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1、姓名： 1）原动件由旋转式电机驱动；2）每分钟翻钢板10次；3）其他尺寸如图所示；4）许用传动角 =50；已 知 条 件 钢 板 翻 转 机 构 工 作 原 理 图 从钢板T由锟道至左翻板W1开始左翻板W1开始顺时针方向转动，转至铅垂位置偏左10左右，同时，这个过程中，右翻板也逆时针转动，向铅垂位置靠近，直至与左板上的钢板T贴合。(左右两板几乎同时运动)左翻板W1与右翻板W2一同转至铅垂位置偏右10左右。（左、右两板夹住钢板T，这一过程中要防止钢板T掉落）左翻板W1逆时针折回到水平位置，这一过程中，右翻板W2顺时针转动到水平位置。（即：最终状态要返回原状态） 翻转机的工艺要求图 机 构 运 动
2、 过 程 分 析 共提出8种方案（源文件见“方案设计（CAD文件） 方案机构简图”文件夹）最终方案提 出 方 案方 案 比 较 整 机 图 方 案 设 计机 构 试 验 台搭 建 方 案 设 计参 数 设 计 及计 算 3.2.1 两 套 四 杆 机 构 极 位 夹 角 的 确 定 为 了 保 证 交 接 过 程 平 稳 可 靠 ， 即 为 了 达 到 在 两 翻 板 夹 持钢 板 同 时 旋 转 期 间 ， 两 翻 板 基 本 上 能 保 持 同 步 旋 转 ， 两 套 四杆 机 构 的 极 位 夹 角 必 须 相 同 ， 并 且 当 其 值 为 零 时 ， 同 步 性 最优 。 即 ： 1
3、 2 0 方 案 设 计参 数 设 计 及计 算 3.2.2 两 套 四 杆 机 构 尺 寸 的 确 定3.2.5曲 柄 存 在 条 件 及 传 动 角 的 验 算注 ： 具 体 计 算 及 图 见 word 方 案 设 计参 数 设 计 及计 算 4.1选 择 电 机选 择 专 用 重 复 短 时 工 作 制 的 电 动 机 ：Y系 列 三 相 异 步 电 动 机Y112M-4 4KW YCT YB Z2 YZR YEJ YS JZR2电 机 方 案 设 计静 力 学 分 析 5.1传 动 比 的 分 配链 传 动 的 传 动 比 为 1 ， 齿 轮 传 动 的 传 动 比 为 3.75 5
4、.2减 速 器 71 72 7 72 7141 424 42 41 1.52.25Z di Z dZ di Z d 注 ： 具 体 计 算 见 word 方 案 设 计参 数 设 计 及计 算 5.3 翻 板5.3.1左 翻 板 （ 起 板 ） 注 ： 具 体 计 算 见 word结 论 ： 设 计 尺 寸 满 足 强 度 要 求 5.3.2右 翻 板 （ 随 板 ） 方 案 设 计参 数 设 计 及计 算 5.4长 连 杆 （ 螺 栓 连 接 ） 注 ： 具 体 计 算 见 word 方 案 设 计参 数 设 计 及计 算 5.5 链 传 动5.5.1链 齿 轮 强 度 校 核5.5.2链
5、条 强 度 校 核 注 ： 具 体 计 算 见 word 方 案 设 计参 数 设 计 及计 算 5.6 轴 承 (寿 命 计 算 )结 论 ： 注 ： 具 体 计 算 见 word 方 案 设 计参 数 设 计 及计 算 5.7有 限 元 分 析1、 动 力 轴 承 座 板2、 连 杆 注 ： 有 限 元 分 析 （ ansys） 的 源 文 件 见 “ 技 术 设 计 三 维 模 型 （ ANSYS文件 ） ” 方 案 设 计动 力 学 分 析 注 ： ADAMS源 文 件 见 “ 技 术 设 计 三 维 模 型 （ ADAMS文 件 ） ” 输 出 曲 线 见 word。 翻 转 臂 与
6、 连 接 臂 、 连 接 臂 与 轴 、 轴 与 连 接 板 之 间 以及 压 杆 与 杆 头 为 固 定 副 连 接 ； 连 接 板 与 压 杆 、 压 杆 头 与 曲柄 以 及 曲 柄 与 曲 柄 轴 之 间 为 旋 转 副 连 接 。 整 个 机 构 进 行 动力 学 分 析 时 计 算 每 个 构 件 的 重 量 ， 且 翻 转 钢 的 板 重 量 为 0.5 t。 在 曲 柄 与 曲 柄 轴 之 间 施 加 转 速 驱 动 。 通 过 ADAMS软 件 对 曲 柄 转 动 一 周 （ 360 ） 时 机 构 的 动 力 学 特 性 进 行计 算 ， 得 到 该 翻 转 臂 运 动 角
7、 度 曲 线 和 翻 转 臂 的 角 速 度 分 布曲 线 。 经 过 对 钢 板 翻 转 机 的 单 侧 工 作 机 构 的 仿 真 计 算 ， 得到 曲 柄 轴 的 最 大 输 入 扭 矩 为 1.2 tm。 因 减 速 机 输 出 端 带 动翻 转 机 左 右 两 侧 的 工 作 机 构 同 时 动 作 ， 而 经 过 同 样 计 算 另一 侧 空 载 最 大 输 入 扭 矩 为 0.25 tm， 所 以 总 扭 矩 应 为 1.45 tm。 ADAMS建 模 过 程 ： 方 案 设 计三 维 模 型整 体 效 果 方 案 设 计三 维 模 型整 体 效 果 方 案 设 计三 维 模 型
8、爆 炸 图 方 案 设 计三 维 模 型传 动 部 分展 示 方 案 设 计三 维 模 型传 动 部 分展 示 方 案 设 计三 维 模 型电 动 机 传动 展 示 方 案 设 计三 维 模 型部 分 零 件展 示 方 案 设 计三 维 模 型仿 真 结 果 运 动 中 的 翻 转 机 模 型 ： 视 频 见 “ 技 术 设 计 三 维 模 型（ Solid Works仿 真 视 频 ） ， 输 出 曲 线 见 word。 设 计 总 结 在 翻 转 机 的 设 计 过 程 中 ， 利 用 三 维 软 件 做 仿 真 分 析 我 发 现 ，三 维 软 件 对 复 杂 机 构 进 行 设 计 具
9、 有 准 确 性 高 和 设 计 效 率 高 的 优 点 ，而 且 仿 真 分 析 对 机 构 验 证 和 安 装 调 试 具 有 很 好 的 指 导 作 用 。 设 计 过 程 中 参 照 的 翻 转 机 ， 工 作 可 靠 ， 钢 板 交 接 平 稳 ， 逆向 翻 转 也 没 问 题 ， 能 够 很 好 的 完 成 翻 板 任 务 。 由 于 翻 转 机 节 省 能 源 ， 安 全 可 靠 ， 后 期 维 护 费 用 低 ， 可 以用 在 钢 厂 中 厚 板 车 间 使 用 ， 尤 其 在 翻 转 厚 钢 板 方 面 有 更 加 突 出 优势 ， 能 够 有 效 提 高 产 品 质 量 ， 增 强 产 品 竞 争 力 。 系 统 运 行 稳 定 、可 靠 ， 故 障 点 容 易 查 找 ， 维 护 量 小 ， 大 大 减 少 人 工 劳 动 强 度 ， 延长 设 备 使 用 寿 命 ， 减 少 维 护 量 ， 提 高 综 合 效 益 。
钢板翻转机构综合
