数控直线落料机滚轮工作台设计开题报告

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开题依据本课题来源于实际生产需求，数控直线落料机用于各种大型发电机线圈空心或实心铜线的定尺下料，滚轮工作台用以生产工艺上不同流向的铜线传输。对传输的节拍、推送的同步性及对铜线的摩擦损伤有较高要求。由于工作台要求简单，课题的难易程度适中。设计涉及的内容包括数控直线落料机滚轮工作台总体设计结构及零部件设计，主要零部件的强度、动力系统等分析计算，这些知识都是专业基本知识，所以，该课题具有很强的可行性。68696

数控直线落料机滚轮工作台为大型机械设备，主要包含各种传动机构，如机械传动，是指利用机械方式传递动力和运动的传动。分为两类：一是靠机件间的摩擦力传递动力与摩擦传动，二是靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动。还有气压传动，气压传动以压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力或信息的流体传动。传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件，把压缩气体的压力能转换为机械能而作功；传递信息的系统是利用气动逻辑元件或射流元件以实现逻辑运算等功能，亦称气动控制系统。本课题就是在具备相关机械传动与设计的基础上进行机构的组合，使得组合符合生产需求的同时追求经济效益最大化。

2 文献综述

3 方案论证

3.1 总体设计

根据实际需求，工作台应设计成横向和纵向两个传送方向。横向可以设计成由推杆推动，纵向的传输可以设计成由驱动机构驱动的升降台机构。

3.2 推杆传动机构的设计

方案一：机械传动。用带传动或者齿轮传动带动推杆旋转，推动铜线横向传输。带传动富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有结构简单，传动平稳、噪声小，能缓冲吸振，过载时带会在带轮上打滑，对其他零件起过载保护作用，但是不能保证准确的传动比，传动效率低(约为0.90～0.94)，带的使用寿命短。而且推杆要做往复运动，对于机械传动的倒转设计较为麻烦。

方案二：气压传动。气压传动与机械传动相比具有以下优点：气压装置的体积小、重量轻、惯性小。例如，输出同样的功率，气压马达的重量为电动机重量的10%-20%,而且还能传递较大的力或扭矩；在运行中能方便地实现无极调速，调速范围比较大，可达100:1-2000:1，并且低速性能好；工作比较平稳、反应快、冲击小，能频繁启动和换向。气压传动装置的换向频率高，回转运动每分钟可达500次，往复直线运动每分钟可达400-1000次；易于实现自动化，且该系统的控制、调节比较简单，与电气控制配合使用能实现复杂的顺序动作和远程控制；易于实现回转运动，且元件排列布置灵活；在气压传动系统中，功率损失所产生的热量可由空气带走，故可避免机械本体产生过度温升；气压传动系统的工作介质是空气，来源方便，无成本；使用后直接排入大气而无污染，不需要设置专门的回气装置；空气的粘度很小，所以在管路中流动时的压力损失小，效率高，可以集中供气和远距离输送；气动元件动作迅速、反应快、维护简单、调节方便，系统有故障时容易排除等。因此初步选定方案二。

3.3 升降台机构设计

升降台的设计是在需要铜线纵向传输时，将辊轮升起，同时由驱动机构带动辊轮转动带动铜线纵向传输。这里的传动机构可以有多种方案可选择。

方案一：电机经链传动带动传动轴，由传动轴经普通平带传动带动辊轮带轮。

方案二：电机经链传动带动传动轴，由传动轴经同步带带动辊轮带轮。与普通带轮相比，同步带能保持带节距不变，使带与轮齿槽能正确啮合，实现无滑差的同步传动，获得精确的传动比，因为同步带传动是啮合传动，其带轮直径比依靠摩擦力来传递动力的普通平带带轮要小得多，此外由于同步带不需要大的张紧力，使带轮轴和轴承的尺寸都可减小。所以与三角带传动相比，在同样的传动比下，同步带传动具有较紧凑的结构。所以初步选定方案二。