铜锭质量鉴定翻转平台设计及运动仿真..doc

1、目 录插图清单表格清单摘 要Abstract第 1 章 绪论 .- 1 -1.1 引言 .- 1 -1.2 课题研究的目的和意义 .- 1 -1.3 同类设备的发展状况 .- 1 -第 2 章 翻转平台的总体设计 .- 6 -2.1 机械设计过程 .- 6 -2.2 翻转平台设 计步骤 .- 7 -第 3 章 翻转平台的具体设计 .- 9 -3.1 初始参数的拟定 .- 9 -3.2 机构的选择及各部分采用形式的确定 .- 9 -3.3 铜锭翻转过程分析 .- 12 -3.4 翻转平台的设计选用 .- 12 -第 4 章 翻转平台的相关说明 .- 14 -4.1 安装调试说明 .- 14 -4

2、.2 操作说明 .- 14 -4.3 日常保养 .- 14 -4.4 翻转平台的缺点 .- 14 -第 5 章 翻转平台的建模与运动仿真 .- 16 -5.1 主要零件的三维建模 .- 16 -5.2 翻转机构的运动仿真 .- 18 -第 6 章 总结与展望 .- 20 -6.1 全文总结 .- 20 -参考文献 .- 21 -致 谢 .- 22 -插图清单图 1-1 新型软轴卷扬提升机构2图 1-2 提模机构主框架结构简图3图 1-3 地下垃圾桶提升机构简图4图 1-4 长江航标浮筒清洗装置4图 1-5 机构运动简图4图 2-1 机械产品设计进程6图 3-1 链式翻转机构10图 3-2 推举

3、式翻转机构10图 3-3 框架式翻转机构11图 3-4 翻转机构起始位置12图 3-5 翻转机构最终位置12图 5-1 曲柄 116图 5-2 连杆 316图 5-3 连杆 417图 5-4 翻转板 517图 5-5 翻转机构18图 5-6 位移曲线18图 5-7 速度曲线19图 5-8 加速度曲线19表格清单表 3-1 翻转变位机构9铜锭质量鉴定翻转平台设计及运动仿真摘 要翻转机构已经普遍存在于社会生产中，有着各式各样的种类，例如框架式、头尾架式、链式，也有各式各样的用途。本文主要阐述了铜锭质量鉴定翻转平台的设计过程，设计包括其主要部分翻转机构的设计，还大概描述了其他部分诸如底座框架、支架的

4、设计。针对生产流水线上铜锭质量大规模鉴定而设计的翻转平台，对其翻转机构的翻转中心、翻转速度、夹紧形式进行了考虑。翻转平台是由电动机来提供驱动力的，并且驱动力通过曲柄传递给四杆机构来带动翻转板的运动使得铜锭能够翻转。同时对翻转平板按照一定的比例使用了 UG 进行建模，对其各个部件进行组合转配，并对翻转板作了运动仿真，根据设定的初始参数测绘出位移、速度、加速度曲线图。关键字：铜锭；翻转机构；运动仿真Copper ingots qualification flip platform design and motion simulationAbstractFlip agencies have ubiq

5、uitous in social production, has a wide variety of species, such as frame, head and tail frame, chain, there are a variety of purposes. This article focuses on the identification of copper ingots quality flip-platform design process, including the design of the main part of the design tilting mechan

6、ism, but also about the other parts, such as described in the base frame, frame design. For large-scale copper ingots mass production line is designed to identify the flip platform flip center of its turnover mechanism, flip speed, clamping form considered. Flip the platform is to provide the drivin

7、g force from the motor, and the driving force is transmitted through the crank to drive the movement of four-bar mechanism to flip the board makes copper ingots can be flipped. Flip plate while using a certain percentage according to UG modeling, combined with their respective transfer member, and t

8、he plates were inverted motion simulation, the initial parameter setting according to the mapping of displacement, velocity and acceleration curves.Keywords: Copper ingots; flip mechanism; motion simulation- 1 -第 1 章 绪论1.1 引言随着当今社会不断的快速发展进步，高效率的利用能源成为人们日益重视的问题。能源的有效利用不仅可以削减垃圾污染废弃物的排放量，使得国家也有一定的资格竞争于

9、世界之林，同时也与社会和谐发展的主题相符合。铜锭质量鉴定翻转机构的设计是一个高效率的机械产品，采用电动机连接连杆机构，实现铜锭的翻转，从而获得所需的加工要求，进行更进一步的生产，操作简单使用方便，能够使得工人不再需要手动翻转工件，节省了资源，缩减了人们的工作强度。最重要的是铜锭质量鉴定翻转机构能够有效地节省能源，与现今社会和谐发展的主题相符，在伴随着能源不断匮乏的大前提下，加工制造的水平有着显著的提高，相信铜锭质量鉴定翻转机构的应用会越来越广。1.2 课题研究的目的和意义随着经济的迅速发展，基础建设迅猛增长，对各类工程机械的要求大幅增加。在铜锭质量鉴定流程中，翻转平台具有重要的地位，在此计划中

10、要求是铜锭 180的翻转，以便于检测质量。为了使得安装的铜锭具有较高的安装质量，因此必须对相应安装设备作出能够提高生产效率以及生产质量的严格要求，在铜锭质量鉴定过程中，铜锭需做大幅度翻转，相对于以前或者一些规模相对较小的工厂常规的操作流程是使用吊车来吊起铜锭，然后提高铜锭的一端缓慢行动再放下来来达到翻转铜锭的目的，对于铜锭这个工件来说，这类操作方法不太适用，需要受到行车能够吊起最高高度的限度。另一种是挂在翻转机上来翻转，但这种方法由于工件旋转直径较大，夹紧位置高，操作安全性较差。还存在一种方法翻转形式好比于翻书一样，翻转的形式虽然可以有操作位置较低的要求，但是它需要占有的较大的空间，若是先进行

11、低位置的装夹，再使得工件提升到一定的位置后再来翻转，等实现后再再进行下降拆卸，导致生产效率低下，而装置的成本则过高。经研究表明，铜锭翻转的过程有着明显的安全隐患，在机械制造等领域大量存在。针对该情况，设计铜锭质量鉴定翻转平台，适用于铜锭的翻转，在使用操作过程中，安全可靠，操作简单。1.3 同类设备的发展状况翻转机构，当今存在各种各样的类型，如头尾架式、链式、环式、推举式、框架式等，已广泛存在于社会生产中，并能够实现各种工件的翻转运动。虽然目前国内存在着能够制造出系列标准的头尾架式翻转机构的工厂，然而大部分翻转机构还未有统一的规格，未形成系列。此外，自动电焊机所操作的翻转机构大部分为框架式以及推

12、举式，这在中国和国外都能够连续生产，它们都是基于对点位的控制，根据所要翻转的具体任务来决定点数的多少，但 2 点( 每隔 180)、4 点（每隔 90） 、8 点（每隔 45）为其主要的操作点数，翻转机构的速度有恒速也有变速，恒速的比较多，但也有变速的。主要有两种形式的提升机构如机械式以及液压式，各种各类的提升设备均已有较为完善的标准系列。本篇毕业论文简单的说明下机械与液压这两类提升机构的区别以及各自在社会生产中的相关运用。- 2 -1.3.1 起升机构的组成起升机构有机械式和液压式这两种。机械式起升机构包括：（1）啮合式驱动装置a）用于主要为提升件货的绳索卷绕式起升机构b）用于双绳或四绳抓斗

13、的绳索卷绕式起升机构c）链条卷绕式起升机构。d）螺杆或针齿条以及齿条起升机构（2）驱绳轮起升机构的摩擦式驱动装置液压式起升机构：a)缸起升机构b)压马达驱动的绳索卷绕起升机构1.3.2 机械式起升机构的应用TDR-80 型单晶炉中就有种新型的提升机构软轴卷扬提升机构，在专门的半导体生产中具有重要的位置，为生产提供了便利。如图 1-1 所示：图 1-1 新型软轴卷扬提升机构主箱体 1 在设备中主要起着密封和支撑设备的作用，减速器与传动轴 2 通过花键相连接，花键的主要特点是它的槽比较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱比较少，而且花键的齿数比较多，它的接触面积比较大，因而可承受较大的载荷，同

14、时轴上零件与轴的对中性好，导向性好，所以经常适用于定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接的场合，对本设备来说就比较实用。力矩通过花键传递到轴 2 上，在通过轴2 带动其他构件旋转，因此当花键受力而使得卷扬轮开始转动的时侯，螺纹套也同样受力矩的作用转动，但由于限位开关 11 的作用，使得一些部件固定不动，因此卷扬轮就只能被牵引螺纹套拖着形容方向滑动。新式的软轴提升机构和传统的卷扬提升机构的主要不同表现在新型提升机构的提拉- 3 -过程是以卷扬提升来实现的，在提升的过程中还能作水平移动，不仅方便快捷，而且还保证了机构的对中性和稳定性。图 1-2 为 EGI.TM 设备的提模机构，它的每个单元的

15、结构都一样，能够随水塔筒壁上升而上升是应为它的各个单元都通过某种加工方式浇注在混凝土的水塔筒壁上，常见于火力发电厂的冷却水塔中。图 1-2 提模机构主框架结构简图该系统提升机构由主架 1、滑动套架 2、承重销 3、提升丝杆 4、轨道 5、电动机及涡轮减速器 6、支腿 7、对拉螺栓 8、伸缩斜拉杆 10 小平台、伸缩斜拉杆、蜗轮减速器、安全螺帽等组成。滑动套架的侧边能够与主架弦杆相联，上面由勾轮和轨道相联接，下面的则和提升丝杆铰接。减速器的蜗轮与蜗杆相啮合，下部分则使用弹性安全销和安全螺帽两个零件相连。安全螺帽具有十分重要的作用，它可以防止主架因蜗轮内牙被剪断时而下坠和当系统过载时安全螺帽与蜗轮

16、的抱死。众所周知，普通的垃圾箱不仅比较占地方，而且垃圾污染物容易粘连在桶壁上，不容易清楚，积累过多，垃圾就会变质，发出恶臭味，令人难你忍受，影响了广大市民群众的生活，同时也影响了市容市貌，违背了和谐发展的主题。而下方的新型底下垃圾桶具有机械结构简单、耐用、成本低等卓越的特点，操作简单方便快捷，可以节约资源，提高生产率，也降低了环卫工人的工作强度。- 4 -图 1-3 地下垃圾桶提升机构简图该新型底下垃圾桶提升机构具有三个结构：省力结构、减速结构、附件。提升机构由链轮、滑轮组、滚筒和底板组成。两组链轮经由链条相联接，运行提升机构时，清洁工摇转摇柄使得链轮 1 旋转，而链轮 1 将转矩经由链条传递

17、到链轮 2 上，使得链轮 2 转动，与链轮 2 在一根轴上的滚筒 4 也随之转动，滚筒 4 通过钢丝绳的缠绕带动底板的升降，达成目的，完成任务。1.3.3 液压式起升机构的应用如图 1-4 是名为长江航标浮筒清洗设备中的工作臂液压提升机构，其中运用到了平行四边形结构，它能够按比例放大工作行程，大量被应用于各种各样的液压升降装置中，在提升机构中占有很重要的一部分。图 1-4 长江航标浮筒清洗装置 图 1-5 机构运动简图长江航标浮筒清洗装置可以有效率的完成清洗浮筒表面的任务，具有方便、简洁、高效的特点。装置的工作臂上有很多用于清洗的栓子，通过刷子的旋转和摆动以及工作臂的上下升降来完成。而工作臂的上下行动是由平行四边形结构通过液压缸来带动的。平行四边形结构为轴对称图形，两边受力相同，其运动形式相同，能够实现两液压缸的机械同步运动，提高了行程约为 6 倍。安全、简便、快捷、牢固是平行四边形提升机构主要的优势。它的机构非常简单容易制造，而且维修方便，性价比较高，而且能够改动的范围较大，适用于各种场合，各式各样的工作环境，有时还可以采用单个液压缸来完成工作，能节省资源。总的来说平行四边形机构非常适用。