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1、姓名： 1）原動件由旋轉式電機驅動；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 機 構 工 作 原 理 圖 從鋼板T由錕道至左翻板W1開始左翻板W1開始順時針方向轉動，轉至鉛垂位置偏左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順時針轉動到水平位置。（即：最終狀態(tài)要返回原狀態(tài)） 翻轉機的工藝要求圖 機 構 運 動
2、 過 程 分 析 共提出8種方案（源文件見“方案設計（CAD文件） 方案機構簡圖”文件夾）最終方案提 出 方 案方 案 比 較 整 機 圖 方 案 設 計機 構 試 驗 臺搭 建 方 案 設 計參 數 設 計 及計 算 3.2.1 兩 套 四 桿 機 構 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 期 間 ， 兩 翻 板 基 本 上 能 保 持 同 步 旋 轉 ， 兩 套 四桿 機 構 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 計參 數 設 計 及計 算 3.2.2 兩 套 四 桿 機 構 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 計參 數 設 計 及計 算 4.1選 擇 電 機選 擇 專 用 重 復 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 計靜 力 學 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 計參 數 設 計 及計 算 5.3 翻 板5.3.1左 翻 板 （ 起 板 ） 注 ： 具 體 計 算 見 word結 論 ： 設 計 尺 寸 滿 足 強 度 要 求 5.3.2右 翻 板 （ 隨 板 ） 方 案 設 計參 數 設 計 及計 算 5.4長 連 桿 （ 螺 栓 連 接 ） 注 ： 具 體 計 算 見 word 方 案 設 計參 數 設 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 計參 數 設 計 及計 算 5.6 軸 承 (壽 命 計 算 )結 論 ： 注 ： 具 體 計 算 見 word 方 案 設 計參 數 設 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 設 計 三 維 模 型 （ ANSYS文件 ） ” 方 案 設 計動 力 學 分 析 注 ： ADAMS源 文 件 見 “ 技 術 設 計 三 維 模 型 （ ADAMS文 件 ） ” 輸 出 曲 線 見 word。 翻 轉 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 副 連 接 。 整 個 機 構 進 行 動力 學 分 析 時 計 算 每 個 構 件 的 重 量 ， 且 翻 轉 鋼 的 板 重 量 為 0.5 t。 在 曲 柄 與 曲 柄 軸 之 間 施 加 轉 速 驅 動 。 通 過 ADAMS軟 件 對 曲 柄 轉 動 一 周 （ 360 ） 時 機 構 的 動 力 學 特 性 進 行計 算 ， 得 到 該 翻 轉 臂 運 動 角
7、 度 曲 線 和 翻 轉 臂 的 角 速 度 分 布曲 線 。 經 過 對 鋼 板 翻 轉 機 的 單 側 工 作 機 構 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 機 左 右 兩 側 的 工 作 機 構 同 時 動 作 ， 而 經 過 同 樣 計 算 另一 側 空 載 最 大 輸 入 扭 矩 為 0.25 tm， 所 以 總 扭 矩 應 為 1.45 tm。 ADAMS建 模 過 程 ： 方 案 設 計三 維 模 型整 體 效 果 方 案 設 計三 維 模 型整 體 效 果 方 案 設 計三 維 模 型
8、爆 炸 圖 方 案 設 計三 維 模 型傳 動 部 分展 示 方 案 設 計三 維 模 型傳 動 部 分展 示 方 案 設 計三 維 模 型電 動 機 傳動 展 示 方 案 設 計三 維 模 型部 分 零 件展 示 方 案 設 計三 維 模 型仿 真 結 果 運 動 中 的 翻 轉 機 模 型 ： 視 頻 見 “ 技 術 設 計 三 維 模 型（ Solid Works仿 真 視 頻 ） ， 輸 出 曲 線 見 word。 設 計 總 結 在 翻 轉 機 的 設 計 過 程 中 ， 利 用 三 維 軟 件 做 仿 真 分 析 我 發(fā) 現 ，三 維 軟 件 對 復 雜 機 構 進 行 設 計 具
9、 有 準 確 性 高 和 設 計 效 率 高 的 優(yōu) 點 ，而 且 仿 真 分 析 對 機 構 驗 證 和 安 裝 調 試 具 有 很 好 的 指 導 作 用 。 設 計 過 程 中 參 照 的 翻 轉 機 ， 工 作 可 靠 ， 鋼 板 交 接 平 穩(wěn) ， 逆向 翻 轉 也 沒 問 題 ， 能 夠 很 好 的 完 成 翻 板 任 務 。 由 于 翻 轉 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 厚 鋼 板 方 面 有 更 加 突 出 優(yōu)勢 ， 能 夠 有 效 提 高 產 品 質 量 ， 增 強 產 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 備 使 用 壽 命 ， 減 少 維 護 量 ， 提 高 綜 合 效 益 。
鋼板翻轉機構綜合
