柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】

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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告 論 文 題 目： 柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院 ： 專 業(yè) 、班 級(jí) 學(xué) 生 姓 名 指導(dǎo)教師（職稱 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求 開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計(jì)）題目和研究領(lǐng)域； 2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題； 2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）； 3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)； 3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 9 一、選題依據(jù) 1、論文（設(shè)計(jì)）題目與研究領(lǐng)域 柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造。 2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，它的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)占全國(guó)工業(yè)的比重高達(dá)四分之一至五分之一，它的發(fā)展直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展，也影響國(guó)計(jì)民生和國(guó)防力量的加強(qiáng)，因此，各國(guó)都把機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展放在首要位置，努力提高本國(guó)機(jī)械制造技術(shù)。隨著機(jī)械產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，各大公司都把高新技術(shù)注入機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中，作為競(jìng)爭(zhēng)取勝的重要性。工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)，沒(méi)有好的機(jī)械制造技術(shù)，就沒(méi)有好的工業(yè)，沒(méi)有鞏固的國(guó)防，談何人民的便利、國(guó)家的富強(qiáng)。所以， 提高機(jī)械制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)家工業(yè)化，并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國(guó)防的現(xiàn)代化，乃是世界各國(guó)發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)，改變落后面貌，建設(shè)獨(dú)立富強(qiáng)國(guó)家的普遍道路。 我國(guó)加入了世界貿(mào)易組織以后，這更加拓寬了我們的市場(chǎng)。但同時(shí)國(guó)外的產(chǎn)品對(duì)我們的市場(chǎng)又是巨大的沖擊，這就勢(shì)必要求提高機(jī)械工業(yè)的自動(dòng)化水平，用現(xiàn)代化的設(shè)備與國(guó)外生產(chǎn)商相對(duì)抗，與國(guó)外生產(chǎn)商相抗衡。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) （1）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀： 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在不同領(lǐng)域正發(fā)揮著日益重要的作用。在包裝行業(yè)同樣如此。國(guó)產(chǎn)薄膜分切機(jī)技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷進(jìn)步，在速度、寬幅、控制及綜合性能等方面均有明顯突破，數(shù)字化同樣成為國(guó)產(chǎn)分切機(jī)發(fā)展的重要方向。 許多包裝材料在被用于包裝物品之前，往往經(jīng)過(guò)分切、印刷（或涂布）、復(fù)合、分切等多次工序，但每次分切工序中的切割方式不盡相同，常見(jiàn)的分切方式有： ?.切邊，切去上道工序預(yù)留的工藝邊料，多用于復(fù)合膜等材料的加工； ?.截切，將寬幅卷材分切成多卷窄規(guī)格尺寸材料； ?.分卷，將大卷徑材料分成幾卷小卷徑材料，相當(dāng)于復(fù)卷等等。這些方式有時(shí)也混合使用，不論采用哪種工藝，分切后的材料都應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)：尺寸要求 （指分切材料的寬度及長(zhǎng)度尺寸等）和質(zhì)量要求（卷材的平整度，表面質(zhì)量等）。制造與購(gòu)買合格的分切設(shè)備不僅要滿足這些技術(shù)指標(biāo)，還必須考慮以下兩個(gè)因 素：運(yùn)行效率，主要包括設(shè)備的工作速度、穩(wěn)定性及機(jī)器操作的難易程度等；經(jīng)濟(jì)性能，指設(shè)備對(duì)材料的適用范圍，加工極限尺寸，以及設(shè)備的價(jià)格、能耗等。 隨著包裝技術(shù)的不斷發(fā)展以及包裝檔次的提高，被包裝物品對(duì)包裝材料的性能要求日益突出，出現(xiàn)了許多具有特殊性能的材料，如具有遮光作用且表面質(zhì)量要求很高的鍍鋁膜，延伸率較大的 CPP 薄膜，具有高阻隔性能的多材料復(fù)合薄膜等。各種新材料的不斷應(yīng)用，推動(dòng)軟包裝市場(chǎng)快速發(fā)展。市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，以及特殊應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā) 展，對(duì)包裝材料分切的要求越來(lái)越高，對(duì)分切設(shè)備的要求也越來(lái)越苛刻。另一方面， 隨著自動(dòng)化包裝設(shè)備在包裝行業(yè)中的逐步推廣，如食品包裝、卷煙包裝等，這些自動(dòng)包裝機(jī)對(duì)分切后的材料的質(zhì)量要求非常挑剔，這就給分切機(jī)向高檔次、高精度控制帶來(lái)了廣闊的發(fā)展空間。 以前國(guó)內(nèi)企業(yè)所用高精度、高速分切機(jī)主要為國(guó)外少數(shù)幾個(gè)廠家壟斷。關(guān)于國(guó)內(nèi)分切機(jī)的發(fā)展，在行業(yè)中有這樣一種形象的比喻：早期分切機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度在100m/min 左右，收卷張力的機(jī)械摩擦方式為手動(dòng)控制，人們喻之為“電話機(jī)”；后來(lái)經(jīng)過(guò)一些改造，收卷用離合器等方式控制，單電機(jī)控制牽引與收卷，速度在 200m/min 以下，被稱為“模擬機(jī)”；此后新型的全自動(dòng)高速分切機(jī)，運(yùn)用數(shù)字化自動(dòng)控制，速度在 300m/min 以上，就像現(xiàn)代通訊領(lǐng)域中的“數(shù)字機(jī)”。 送料機(jī)行業(yè)近期評(píng)出的全球十強(qiáng)的企業(yè)名單中，中國(guó)占據(jù)了二席，這樣的成績(jī)不禁讓人眼前一亮，國(guó)內(nèi)送料機(jī)行業(yè)在世界舞臺(tái)上將發(fā)揮愈來(lái)愈重要的作用，未來(lái)送料機(jī)將向著高端化發(fā)展。關(guān)于送料機(jī)發(fā)展的 3 點(diǎn) ?.降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)科研工作的一個(gè)重要方面。已將 1 噸物料輸送 1 公里所消耗的能量作為送料機(jī)選型的重要指標(biāo)之一。 ?.減少各種送料機(jī)在作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。 ?.擴(kuò)大送料機(jī)的使用范圍。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性的物料的送料機(jī)。 機(jī)械行業(yè)分析師認(rèn)為，盡管我國(guó)目前已經(jīng)成為全球最大的送料機(jī)市場(chǎng)，最開(kāi)放式冷水機(jī)最大的小噸位送料機(jī)產(chǎn)品的出口國(guó)，但是超大噸位的競(jìng)爭(zhēng)力仍然不足，NC 數(shù)控送料機(jī)、三合一送料機(jī)以及夾式送料機(jī)仍是發(fā)展屏障。有關(guān)高速、高精度的技術(shù)突破則更多寄托于技術(shù)實(shí)力雄厚的國(guó)內(nèi)大型企業(yè)，因?yàn)楦咚俚漠a(chǎn)品是技術(shù)導(dǎo)向，中小型企業(yè)缺乏技術(shù)沉淀與資金支持。滾輪送料機(jī)生產(chǎn)企業(yè)第一方陣的四家企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破。 （1）國(guó)外研究現(xiàn)狀： 隨著近年來(lái)制膜企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，為給下游客戶提供更好的服務(wù)，制膜企業(yè)也加入了二次分切。在一次分切中，使用品牌最多的是德國(guó)康普，其次是阿特拉斯，日本的分切機(jī)在一次分切中使用的很少。隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)設(shè)備制造業(yè)的興起，國(guó)產(chǎn)分切機(jī)在一次分切中也有了一定的立足之地，當(dāng)然與國(guó)外的分切機(jī)相比,國(guó)產(chǎn)分切機(jī)還存在一 定差距。從使用者的角度來(lái)看，我個(gè)人認(rèn)為這存在著一定的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，主要表現(xiàn)在缺乏對(duì)分切機(jī)市場(chǎng)更深入的了解。大家都知道在購(gòu)買一臺(tái)設(shè)備時(shí)都要有一個(gè)性能價(jià)格比，實(shí)際上在上述所提到的品牌中性能和價(jià)格比都不一定是最好的，在美國(guó)曾經(jīng)有人做過(guò)這樣一個(gè)試驗(yàn)，拿上述品牌分切機(jī)與日本的片岡分切機(jī)進(jìn)行比較，在分切相同薄膜材料時(shí)，結(jié)果日本的片岡勝出，其主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性和提速、降速以及非拉伸性等方面，日本的片岡都表現(xiàn)出優(yōu)越的品質(zhì)，其價(jià)格也比上述品牌低。 對(duì)美國(guó)市場(chǎng)調(diào)研表明，日本片岡在美國(guó)市場(chǎng)的占有率很高，隨著市場(chǎng)要求的提高、競(jìng)爭(zhēng)的激烈，國(guó)內(nèi)企業(yè)會(huì)走出這個(gè)誤區(qū)，重新認(rèn)識(shí)分切機(jī)的市場(chǎng)。二次分切、三次分切與一次分切相比，國(guó)內(nèi)使用分切機(jī)現(xiàn)狀就顯得多樣性，一次分切主要是進(jìn)口設(shè)備唱主角，而二次分切、三次分切領(lǐng)域，多種品牌在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)各顯神通，有歐洲的、日本的、臺(tái)灣等。 自動(dòng)送料機(jī)在國(guó)外經(jīng)過(guò) 50 多年的發(fā)展，國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)工業(yè)已經(jīng)形成了完整的體系，成為機(jī)械制造的一個(gè)重要分支。首先，國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)。由于消費(fèi)結(jié)構(gòu)和銷售形式的變化，加之國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展，對(duì)自動(dòng)送料機(jī)的需求日益增長(zhǎng)，因此國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)的產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)；其次自動(dòng)送料機(jī)產(chǎn)品門類齊全，品種繁多。自動(dòng)送料機(jī)的品種不斷增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)外自動(dòng)送料機(jī)品種已達(dá) 140 余種，并已形成系列產(chǎn)品，近年還出現(xiàn)了一大批高度技術(shù)密集型的包裝生產(chǎn)線；最后，自動(dòng)送料機(jī)生產(chǎn)自成體系，并向?qū)I(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展。 （3）發(fā)展趨勢(shì)： 目前壓縮機(jī)外殼切邊和送料基本上是分開(kāi)加工的，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高而且生產(chǎn)效率低下；隨著全球氣候變暖趨勢(shì)和人類社會(huì)物質(zhì)生活水平的不斷提高對(duì)空調(diào)的需求越來(lái)越高，然而空調(diào)壓縮機(jī)外殼的制造技術(shù)并沒(méi)有明顯的提高從而導(dǎo)致壓縮機(jī)加工效率低下。近幾年壓縮機(jī)的需求和產(chǎn)量逐年上升，為了解決壓縮機(jī)外殼生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題同時(shí)提高壓縮機(jī)的上產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，急需一種外殼切邊送料一體化生產(chǎn)設(shè)備，這種發(fā)展趨勢(shì)也越來(lái)越明顯。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1. 重點(diǎn)解決的問(wèn)題 分別對(duì)外殼切邊機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算并對(duì)部分零件進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)。電機(jī)選擇、軸承合金選擇新型耐磨鋅基軸承合金、制造在低中速度重載條件下工作的滑動(dòng)軸承，軸套和其他強(qiáng)耐磨零件。 2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （1） 查閱資料； （2） 外文文獻(xiàn)翻譯； （3） 外殼切邊送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； （4） 回轉(zhuǎn)，夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； （5） 電機(jī)的選擇； （6） 其它零部件的校核計(jì)算； （7） 繪制裝配圖及零件圖； （8） 寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 （1） 切邊送料機(jī)構(gòu)的零件圖； （2） 切邊送料機(jī)構(gòu)的整體裝配圖； （3） 整體設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)說(shuō)明書； （4） 外文文獻(xiàn)翻譯。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排1.擬采用的主要研究方法 （1） 查閱資料完成機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基本尺寸確定； （2） 采用理論知識(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行分析，對(duì)相關(guān)部分尺寸進(jìn)行校核計(jì)算； （3） 運(yùn)用 CAD 軟件完成裝配圖和部分零件圖的繪制。2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周：師生見(jiàn)面，布置題目。 第 2 周：查閱文獻(xiàn)，撰寫文獻(xiàn)綜述和開(kāi)題報(bào)告。 第 3 周：查閱文獻(xiàn)，撰寫文獻(xiàn)綜述和開(kāi)題報(bào)告。 第 4 周：提交開(kāi)題報(bào)告，進(jìn)行開(kāi)題答辯。 第 5 周：繼續(xù)查閱文獻(xiàn)，初步進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。 第 6 周：師生見(jiàn)面，確定設(shè)計(jì)方案。 第 7 周：完善設(shè)計(jì)方案，明確設(shè)計(jì)具體任務(wù)。 第 8 周：進(jìn)行裝配圖設(shè)計(jì)并繪圖。 第 9 周：進(jìn)行裝配圖設(shè)計(jì)并繪圖。 第 10 周：進(jìn)行零件圖設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。 第 11 周：進(jìn)行零件圖設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。 第 12 周：完善裝配圖和零件圖，撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書草稿。 第 13 周：完善裝配圖和零件圖撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書草稿。 第 14 周：修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書并定稿，查重。 第 15 周：上交設(shè)計(jì)成果，準(zhǔn)備答辯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]孫恒，陳作模.機(jī)械原理[M].第八版.北京：高等教育出版社.2013.5 [2]濮良貴,陳國(guó)定.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].第九版.北京：高等教育出版社.2013.5 [3]關(guān)慧貞，馮辛安.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2011.1 [5] 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖[M].第六版.北京：高等教育出版社.2007.7 [6] 楊練根.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].華中科技大學(xué)出版社2010.1 [7] 秦曾煌.電工學(xué)[M].第七版：北京：高等教育出版社.2012.6 [8] 陳炎嗣.直接切邊模結(jié)構(gòu)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2010.4 [9] 徐麗春.自動(dòng)上下料通用機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J]. 液壓與氣動(dòng). 2013(08) [10]盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2008.3 [11] 蘇江,楊志剛,田豐君,沈燕虎. 慣性式壓電振動(dòng)送料器[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(08) 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而后新型的全主動(dòng)高速分切機(jī)，運(yùn)用數(shù)字化主動(dòng)節(jié)制，速度在 300m/min 以上， 就像現(xiàn)代通信范疇中的“數(shù)字機(jī)”。 跟著國(guó)內(nèi)企業(yè)的技能才能提拔，分歧廠家紛繁推出數(shù)字節(jié)制的高速分切機(jī)。杭州大華工控技能有限公司在本年年頭開(kāi)拓出一款為軟包裝行業(yè)主流用戶度身訂做的產(chǎn)物——小神童Ⅱ分切機(jī)。小神童Ⅱ軟包裝分切機(jī)系列，汲取以往大華分切機(jī)的諸多長(zhǎng)處。它采用中間收卷方法及最新的數(shù)字節(jié)制與驅(qū)動(dòng)技能，不變?nèi)蝿?wù)速度為 300~400 米/分鐘，放卷直徑為 800 毫米，收卷直徑為 500 毫米，最小收卷寬度 30 毫米。此外，特為該款機(jī)械設(shè)計(jì)的接膜臺(tái)、廢邊處置系統(tǒng)、切刀轉(zhuǎn)換系統(tǒng)都獨(dú)具匠心，更多的選配方案，能知足更多客戶的詳細(xì)要求。 數(shù)字節(jié)制的人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)使操作更便捷。該款分切機(jī)可以分切 PE、PP、PVC 和 PET 薄膜、紙及復(fù)合膜。整個(gè)設(shè)計(jì)以高速、高效、高精度、高牢靠性為根本要求，讓客戶真正領(lǐng)會(huì)到高質(zhì)量、適中價(jià)錢的高性價(jià)比分切機(jī)的杰出功能。 工藝專家功用：大華工控研發(fā)人員的薄膜行業(yè)經(jīng)歷使這一功用得以完成， 經(jīng)過(guò)優(yōu)化的參數(shù)，完成分切的一鍵到位。簡(jiǎn)言之，就像傻瓜拍照機(jī)，不具有專業(yè)攝影技藝的人也能拍出明晰的相片。它使操作極易上手，讓不熟習(xí)資料的人也能很好的完成分切，切出質(zhì)量無(wú)缺的膜。還，保存了用戶自行設(shè)置參數(shù)的形式。 操作專家功用：這一功用付與機(jī)械靈性，有經(jīng)歷的操作人員可以設(shè)置參數(shù)， 知足有些企業(yè)的特殊分切需求，完成了人機(jī)畫面互動(dòng)，操作人員和分切機(jī)有用溝通，極大地削減了掉誤，從實(shí)質(zhì)上降低錯(cuò)誤發(fā)作率，讓操作有條不紊，仿若專家就在身邊。 售后效勞功用：大華工控經(jīng)過(guò)一系列辦法完成這一功用，精確的顯示機(jī)械毛病，便利維護(hù)和維修，使機(jī)械高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。智能高速分切機(jī)有操作便利、分切質(zhì)量高、進(jìn)步效率等特點(diǎn)。大華工控已完成上述技能晉級(jí)，并對(duì)有需求的客戶供應(yīng)以往大華分切機(jī)的晉級(jí)效勞。 11 指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)（對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱） 審 簽字： 年 月 日 核 意 見(jiàn) 教研室主任意見(jiàn) 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn) 簽字： 年 月 日公章： 壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書,咨詢Q 197216396 或 11970985 柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 總計(jì)：畢業(yè)論文： 26 頁(yè)表 格： 3 表 插 圖： 18 幅 指導(dǎo)教師 評(píng) 閱 人完成時(shí)間 壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書,咨詢Q 197216396 或 11970985 目前壓縮機(jī)外殼切邊和送料基本上是分開(kāi)加工的，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高而且生產(chǎn)效率低下；隨著全球氣候不斷變暖的趨向和人類社會(huì)物質(zhì)生活水平的持續(xù)提高對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行降溫的需求越來(lái)越高，然而空調(diào)的壓縮機(jī)外殼的制造技術(shù)并沒(méi)有顯著的提高從而導(dǎo)致壓縮機(jī)加工的生產(chǎn)效率十分低下。 論文研究的主要內(nèi)容如下： 對(duì)切邊送料機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行細(xì)致的研究，主要研究了在滿足自動(dòng)化要求前提下，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理及整體結(jié)構(gòu)；通過(guò)基本的被輸送零件殼體的外形分析，故本設(shè)計(jì)采用四轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)循環(huán)送料，四轉(zhuǎn)臂采用可更換設(shè)計(jì)方便輸送不同尺寸的零件，根據(jù)具體的被輸送零件切換四轉(zhuǎn)臂的尺寸大小，并對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析。 運(yùn)用 SolidWorks 軟件對(duì)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了三維仿真設(shè)計(jì)和模擬裝配，并解決裝配過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題并進(jìn)行改進(jìn)。 本設(shè)計(jì)方案對(duì)其他機(jī)械零件的切邊送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有一定的參考應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞：送料；切邊；機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；四轉(zhuǎn)臂；液壓缸 VI ABSTRACT The compressor casing cutting and feeding basically is processed separately, high labor intensity and low production efficiency; with the continuous improvement of the global climate warming trend and the human society material life level of the air conditioning system to cool the increasingly high demand, but the manufacturing technology of air conditioning compressor shell was not significantly to improve the resulting compressor processing efficiency is very low. The main contents of this paper are as follows: A detailed research on the overall design scheme of the feeding mechanism of the cutting edge, is mainly discussed in this paper can meet the demand of automation under the premise of the mechanism movement principle and overall structure; through the basic shape of the shell is conveying parts analysis, so this design using four arm rotary feeding cycle, four rotating arms can be replaced by the design of convenient transportation different size of the parts according to the conveying parts switch four rotating arms the size of concrete, and the state of motion analysis. SolidWorks software is used to carry out the 3D simulation design and simulation assembly of the whole structure design, and to solve the problems that may be encountered during the assembly process and to improve them. This design has certain reference value for the design of the cutting edge feeding mechanism of other mechanical parts. Key Words：Feeding; cutting edge; mechanism design; four arm; Hydraulic cylinder 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 1 緒 論 1 1.1 課題選擇的意義 1 1.2 課題選擇的必要性 1 1.3 壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)的工作原理 1 2 總體方案 4 2.1 柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 2.2 主體機(jī)構(gòu)圖 5 2.3 壓縮機(jī)殼體外形 5 3 整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 3.1 夾緊機(jī)構(gòu) 6 3.2 循環(huán)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7 4 電機(jī)的選擇 10 4.1 電機(jī)的選擇 10 5 主軸的設(shè)計(jì)和校核 11 5.1 主軸的設(shè)計(jì) 11 5.2 主軸壽命的校核 14 5.3 鍵的校核 15 5.4 軸的配合 16 6 三維建模裝配 20 6.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)建模 20 6.2 切邊機(jī)構(gòu)建模 22 6.3 主體結(jié)構(gòu)總裝建模 22 7 結(jié) 論 25 參 考 文 獻(xiàn) 26 附錄 1：外文翻譯 27 附錄 2：外文原文 41 致 謝 47 - I - 柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1 課題選擇的意義 機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的主要標(biāo)志之一，我國(guó)加入世界貿(mào)易組織以后，對(duì)于我國(guó)的機(jī)械工業(yè)的發(fā)展既是一個(gè)很好的機(jī)遇，又是一個(gè)十分嚴(yán)峻且困難的挑戰(zhàn)。要達(dá)到節(jié)省勞動(dòng)動(dòng)力降低生產(chǎn)成本的目的，只有實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，增快制造速度，才能使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度得到有效的提升，增加我國(guó)的人均收入，只有提速社會(huì)主義現(xiàn)代化的建設(shè)，才能從根本上減小我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。 壓縮機(jī)的用量成逐年上升的趨勢(shì)，我國(guó)的壓縮機(jī)從九十年代的 90%不怎么暢銷，而今年已經(jīng)擁有了龐大的生產(chǎn)線，而且產(chǎn)量是九十年代的幾十倍。雖然有產(chǎn)量有了大幅度的提高，但是我們的壓縮機(jī)還是供不應(yīng)求。所以，我們要求擁有自動(dòng)的生產(chǎn)線，使機(jī)器自動(dòng)化生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)的外殼切邊送料機(jī)構(gòu)就是實(shí)現(xiàn)了外殼切邊的自動(dòng)化。 1.2 課題選擇的必要性 由于國(guó)內(nèi)民眾生活質(zhì)量水平的不斷提高，所以民眾對(duì)高水平生活品質(zhì)的需求也就越來(lái)越高。民眾在追求舒適的生活環(huán)境的同時(shí)，空調(diào)電器的需求也就逐漸增大了。壓縮機(jī)是空調(diào)電器的心臟，則壓縮機(jī)的需求量也就增大了。 在國(guó)外制造商先進(jìn)的制造技術(shù)和制造設(shè)備的劣勢(shì)下，國(guó)外的產(chǎn)品對(duì)我們的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境造成非常巨大的影響。只有提升國(guó)內(nèi)整體的機(jī)械制造的自動(dòng)化生產(chǎn)水平，才能在與國(guó)外制造商互相競(jìng)爭(zhēng)中取得長(zhǎng)久的立足之地。 柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)的作用： （1） 實(shí)現(xiàn)柱狀殼體制造加工的自動(dòng)送料功能。 （2） 大幅度降低工人作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，為企業(yè)降低大量的生產(chǎn)成本。 （3） 實(shí)現(xiàn)了本機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化。 從發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展歷程可以看出，完成機(jī)械行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)制造，尤其是實(shí)現(xiàn)具有現(xiàn)代高靈敏度的現(xiàn)代化機(jī)械，不僅指出了現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展方向，同時(shí)也可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 1.3 壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)的工作原理 1.3.1 壓縮機(jī) - 9 - 壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑的作用，相當(dāng)于制冷系統(tǒng)的“心臟”是一個(gè)非常重要 的零件；壓縮的機(jī)原理是壓縮機(jī)從電網(wǎng)吸收電能，將外部空氣轉(zhuǎn)化為高溫高壓空氣，并且壓縮機(jī)在進(jìn)入和排出的過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生相位變化[1] 。 即：低壓、低溫氣體?壓?縮?機(jī)? 高溫、高壓氣體 1.3.2 冷凝劑 冷凝劑是一個(gè)換熱設(shè)備。其作用是吸收壓縮機(jī)所排出的高壓過(guò)熱氣體的熱能進(jìn)而使其液化。在冷凝過(guò)程中，制冷劑發(fā)生的物理變化過(guò)程如下： 過(guò)熱氣體?(?來(lái)自?壓縮?機(jī)? 飽和空氣 ?? 氣液兩相共存 ?? 飽和液體 ?? 過(guò)冷液體（進(jìn)入儲(chǔ)液器） 1.3.3 蒸發(fā)器 蒸發(fā)器也是一種交換熱量的機(jī)構(gòu)。液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中通過(guò)吸收被冷卻區(qū)域內(nèi)的熱能，從而冷卻需要被冷卻的區(qū)域，降低目標(biāo)區(qū)域溫度。所以蒸發(fā)器通常是被放在被降溫區(qū)域中。 飽和液體 ?? 飽和液體和氣體 ?? 飽和氣體 ?? 過(guò)熱氣體 1.3.4 膨脹閥 膨脹閥有很多種類，現(xiàn)在主要運(yùn)用的是熱力膨脹閥，它的原理是通過(guò)感溫包感應(yīng)蒸發(fā)器制冷劑的蒸汽過(guò)熱度大小，來(lái)改變膨脹伐的開(kāi)啟度，從而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)制冷劑的流量調(diào)節(jié)。通過(guò)其調(diào)節(jié)作用，使流入蒸發(fā)器的制冷劑流量始終與負(fù)荷相匹配，保證制冷劑蒸發(fā)器有合適的過(guò)熱度。這樣既能充分利用蒸發(fā)器的傳熱面積，又防止壓縮機(jī)吸氣帶液造成壓縮機(jī)高溫現(xiàn)象。 在膨脹閥內(nèi)部流動(dòng)過(guò)程中，制冷劑沒(méi)有物理變化，但是壓力降低，因此其過(guò)程可表示為： 高壓液體?節(jié)?流? 低壓液體（含少量蒸發(fā)氣體） 以上四部分，是構(gòu)成制冷系統(tǒng)的基本元件，因此稱為制冷系統(tǒng)的四大部件。在各個(gè)部件之間，配上連接管道 和閥門等，就構(gòu)成一個(gè)最基本的制冷系統(tǒng)。在最基本的制冷系統(tǒng)中，制冷劑經(jīng)過(guò)兩次物相變化，又分別經(jīng)過(guò)高、低壓的轉(zhuǎn)換。 1.3.5 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī) 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)主要由滾動(dòng)轉(zhuǎn)子、氣缸、滑動(dòng)片及背部的彈簧、偏心曲軸、軸承、排氣消音器、電動(dòng)機(jī)定子、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、殼體、進(jìn)氣管、氣液分離器、平衡塊、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子等組成。在氣缸 4 的空腔，與柱面相切的柱狀滾動(dòng)轉(zhuǎn)子 3。裝置于氣缸體內(nèi)的滑片 7 其中一端和轉(zhuǎn)子 3 直接接觸。從而劃分出 l,h 相互封閉的空腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子與氣缸的切點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)吸氣口 1 時(shí)，L 空間與吸氣口相通即開(kāi)始吸氣。它的容積隨著轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)而增大，氣體由吸氣口不斷地吸入；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到與氣缸頂部相切時(shí)，即達(dá)到圖 1.1 中 V 點(diǎn)時(shí)，滑片 7 斷面上升至最高點(diǎn)，L 空間容積達(dá)到最大值。吸氣過(guò)程結(jié)束。隨著轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)，L 空間的氣體轉(zhuǎn)變 H 空間中。當(dāng)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)過(guò)β角，即越過(guò)吸氣口時(shí)，H 空間容積隨著轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)而減下氣體開(kāi)始受到壓縮而壓力上升，直到超過(guò)排氣腔內(nèi)的壓力，并足以克服排氣閥片 5 的彈力時(shí)，便開(kāi)啟排氣閥，氣體開(kāi)始排出氣缸。從開(kāi)始?jí)嚎s氣體到開(kāi)始排氣，即為壓縮過(guò)程。當(dāng)轉(zhuǎn)子與氣缸切點(diǎn)到達(dá)排氣口 D 點(diǎn)γ角范圍內(nèi)的氣體持續(xù)不斷的膨脹，且不斷向吸騎腔流去，氣缸內(nèi)的整體壓力持續(xù)降低到吸氣壓力?？梢缘贸?，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式的壓縮機(jī)在完成吸氣、排氣、膨脹的過(guò)程中，偏心轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 720 度在滑片兩側(cè)，容積的工作過(guò)程 相差 360 度，因此，氣流的流動(dòng)速度較為緩慢，壓力損失小[2] 。 1-吸氣口 2-壓縮機(jī)偏心軸 3-滾動(dòng)轉(zhuǎn)子 4-氣缸 5-排氣閥片 6-排氣口 7-滑片 圖 1.1 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)工作原理 2 總體方案 2.1 柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,必須考慮到場(chǎng)合與需求,對(duì)于本文的外殼切邊自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)需要考慮以下幾點(diǎn): （1） 必須和電源和壓縮空氣管連接。 （2） 電源須用截面至少四平方厘米的三相電纜加地線。 （3） 電壓為 380V。 （4） 壓力大于 0.6MPa。 2.1.1 工作過(guò)程 方位 1:初始方位 方位 2：從初始方位下降，下降到夾緊機(jī)構(gòu)能夠夾緊殼體的的方位 2，并通過(guò)四懸臂夾緊機(jī)構(gòu)夾緊殼體。 方位 3:從方位 2 上升到方位 1，然后四懸臂旋轉(zhuǎn) 90 度到達(dá)方位 3。 方位 4:從方位 3 下降到方位 4，置于卡盤上后夾緊機(jī)構(gòu)放開(kāi)殼體，并在此位置進(jìn)行切邊。 方位 5:完成切邊后夾緊機(jī)構(gòu)重新將殼體夾緊，然后上升至方位 1，四懸臂旋轉(zhuǎn) 90 度，夾緊機(jī)構(gòu)放開(kāi)完成送料。 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)我采用油壓驅(qū)動(dòng)的四轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。并采用油壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得本機(jī)構(gòu)傳動(dòng)更加的平穩(wěn)。無(wú)論是升降還是回轉(zhuǎn)都需要較高的精度，而且本機(jī)構(gòu)對(duì)液壓控制部件的密封性由較高的要求。 2.2 主體機(jī)構(gòu)圖 圖 2.1 主體機(jī)構(gòu)圖 2.3 壓縮機(jī)殼體外形 壓縮機(jī)殼體外形及加工部位如下圖： 圖 2.2 壓縮機(jī)外殼 3 整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)是要實(shí)現(xiàn)外殼切邊的自動(dòng)送料，所以我采用四轉(zhuǎn)臂的循環(huán)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，整體機(jī)構(gòu)主要分為夾緊機(jī)構(gòu)和循環(huán)機(jī)構(gòu)兩部分，本設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的夾緊機(jī)構(gòu)和循環(huán)機(jī)構(gòu)都是靠電機(jī)帶動(dòng)液壓泵作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的精確和正常工作。整體機(jī)構(gòu)具體的設(shè)計(jì)與計(jì)算如下： 3.1 夾緊機(jī)構(gòu) 3.1.1 夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 夾緊機(jī)構(gòu)也是通過(guò)液壓缸進(jìn)行工作的，首先液壓缸后面的進(jìn)油孔進(jìn)油推動(dòng)活塞向夾緊方向移動(dòng)，前進(jìn)中帶動(dòng)夾塊移動(dòng)，夾住壓縮機(jī)的外殼，但是油的壓力不要 1. 定位螺母 2.夾塊 3.內(nèi)六角螺釘 4.端蓋 5.活塞 6.液壓缸 7.雙頭六角螺栓 8.六角鎖緊螺母 圖 3.1 夾緊機(jī)構(gòu) 過(guò)大，以免夾緊過(guò)大損傷了壓縮機(jī)的外殼；夾住后將通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將外殼移動(dòng)到加工位置，油缸旁邊的后退油管開(kāi)始進(jìn)油，使活塞向后退方向移動(dòng)。這樣夾緊機(jī)構(gòu)就完成了一個(gè)工作過(guò)程。結(jié)合壓縮機(jī)外殼的形狀（圖 2.2），夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 3.1。 夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊過(guò)程中，一定要控制好夾緊力的大小，夾緊力不能過(guò)大夾傷壓縮機(jī)外殼，則夾塊選擇聚合類材料。此類材料有如下特點(diǎn)： （1） 摩擦系數(shù)大，熱固性好，尺寸穩(wěn)定性好。 （2） 韌性高，剛性差，吸水性差，沖擊強(qiáng)度高。 （3） 耐腐蝕，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不導(dǎo)電，抗老化。 （4） 強(qiáng)度高、硬度高、耐熱性好。 3.2 循環(huán)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是外殼切邊自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的重要組成部分，它的工作狀態(tài)的好壞將直接影響到整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作，所以旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)將直接影響到以后生產(chǎn)中的進(jìn)程。 外殼切邊自動(dòng)送料的循環(huán)機(jī)構(gòu)是由油壓缸推動(dòng)的每推動(dòng)一次旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)過(guò) 90 度的角 度，循環(huán)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn) 90 度是靠氣缸的活塞伸出的長(zhǎng)度和前面的調(diào)整螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 3.2.1 機(jī)構(gòu)的循環(huán)過(guò)程 機(jī)構(gòu)的整體循環(huán)過(guò)程都由液壓控制，其過(guò)程是：首先由液壓缸和旋轉(zhuǎn)板聯(lián)結(jié)并推動(dòng)旋轉(zhuǎn)板，旋轉(zhuǎn)板和爪聯(lián)結(jié)并帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，然后爪和切除板一起轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)六角螺釘將切除板固定，從而帶動(dòng)循環(huán)臂做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)切除板運(yùn)動(dòng) 90 度之后，液壓缸反向進(jìn)油做反向運(yùn)動(dòng)，液壓缸活塞重新回到初始狀態(tài)。 1. 支撐面板 2.軸 3.爪 4.切除板 5.可調(diào)螺母 6.液壓缸 7.支撐銷釘 圖 3.2 循環(huán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 柱狀殼體切邊送料循環(huán)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算如下： 循環(huán)機(jī)構(gòu)的心軸距離液壓缸定位銷釘 565.7mm，液壓缸連接處距離心軸 109.6mm， 初始時(shí)候油缸和支撐板的夾角為 6°，回轉(zhuǎn)板兩個(gè)連接出之間的夾角為 140°，旋轉(zhuǎn)板與液壓缸相夾角度為 140° 根據(jù)公式計(jì)算出液壓缸的長(zhǎng)度為： (a2 + b2 - c2 ) 液壓缸的初始長(zhǎng)為： cosa= c = 2ab a 2 + b2 - 2ab cos a （3-1） （3-2） 帶入數(shù)據(jù)得出： c = 470mm 循環(huán)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn) 90°之后，a、b 長(zhǎng)不變，α角增大 90° a:循環(huán)機(jī)構(gòu)心軸至液壓缸定位銷釘?shù)拈g距 b:液壓缸連接處至循環(huán)機(jī)構(gòu)心軸的間距c:連接處至定位銷釘?shù)拈g距 α：a、b 之間的夾角 旋轉(zhuǎn) 90 度之后： a= 180° - 140° - 6° + 90° = 124° c 長(zhǎng)度為：  c￠ =  （3-3） 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： c￠ = 551.35mm 液壓缸外伸長(zhǎng)度 l 為：  l = c￠ - c 代入數(shù)據(jù)得： l = 551.35mm - 470mm = 81.35mm 因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中的外伸長(zhǎng)度可能和計(jì)算的外伸長(zhǎng)度有一些誤差，因此可以用調(diào)整螺母進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)中的微調(diào)。由液壓行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制液壓缸的外伸長(zhǎng)度，這樣一來(lái)使得循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在上下和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能保證比較高的運(yùn)動(dòng)精度。 如圖 3.2 循環(huán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由液壓缸、旋轉(zhuǎn)板，爪、切除板等部分構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)板：旋轉(zhuǎn)板是聯(lián)結(jié)液壓缸和爪的零件，對(duì)其加工精度有較高的要求。 圖 3.3 旋轉(zhuǎn)板 爪：爪與旋轉(zhuǎn)板聯(lián)結(jié)，然后旋轉(zhuǎn)板和液壓缸相連，通過(guò)液壓缸推動(dòng)爪，從而帶動(dòng)切除板運(yùn)動(dòng)。 圖 3.4 爪 切除板：切除板和旋轉(zhuǎn)臂連接，通過(guò)爪傳遞過(guò)來(lái)的機(jī)械能使旋轉(zhuǎn)臂運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)臂通過(guò)內(nèi)六角螺釘和切除板相固定。 圖 3.5 切除板 4 電機(jī)的選擇 4.1 三相異步電動(dòng)機(jī)選取 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 是 一 種 能 將 電 能 轉(zhuǎn) 換 成 機(jī) 械 能 設(shè) 備 ， 在 液 壓 驅(qū) 動(dòng)運(yùn) 動(dòng) 過(guò) 程 中 通 常 用 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 作 為 動(dòng) 力 源 ， 而 且 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī)具 有 易 于 控 制 、 運(yùn) 行 穩(wěn) 定 、 慣 量 大 的 特 性 。 首先需要估算電機(jī)的機(jī)械負(fù)載，使電機(jī)滿足功率和扭矩的要求。三相異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算過(guò)程如下： 殼體被夾緊機(jī)構(gòu)夾緊時(shí)，殼體的最大質(zhì)量為4kg ，殼體與夾塊之間的摩擦系數(shù)為 m= 0.4 ，所以?shī)A緊力計(jì)算得： - 20 - F = 9.8M = 9.8′ 4 = 98N μ 0.4 夾緊機(jī)構(gòu)中，油缸活塞直徑為φ = 25mm ，則所需要油的壓力為： P = 4F pf2 = 4 ′ 98 3.14 ′ 0.0252 = 199KPa 液壓油管直徑為： D = 10mm 三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速為： n = 3000r / min 由此電機(jī)功率計(jì)算公式如下： p = psv = 199 ′p′ 0.0052 ′ 500 = 7.8kw 當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)油缸給回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的力為： F = T 123 = 18400 = 149.6N 123 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，油缸活塞直徑為φ = 25mm ，則所需要油的壓力為： P = 4F 1 pf = 4 ′149.6 = 304KPa 0.0252 已知油管直徑 D = 10mm ，電機(jī)轉(zhuǎn)速n = 3000r / min ，故計(jì)算電機(jī)功率得： 2 P = PSV = 304 ′p′ 0.0052 ′ 500 = 12KPa 因?yàn)閮蓚€(gè)部分共用一個(gè)電機(jī)，所以電機(jī)的功率應(yīng)以較大的為主。由于在機(jī)械傳動(dòng)中有一部分的能量要被損耗掉，所以電機(jī)的功率應(yīng)選擇的比計(jì)算的大一些約 10%到 15%則電機(jī)的功率應(yīng)為： P = 1.15 ′ P2 = 1.15 ′12 = 13.8kw 由于本機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)都是由油壓泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，則本機(jī)構(gòu)采用 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。因?yàn)楸緳C(jī)構(gòu)對(duì)電機(jī)無(wú)調(diào)速的要求，又選出鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)，又因?yàn)楸緳C(jī)構(gòu)的功率大于3kw ，所以電動(dòng)機(jī)采用三角形聯(lián)結(jié)。 結(jié)合計(jì)算結(jié)果保證電機(jī)滿足機(jī)械性能要求，以及電機(jī)本身運(yùn)行穩(wěn)定、使用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，查閱相關(guān)資料選取的電機(jī)型號(hào)如下： 表 4.1 選取電機(jī)數(shù)據(jù) 型號(hào) 功率（kw） 轉(zhuǎn)速(r/min) 效率（%） 工作電流(A) Y160M2 - 2 15 2930 89 29.4 壓縮機(jī)外殼小的時(shí)候所需要電機(jī)功率要比大的外殼的電機(jī)功率小，所以在加工小的壓縮機(jī)外殼時(shí)候需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，來(lái)達(dá)到小外殼時(shí)的夾緊力。 5 主軸的設(shè)計(jì)和校核 5.1 主軸的設(shè)計(jì) （1） 主軸材料的選擇 本設(shè)計(jì)選取的材料是進(jìn)行調(diào)制處理的 45#鋼。 sb = 590MPa,ss = 295MPa,s-1 = 255MPa,t-1 = 140MPa （2） 擬定主軸軸端直徑 T W tt = t 9550000 P ? n 0.2 ′ d 3  (5-1) 其中，[τt]：許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力（單位 MPa） T：軸受的扭矩（單位N · MM） d：計(jì)算截面處軸的直徑（單位：mm） P：軸傳遞的功率（單位：KW） T：軸所受扭矩（單位： N · MM） τt：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力（單位：MPa） Wt：軸抗扭截面系數(shù)（單位： mm3 ） 表 5.1 軸常用材料的[τt]和 A0 軸的材料 Q235-A、20 Q275、35 45 40Cr、35SiMn [tt ]/MPa 15-25 20-35 25-45 35-55 A0 149-126 135-112 126-103 112-97 根據(jù)表 5.1 選取軸A0 =126 又由公式： T = 9550000P/n 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： P = 0.62kW Pd = 0.62 × 0.93 = 0.58kw ，  d = A0  = 1263  0.58 10  = 48.774mm 考慮到鍵槽會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，取軸端直徑增大5%?7% ，所以取用軸的直徑至少為 60mm 。 軸承利用軸肩固定的方式進(jìn)行軸向固定，,軸肩定位的長(zhǎng)度 h 通常取用為： h = (0.07 ~ 0.1)d ，d 為與零件相配合處的軸的直徑。由于主軸是固定在機(jī)體上的所以主軸的形狀為上細(xì)下粗。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖表示： 圖 5.1 主軸 （3）按照扭合成強(qiáng)度條件的方式進(jìn)行計(jì)算 軸在做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)收到的扭矩非常小，所以可以直接忽略不計(jì)。畫出扭矩圖如下所示： 圖 5.2 受力簡(jiǎn)圖 圖 5.3 扭矩圖 殼體與軸的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為： μ = 0.3 殼體與軸的接觸面積為S = A × H 其中， H：接觸處長(zhǎng)度 A：接觸底面周長(zhǎng) 軸上所受的力： Fr = SN μ = 736N 其中， m：滑動(dòng)摩擦系數(shù) 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖以及扭矩圖中可以看出軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算出的危險(xiǎn)截面 T 的值列于下表 5.2 表 5.2 危險(xiǎn)截面數(shù)據(jù) 載荷 危險(xiǎn)截面 扭矩 T 18400 N·mm 對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核：公式如下： s = (5-2) W 其中，W：軸的抗彎截面系數(shù)（單位： mm3 ） T：主軸所受的扭矩（單位： N · mm ） W：主軸的抗彎截面系數(shù)（單位： mm3 ） s：主軸的計(jì)算應(yīng)力（單位： MPa ） pd3 3 3 a 截面為圓形的軸， W = 32 ? 0.1d = 1562.5mm ，當(dāng)折合系數(shù) 取用 0.7 時(shí)，帶入 數(shù)據(jù)計(jì)算得：s = 11.77MPa ，s < s0 ? 102MPa ，故滿足要求。 5.2 軸承壽命的校核 由上面扭矩的計(jì)算可以知道，軸承受最大的徑向力為Fr = 736N ；機(jī)器微震動(dòng)，軸向力最大為 Fa = 100 N ，預(yù)計(jì)計(jì)算壽命為L(zhǎng)￠ = 8000h （1） 求比值 Fa/Fr = 100/736 = 0.133 (5-3) 根據(jù)表 13-6[濮良貴,紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)[M] ．北京：高等教育出版社，2001]，查 表得出滾針軸承 e 值最大值是 0.44，所以： Fa Fr < e 。 （2） 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P，由公式： P = f P (XFr + YFa )  (5-4) 根據(jù)表 13-6， f P = 1.0 ~ 1.2 ，選用fp = 1.2 表 5.3 載荷系數(shù) fp 載荷性質(zhì) fp 舉例 無(wú)沖擊或微沖擊 10.～1.2 電機(jī)、水泵 根據(jù)表 13-5， X = 1 , Y = 0 ，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： P = 1.2 × (1× 736 + 0 ×100) = 883.2N （3） 計(jì)算軸承基本額定動(dòng)載荷值，公式如下： 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： C = 883.2 ′ 60nL` C = Pe ?h 106 = 5299.2N （4）根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)設(shè)計(jì)要求，選取C = 6000N 的軸承。該軸承的基本額定靜載荷為： C0 = 2200 N 。該軸承的驗(yàn)算過(guò)程如下所示： 按照公式（13-5），驗(yàn)算該軸承的壽命，如下所示： 106 Lh = 60 ′ n ( C )e P 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： Lh = 10 60 ′ 600 ′ ( 6000 )3 = 8306h > 8000h 。故滿足設(shè)計(jì)要求。 900 5.3 鍵的校核 5.3.1 鍵的校核: 鍵的強(qiáng)度也要滿足要求，如果強(qiáng)度不夠，可以采用雙鍵，這時(shí)應(yīng)考慮鍵的合理布置； 兩個(gè)鍵最好相隔 180 度；雙鍵的強(qiáng)度大概為單鍵的 1.5 倍。如果輪轂允許也可以適當(dāng)加長(zhǎng)，也可以相應(yīng)地加長(zhǎng)鍵的長(zhǎng)度，以提高單鍵的連接承載能力。但是一般采用的鍵長(zhǎng)不宜超過(guò)（1.6~1.8）d.必要是加大軸徑或改用其他的連接方式。 選用的是 A 型平鍵（GB/T 1096-1979）,與帶輪聯(lián)接處鍵的尺寸為 b ′ h ′ L = 18 ′11′ 50 。因主軸對(duì)稱，所以選擇傳遞扭矩的一端校核。鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核按表 5-3-16 公式計(jì)算，式中各參數(shù)為： 采用鍵連接所傳遞的扭矩 T 計(jì)算得： 鍵的工作面壓強(qiáng)計(jì)算如下： T = 9550 ′ 0.58600 ? 9.2N · m a p = 2000T dkl = 2000 ′ 9.215 ′ 2.5 ′13 = 37.7MP 所以： 37.7MPa < [p] 其中， k：輪轂和的接觸高度（單位：mm） l：鍵的長(zhǎng)度（單位：mm） d：軸的直徑（單位：mm） T：負(fù)載的扭矩（單位：N.mm） 故鍵連接強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。 5.3.2 鍵的特點(diǎn): 鍵的特點(diǎn)有：沒(méi)有軸向的固定作用，方便使用時(shí)的拆裝維護(hù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常使用螺釘將其固定在軸上。中間的螺紋孔用于起出鍵。常用于軸上零件沿軸移動(dòng)量不大的情況，比如變速箱中的滑移齒輪。 5.4 軸的配合 各軸段配合及表面粗糙度選擇如下[13] ： 孔的最大尺寸為50.075mm ，最小為50.030mm 。軸的基本尺寸為φ50 ，最小尺寸 49.980mm ，最大尺寸50.025mm 。軸配合公差[Tf] 計(jì)算過(guò)程如下： [Tf ] ≥ | [Xmax]-[Xmin]|=| (ES- ei) - (EI - es) f 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： [T ]= 95 - 5 = 90mm 所以可得： [Tf ] ≥ [TD ] + [Td ] 其中，[TD ]：與孔配合所允許公差[Td ] ：與軸配合所允許公差 由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表 GB1800-79，查閱得出： IT7 = 30 II8 = 46 IT9 = 74 與軸配合相關(guān)的計(jì)算過(guò)程如下所示[14] ： 殼體與主軸上端配合的計(jì)算 殼體孔和主軸之間的過(guò)度配合 已知孔的基本尺寸為φ50 最大尺寸為： 如果孔、軸公差都選 7 級(jí)，則配合公差Tf  = 2 × IT7 = 60mm＜90mm ，雖然沒(méi)有超過(guò) 其要求的允許尺寸值，但是不符合 6、7、8 級(jí)的孔與 5、6、7 級(jí)的軸相配合的規(guī)定。如果孔選 IT9,軸選 IT8 其配合公差為 Tf=IT9+IT8 =74+46 =120＞90μm 已超過(guò)了配合公差的允許值，故不符合配合的要求。 若選孔 IT8，軸選 IT7 其配合公差Tf Tf = 46 + 30 = 76＜90mm 雖然距離允許值減少較多給加工帶來(lái)一定的困難，但是配合精度有一定的儲(chǔ)備，而且選用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差等級(jí)。即： TD = IT8 = 45mm Td = IT7 = 30mm 由于本設(shè)計(jì)采用的是基孔制，所以其公差帶號(hào)為φ50H8 、EI = 0 、ES = 46mm 。由于本設(shè)計(jì)采用基孔制且為間隙配合，因此需要從 a~h 之間選用基偏差作為軸的上偏差， 且軸的基本偏差必須滿足以下要求： Xmin = EI - es ≥ [Xmin] Xmax = ES- ei ≤ [Xmax] Xmax = ES- ei ≤ [Xmax] 其中， [Xmin]：最小間隙允許量[Xmax]：最大間隙允許量 由以上式子解得： es ≤ EI - [Xmin] es ≥ ES+ IT7 - [Xmax] 由已知量ES、 EI、IT7、[Xmax]、[Xmin]帶入上述公式解得： es ≤ 0 - 5 = -5mm es ≥ 2 × IT7 - 95 = 60 - 95 = -35mm 所以 - 35 ≤ es ≤ -5 根據(jù)基本尺寸φ50 與- 35mm ≤ es ≤ -5mm ，查閱表GB1800 - 79 得出軸的基本偏差代號(hào)為 f，所以軸的公差代號(hào)為φ50f7 軸承與軸或銷的配合如下： 已知孔的基本尺寸為φ20 最大尺寸為 20.020mm，最小為 20.000 mm。軸的最大尺寸為 20.020mm，最小尺寸為 20.000mm 基本尺寸為φ20。 配合公差[Tf ] 的允許量計(jì)算過(guò)程如下所示： [Tf ] ≥| [Xmax]-[Xmin]|=| (ES- ei) - (EI - es) 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： [Tf ] = 40mm 20 + 20 = 40mm 所以： [Tf ] ≥ [TD ] + [Td ] 其中，[TD ]：和孔配合允許的公差[Td ] ：和軸配合允許的公差 查閱表GB1800 - 79 得出： IT6 = 13 II7 = 21 IT8 = 33 如果孔、軸公差都選 7 級(jí)，則配合公差Tf = 2 × IT7 = 42mm＞40mm ，超過(guò)其要求的 允許尺寸值，是不符合要求的，同時(shí)也違背 5、6、7 級(jí)軸和 6、7、8 級(jí)孔的配合要求。 （1） 如果選 IT9 的孔，選 IT8 的軸，其配合公差為： Tf = IT8 + IT7 計(jì)算得： Tf = 33 + 21 = 54 所以 Tf = 54mm＞40mm 所以不符合配合要求。 （2） 如果選 IT7 的孔，選 IT6 的軸，計(jì)算出配合公差為： Tf = 13 + 21 = 34＜40mm 即使距離允許值減少較多給加工帶來(lái)一定的困難，然而配合精度有一定的儲(chǔ)備，加之公差等級(jí)是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。所以： TD = IT7 = 21mm Td = IT6 = 13mm 因?yàn)椴捎玫氖腔字?，所以基?zhǔn)孔的公差帶號(hào)是： φ50H8 、EI = 0 、 ES = 46mm 。由于采用的是間隙配合，因此須從 a~h 之間取用的基本偏差作為上偏差，而且軸的基本偏差必須滿足一下要求： Xmin = EI - es ≥ [Xmin] Xmax = ES- ei ≤ [Xmax] Es - ei = Td = IT7 其中，[Xmin]：最小間隙允許量； [Xmax]：最大間隙允許量； 由上式解得： es ≤ EI - [Xmin] es ≥ ES+ IT7 - [Xmax] 把已知量ES、EI、IT7、[Xmax]、[Xmin] 的具體數(shù)值帶入上式解得： es ≤ 0 - 20 = -20mm es ≥ 2 × IT7 - 40 = 42 - 40 = -35mm 所以 - 20mm ≤ es ≤ -2mm 根據(jù)基本尺寸必須滿足φ50 以及- 35mm ≤ es ≤ -5mm 的要求，查表GB1800 - 79 得出軸的基本偏差代號(hào)為 f，然而滾動(dòng)軸承容易損壞，而且軸承的內(nèi)外圈都非常薄，況且在大多數(shù)機(jī)構(gòu)中其內(nèi)圈是同軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，殼體和軸承的外圈是相互固定的，為滿足軸承內(nèi)圈和軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，且保證接觸面之間不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)而使軸承磨損，軸徑和內(nèi)圈的裝配必須要求有一定的過(guò)盈量，同時(shí)還要保證之間的過(guò)盈量不能過(guò)大或者過(guò)小，來(lái)保證日后方便維護(hù)，以及內(nèi)圈不會(huì)因?yàn)樗軕?yīng)力過(guò)大從而使軸承損傷和變形。為兼顧傳遞扭矩和方便日后方便維護(hù)的目的，在標(biāo)準(zhǔn)中將軸承的上偏差取用為 0，下偏差取用為負(fù)數(shù)， 同時(shí)將軸承的內(nèi)圈平均直徑的公差帶設(shè)置在 0 以下。這時(shí)所需的軸徑公差帶從基孔制的標(biāo)準(zhǔn)中選取，這樣以來(lái)，軸承內(nèi)圈與軸的配合要緊一些即一些過(guò)度配合在這里變成過(guò)盈配合有些間隙配合變?yōu)檫^(guò)度配合則軸的基本偏差應(yīng)為 g，故軸承的公差代號(hào)為φ20g6 。本機(jī)構(gòu)的其它配合可以依此類推。 6 三維建模及裝配 6.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)建模 循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是完成殼體自動(dòng)切邊的重要機(jī)構(gòu)，主要功能是：夾持殼體并做上升和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將殼體放在切邊機(jī)構(gòu)的卡盤上，在切邊機(jī)構(gòu)完成切邊和去毛刺之后，再將殼體夾持再一次通過(guò)上升和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將加工完成的殼體放在送料的裝置上，循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)貫穿整個(gè)切邊送料的過(guò)程。 主要包括的零件有：四轉(zhuǎn)臂、夾緊機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)軸、爪、切除板、旋轉(zhuǎn)板、液壓缸、液壓缸固定座、定位軸等，該部分機(jī)構(gòu)的裝配圖如下圖所示: 圖 6.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) - 26 - 圖 6.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 圖 6.3 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 6.2 切邊機(jī)構(gòu)建模 切邊機(jī)構(gòu)是對(duì)殼體進(jìn)行切邊，由液壓系統(tǒng)控制兩組刀具，一組刀具進(jìn)行切邊，另一組刀具負(fù)責(zé)去毛刺，從而保證殼體高質(zhì)量的加工，同樣切邊機(jī)構(gòu)也是自動(dòng)化完成，節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，降低生制造成本。 組成切邊機(jī)構(gòu)的主要零件有：兩組刀具、刀具固定座，定位軸、液壓缸、液壓缸固定座、機(jī)床卡盤等。 其三維建模如下圖所示： 圖 6.4 切邊機(jī)構(gòu)裝配圖 6.3 主體結(jié)構(gòu)總裝建模 主體結(jié)構(gòu)總裝結(jié)構(gòu)圖如下所示： 圖 6.5 主體結(jié)構(gòu) 圖 6.6 主體機(jī)構(gòu) 圖 6.7 主體結(jié)構(gòu) 7 結(jié) 論 本文闡述了外殼切邊送料機(jī)構(gòu)的工作原理，并簡(jiǎn)要介紹了壓縮機(jī)的工作原理，提出了基于液壓驅(qū)動(dòng)的具有自動(dòng)功能的外殼切邊送料機(jī)構(gòu)，并做了機(jī)械部分的設(shè)計(jì)以及主要零件的檢驗(yàn)和校核計(jì)算，保證設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)正確性。 本文分別對(duì)柱狀殼體切邊送料機(jī)構(gòu)的循環(huán)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)計(jì)算，而且對(duì)重要部分零件進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)。電動(dòng)機(jī)是本設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，用于支持液壓缸的正常工作，液壓缸則是本設(shè)計(jì)的直接動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確工作，并配有完善的液壓控制系統(tǒng)。 運(yùn)用三維建模軟件 solidworks 進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)建模，對(duì)其進(jìn)行裝配，并在裝配過(guò)程中發(fā)現(xiàn)可能會(huì)遇到的問(wèn)題，通過(guò)分析出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題的原因，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容不斷的完善，最終得到比較完備整體設(shè)計(jì)方案。 本機(jī)構(gòu)有如下的特點(diǎn)： （1） 采用液壓作為本機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)源，保證了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的精確性。 （2） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，四轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)一周完成四個(gè)工位。 本機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)，在將來(lái)的機(jī)械工業(yè)發(fā)展中，可以取代一些高強(qiáng)度勞動(dòng)力的機(jī)械工作，使我國(guó)工業(yè)在一定程度上得到進(jìn)一步的完善發(fā)展。 參 考 文 獻(xiàn) [1]孫恒，陳作模.機(jī)械原理[M].第八版.北京：高等教育出版社.2013.5 [2]濮良貴,陳國(guó)定.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].第九版.北京：高等教育出版社.2013.5 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中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2014(01) [19] 孫長(zhǎng)義,吳海濤,劉泓濱.基于 ADAMS 的步進(jìn)送料機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真[J]. 新技術(shù)新工藝. 2014(05) [20] 王雷、李明、楊成剛,魏書平.工業(yè)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、建模與 PLC 控制[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)).2015(07) [21] Antonio C. Caputo、Pacifico M. 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27 - 并可以切換多次從連續(xù)供應(yīng)，不確定哪個(gè)是最適合他們的環(huán)境。標(biāo)準(zhǔn)之間進(jìn)行選擇已經(jīng)開(kāi)發(fā)了替代零件送料方法文學(xué)，但現(xiàn)有的方法不是窮盡的或者是很難在車間應(yīng)用，經(jīng)常依據(jù)數(shù)學(xué)優(yōu)化方法。 布德和馬克（1992）開(kāi)發(fā)了一個(gè) Kitting vs LS 描述模型。法西奧 （2014）比較了肯庭和 JIT 解決方案，甚至考慮混合政策，而 Sali 等人（2015）比較肯庭，LS 和測(cè)序解決方案。 巴尼等人（2009）比較手推車到工作站，托盤到工作臺(tái)和工具箱裝配線方法。卡普特和普拉格（2011）建議采用基于 ABC 類的方法開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力進(jìn)料策略包括肯庭，JIT 和 LS。線性 Caputo 等人已經(jīng)使用了編程（2015c）至為其分配不同的饋送策略（即肯庭，LS 或 JIT）每個(gè)單一項(xiàng)目，以盡量減少總運(yùn)輸成本，和由黎曼等人（2012）在 Kitting 和 LS 之間進(jìn)行選擇。根據(jù)詳細(xì)的成本模式（包括所有政策選擇）選擇材料供應(yīng)系統(tǒng)的一種系統(tǒng)方法，并且不夠適用于車間應(yīng)用。 為了給這個(gè)問(wèn)題提供一個(gè)更實(shí)際的解決方案，在本文中，通過(guò)開(kāi)發(fā)合適的經(jīng)濟(jì)模型來(lái)探討相關(guān)和可測(cè)量部件特征（即單位體積，重量和成本）對(duì)零件進(jìn)料成本的影響。這樣可以根據(jù)基本零件屬性來(lái)確定成本盈虧平衡點(diǎn)，以便映射每個(gè)飼料政策更方便的區(qū)域其他選擇。因此，只有在不利用復(fù)雜的全局優(yōu)化程序的情況下，才能依靠對(duì)相關(guān)零件特征的檢查，即時(shí)快速地進(jìn)行供貨政策的選擇。本文的結(jié)構(gòu)如下：首先針對(duì)三種考慮的政策制定了基于其相關(guān)屬性估算每種零件類型的進(jìn)料成本的經(jīng)濟(jì)模型。然后，通過(guò)改變每個(gè)部分屬性的值來(lái)進(jìn)行參數(shù)分析，以便確定替代策略之間的成本盈虧平衡點(diǎn)（如果有的話）。還對(duì)容器尺寸變化的影響進(jìn)行了考察，并提供了多維度決策空間的樣本圖，以評(píng)估每個(gè)方案直接選擇供方政策的方便區(qū)域，結(jié)果討論結(jié)束。 1. 部分送料策略的成本建模 在本文中，我們假設(shè)單個(gè)模型裝配線必須供給部件，以獲得預(yù)定義的日常生產(chǎn)量 D （單位/天）。成本估算的時(shí)間范圍是一天。我們計(jì)算將零件類型提供給使用該倉(cāng)庫(kù)的通用工作站的總體成本，該位置距離倉(cāng)庫(kù)一定距離。如果配套套件從位于的起落區(qū)域交付倉(cāng)庫(kù) I / O 站到線路的第一站，然后它們與組裝的產(chǎn)品一起行進(jìn)（旅行工具包）。在 JIT 政策材料中，使用專用于每個(gè)組件類型的單獨(dú)容器中的提前期 LT 進(jìn)行重新配置。所需的容器數(shù)量，取決于零件的日常消耗量和補(bǔ)充量 LT。在線放養(yǎng)每個(gè)車站每個(gè)不同的組件都使用獨(dú)立的容器（通常為一個(gè)），按照所采集的容器容量和零件消耗率的時(shí)間間隔定期補(bǔ)充。恒速車輛或步行操作員用于運(yùn)輸工具包和組件容器。然而，不同類型的車輛和集裝箱尺寸可用于不同的送料方式。空容器返回中央倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)貨。包括在模型中的成本項(xiàng)目是人員成本（這包括運(yùn)營(yíng)商分批散裝紙箱和拾取倉(cāng)庫(kù)中的組件，將材料運(yùn)送到工作站，以及工作人員在線準(zhǔn)備和揀選時(shí)間），投資成本（集裝箱，儲(chǔ)物架和運(yùn)輸車輛）， WIP 持有成本（與車站平均庫(kù)存水平成比例）和與工作站累積庫(kù)存所占用的占地面積和具體樓面面積成本。我們定義 CM p 等效勞動(dòng)力成本（€/天），CE p 等效投資成本（€ - 28 - /天），C WIP p 工作持有成本（€/天），CS p 占空間占用成本（€/天），當(dāng)策略 p 被選擇以遞送組件時(shí)，p = [1,2,3]策略標(biāo)識(shí)符。即，在 kitting 策略中，在 LS 策略 p = 2 和JIT 策略 p = 3 中 p = 1。 1.1 人力成本計(jì)算 1.1.1 配套政策 在配套政策中，相當(dāng)數(shù)量的套件容器要求持有單位最終物品的零件 取決于容器體積（V C）或其允許重量（p max）以及單位重量（p），體積（v）和所考慮部件類型的每單位最終產(chǎn)品的零件消耗量（n）。管理零件進(jìn)行日常生產(chǎn)所需的總?cè)萘浚刻焓褂靡淮危┛倲?shù)為 d。工作人員必須在倉(cāng)庫(kù)的倉(cāng)庫(kù)位置挑選部件，以供應(yīng)接頭區(qū)域，放置各個(gè)部件進(jìn)入套件容器，并將容器移動(dòng)到線路的起點(diǎn)。到達(dá)零件存儲(chǔ)位置并返回到起動(dòng)區(qū)域的平均時(shí)間為（t r / s）。達(dá)到存儲(chǔ)位置，操作人員可以選擇足夠多的部件來(lái)完成 Q 單獨(dú)的套件（Q 整數(shù)和≥1），或者檢索存儲(chǔ)在附近位置的 Q 個(gè)不同的零件類型，以避免多次跳閘。選擇和組裝一個(gè)零件類型的單位所需的平均時(shí)間是 t pick， 包括零件的計(jì)數(shù)/加權(quán)，以確保套件中包含正確的數(shù)字;在插入試劑盒之前（即切割測(cè)量， 包裝去除，清潔和質(zhì)量控制）中部件的準(zhǔn)備;套件準(zhǔn)備（以正確的順序插入零件，并在正確的外殼插槽中，包括正確的定位控制）。零件類型的相當(dāng)數(shù)量的每日移動(dòng)（從倉(cāng)庫(kù)到具有完整容器的線和從空行到倉(cāng)庫(kù)的空容器）的日移動(dòng)量為 2 n cont D /ω。 （ω= V L / V C，其中 V L 是車輛的裝載體積，V C 是容器容積），ω是由物料搬運(yùn)車輛同時(shí)輸送 的容器的數(shù)量。我們假設(shè)每個(gè)行程涉及 k 個(gè)操作員，并且單程行程時(shí)間是 L / VV，基于工廠布局估計(jì)（L 是起落區(qū)域和第一個(gè)工作站之間的距離）和物料搬運(yùn)車輛平均速度 （VV ）。在工作站上通過(guò)線路操作員選擇組件所需的時(shí)間（n D）2 L WSK / V O 也可以根據(jù)物料搬運(yùn)政策而變化。在這種情況下，V O 是操作員行走速度，需要將 2 次行程L WSK 從組裝位置行進(jìn)到工作站的工具箱存儲(chǔ)點(diǎn)。搜索正確部分的時(shí)間被忽略，因?yàn)椴考呀?jīng)訂購(gòu)并正確提交給選擇器。根據(jù)上述假設(shè)，假設(shè)每個(gè)操作員每天工作時(shí)間為 h 小時(shí)，并具有效率ηop，則可以計(jì)算準(zhǔn)備和移動(dòng)考慮部分所需的等效數(shù)量套件所需的日常工作人員的等效數(shù)量。那么工人的工資時(shí)間 C op（€/天）就可以計(jì)算總體人力成本。 - 29 - 這里，零件屬性，即單位體積和重量在相關(guān)情景參數(shù)是容器體積和運(yùn)輸距離的同時(shí)，扮演角色確定對(duì)象。 1.1.2 線路存儲(chǔ)策略 在 LS 或 JIT 策略中，專用于零件類型的容器從倉(cāng)庫(kù)或 JIT 策略中的超市區(qū)域移動(dòng)到使用該零件的工作站。主要區(qū)別是容器的大小和由此產(chǎn)生的處理頻率。在這兩種情況下，適合容器的零件的等效數(shù)量為 Z = min（V C / v; p max / p）。顯然，對(duì)于任何給定的零件類型，根據(jù)與每個(gè)策略相關(guān)聯(lián)的容器尺寸和重量限制，Z 會(huì)發(fā)生更改。因此，在JIT 或 LS 中每天向車站移動(dòng)的等效容器的數(shù)量（零）緩沖液儲(chǔ)備變?yōu)椋― n / Z）。因此， （D n /ωZ）是每日補(bǔ)充旅行的當(dāng)量數(shù)。在 LS 通常為ω= 1 的情況下。單程行程時(shí)間到達(dá)距離倉(cāng)庫(kù)距離 L WS 的工作站為 L WS / V V。我們假設(shè)需要一個(gè)時(shí)間 t fr 來(lái)對(duì)倉(cāng)庫(kù)中的散裝容器進(jìn)行分段，以便將要處理的零件容器填滿該行。如果整個(gè) SKU 或托盤被移