电机转子嵌绝缘纸机设计演示 设计者:张彬 040800426 荣韬 040800418 张伟强 040800428

原始数据及设计要求 每分钟嵌纸80次。 电机转子尺寸：直径D=35-50mm，长度L=30-50mm。 要求机构的结构尽量简单紧凑，工作可靠，噪声较小。 该机构最好有急回运动特性

工艺动作过程 送纸。将一定宽度、卷成一卷的绝缘纸送一定量到位； 切纸。按需要切下一段绝缘纸； 插纸。将插刀对折切下的绝缘纸，插入空槽内； 推纸。将插入槽内的绝缘纸推到要求的位置； 间歇转动电机转子。间歇转动转子使之进入下一工作循环。

绝缘纸视图

原始数据确定 电极转子直径：35-50mm,长度50mm 插入槽的深度：10-40mm,槽个数6个 每张绝缘纸长50mm，宽50mm

执行机构确定根据 ——切纸，插纸 根据以上功能原理图，我们在切纸和插纸设计中拟定了三种方案 方案一：插刀和切纸刀同为曲柄滑块机构 执行机构确定根据 ——切纸，插纸 根据以上功能原理图，我们在切纸和插纸设计中拟定了三种方案 方案一：插刀和切纸刀同为曲柄滑块机构 方案二：插刀和切纸刀同为凸轮机构 方案三：插刀为曲柄滑块机构切纸刀为凸轮机构

凸轮与曲柄滑块机构 的优缺点 1、凸轮机构 优点：机构简单紧凑，可以方便的获得预期的运动规律，运动精度较高。 缺点：凸轮廓线与推杆之间为点或线接触，易磨损。 2、曲柄滑块机构 优点：几何形状简单，易于加工，可承受较大载荷，磨损较小。 缺点：机械效率低，误差较大，有惯性力，设计复杂

方案一：插刀和切纸刀同为曲柄滑块机构 方案二：插刀和切纸刀同为凸轮 缺点：机械效率低，误差较大，有惯性力，设计复杂. 优点:插刀和切纸刀同周期转动,所以可用同轴传动.曲柄做成偏置,插刀和切纸刀可有急回特性,可以节省空回行程,提高生产效率. 缺点：机械效率低，误差较大，有惯性力，设计复杂. 方案二：插刀和切纸刀同为凸轮 机构 优点:插刀和切纸刀同样可用同轴传动,容易设计加工,精度较高. 缺点：凸轮廓线与推杆之间为点或线接触，易磨损。急回运动设计比较复杂.

方案三：插刀为曲柄滑块机构切纸刀为凸轮机构 优点:插刀用曲柄滑块机构可有急回特性,切纸刀用凸轮机构设计简单,运动精度较高.可以扬长避短,生产效率相对较高. 缺点:由于插刀和切纸刀机构不同,所以轴心不在同一条直线上.传动机构设计比较困难,同时传动效率也会降低. 分析了以上机构方案，由于方案一：插刀和切纸刀同为曲柄滑块机构在总体性能上要优于其余机构,故我们选择插刀和切纸刀同为曲柄滑块机构方案为最终设计方案.

执行机构确定根据 ——电机转子间隙转动机构 执行机构确定根据 ——电机转子间隙转动机构 在电机转子间隙转动机构中,我们考虑了3中设计方案,他们分别是: 方案一:槽轮机构方案 方案二:棘轮机构方案 方案三:不完全齿轮机构方案

方案一:槽轮机构方案 方案二:棘轮机构方案 优点:结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。 缺点:因槽轮运动过程中角速度有变化 ，不适合高速运动场合。 方案二:棘轮机构方案 优点:结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点:工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。适用于速度较低和载荷不大的场合。

方案三:不完全齿轮机构方案 优点：机构简单，制造容易，工作可靠。设计时运动静止时间可在较大范围内变化。 缺点：有较大冲击，只适用于低速轻载场合。 分析了以上机构方案，由于槽轮机构方案在总体性能上要优于其余机构，故我们选择槽轮机构方案为最终设计方案。

传动机构 传动机构是把原动机的动力和运动传送到执行机构的传动装置。以传递动力为主的传动又称为动力传动。以传递运动为主的运动传动。机械传动是最常见的一种传动形式。 在机械传动系统中，原动机的动力和运动传递给执行机构，使之实现预定动作（包括运动和动力）的装置。它由各种传动元件或装置，轴及轴系部件，离合，制动，换向和蓄能（如飞轮）等元件组成。

传动机构简述 机械传动可用来实现： 降低或增高原动机输出的速度，以适合执行机构的需要； 采用变速传动来满足执行机构的经常变速要求； 将原动机输出的转距，变换为执行机构的所需要的转距或力； 将原动机输出的等速旋转运动转变为执行机构所要求的，其速度按某种规律变化的旋转或非旋转运动； 由一个或几个原动机驱动若干个相同或不同速度的执行机构； 由于受机体外型，尺寸的限制，或为了安全和操作方便，执行机构不宜与原动机直联时，也需要用传动装置来连接。 机器的工作性能，可靠性，重量和成本，很大程度上也取决于传动系统的好坏。

传动机构确定 ——带传动原理 概述： 带传动是两个或多个带 轮之间用带作为挠性拉 拽零件的传动,工作时借 助零件之间的摩擦(或啮 传动机构确定 　　 　　　　　　——带传动原理 概述： 带传动是两个或多个带 轮之间用带作为挠性拉 拽零件的传动,工作时借 助零件之间的摩擦(或啮 合)来传递运动或动力.根 据带的截面形状不同,可 分为平带才传动,V带传 动,同步带传动,多楔带传 动等。

带传动分析 优点：带传动是具有中间挠性件的一种传动，所以：1）能缓和载荷冲击；2）运行平稳，无噪声；3）制造和安装精度不象啮合传动那样严格；4）过载时引起带在带轮上打滑。因而可防止其他零件的损坏；5）可增加带长以适应中心距较大的工作条件（可达15m）。 缺点：1）有弹性滑动和打滑，使效率低下和不能保持准确的传动比（同步带传动是靠啮合传动的，所以可以保持传动同步）；2）传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大；3）带的寿命较短。 应用范围： 带传动的应用范围很广。带的工作速度一般为5m/s~25m/s，使用高速环形胶带时可达60m/s；使用锦纶片复合平带时，可高达80m/s。胶帆布平带传递功率小于500kW，普通V带传递功率小于700kW。

带传动运用 在我们的设计当中，我们用带传动来做传送带，进行送纸工序

传动机构简述 ——齿轮传动 概述： 齿轮传动的适用范围很 广,传递功率可高达数万 千瓦,圆周速度可达150 m/s(最高300m/s),直径 传动机构简述 　　 　　　　　——齿轮传动 概述： 齿轮传动的适用范围很 广,传递功率可高达数万 千瓦,圆周速度可达150 m/s(最高300m/s),直径 能做到10m以上.单级传 动比可达8或更大,因此 在机器中应用很广.

齿轮传动 优点：和其他机械传动比较，齿轮传动的主要优点是：工作可靠，使用寿命长；瞬时传动比为常数；传动效率高；结构紧凑；功率和速度适用范围很广等。 缺点：齿轮制造需要专用机床和设备，成本较高；精度低时。振动和噪声较大；不宜用于轴间距离大的传动等。 基本要求： 齿轮传动应满足下列两项基本要求：1）传动平稳——要求瞬时传动比不变，尽量减小冲击，振动和噪声；2）承载能力高——要求在尺寸小，重量轻的前提下，轮齿的强度高耐磨性好，在预定使用期限内不出现断齿等失效现象。 　我们选择齿轮传动作为我们的传动机构

确定方案 根据上述的分析，我小组决定使用方案一 对方案一详细设计------具体方案按下图

功能分解图 图示 主轴 齿轮连接 传送带传送 匀速移动 送纸 切纸 往复运动 曲柄滑块机构 插纸 (具有急回运动特性) 推纸 槽轮机构 间歇转动 电极转子

机械运动循环图 传送带 连 续 运 动 转子 停 停 转 切纸刀 插刀 推纸刀 下 上 下

机构设计图 绝缘纸 传送带 推纸刀 (连杆里连弹 簧) 主轴 切纸刀 插刀

传动数据 槽轮数据计算 各个机构周期都为0.75秒．带传动的速度为66.7 mm/s 确定槽轮的类型及基本尺寸： 外槽轮：槽数z=6；圆销数m=1； 拨盘圆销半径RT=5；拨盘转速n1=460d/s；中心距c=50

槽轮设计图

插刀加速曲线

插刀位移曲线

插刀速度曲线

切刀加速曲线

切刀速度曲线

切刀位移曲线

设计小结 经过这次机械原理课程设计，从根本上提高了我们对其的认识忽然理解．也培养了我们对于机械设计的兴趣．也掌握了对于一般机构运动结构解决实际问题的能力． 经过了10天的紧张的课程设计，我们终于完成了我们的设计，也许它不怎么优秀，完美．但是，这是我们小组共同努力的成果，把学到的知识运用的了实际生活中，也使我们倍感骄傲．尽管遇到了很多困难，最后我们还是克服了． 这次课程设计也促进了同学之间的合作，交流．这种团队合作经验，也是不可多得的．

参考资料 　　《机械原理》（第六版） 孙 桓 陈作模 主编 高等教育出版社