机械5

20×2500板材剪床机械结构与控制系统设计 摘要 本次剪板机的设计要求其最大剪裁钢板厚度为20mm，剪裁宽度2500mm，每分钟最多可以剪裁30次。由三相交流电动机提供动力，经过一级带传动与二级齿轮传动减速。然后通过对心曲轴滑块的运动形式把电动机输出的旋转运动转化为往复直线运动，从而实现刀架上下往复运动，对板材进行剪切工作。控制系统使用电气元件控制。这种曲机械转动柄滑块式的的剪板机结构简单、制造容易，维修方便。 关键词：剪板机；曲柄滑块机构； 目录 1绪论1 1.1剪板机的简介与发展趋势1 1.2剪板机的分类2 1.3剪板机的工作原理2 2总体方案设计4 2.1液压传动方案4 2.2机械传动方案5 2.2.1凸轮机构方案5 2.2.2曲柄滑块机构方案5 2.3设计的总体方案6 3电动机的选择8 3.1.电动机的选型8 3.2电动机容量的选择8 3.3计算传动装置的运动和动力参数10 4带传动设计计算12 4.1带的选型12 4.2确定计算功率12 4.3选择V带的型号12 4.4确定带轮基准直径12 4.5确定中心距和带轮的基准长度13 4.6验算小带轮的包角14 4.7确定V带根数14 4.8求初拉力及带轮轴上的压力15 4.9小轮带的机构设计15 4.10大轮带的机构设计17 5齿轮的设计计算19 5.1确定齿轮材料、精度等级及齿轮齿数19 5.2确定设计准则19 5.3按齿根弯曲强度设计19 5.3.1确定式中内的各计算数值19 5.3.2设计计算20 5.4几何设计尺寸计算21 5.5结构设计及绘制齿轮零件图21 5.5.1对小齿轮的结构设计22 5.5.2对大齿轮轮辐的设计22 6高速轴的设计25 6.1轴的材料选用25 6.2轴径的最小许用值25 6.3确定轴结构26 6.3.1拟定轴上零件的装配方案26 6.3.2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度26 6.3.3确定轴上圆角和倒角尺寸27 6.4轴的强度校核计算27 6.5向心角接触轴承的寿命计算29 7曲柄滑块机构设计31 7.1曲柄滑块机构31 7.2曲柄滑块机构运动规律31 7.2.1曲柄滑块机构的运动分析31 7.2.2曲柄滑块机构的受力分析33 7.3曲轴的设计计算34 7.3.1曲轴的机构设计34 7.3.2曲轴的强度计算35 7.4连杆的设计37 7.5曲轴连杆机构中的滑动轴承38 8控制系统设计40 8.1离合器的选用40 8.2制动器的选用40 8.3离合器的操纵机构42 8.4电动机的启动与制动43 8.5剪板机的电器控制原理45 结论47 参考文献48 致谢49