1、编 号无锡太湖学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目： 橡胶切割机的改进设计 信 机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专 业学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称：副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书全套图纸，加 153893706本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 橡胶切割机的改进设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班 级： 机械 97 学 号： 0923810 作者
2、姓名： II2013 年 5 月 25 日I无 锡 太 湖 学 院信 机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专 业毕 业 设 计 论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目 橡胶切割机的改进设计 2、专题 二、课题来源及选题依据本课题是由实际生产应用中提出的，并且能够达到实际要求。随着社会、经济的快速发展，橡胶制品的需求和应用越来越广泛。橡胶切割机的开发改进渐渐被国家和许多企业提上日程。由于我国在这方面的起点比较低，以前橡胶切割机大多需要从国外进口，我国的切割技术长期处于落后状态，但由于近几年来需求越来越大，考虑到经济及技术方面的情况，我国急需改变这种依附进口来实现发展的现状。随着我国经济的
3、发展，我国切割机生产厂家也渐渐发展起来，技术也蒸蒸日上，并日臻成熟。在近几年的切割行业得到了飞速发展， 相信在不久的将来，我们就会实现在切割行业完全依靠自己的目标。在这个背景下提出了此课题。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 了解橡胶切割机行业的背景、现状和发展历程； 了解 电动机和减速器的选型依据； II 熟 练掌握带传动的选型及设计原理； 熟 练掌握轴的结构设计，受力分析与计算； 掌握熟练使用 AUTOcad 进行的绘制相应的图纸； 四、接受任务学生：机械 97 班 姓名 五、开始及完成日期：自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日六、设计（论文）指导
4、（或顾问）：指导教师 签名签名签名教 研 室 主 任学科组组长研究所所长 签名系主任 签名2012 年 11 月 12 日III摘 要橡胶切割机是一种常用的机械装置，其主要功能是帮助广大用户快速完成切割橡胶，切割效率是人工的十倍以上。如此高效率的橡胶切割机就是为了橡胶生产企业专门制作的，橡胶切割机产生就节省了大量的人工费用，大大提高了切割效率。本课题由实际生产应用中提出，并且能够达到实际要求。随着社会、经济的快速发展，橡胶制品的需求和应用越来越广泛。橡胶切割机的开发和改进渐渐被国家和许多企业提上日程。以前我国的橡胶切割机大多需要从国外进口，切割技术处于落后状态，但由于近几年来需求越来越大，考虑
5、到经济及技术方面的情况，我们急需发展橡胶切割机的生产技术。实现在橡胶切割行业完全依靠自己的目标。因此在这个大的背景下提出了此课题，即根据已经有的资料，对现有的橡胶切割机提出改进的方法，并进行模拟验算，从而达到更加实用和有效的目的。本文是针对国外现有的产品，对其进行改进。在此次设计中，在现有橡胶切割机材料为前提的条件下，对带轮、刀具、齿轮、轴等相关系统进行全面的设计，着重设计了带轮与减速器的配合使用，希望在实际生产中能有作用，让此产品更适合工厂和顾客的需求。最后，希望此次设计的橡胶切割机能到达预期的设计要求，并能在实际的应用中取得良好的效果。关键词：带轮；齿轮；刀具；轴；改进IVAbstract
6、Rubber cutting machine is a commonly used mechanical devices, its main function is to help the majority of users cut rubber quickly and the efficiency is ten times of labor. The efficient rubber cutting machine is specially crafted for rubber manufacturers, it also saves much labor costs and improve
7、s the efficiency of cutting greatly.The topic put forward from the practical application and can reach the actual requirements. With the rapid development of society and economy, the demand and used for rubber products is more and more widely. The developments and improvements of the Rubber cutting
8、machine is gradually put on the agenda in country and many companies. In our country, cutting technology is bad ,rubber cutting machine need to be imported from abroad in past years for a long time.But in recent years,for the reason of the demand for it is more and more large,we are urgent need to d
9、evelop the production technology of rubber cutting machine for economic and technical , Reaching a goal which entirely on our own in the rubber cutting industry . So the topic put forward in this background . We should proposed a method to improve the rubber cutting machine according to the existing
10、 material and simulate checking this method .Which achieve the purpose of much more capable and effective.The purpose of this article is to improve the existing products in home and abroad.In this article ,the design of cutting machine is on pulley, tool, gears, shafts, and other related system and
11、focus on the coordinate use of pulley and gear unit to make this product is more suitable for factories and customer needs.Finally, I hope that the design of the rubber cutting machine can reach the expected design requirements and achive a good results in practical applications.Keywords: pulley;gea
12、ring ;cutter;axle; improveV目 录摘 要 .IIIABSTRACT IV目 录 V1 绪论 .11.1 背景介绍 .11.2 切割行业现状及发展前景 .11.2.1 切割行业的现状 11.2.2 切割行业的发展趋势 31.2.3 切割机发展存在的问题 41.3 本课题的主要内容 .52 传动方案的总体设计 .62.1 总体方案的确定 .62.2 电动机 .62.2.1 电动机的选择 62.2.2 选择原动机时应考虑的因素 72.2.3 结论 72.3 减速器 .72.3.1 减速器的选择 73 带传动的设计 .93.1 带传动的类型 .93.2 带的弹性滑动和打滑 .
13、93.3 V 带轮的设计计算 93.3.1 确定计算功率 93.3.2 选择 V 带的带型 .93.3.3 确定带轮的基准直径 d并验算带速 v93.3.4 确定 V 带的中心距 a和基准长度 dL.93.3.5 计算实际中心距 .103.3.6 验算小带轮上的包角 1103.3.7 计算带的根数 z。 .103.3.8 计算单根 V 带的初拉力最小值 min0)(F.103.3.9 计算压轴力 pF.103.4 V 带轮结构设计 113.5 V 带传动的张紧、安装与防护 113.5.1 V 带传动的张紧 .113.5.2 V 带传动的安装 .123.5.3 V 带传动的防护 .12VI4 主
14、要零部件的设计 .134.1 刀具 134.1.1 外形设计 134.1.2 刀具材料 134.2 齿轮设计 .134.2.1 整体方案 134.2.2 齿轮的材料，热处理及精度 144.2.3 初步设计齿轮传动的主要尺寸 144.2.4 齿轮的最终选择 164.3 主动轴 .184.3.1 拟定整体方案 184.3.2 材料、尺寸的选择设计 194.3.3 轴的受力分析与校核 204.4 从动轴 .234.4.1 从动轴的结构 234.4.2 材料、尺寸的选择设计 .244.5 键 .254.5.1 键的选择 254.5.2 键联接强度计算 254.6 联轴器 .254.6.1 联轴器的选择
15、 264.6.2 定联轴器的品种、形式、规格（型号） 264.6.3 联轴器的尺寸、安装与维护 265 减速器箱体设计 .285.1 箱体设计 .285.2 减速器附件设计 .296 结论与展望 .31致 谢 .32参考文献 .33橡胶切割机的改进设计11 绪论1.1 背景介绍本次设计是毕业设计首先，是对学生四年所学知识全面、系统、综合考察的一次测试，是大学培养应用型人才的最后一个教学环节。通过导师的指导我们自主进行，培养了学生的自身思考和动手能力，让学生对设计的内容认识更加深刻，可以让学生清楚的认识到自己的不足与劣势，以便查漏补缺巩固知识。同时还可以使学校全面考察了解教学质量，总结经验改进工
16、作。其次，这也是训练学生独立进行设计研究的过程，通过做毕业设计可以使学生了解科学研究的过程，掌握如何收集、整理和利用材料；如何利用图书馆，检索文献资料；如何撰写论文等方法。设计过程中它不仅有教师的指导与传授，可以减少摸索中的一些失误，少走弯路，而且直接参与和亲身体验了设计研究工作的全过程及其各环节，是一次系统的、全面的实践机会。最后，此次设计可以帮学生更生动、更切实、更深入的把学过的专业知识运用于实际，既可以印证学过的书本知识，又可以学到许多课堂和书本里学不到的活生生的新知识。同时，对所学专业的某一侧面和专题作了较为深入的研究，会培养学习的志趣，这对大学生今后该如何选择确定具体的就业发展方向起
17、到了指引性的作用。本课题由实际生产应用中提出，并且能够达到实际要求。随着社会、经济的快速发展，橡胶制品的需求和应用越来越广泛。橡胶切割机的开发和改进渐渐被国家和许多企业提上日程。由于我国在这方面的起点比较低，以前橡胶切割机大多需要从国外进口，我国的切割技术长期处于落后状态，但由于近几年来需求越来越大，考虑到经济及技术方面的情况，我们急需改变这种依附进口来实现发展的现状。随着我国经济的发展，我国切割机生产厂家也渐渐发展起来，技术也蒸蒸日上，并日臻成熟。在近30年来有了飞速的发展，相信在不久的将来，我们就会实现在橡胶切割行业完全依靠自己的目标。因此在这个大的背景下提出了此课题，即根据已经有的资料，
18、对现有的橡胶切割机提出改进的方法，并进行模拟验算，从而达到更加实用和有效的目的。1.2 切割行业现状及发展前景1.2.1 切割行业的现状我国切割行业主要有以下几类生产企业组成 1、门式切割机；2、小车式切割机及割嘴；3、等离子切割电源及割嘴；4、手工焊割炬及焊割嘴等。切割行业经过几十年的发展，其产品从单一的手工割炬发展成为一个门类较为齐全的产业。近年来，我国门式数控切割机生产技术的发展尤为迅速。a. 门式切割机现代仿形切割仍以门式数控切割机为主，因为只有这种数控切割方式，才能有效地保证切割过程中的工序完全自动化。我国数控切割技术发展比较晚，但其发展速度非常快。在八十年代以前，在我国，板材下料主
19、要是以手工或半自动小车下料为主。进入八十年，随着企业改革的不断深入，人们认识到；利用先进的切割技术，不仅是保证产品焊接质量的关键，同时也使得板材利用率大幅度提高。在一些板材用量较大的企业，由于板材利用率的提高，缩短了数控切割机的设备投资回收期，并取得了良好的经济效益。因此，数控切割机的市场需求量逐年上升。从而推动了我国切割行业的飞速发展。无锡太湖学院学士学位论文2数控门式自动焊机利用焊缝同步跟踪系统，已成功地运用在挂车变截面底梁的自动焊接生产中。使得挂车变截面底梁由原来的分段焊接，实现了一次连续焊接成形。这样不仅使产品的焊接质量有了很大的提高，而且生产效率成倍提高。目前，已有近十家挂车生产企业
20、在使用这一设备，并取得了很好的经济效益。作为一个有较大市场的新产品，它在今后几年中会将得到很大的发展。b. 小车式切割机及割嘴小车式切割机，作为切割行业传统的板材下料设备，由于操作简便、使用灵活等特点，所以在各个行业中应用非常广泛。这几年在技术上和品种上虽没有很大的发展，但产品质量总体趋于稳定。在我国，每年仍有相当部分的板材还是采用小车下料，因此目前市场需求量不会有很大的波动。我国小车式切割机和割嘴生产厂家，大多是一些老企业，加工设备比较落后，总体自动化程度不高，生产形式仍以单件多工序加工为主，生产效率低，产品质量不易控制。而发达国家生产此类产品，均采用自动化或半自动化设备进行生产。特别是割嘴
21、生产，大多采用自动化生产线进行生产。因此产品质量在生产过程中得到了严格的控制。各企业应加快设备更新换代，降低劳动生产率，不断开发新品提高产品质量。目前，小车切割机市场非常活跃，为了应对市场，参与竞争。一些企业根据自身的特点，对企业现有的技术、资金和人员进行重组。产品向“专、精、特”方向发展，并取得了成功。 这几年，我国的割嘴生产规模有了很大的发展，全国割嘴年产量约在 200 多万只，其中每年有几十万只割嘴出口中东和东南亚地区。由于割嘴的加工工序较多，生产工艺较复杂，影响产品质量的因素也很多，所以产品质量不易控制。各生产企业经过技术改造，生产工艺改进，使得产品质量有了一定提高，加之价格的优势，产
22、量逐年上升，出口量不断增加。国内割嘴生产，主要以宁波金风焊割机械制造有限公司等企业为代表。c. 等离子切割电源及割嘴等离子切割技术发展的历史不长，但其发展的速度非常快。等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的 5 到 6 倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。等离子切割发展到
23、现在，可采用的工作气体（工作气体是等离子弧的导电介质，又是携热体，同时还要排除切口中的熔融金属）对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。等 离子切割机广泛运用于汽车、机车、压力容器、化工机械、核工业、通用机械、工程机械、钢结构等各行各业。等离子切割由于切割速度快、热变形小、表面切口好等特点，因此被广泛用于 25mm以下的碳钢和各种有色金属及不锈钢的切割。由于在等离子切割过程中会产生大量的烟尘、粉尘、弧光和噪声，这会给整个工作环境带来一定的污染。目前通过水下等离子切割和底抽式排气等除尘方式，使等离子切割产生的环境
24、污染问题得到有效的控制。国内一些知名企业生产的各类数控等离子切割机，已达到国外同类产品的技术水平。橡胶切割机的改进设计3随着等离子精细切割技术的快速发展，精细圆孔切割技术及标准化集成系统已逐步完善，这样精细等离子切割将逐步成为碳钢中厚板切割的主流，市场需求量将逐年增加。1.2.2 切割行业的发展趋势我国经济近十年来的发展迅速，带动了我国焊接行业的发展。我国成为世界上消耗钢材最多的国家。随着技术进步焊接结构件在建筑、工程机械、船舶、交通运输、冶金、石化、电力、压力容器等行业得到广泛的运用。切割是焊接成品加工过程中的首要步骤，也是焊接质量的重要保证。利用先进的现代切割技术，不但可以保证产品的焊接质
25、量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短了产品生产周期。新工艺、新技术的广泛运用，智能化精密切割已成为切割机具行业发展的趋势。这样就对我们切割行业提出了新的课题和新的设计理念。a.提高切割前工件的准备质量对钢结构生产企业来说，材料在切割前必须进行表面预处理。在板材切割过程中，有大量焊接轮廓线和后道工序标记需要进行划线、定位。在板材切割、划线和焊接过程中，必须除去表面防护层和锈迹。这样才能提高切割速度和焊接质量。如果不去除这些防护层和锈迹，将会使得切割速度下降，在一些情况下还会产生切割表面缺陷，而需要修补。在焊接过程中，还会导致角焊缝超标，造成不可预测的变形和以后表面位置
26、偏差，生产代价昂贵的不良后果。同时还会使得表面划线变得模糊不清。影响了后道工序的正常进行。要解决这些问题有许多种方法。目前常用的方法，主要是在切割机上安装喷砂装置，这一方法是用细砂高速喷射在切割、划线表面，从而起到清洁金属表面的作用，在以后的工序中，可以或多或少地起到清洁焊接表面的作用。但现今掌握的喷砂技术其工作速度只能达到 4m/min，表面清洁率为 75%。这一速率只能满足切割的要求，而目前喷粉划线、等离子弧划线和喷墨划线已达到了 20m/min 速度。显然采用这一方法，已不能完全适应高速切割的工艺要求。要掌握一种装置，使其表面处理的速率与划线速度相匹配，这样才能使得生产效率得到提高。目前
27、，国外已研制出一种高速打磨装置，使得表面处理速度达到了 20m/min，表面清洁率为 925，从而真正实现了高速自动化的切割方法。b.型钢切割和空间曲线切割在现代化的工业设计中，运用了大量型钢焊接方式。型钢切割成为切割行业技术发展的一个新的热点。近几年，关于工业上型钢切割的想法和报道很多。我们这里所指的工业用型钢，主要是指变截面，扁球面及球形截面型材。大多数型钢切割后将直接用于焊接，因为型钢切割后再进行表面加工是非常困难的，而且效率低下，质量不易控制。但目前所使用的型钢切割方法，其切割轮廓线的正确性和生产效率，远没有达到现代平面切割的水平。目前比较有效的方法是采用机器人切割方法，通过离线编程、
28、软件编程（也可采用示教编程）等方法可实现不同规格、不同形状零件的加工。通过配备火焰切割系统、等离子切割电源，光纤激光器等切割方法；可实现多种材质的型钢如（角钢、槽钢、H 型钢、球扁钢）等进行空间直线、斜线、曲线及坡口等多种方式的切割。未来市场前景良好。金属加工在线关注行业技术发展。c.切割工具的改进及应用无锡太湖学院学士学位论文4由于计算机设计在工业设计中得到了广泛地运用。原先在板材切割后，很多相贯切割面，需后面多道加工工序，才能得以实现最终焊接面，现在要求在板材切割过程中，要求完成这些相贯面的切割，这样不仅可以减掉多道工序，而且保证了焊接质量。等离子切割有其独特的优点，利用等离子进行坡口切割
29、，以经济角度来看，变得越来越重要。因此，许多门式数控切割机上都安装了等离子坡口切割装置。在切割过程中，只需启动与之相关切割“窗口”，输入必要切割参数即可进行自动切割。等离子割炬有许多电缆和软管，为了防止这些电缆和软管在切割过程中缠绕。目前国外主要采用“防缠绕技术”和“柔性切割技术”，这些技术的运用，使的等离子变坡口切割得以实现。d. 激光切割技术的发展自上世纪七十年代初，激光切割技术投入生产应用以来，发展速度非常快，技术日趋完善。目前工业发达国家对这一技术的运用较为广泛。激光切割机具有以下特性：采用全封闭防护，减少粉尘的污染；选用性能优越的伺服和丝杆传动导向结构，高精密滚珠丝杠，低噪音滚珠导轨
30、，高精密轴承；激光束聚焦光斑直径小，从而加工工件的切缝窄小；采用专业软件可随意设计各种图形或文字即时加工，加工灵活，操作简单、方便；无接触切割，切边受热影响很小，基本没有工件热变形，切割工件质量好，切缝一般不需要二次加工；不受工件外形的影响，激光加工柔性好，可以加工任意图形，可以切割钣金、薄板及其他异型材；切割精度高，切缝平滑，切割效率高于其它激光切割机；可选配高度跟踪系统，实时自动对焦，克服板材不平整现象；可选配专业，激光功率跟随切割速度实时调整。鉴于以上优点，促使激光切割技术得到更多广泛的使用。从现今人们所掌握的各种切割技术来看，激光切割技术无疑是最好的切割方法。随着人们环保意识的不断增强
31、，加之激光源制造成本的下降，这样激光切割技术优势更为突出。利用激光切割技术替代火焰和等离子切割，将成为今后切割技术发展的趋势。1.2.3 切割机发展存在的问题切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等。 激光切割机为效率最快，切割精度最高，切割厚度一般较小。等离子切割机切割速度也很快，切割面有一定的斜度。火焰切割机针对于厚度较大的碳钢材质。切割机应用目前有金属和非金属行业,一般来说,非金属行业分的比较细致,像有切割石材的石材切割机,水切割机,锯齿切割机,切割布料和塑料,化纤制品用的激光切割机,刀片式,切割机,切割金属材料的则有火焰切割面,等离子切割机,火焰切割机里面又分数控火焰切
32、割机,和手动的两大类,手动的类别有,小跑车,半自动,纯手动,数控的有,龙门式数控切割机,悬臂式数控切割机,台式数控切割机,相贯线数控切割机等等。全国生产切割机的企业 40 多家，以民营、个体、股份制企业居多。焊割机具在2000 年的统计为：门式切割机 380 台、小车式切割机 14650 台、等离子切割机 10500 台、焊割炬 250 万套，割嘴 189 万只。我国数控切割行业发展比较晚，国内有十几家数控切割机生产厂家，每年市场需求量约在 350-400 台，基本满足国内市场需求， 进口产品不足市场总量的 10 。 目前国内数控切割机生产厂家主要有上海伊萨切割机械有限公司、梅塞尔切割焊接有限
33、公司 (昆山)，他们在技术上得到了国外技术的大力支持，因此产品在国内处于领先地位。而哈尔滨四海数控设备有限公司、哈尔滨焊接切割成套设备有限公司、哈尔滨电机有限责任公司机械电子设备制造厂、中船总公司船舶工艺研究所、深橡胶切割机的改进设计5圳博利昌数控切割设备公司、无锡华联焊割设备厂等企业，则利用各自企业自身的优势，在技术上发展也很快，产品满足了不同用户的需求。我国切割行业的产品发展打破了焊接与切割之间的传统界线，其产品已跨接焊接、切割两大行业，有很多企业同时生产焊接和切割设备。切割机行业存在问题 ：a. 市场无序竞争，表现在互相贬低、互相压价、互相挖人； b. 研发投入少，或根本没有投入；c.
34、在机械和控制水平上与国外产品差别不大，但对国外控制系统了解不透，只停留在会应用的水平；企业间没有合作，不能联合起来开辟市场，比如在配套件的采上企业集中起来会降低成本。d. 一些技术含量低的同类产品处于低水平、低价格的竞争，使企业陷入利润极低的状况，很难再自我发展。e. 有较强综合实力，能为推动行业发展，在行业自律中发挥积极作用的企业少。f. 业整体协调能力差。 现代切割机技术在工业领域中的运用将是多方面的，以上仅是对现代切割技术,在提高切割工艺水平和提高焊接质量等方面，介绍了国外一些切割技术的发展趋势和动态。今后我们切割行业还有很多工作要做，如非金属切割技术，大功率激光切割技术，全自动切割流水
35、线等项目的研制开发。只有通过不断努力，不断拓宽我们的工作思路，切割行业将在新形势下得到进一步的发展。1.3 本课题的主要内容本课题的主要内容是完成橡胶切割机的改进设计，分析其工作原理，根据我国的切割要求，完成主要零部件的设计计算和装置的装配设计，另外本设计是通过带传动与减速机的配合连接实现减速传动，取代了原有日本减速装置，将此产品国有化。本设计需满足的要求如下：a. 达到技术指标所规定要求，满足实际工作需要。b. 整机结构简单实用，满足设计要求。c. 工作时能尽量减少噪音，设备外形力求简约且美观。无锡太湖学院学士学位论文62 传动方案的总体设计2.1 总体方案的确定此次毕业设计的橡胶切割机的工
36、作原理，是由电动机带动有一定传动比的带传动装置，再连接到减速机上，然后通过联轴器将主动轴与减速器的输出轴的连接起来，带动主动轴转动。在从动轴上，设计一组与主动轴相互撮合的齿轮，通过这组齿轮实现主动轴与从动轴沿相反方向的转动，从而再分别带动其上的切割刀具切割橡胶。这样正好能够实现两根轴和两根刀具的反向旋转。图2.1 原理图由图可知，该设备原动机为电动机，减速装置为减速器加带带传动的配合连接使用，工作机为刀具切割设备。传动装置为斜齿轮，轴承为了抵消斜齿轮的轴向力，初步选用角接触球轴承。 2.2 电动机2.2.1 电动机的选择根据用途选用 Y 系列三相异步电动机切割刀具所需的最大功率 kwFvPw6
37、72.010.75查表132-1 取，带传动效率 1=0.95，减速器效率 2=0.68，联轴器效率 3=0.99，得电动机到工作机间的总效率为总 = 1 2 3=0.95*0.682*0.99=0.64选择电动机功率电动机所需工作效率为：P0= Pw/ 总 =0.67/0.64 Kw=1.04Kw主动轴的工作转速为橡胶切割机的改进设计33min/8.1260rdvnw由表132-2 可知带传动传动比 i 带 =24，两级减速器传动比 i 齿 =840，则总传动比范围为：i 总 =i 锥 i 齿 =（24）*（840）=16160电动机的转速范围为 204.82048r/min2.2.2 选择
38、原动机时应考虑的因素1） 必须考虑到现场能源的供应情况。在有电源的情况下尽量选择电力驱动，因为它的成本低、操作控制方便，机械活动范围广。2） 必须考虑到原动机的机械特性和工作制度与工作机相匹配。如纺织机械上用电动机应选用连续的工作制，而起重机械上用的电动机应根据起重机工作的频繁程度选相应的工作制。3） 必须考虑到工作机对原动机提出的启动、过载、运转平稳、调速和控制等方面的要求。4） 必须考虑到工作环境的因素。如防爆、防尘、防腐蚀等。5） 必须考虑工作可靠，操作简易，维修方便。6） 为了提高机械系统的经济效益，必须考虑经济成本：包括初始成本和运转维护成本。2.2.3 结论结合以上原动机的各种选择
39、要求，我选定设计中的原动机为电动机。考虑到电动机的选用原则以及电动机的成本和橡胶切割机的设计要求，我最后决定选用实用又廉价的Y 系列三相异步电动机中的电动机型号为 Y90L-6，额定功率为 1.1kw，满载转速为910r/min，极数为 3，堵转转矩额定转矩为 2.0，最大转矩额定转矩为 2.0，质量为23kg。但根据实际需求，还需将该电动机进行改进。 2.3 减速器2.3.1 减速器的选择根据经验，一般不自行设计减速器，可以根据市场上减速器进行选择。 本文选用 F系列减速机。该减速机的特点有：1、 平行输出、结构紧凑、传递扭矩大、工作平稳、噪音低、寿命长。2、 该产品是结合国际技术要求制造，
40、具有很高的科技含量。3、 节省空间，可靠耐用，能耗低，承载过载能力高，性能优越。4、 经过精密加工，使轴具有很好的平行度和定位的精度。5、 具有多种安装方式：底座安装、空心轴安装、法兰安装、扭力臂安装。6、 二级传动效率平均达 95%。无锡太湖学院学士学位论文8图 2.2 减速器根据上文叙述，本文选用的减速器型号为 FA76-Y 1.1-4P-35.5-M6，传动比 。5.3i橡胶切割机的改进设计333 带传动的设计带传动是一种挠性传动。带传动的基本组成为带轮（主动轮和从动轮）和传动带。当主动轮转动时，利用皮带轮和传动带间的摩擦和啮合作用，将运动和动力通过传动带传递给从动轮。带传动具有结构简单
41、，传动平稳，价格低廉和缓冲吸震等特点，在近代机械中广泛发展。 3.1 带传动的类型按工作原理不同，带传传动可分为摩擦型带传动和啮合型带传动。在摩擦型带传动中，可分为平带传动、圆带传动、V 带传动、多楔带传动。3.2 带的弹性滑动和打滑传动带在受到拉力作用时会发生弹性变形。在小带轮上，带的拉力从紧边拉力逐渐低到松边拉力，带的弹性变形量逐渐减少，因此带相对与小轮向后退缩，使得带的速度低于小带轮的线速度；在大带轮上，带的拉力从松边拉力逐渐上升为紧边拉力，带的弹性变形量逐渐增加，带相对与大带轮向前伸长，使得带的速度高于大带轮线速度。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微小滑动，称为传动带的弹性滑动
42、。弹性滑动总是存在，不可避免的。带与带轮之间由于功率过大，而发生显著的相对滑动，称为打滑，打滑可以避免的，在机械传动种种起到过载保护的作用。3.3 V 带轮的设计计算3.3.1 确定计算功率首先确定本文的带传动的传动比为 i=2由机械设计表 8-7 查得工作情况系数 ，故1.AKkWPAca.3.3.2 选择 V 带的带型根据 、 由机械设计图 8-11 选用 A 型。caP1n3.3.3 确定带轮的基准直径 并验算带速dv初选小带轮的基准直径 ，由机械设计表 8-6 和表 8-8，取小带轮基准直径1。md01验算带速 。按公式验算带的速度v sndv /m1.50691061因为 ，故带速合
43、适。ss/30/5计算大带轮的基准直径。根据公式，计算大带轮的基准直径 2did212根据机械设计表 8-8，圆整为 。023.3.4 确定 V 带的中心距 和基准长度adL根据 ，初定中心距 。)()(7.021021dd ma250无锡太湖学院学士学位论文10计算带所需的基准长度 maddaLd 9812504-201250)()(212）（）（由机械设计表 8-2 选带的基准长度 Ld93.3.5 计算实际中心距 aad2100根据 mLd975.mina230x中心距变化范围为 。237193.3.6 验算小带轮上的包角 1 90152.7)(8012ad3.3.7 计算带的根数 。z
44、计算单根 V 带的额定功率 。由 和 ，查机械设计表rPmd1in/1rn8-4a 得 。kWP89.0根据 ， 和 A 型带，查机械设计表 8-4b 得 ,min/1rn2 kWP1.0查机械设计表 8-5 的 ，表 8-2 得 ，于是93.0aK87.0LKkPar 1)(计算 V 带的根数 z 36.8.0rcaz取 2 根。3.3.8 计算单根 V 带的初拉力最小值 min0)(F由机械设计表 8-3 得 A 型带的单位长度质量 ，所以mkgq/10.NvzKPac94.51.293.0)5(.) 2in0 应使带的实际初拉力 。min0)F3.3.9 计算压轴力 p压轴力最小值为 N
45、zp 3652sin)(2)(1m0min橡胶切割机的改进设计333.4 V 带轮结构设计根据 V 带轮的基准直径和带轮轮速等已知条件，确定带轮材料为 HT200；带轮基准直径 ，采用腹板式带轮；轮槽截面尺寸参照机械设计表 8-10 进行设计，对md30于大带轮，因 同时 ，则大带轮采用孔板式带轮，其与减速器0d mdD101相连。绘制带轮零件图如下：图 3.1 小带轮图 3.2 大带轮3.5 V 带传动的张紧、安装与防护3.5.1 V 带传动的张紧V 带传动运转一段时间后，会因为带的塑性变形和磨损而松弛。为了保证带传动正常工作，应定期检查带的松弛程度，采取定期改变中心距的方法来调节带的初拉力
46、，使带重新张紧。无锡太湖学院学士学位论文123.5.2 V 带传动的安装带轮的轴线应相互平行，各带轮相对应的 V 型槽的对称平面应重合，误差不得超过。多跟 V 带传动时，为避免各根 V 带的载荷分布不均，带的配组公差应在规定的范围20内（参见 GB/T 13575.192） 。3.5.3 V 带传动的防护为安全起见，带传动应置于保护罩之内，使之不能外露。橡胶切割机的改进设计334 主要零部件的设计4.1 刀具4.1.1 外形设计根据厂家的生产实际要求，设定刀具的角速度为77/s。最大切割力为5KN。另外综合已有的资料和经验，初步确定刀具外形如下图所示：图 4.1 刀具4.1.2 刀具材料刀具除
47、刀尖的部分外主要起支撑连接的作用，因此可以使用普通的 45 号钢。而对于刀尖部分，切割橡胶受冲击载荷较小，但要求有高的耐磨性，可选用 cr12 钢。Cr12 钢是一种应用广泛的冷作模具钢，高碳、高铬类型莱氏体钢，具有较好的淬透性和良好的耐磨性。SKD 11 是一种高碳高铬合金工具钢，热处理后具有很高的硬度磨性，并具有淬透性强，尺寸稳定性好的特点，适宜制做高精度长寿命冷作模具及热固成型塑料模具。国产优质冷作模具钢 Cr12MoV 钢化学成分（GB/T 12992000）/ C Si Mn Cr Mo P S V 1.451.70 0.40 0.35 11.012.50 0.400.60 0.03
48、0 0.030 0.150.30 性能： 高碳、高铬类型莱氏体钢，具有良好的淬透性，截面尺寸在 400mm 以下可以完全淬透，且具有很高的耐磨性，淬火时体积变化小。其碳含量比 Crl2 钢低很多，且加入了钼、钒，因此，钢的热加工性能、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显改善。 用途： 用于制造断面较大、形状复杂、耐磨性要求高、承受较大冲击负荷的冷作模具，如冷切剪刀、切边模、滚边模、量规、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、形状复杂的冲孔凹模、钢板深拉伸模，以及要求高耐磨的冷冲模和冲头等。综上所述，本文选定切割刀具的刀尖材料为模具钢 Cr12MoV。4.2 齿轮设计4.2.1 整体方案由于齿轮和刀具都是安装在
49、轴上，它们具有相同的中心距，并且具有相同的角速度。另外根据题目实际的要求，两切割刀具的转动是同步的，所以两齿轮的分度圆直径要相同。于是本文设计的两个齿轮应该是相同的。无锡太湖学院学士学位论文144.2.2 齿轮的材料，热处理及精度1、因在工作条件完全相同的条件下，斜齿轮传动可比直齿轮传动获得较小的传动尺寸，即斜齿轮传动比直齿轮传动具有较大的承载能力，于是本论文选用斜齿圆柱齿轮。（1） 齿轮材料及热处理材料： 选用 45 钢（调质） ，硬度 190HB 取齿轮齿数 Z=48（2） 齿轮精度按 GB/T100951998，齿轮精度选择 7 级4.2.3 初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计 按有如下公式计算 2131 )(
