钢板翻转机创新设计

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1、机构创新设计设计题目钢板翻转机学校南昌航空大学航空制造工程学院（系）机械设计制造及其自动化专业班级090311学号09031116-19报告人指导老师小组成员刘荟缪照成孙鹏唐强完成日期2012年11月日1钢板翻转机工作原理   钢板翻转机构工作原理图设计任务：1）用图解法或解析法完成机构系统的运动方案设计，并用机构创新模型加以实现；2）绘制出机构系统运动简图，并对所设计的机构系统进行简要的说明。1.1设计要求设计机构带动两夹板来实现钢板翻转180°的动作；原动件由旋转式电动机驱动;每分钟翻钢板十次；许用传动角为50

2、度。1.2工艺动作分解设计机具实现将钢板反转180度。钢板翻转机工作过程，当钢板T由传送带送至左翻板W1后，W1开始顺时针方向转动。转至铅垂位置偏左10度左右时，与逆时针方向转动的右翻板W2会和。接着，W1与W2一同转至铅垂位置偏右10度左右，W1折回到水平位置，与此同时，W2顺时针方向转动到水平位置，从而完成钢板翻转任务。2传动装置设计2.1执行构件的运动参数构件运动形式运动参数左夹板往复摆动摆角100°，行程数比系数1，每分钟摆10次右夹板往复摆动摆角100°，行程数比系数1，每分钟摆10次2.2拟定传动方案已

3、知原动件曲柄的转速为n=10r/min，一般选用同步转速为1000或1500的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为或250，为使传动装置结构尺寸尽量小，应选择较小的传动比，所以选用转速为1000的电动机.由于传动比较大，可采用蜗轮蜗杆传动或者复合轮系传动。2.3电动机选择1）根据电源及工作机工作条件，选用卧式封闭型Y（IP44）系列三相交流异步电动机。2）工作所需功率根据工作要求，工作机主动轴的输出转矩约为T=3000（N·m）和转速n=10r/min，则工作机主动轴所需功率为kW==3.14kw假设传动装置

4、的总效率为装置的总效率为=0.7，则电动机输出功率==4.49kW3）电动机额定功率根据pd=4.49kW，查教材机械设计课程设计表20-1,选取电动机额定功率Ped=5kW。4）传动装置总传动机构原动件曲柄转速=10，电动机的满载转速=960,则传动装置总传动比为i=96。3机械协调设计简析3.1方案一图1工作机构选择两套曲柄摇杆机构如图1、图2所示，分别是两套曲柄摇杆机构的极限位置，在P点上，两曲柄成170°固结，对于两个摇杆，二者正好同时达到极限位置。当曲柄以10r/min速度顺时针旋转了180°时，两摇杆恰

5、好同时到达极限位置，使交接钢板的重合位置位于垂直方向向左偏10°的位置，并同时捏合运动至位置位于垂直方向向右偏10°的位置。再转180°同时回到初始位置，并且曲柄的转动是匀速的，就这样同时进程，同时回程，往复循环。机械运动循环图如图3。图2图3图4根据图4，计算左边曲柄摇杆机构的尺寸设曲柄长度a1、连杆长度b1、摇杆长度c1。O1A、O1B为摇杆的两极限位置，O1C为∠AO1B的角平分线。根据题意，θ1=θ2=50°。过P作C的垂线，分别叫A、C、B于点A、C、B。已知O1C=450mm，PC=2000mm则O1A

6、=C1==700mmAC=BC=O1C*tanθ1=536.29mm所以b1*a1=pc*ac=1463.71mmb1+a1=pc+bc=2536.29mm联立可得：a1=536.29mmb1=2000mm左摇杆长=700mm；左曲柄长=536.29mm；左连杆长=2000mm图5根据图5，计算右边曲柄摇杆机构的尺寸设曲柄长度a2、连杆长度b2、摇杆长度c2。D、E为摇杆的两极限位置，O2F为∠DO2E的角平分线。根据题意，θ3=θ4=40°。过P作O2F的垂线，分别叫D、F、E于点D、F、E,PM为过P点的水平

7、线，过O2作M⊥PM于点M。PM=PC+O1O2=2450mmO2M=450mmPO2=2491mmtan∠PO2M=PM/O2M=5.44则∠PO2M=79.6°已知∠DO2M=50°则∠PO2D=∠PO2M-∠DO2M=29.6°得∠PO2F=∠PO2D+θ3=69.6°O2F=cos∠PO2F=2491×cos69.6°=868.3mmPF=2334.77mmO2D=c2=O2F/COS=1133.5mmDF=EF=728.6mm所以b2+a2=PF+EF=3063.37mmb2-a2=1606.17mm联立

8、可得：a2=728.6mmb2=2334.77mm右摇杆长=1133.5mm右曲柄长=728.6mm右连杆长=2334.7mm图6如图6，设曲柄角速度，长度1,与机架夹角，连杆与机架夹角，摇杆角速度,长度、与机架夹角，则α=90°*β=90°*因为即w1*l1*得当曲柄和连杆共线时，摇杆速度为0，即摇杆在两个极限位置时的速度为0，这样有助于顺利盛放和交接钢板