全自动切坯钢丝绞扣机的创新设计

论文摘要

目前国内遍布大大小小的砖厂有无数个,其中制砖机上所使用的切坯绞扣钢丝用量大,易损害。现在各个砖厂所使用的绞扣钢丝基本上都是人工手动绕环、绞扣,工效低、质量差、易滑扣,又浪费材料。而且手工绞制的钢丝很细,长短不一、寿命不长,增加更换时间,影响砖机生产。有一些砖厂制作一些简易的、半自动化的绞扣设备,但仍未解决生产效率低,质量不稳定的问题。广大砖厂迫切需要一种全自动的切坯钢丝绞扣机,而且需要是成本低、结构简单、便于维修的设备,因为砖厂资金实力小,技术力量差,易造成设备闲置。本文结合厂家的需要及实际,运用功能分析法,组合创新法和计算机辅助设计,对一种全自动的砖机切坯钢丝绞扣机进行了设计。主要针对钢丝直径为0.8mm至1.5mm,长度为250mm至400mm的钢丝进行绞扣,以满足社会需求。本文对全自动钢丝绞扣机的设计主要分以下三个内容:(1)运用功能分析法对绞扣机进行功能分析,化为简单的功能元求解。对绞扣机的送料功能和切断功能采用传统的成熟方案,重点对绞扣机的全自动绞扣功能进行创新设计。(2)运用组合创新法,创新设计出具有导向、夹持、绞扣三个功能的绞小扣齿轮和具有夹持、绞扣、脱料三个功能的绞大扣齿轮。完全改进了传统钢丝的夹持和绞扣方式,运用凸轮机构对绞扣部分的连续顺序动作过程实现控制,设计出自动绞扣机的关键部分——自动绞扣部分。(3)运用计算机辅助设计软件对绞扣机的结构进行设计并进行三维运动仿真。对机器各部分零件进行了结构的计算和设计,设计出全自动切坯钢丝绞扣机。

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ABSTRACT

第一章绪论

1.1 课题的研究意义及现状

1.1.1 课题的来源及研究意义

1.1.2 目前钢丝绞扣设备的现状

1.2 现代设计方法的发展及应用状况

1.2.1 创新设计

1.2.2 计算机辅助设计

1.2.3 功能分析法

1.3 本课题研究的主要内容

第二章全自动切坯钢丝绞扣机的方案创新

2.1 全自动钢丝绞扣机的功能分析

2.1.1 功能的描述

2.1.2 功能结构的建立

2.1.3 绞扣功能的功能元（子功能）解法

2.1.4 绞扣功能实现的方案选择

2.2 组合创新技法

2.3 实现绞扣功能的组合创新设计

2.3.1 绞扣过程的构思

2.3.2 绞扣齿轮的组合创新设计

2.4 绞扣机构各功能的实现

2.4.1 绞扣功能的实现

2.4.2 钢丝的导向轨设计

2.4.3 绞扣功能顺序运动控制的实现

2.5 本章小结

第三章绞扣机结构的技术设计

3.1 设计的基本要求

3.2 绞扣部分传动方案的设计

3.2.1 绞大扣、绞小扣齿轮的转矩

3.2.2 计算绞大扣绞小扣齿轮的转速及功率

3.2.3 凸轮轴的转速

3.2.4 从凸轮轴到绞扣齿轮的传动设计

3.2.5 拟定传动方案

3.3 送料部分传动方案的设计

3.3.1 送料部分功率计算

3.3.2 送料部分传动方案的选择

3.4 切断部分传动方案的设计

3.4.1 切断部分功率计算

3.4.2 切断部分传动方案的选择

3.5 绘制绞扣机的传动简图和结构简图

3.6 本章小结

第四章绞扣机关键零件的设计与计算

4.1 齿轮齿条的设计

4.1.1 绞小扣齿轮7 和相啮合的齿轮8 的设计

4.1.2 传动齿轮9 和相啮合的齿轮10 的设计

4.1.3 传动齿轮11 和相啮合的齿条2 的设计

4.1.4 绞大扣的齿轮6 和相啮合的齿轮5 的设计

4.1.5 传动齿轮4 和相啮合的齿条1 的设计

4.1.6 传动齿轮1 和相啮合的齿轮2 的设计

4.2 凸轮的设计

4.2.1 凸轮1 的设计

4.2.2 凸轮2 的设计

4.2.3 凸轮3 的设计

4.3 弹簧的设计

4.3.1 齿条1 复位弹簧的设计

4.3.2 齿条2 的复位弹簧的设计

4.3.3 齿轮6 内装脱料复位弹簧的设计

7 滑移的弹簧的设计'>4.3.4 推动绞小扣的齿轮z₇滑移的弹簧的设计

4.4 凸轮轴的设计

4.4.1 凸轮轴1 的设计

4.4.2 凸轮轴2 的设计

4.5 本章小结

第五章绞扣机的运动仿真分析

5.1 CAXA 实体设计介绍

5.1.1 集成化的专业设计工具

5.1.2 软件的独特功能

5.1.3 CAXA 实体设计的工程解决方案

5.2 运用CAXA 实体设计软件对绞扣机进行运动仿真

5.2.1 绞扣机三维模型的建立

5.2.2 三维模型的运动仿真演示

5.2.3 三维装配和动画演示结果分析

5.3 本章小结

第六章总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢

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