆机构分别带动翻板臂和接板臂的旋转，从而实现翻板的动作。 作原理和结构特点 图 机经减速机减速后，由减速机的低速轴分别带动两套曲柄四连杆机构，两个曲柄 一定的角度位置差，两摇杆轴上有若干个翻板臂和接板臂。低速轴带动曲柄做逆时针转动，曲柄 杆 时曲柄 杆 了满足空载启动，在初始位置翻板臂（送料拨杆）先向下偏转 5，接板臂也位于水平面以下偏 5，翻板臂逆时针旋转托起钢板直到与水平位置成 85，与此同时，接板臂（接料拨杆）由水平位置顺时针旋转处于与翻板臂平行和接近平行的位置。然后两臂加持 钢板一起转动，开始钢板的交接（如图 2）。当它们共同转过 10后，翻板臂开始返回到水平位置。此时接板臂也托起钢板返回，当处于水平位置时，钢板落到辊道上，完成 180翻面。而此时接料臂仍继续向下偏转 5，最后再回到水平位置。从而完成一次翻板，完成一次翻板的时间是 21s。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 图 动角度初始位置图 图 送位置角度 图 结构特点： 1、 两翻臂的摆动角度 100，从水平线下 5摆到过垂直位置 5，当减速器输出轴的曲柄回转 360，通过两连杆带动两摇杆在 105 来回摆动一次，两翻臂则在 100来回摆动一次，两曲柄相位差 22 8 14，故主动翻臂以 动托起钢板到 85时，从动翻臂摆动 100过垂直线 5。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 2、 翻臂的摆动是由曲柄通过连杆、摇杆、撑杆在翻臂中部撑起而动，翻臂轴不承受翻板扭矩，可以做得较小，两翻臂轴就可以靠的很近（因为最大钢板厚 300 600 3、 翻转钢板时由于接送拨杆有 10左右的平行移动过程，所以交接平稳，不产生冲击 4、 在翻臂上安装自由转动的小托辊，当钢板没有到规定位置（翻臂止挡处）而翻板时，当翻臂稍成倾角，钢板就会平稳而轻快地滚移 到位，避免了很大冲击和噪声的产生。 构尺寸确定 1、两套四杆机构极位夹角的确定 两套四杆机构用 图 图 套四杆机构极位夹角 图 因为钢坯交接过程中，要平稳可靠，两翻转臂加持钢板需同时旋转，并基本保持同步旋转。故两套四杆机构的极位夹角（如图 须相同，并且当其值为零时，没有机会运动，同步性最优。、即： 1= 2=0 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 图 套连杆机构的极位夹角 图 二、机构尺寸确定 在设计中，由于场地等因素的限制，可预先确定 h。即两套四杆机构的机架长度 一套四杆机构尺寸的确定 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 图 一套四杆机构极限位置 图 预先确定摇杆长度 据 =0，机架长度 而求得其余杆件的尺寸。 在图 5中， =B1=b1+1=2a1, =2c1/ /2),所以 a1=c1* /2),设 图 5中可以求得 2 1/2 c1*2 21 取值 000=50000 =105 （在设计中，由于场 地等因素的限制，可预先确定 ，即两套四杆机构的机架长度 故 a1=c1* /2)=555 连杆 2- (c1*2 12 =1 = (2)12 =买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 二套 四杆机构尺寸的确定 图 二套四杆机构极限位置 图 按照确定第一套机构尺寸同样的方法，可方便的求得第二套机构尺寸。 预先确定 002=500 a2=555（ 2） 2+2=5024.9 212=2=柄存在条件及传动角的验算 当两套四杆 机构的尺寸确定以后，还要进行曲柄存在条件及传动角大小的验算。曲柄存在条件是 :曲柄为最短杆；机构中最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和 验算两套机构杆的尺寸：曲柄 a1,杆 b1,杆 c1,架杆 d1, a1+c1+a2+c2+ a1+55+596.4 c1+00+a1+合要求 a2+55+579.9 c2+00+a2+合要求 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 传动角的验算如下（见图 图 动角的极限大小 图 7当曲柄 b2+d+a)2/2b2+/2若电动机力矩变化不大，为了提高效率，传动角应尽量在 90附近一般 150， 30。代入第一套数据 150、 150、均满足要求 三套机构尺寸 根据场地的条件限制，取定 30000200翻板臂整长为2400当手臂处于水平时，支撑杆与翻臂垂直或接近垂直时受力最大，设定角 0。 2/2=800 2O =400 1/2=（ 140021/2=2O +642 摇杆摆角及板臂（以下简称拨杆）下偏角的选取原则 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 根据翻板机的工作特性，为满足两拨杆在一定角度范围内（一般在 85 基本上能同步旋转，除按上节介绍的方法设计外，还应正确地选择及，和不能随意选取，事实上它们之间存在有某种联系， 现推导如下，如图 臂的极限位置图 假设工艺要求两拨杆在角度处开始交接钢板，此时送料拨杆 1 所转过的角度为 +2 左侧接料拨杆所转过的角度为 由工作原理我们 知道，当两拨杆开始钢板交接时，它们所转过的角度相等。 即： 2 由上面三式可得 +2 = 由图可知 = -180 -( 整理以上式子，可知 90 外，为保证两拨杆至少在 85位置开始钢板交接，即 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 95 2 可以用 1、 2俩式来确定及的大小。 三 、 整个曲柄连杆机构的载荷计算 3.1 荷和大小计算 为简化计算，只考虑钢板的荷载（钢板重 24吨），其它构件的荷载忽略不计 ，也不考虑加速度引起的动负荷。 由于 前面一套的数据就可以把另外一套的数据确定。除了 根据布局不同选取的长度不同外，其它的数据都是一样。 转臂是往下转 5脱离钢板以后再通过 翻臂一个向上的力托起钢板使其翻转。由 5到刚接触钢板的零界图可以知道 垂直的往上顶的时候所受到的荷载是最小的。 如下图： 图 部受力和机座分布示意图 如图 直翻转臂和钢板计算。 连杆需要较高的屈服强度，综合性能需求选 45号钢做连杆材料。 699纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 标准规定的 45 钢 经 850 正火、 840 淬火、 600 回火，达到的性能为屈服强度355 = s/n,n 为安全系数，取 5，则满足要求。 连架杆 算过程如下 ： 荷： F A F/ = s/ 取 , s=355 得到 = 1 F=24 10310N/40000N, A71240000=1 d 80 杆 载荷和 大小计算 ： 根据 所示可以知道两机座之间的距离是 2460翻臂轴中心孔的距离是 600 算出 G 的距离： 200-（ 1230=270据图上的受力分析可以知道摇杆 的受力情况。利用三角形相似定理可得到连架杆作用在上面的力为 24000N，垂直摇杆 力为 F=24000 10270 一边 5 套相同的 力 F 除 5 得到单个力为 抗扭截面模量 D /16 T / L / 1400 ( D /16) 355 5 D （ 1400 16）（ * = D 取 30 根据力矩守恒有 2 2得到 抗扭截面模量 D /16 T / L / 则有 16 2 700 = D 架杆 和摇臂直接的连接轴大小和载荷计算 当摇臂水平不动承受钢板载荷时，连架杆和摇臂直接的轴与摇杆 5 个摇臂受力分析得每个受力为 24000 10 5=48000N， 取连杆轴长度为 350 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 轴受到的最大剪应力为6T/ s/5， 得 5 16s=5 16 48000 350 55= D 杆 b 与摇杆 c 之间的连接轴计算 按上面受力分析得 还是取 350， 则 D /16 ， T / L / 则有 16 2 350 D 杆 上面求得 力分析得到 F 合 为 2 1400270= F A F/ = s/ 取 , s=355 得到 = 1 F 合 =A71 1 d 取 100 柄 a 的大小和强度计算 取曲柄长度为 555杆机构损耗率为 4000 10 60000N m，则曲柄的切线方向的力的大小为 360000 则 D /16 ， T / L / =s/5， 则有 16 555 D 曲柄与连杆的连接轴取连接轴长为 250按上面受力分析得 F=则 D /16 ， T / L / 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 则有 16 250 D 四 . 电动机和减速器的选取 由前面讲叙的翻臂翻转一次再回到原来位置的要用 21s，曲柄转动一周也是 t=21s。圆周长 s=2 r=2 曲柄切线方向的力为 F=电动机的输出功率为P= 选取电动机为 10速为 581r/ 曲柄 21分钟转 ，总传动比 i=2181 204 将额定功率和传动比告诉厂家可以定到符合规格的电动机和减速器。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 结论与展望 本文对曲柄翻板机的一些关键数据进行了计算，获得了一些成果与结论。我们求出了翻版过程受力和四杆机构中各个杆件的强度及大小，现已经能够熟练的操作图软件。同时我们对机构的尺寸确定、传动角及各角度的验算、电动机的选取方法都有了一定的掌握。原本要通过比较繁琐的单一的翻转在这套机构出现以后大大的改进了生产流程，节约了时间和人力， 也给工人们增强了安全保障。电机、减速机提供低速大扭矩的动力，由两个曲柄连杆机构分别带动翻板臂和接板臂的旋转，由此带动钢板翻转。翻转工程中各杆件和摇臂的载荷、角度的变化迫切需要本文的出现。 通过本文的研究分析得出的结论我们有理由相信：随着我国制造业的不断发展，不同类型的钢板需求越来越大。这给钢板生产家也带来了技术更新的压力，在结合生产经验和各厂家场地的不同，曲柄四杆机构翻板机将更加完善。在不久的将来曲柄连杆翻版机构将会广泛运用于加工和检测中，人工和维修性都会降低，生产效率将大大提高。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 参考文献 1秦大同机械传动科学与技术北京：清华大学出版社， 2003 2纪名钢 . 机械设计 北京：高等教育出版社， 2006 3罗迎社 武汉：武汉理工大学出版社， 2001 4吴宗泽 6版 等教育出版社， 2006 5王勇勤 冶金设备 94年第 2期， 2004 6 张锡玉 ，刘建波 ，汤武初 . 曲柄摇杆式翻板机的仿真设计及改进 . 9年第 2期。 2009 7胡坚 重钢技术 2008 8孙桓，葛文杰，陈作模 7版 2006 9 邵胜太，刘少阳 . 翻板机曲柄连杆机构的计算机设计及演示，河北冶金 01 年第 3期 10 于文妍 . 翻板机构的分析及其理论计算，内蒙古科技与经济 08 年 10月 . 2008 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 致谢 这次毕业设计即将完成的时候，其突然意识到四年的大学生涯即将画上一个句号。当我在外实习两个月回来开始毕业设计时，还不清 楚留给我们将来可以还念的四年就要过去。在即将到来的工作岗位上所面临的就是不同的生活方式，完全不同与之前的 16年学生生涯。要是说原来的我们是学怎样做人、怎样做事、如何认识和理解社会、如何学会感恩，那么，今后的日子里，我将真正成为一个有用的人，一个能与队友合作或独立完成任务的人，一个真正懂得世界、懂得感恩并真正付出的人。 在这里首先要感谢我的指导老师胡自化老师，在本次设计开始到结尾过程中，一直跨度将近 4个月时间，胡老师给我提供了宝贵的意见和资料。再者感谢我所有的组员，没有他们的支持和鼓舞，我完成将更加困难。在组 长提供的方案中选取曲柄翻转机构来作为本次的设计方向，这给我来将是种挑战。我们组 6个成员开始就到处查找资料，找到以后资源共享，这给本设计的完成提供了很大的帮助。很庆幸选择胡老师和我其他的队友一起走过大学的最后一段时光，我可以肯定这段时光将是我将来无比还念的大学生活。就是这段时光让我认识的团队合作的重要，学会了根据事实资料和理论知识来解决问题的方式，懂得了怎样去查找资料，怎样一步步的完成一个任务。 这次设计真的让我学到了很多。学无止境，无论每天往返于工厂和住所，还是奔走于图书馆和宿舍之间，作为一个职员或学生，无 时无刻不在接受着新的知识、观点、理念。即使是创造社会价值，也仍需不断补给养分。于此，作为即将走出校园的人，我将铭记于心。 最后，忠诚的希望每一个已经出现在或是即将出现在我不同人生阶段却给我帮助和提示的师长、亲友、同事们，能够拥有美好幸福的生活状态，以及一颗热衷于探索未知和真理的心，同时也是对自己未来生活的一种期冀。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 录一 :中文文献 一、联动可能被定义为固体的，或链接，其中每一个环节，是连接通过引脚连接（铰链）或滑动关节至少有两个人组合。为了满足这一定义，必须形成一个联动层出不穷 ，或关闭，或一个封闭的链条链系列。很明显，有许多链接链的行为从为数不多的不同。这就提出了一个非常重要的问题，关于为运动中的一台机器传输给联动的适用性。这是否适当取决于链接的数量和接头数量。 二、自由度。一个三杆机构（含连在一起的三间酒吧）显然是一个僵化的框架，没有相对运动之间的联系是可能的。来描述一个四连杆机构，有必要才知道之间的任何连接两个角度的联系的相对位置。 （包括固定链接 ，在图 5c 机制四个环节，因此是一个四连杆机构。）这种联系是说，有一个自由度。两个角度都必须在指定的 五杆机构的联系的相对位置，它有两个自由度 三、单自由度运动的联系，制约，也就是说，对所有的链接上所有的点都认为是固定的，确定的其他链接路径。路径是最容易掌握的或假设上的路径是必要的联系是固定的，然后移动的方式与约束兼容其他环节的可视化。 四、四杆机构。当一个约束联系的成员之一，是固定的，联动机制，执行变成了机器中的一个有用的机械功能的能力。在针脚连接联系的输入（驱动器）和输出（跟随者）链接通常枢连接到固定的联系 ;连接链路（耦合器）通常不投入，也没有输出。由于任何一个链接可以是固定的，如果链接的不同长 度，四个机制，用不同的输入输出关系，每一个都可以得到以四杆机构。这四个机制是说是基本的联动反转。 五、 当最短的链接图 11（上）是固定的，链接 B 和 D 可以完成革命。这就是所谓的拖链接机制。如果曲柄在一个恒 定速度 b 旋转，曲轴 D 将在同一方向旋转的速度也不购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 同。通过自身或与其他机制系列，拉杆可以提供有用的运动效果。在图中，曲柄 B 是司机，在一个统一的旋转速度逆时针 ;曲柄 D 扫过的角度，这是只有 50 度扫描。这意味着，曲柄 d 将曲柄移动速度比 b 当移动从 B 到 B和比 扫过的角度，这是只有 50 度扫描。这意味着，曲柄 d 将曲柄移动速度比 b 当移动从B 到 B和比 B 更快速移动时来自 B 到 B 如果曲柄 D 组附加到一个沙在包装机英尺，例如，其议案，这与一些升油墨的比例几乎是停顿或停留，缓慢的部分可利用的，必须在一个缓慢的速度进行执行操作。 六 、 四杆机构第二反演得到利用最短的链接作为司机。如图（下），连一个可以显示完整的革命，而对面的链接，这可能是为 B， C 或 D，只能通过振荡角。这就是所谓的曲柄摇杆机构，它是产生振荡运动有快速回报的行动装置，结合有用的结果的事实，对于逆时针旋转的，振荡的 C 从 B 到 B 的对应角 1，而从 B振荡对应 。由于曲轴在一个恒定的速度旋转， 1 较大 ，摇臂将需要更长的时间由右摆动比其他的方式离开了。机器上做有益的工作只有在活跃的成员是在一个方向移动，快速回装置的成员迅速返回其初始位置。 七、 在极端的立场所示，虚线在图（下），曲柄和连杆一个链路 B 一字排开（共线），如果 C 组的摇杆驱动程序，意味着将要进行的追随者提供链接过去这些死的立场。在脚踏式磨石脚踏板连接，连接 C 和砂轮轴连接答磨刀石的角动量是利用过去的死进行位置的链接。 八、 在四杆机构，最短的链接是第三反演耦合器，以及其他运动的联系只能振荡。这就是所谓的双摇杆机构。 九、 机构综合。图形和分析方法，可以很容易地确定聘用的位移，速度，以及在一个联动机制的联系加速。设计，或综合的联系，以满足特定的要求是要困难得多。没有设计一个拖放链接机制，以满足输 入与输出关系给予频谱已知的方法。认为做的最好的表现是调查 一个特定的配置所选号码的特点，并挑选了最佳。 十、 在曲柄摇杆机构的设计人员可以控制的摇杆和振荡，角度在一定程度上的快速回报率。曲柄摇杆位移，速度，和加速度不能关联 十一、 如果在一个四杆机构的曲柄，总要在相同或旋转方向相反，如果他们轮换限于大大低于 180 度，它可能会关联曲柄在三，四轮换，五，或即使是大量的职位。这两种方法的分析和图形制作提供的相关性 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 十二、 图 12（左）显示了函数发生器，相关的曲柄旋转 b 在与旋转 60 度以上 D 系列曲轴 70 度的范围。这样的相关关系，以满足与 X 为 Y = 到 6 和 Y 从 1 到 36。 b 的曲柄转动的机械模拟 X 的，而旋转曲柄 D 是 和 Y 之间的关系是准确的在 X= 它是错误的，但这个 错误已经被最小化的其他职位上述精确点多的间距。 十三、 函数发生器不是通常用来表示两个功能相关的变量，如 X 和 Y 在图 12（左）所示的规模通常不提供相应的值，他们已被添加到带出一个最重要特征函数发生器，即规模是统一的，也就是说，在平等的师毕业。这意味着，由于为 70 度，而 Y 范围为35，每两个度旋转曲柄 对应一个 Y 的单位，如果 D 是用来操作响应 B 信号从一个阀门，相应的三维旋转到一个给定的 Y 的变化是在同一个范围内的所有点。 十四、 曲柄滑块倒置。当在一个四杆机构的引脚连接都是由一名滑动联合取代，一个有用的一些机制，可从产 生的联系。在图 13（上）之间的联系 1 和 4 是一个滑动的接缝，允许 4 座，在幻灯片中链接的插槽连接 1。这将不作任何区别，运动学，如果链路是在一个 4 孔或槽滑动链接 1。 十五、 如果链接图 13（上） 1 是固定的，由此产生的曲柄滑块机构如图 13（中心）。这是一个往复引擎机制。该块 4 代表活塞 ;链接 1 所示，阴影，是块，它包含在 A 和汽缸的曲轴轴承 ;链接 2 是曲轴与连杆连接 3。偏轴轴承是在 B 点，在三腕销轴承活塞的行程两次 司，扔的曲柄。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 十六、 曲柄滑块机构提供的手段转换成曲轴的，或在一台泵曲轴的旋转运动，旋转运动的活塞的运动用在往复式发动机活塞成一个移动式的议案。在图 13（中心），当 B 在位置 B时，会干扰连杆曲柄如果两个人在同一平面上。这个问题解决了发动机和水泵来抵消从曲轴轴承曲柄销轴承。通过使用一个地方的偏心和连杆机构曲柄，没有补偿 是必要的和非常小的抛出可以得到。 十七、 在图 13（下）在 B 点的偏轴轴承已成为一个巨大的圆形磁盘在 A 无所不能带有偏心或扔 。连杆偏心杆，已成为一个带的环绕和偏心幻灯片。在中部和底部图图 13 运动学等效的机制。通过固定链接 2， 3， 4 而不是链接 1，在图 13 个连锁有其他倒（上）获得。 十八、 空间联系。所考虑的联系，到目前为止已全部平面，也就是说，它们的运动一直局限在单一的平面或平行平面和轴平行，他们就可以了。空间之间的联系在三个层面，用于非平行轴之间传递运动。虽然一些使用多年的著名空间联动机制是特殊形式的联系，但 直到 20 世纪 50 年代的约 展成为严重的描述，分析和综合这些联系程序感兴趣。虽然在这一领域取得了一些进展，许多问题仍未解决。 十九、 而一个平面连杆，或许可以用一个二维绘图和分析，并与平面的几何结构合成的，这不是一个空间的联系成为可能。至少有两种观点都是需要定义在三维空间的链接和其他方面复杂的速度和加速度分析。因此，空间联系的分析涉及到高等数学的使用。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 二十、 在平面上的联系，只有两种类型的连接器或接缝，即针或关节铰链和滑动接头（ 由于需要 2 个元素，使联合， 之为运动“对。“因此，一针联合是一个旋转，或把对和一个滑动的接缝，是一个移动副。在空间上的联系还有另外一些对，即一对圆筒，它允许两个相对平移和旋转，螺旋对（螺丝和螺母），以及球形对（球窝关节）。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 附录 1:英文文献 杆机构 ) 1 A be as an of or in is to at by or To a an or or a of It is a of a of in a on of of 2 of A is a no is To of in a it is to of (Q, C is a is to of to of in a it of 3 of on of on or by on is in a 4 of of a is a of a in a On to of be if of a be 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 a to be of 5 a 1 (is b d is as a If b at a d in at a By or in In b is at a d is a in b , 50 d , is 0 d b b . If d to a 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 ft in a of l is a or a be be at a 6 of is by a as As ( a be b, c, or d, . is it is a a of a, of c 1 , a at a 1 is to to On do in to 7 In ( a b if c to be to a On is to c to a. of is to 8 On of a is is 9 be of in a or of to is is no a to a of be is to 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 of a of 10 On of of to a be 11 If in a in or in if to 80 it be to in or a of 12 2 (a of b a 60of d a 70is as to = 6. of b is 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 , of d is . is =at it is in by of 13 A is to of . 2 (to of a in 0 5, of d , if d is to a in to a b, of d to a is at in 14 of in a i
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