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新型全电动注塑机合模机构的设计及性能分析

2020-12-13阅读(718)

新型全电动注塑机合模机构的设计及性能分析

论文摘要

随着国民经济的持续繁荣,我国塑料工业得到了快速的发展,尤其广泛的应用在汽车、电子、家电等行业。不同行业对塑料制品的精度、形状、功能以及成本都有了更高的要求,因此需要对注塑机的性能进行改进。合模装置是注塑机关键部件之一,它的结构和性能直接影响到塑料制品的尺寸精度、质量以及注塑机整机的工作性能和生产能力。因此提高合模机构性能迫在眉睫,只有保证合模机构在合模速度、合模精度以及锁模力上达到相关的要求才能满足这些制品的生产,所以我国要大力研发合模机构的核心技术。本文对现有注塑机合模机构的优点与弊端进行分析,进一步提出新型注塑机合模机构的设计方案,以及对新型合模机构的结构进行分析并最终确定出差动式合模机构以及封闭加载式合模机构两种形式。然后对差动式齿轮机构的功率流向进行分析,差动式合模机构将异步电动机和步进电机生成的输入运动通过两个自由度的ZUWGW型2K-H差动轮系合成后,产生可编程的输出运动。同时异步电动机和步进电机混合驱动,其中异步电动机提供较大的功率,步进电机起调节的作用,二者的组合,有效地代替了大功率步进电机,从而能实现高锁模力、高效率、运行速度快、低能耗、低成本。本文还对封闭加载式合模机构传动原理进行说明,并对封闭加载式合模机构进行分析。封闭加载式合模机构的改进之处在于采用封闭式差动齿轮机构,以及利用步进电机对行星差动齿轮加载装置进行加载,使整个封闭轮系中形成大的功率流,步进电机提供较小的功率便可以得到较大的锁模力。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究课题的背景
  • 1.2 注塑机合模机构的研究概况
  • 1.2.1 传统液压式合模机构
  • 1.2.2 液压-机械复合式合模机构
  • 1.2.3 电动式合模机构
  • 1.2.4 无拉杆式合模机构
  • 1.3 全电动注塑机的技术发展趋势
  • 1.4 课题研究的的立论、目的和意义
  • 1.5 本课题研究的主要内容
  • 第二章 全电动注塑机合模机构总体结构的设计
  • 2.1 全电动注塑机合模机构的组成部分
  • 2.2 设计中需要解决的关键问题
  • 2.3 全电动注塑机合模机构的总体设计
  • 2.3.1 两种合模机构总体结构的传动原理及简图
  • 2.3.1.1 全电动注塑机差动式合模机构的结构设计
  • 2.3.1.2 全电动注塑机封闭加载式合模机构的结构设计
  • 2.4 滚珠丝杠的选择
  • 2.4.1 滚珠丝杠副的工作原理
  • 2.4.1.1 滚珠丝杠副的导程范围的选择以及解决传动精度的措施
  • 2.4.2 全电动注塑机滚珠丝杠的选择
  • 2.4.3 滚珠丝杠副驱动动模板完成移模及锁模的结构
  • 2.4.3.1 合模机构的两种滚珠丝杠副驱动动模板完成移模及锁模装置
  • 2.4.4 滚珠丝杠副的计算
  • 2.4.4.1 正传动时的驱动力矩
  • 2.4.4.2 逆传动时的驱动力矩
  • 2.4.4.3 滚珠丝杠副在空载情况下的力矩
  • 2.4.4.4 滚珠丝杠驱动电机的选型
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 差动式合模机构的力学分析
  • 3.1 差动齿轮机构
  • 3.1.1 2K-H差动轮系理论基础
  • 3.1.2 差动齿轮机构的效率
  • 3.1.3 差动轮系效率与传动比的关系
  • 3.1.4 行星齿轮转动简图的选择
  • 3.2 差动式齿轮机构的力学及功率流分析
  • α与nc的转速方向相同时'>3.2.1 当nα与nc的转速方向相同时
  • α与nc的转速方向相反时'>3.2.2 当nα与nc的转速方向相反时
  • 3.3 应用在微型注塑机上的具体实例分析
  • 3.4 ZUWGW型差动齿轮传动和圆柱齿轮传动的设计计算
  • 3.4.1 ZUWGW型差动式轮系的尺寸设计及强度校核
  • 3.4.1.1 行星锥齿轮b的半径及其主要参数的计算
  • 3.4.1.2 校核齿面接触疲劳强度
  • 3.4.1.3 校核齿根弯曲疲劳强度
  • 3.4.2 圆柱齿轮的设计及其强度的校核
  • 3.4.2.1 圆柱齿轮的主要尺寸参数计算
  • 3.4.2.2 校核齿面接触疲劳强度
  • 3.4.2.3 校核齿根弯曲疲劳强度
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 封闭加载式合模机构的性能分析
  • 4.1 封闭功率流的基本原理
  • 4.1.1 开放功率流的概念
  • 4.1.2 封闭功率流式齿轮试验台的基本原理
  • 4.1.2.1 封闭功率流概念
  • 4.1.2.2 封闭齿轮试验台一般形式
  • 4.2 封闭加载式合模机构中的加载装置的选用
  • 4.2.1 加载装置的类型
  • 4.2.1.1 液压加载装置
  • 4.2.1.2 行星差动齿轮机构加载装置
  • 4.3 封闭式差动齿轮机构的性能分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 本论文的主要工作和结论
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 作者导师简介
  • 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书

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