機械式切紙機設(shè)計說明書 作 者 姓 名 段大川 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其及自動化 指導教師姓名 魏高峰 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 教授 目 錄 摘 要 4第一章 緒論61.1切紙機簡介61.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀71.3題目選取81.4機械式切紙機的特點81.5設(shè)計的要求8第二章 切斷機整體裝置設(shè)計82.1傳動裝置總體設(shè)計82.2電機的選用82.3傳動裝置各運動參數(shù)和動力參數(shù)102.3.1總傳動比的確定及各級傳動比的分配102.3.2傳動裝置運動和動力參數(shù)計算102.4帶傳動的設(shè)計112.5齒輪傳動的設(shè)計132.5.1低速級齒輪傳動設(shè)計132.5.2高速級齒輪設(shè)計172.6軸的設(shè)計212.6.1低速軸設(shè)計212.6.2中間軸設(shè)計232.6.3高速軸的設(shè)計242.6.4軸的校核242.7鋼筋切斷機的摩擦、磨損和潤滑282.8絲杠選取和設(shè)計282.9手輪的設(shè)計29第三章 結(jié) 論29參考文獻30摘 要本課題設(shè)計造紙行業(yè)的機械式切紙機的工作原理是：采用電動機經(jīng)帶傳動減速后,帶動偏心輪旋轉(zhuǎn),偏心輪推動連桿使滑塊和刀片實現(xiàn)切紙的往復運動，通過氣缸的氣壓帶動壓紙器實現(xiàn)壓紙、手輪的旋轉(zhuǎn)帶動絲杠的運動從而實現(xiàn)了推紙板的運動，調(diào)節(jié)切紙的尺寸。根據(jù)電機的工作環(huán)境選擇電動機類型，采用立式安裝，防護式電機，鼠籠式三相異步電動機。選擇帶傳動，它具有緩沖、吸振、運行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護等優(yōu)點，并安裝張緊輪。切紙動力由電動機輸出,通過減速系統(tǒng)傳動,把動力輸入到執(zhí)行機構(gòu)。壓制動力由氣缸提供，通過連桿帶動壓紙板的運動。推紙機構(gòu)的運動是通過手動的手輪帶動絲杠的旋轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)運動的。關(guān)鍵詞 切紙 壓紙 推紙 偏心輪ABSTRACTThis topic in papermaking industry design of mechanical cutters work principle is: by using motor slowdown driven belt, promote, connecting eccentric eccentric to slide and realize the cutter blades, through the cylinder reciprocating motion of the pneumatic drive paper realize paper, ball screw rotation handwheel drives the movement realizes the push of exercise, adjust the cardboard cutter size.According to the motor working environment and the vertical motor type selection, installation, protective motor mouse cage three-phase asynchronous motor. Choose belt transmission, it has the buffer, vibration, low noise, smooth operation, overload protection, and install a wheel. Driven by motor output cutter, through the force transmission system, the input to the actuator. By pressing power cylinder rods, through the movement. Drive pressure cardboard, Push the movement of the handwheel is driven by manual ball screw rotation so as to realize the movement.Keywords paper cut ;Paperweights ;paper driving unit ;eccentric第一章 緒論1.1 切紙機簡介切紙機是一種常用的紙張加工設(shè)備，其應(yīng)用于生產(chǎn)已有上百年的歷史。它主要用于造紙廠單張紙的裁切切紙機有較好的市場前景，主要表現(xiàn)在以下幾點。第一，印刷廠現(xiàn)配備的切紙機，大都是在印刷業(yè)大發(fā)展的八、九十年代購入，那時國產(chǎn)的切紙機主要是機械式的。存在的問題有，一是沒有高精度的尺寸定位系統(tǒng)和尺寸設(shè)置裝置，精度低，不能滿足高檔印品裁切的要求；二是機械式切紙機沖擊力大、噪音大、安全機構(gòu)不可靠，容易出工傷事故；三是自動化水平低，沒有加工、印刷企業(yè)印前單張紙裁切和印后印刷品的整形加工以及包裝產(chǎn)品中紙蜂窩芯的切制。近年來，切紙機又廣泛應(yīng)用于商標、不干膠貼片、卡片、甚至PS版、皮革、硬塑料等非紙材料的裁切。在印刷機械產(chǎn)品家族中，切紙機占有重要的地位，年銷售量僅次于小型平版印刷機。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，切紙機的社會需求量不斷增加，其自身的高科技含量也大幅提升。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)制造切紙機的廠家約34家。主要企業(yè)有上海申威達、長春印機、四川中江、甘肅平?jīng)銎諛I(yè)、山東荷澤生建、浙江嘉路等切紙機廠。2001年十家切紙機廠統(tǒng)計，共銷售切紙機2703臺，完成銷售額2.84億元，2002年七家企業(yè)統(tǒng)計，共銷售切紙機2484臺，完成銷售額2.18億元。主要切紙機規(guī)格有420mm、580mm、650mm、760mm、780mm、920mm、1150mm、 1250mm、I300mm、1370mm、1550mm、1660mm、1860mm、2200mm等14種規(guī)格。上海申威達公司飛達牌系列切紙機和四川中江利通公司的利通牌系列切紙機，代表了國產(chǎn)切紙機的發(fā)展水平。這兩家企業(yè)已經(jīng)不再生產(chǎn)落后的機械式切紙機，而以液壓切紙機、程控切紙機和微機程控切紙機作為現(xiàn)階段主流產(chǎn)品。申威達飛達牌系列切紙機，通過微機處理及位置檢測裝置進行程序控制，是集機、電、光、液、氣與數(shù)字技術(shù)為一體的機電一體化產(chǎn)品。其主要特點包括：采用模塊化設(shè)計，零部件標準化、設(shè)計通用化；壓紙器采用液壓驅(qū)動實現(xiàn)無級調(diào)壓，壓力大而恒定；采用Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、中英文選擇的人機對話界面，實現(xiàn)遠程故障監(jiān)控和診斷；采用PLC進行控制，RS485接口進行通訊；當系統(tǒng)出現(xiàn)故障報警時，系統(tǒng)自動彈出故障名和建議處理方式；利用先進的滾珠絲桿和線性導軌結(jié)構(gòu)使推紙器運行平穩(wěn)、輕快，定位準確，噪聲低，提高了裁切精度；工作臺全部鍍鉻并附帶氣墊，使工作臺耐磨，不生銹，推紙輕快；在安全防護方面，有雙手連動保護按鈕，紅外線光電保護及電子鎖等安全防護裝置，從而保障了操作人員和設(shè)備的安全；可循環(huán)單次裁切，裁切時具有過載保護功能，換刀輕捷方便。四川中江利通公司的利通牌系列切紙機也有多項改進?！半p導軌整體無槽工作臺”利用臺下兩側(cè)面的兩根導軌進行導向，提高了工作臺的剛性，使推紙器沖撞后位移量0.05mm，精度遠高于行業(yè)標準，使切紙機推紙器的抗沖撞能力和穩(wěn)定性得到很大提高；“平衡式壓紙機構(gòu)”采用了配重式平衡結(jié)構(gòu)新技術(shù)，壓紙器在全行程內(nèi)壓力均衡穩(wěn)定，運行平穩(wěn)，性能可靠，并率先在國內(nèi)達到了歐洲標準要求的壓紙器壓紙壓力不得超過300牛頓的技術(shù)指標；“無間隙電磁離合制動器”具有強大而恒定的吸合力、制動力和恒定的輸出推力，能保證離合機構(gòu)適中工作在最佳工作狀態(tài)，減少了磨損和維護，功耗低，裁切力大，響應(yīng)速度快，制動迅速，達到了國際標準。國際上眾多先進的切紙機中最著名的當數(shù)Polar切紙機，它代表了切紙機的發(fā)展方向。包括法國的沃倫貝格(WOHLENBERG)、施耐德(SCHNEIDER)、英國的凱琳琪(CHELLENGE)、日本的伊藤(ITON)等其他品牌切紙機也各有千秋。這里以Polar公司的機型為代表說明國外切紙機的發(fā)展歷程。最早的切紙機是機械式切紙機，它采用單導軌結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試維修方便，但是這類切紙機沒有高精度的尺寸定位系統(tǒng)和尺寸設(shè)置裝置，裁切精度低，不能滿足高檔印刷品裁切的要求。另外這種切紙機沖擊力大、噪音大、安全機構(gòu)不可靠，容易出現(xiàn)工傷事故，而且沒有自動送紙機構(gòu)，勞動強度大，生產(chǎn)效率低下。該機型現(xiàn)已被淘汰。機械式切紙機之后，人們將液壓機構(gòu)引入切紙機設(shè)計出了液壓式切紙機。采用液壓驅(qū)動的壓紙器，壓力大而恒定，受裁切時沖擊力的干擾小，有的切紙機的裁刀也使用液壓驅(qū)動，裁切準確而穩(wěn)定。隨著控制論和電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)顯和程控式液壓切紙機開始成為切紙機的發(fā)展主流。1956年波拉公司生產(chǎn)出了第一臺磁帶控制的切紙機，開辟了程控切紙機的設(shè)計先河。自1997年開始，德國Polar公司在國際性展覽會上幾乎每次都有新機型參展。1.3題目選取本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一臺機械式切紙機。任務(wù)要求切紙的尺寸為寬和長都為20-650mm最厚80mm,切斷速度為30次/分。在設(shè)計中通過計算和考慮實際情況選則合適的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，從而達到設(shè)計要求，同時盡可能的降低成本，這也是一個綜合運用所學專業(yè)知識的過程。畢業(yè)設(shè)計是對四年大學所學知識的一個總結(jié)，也是走上工作崗位前的一次模擬訓練。1.4機械式切紙機的特點機械式切紙機能夠?qū)崿F(xiàn)自動切紙的功能，具有切紙精度高、可以對大量的紙進行同時裁切，裁切的精度也比較高。這種切紙機比較小巧，既方便使用也不會占用太大的地方，價格根據(jù)裁切幅面的大小以及機器的配置而定的。切紙機的結(jié)構(gòu)相對復雜，主要由主機、工作臺、壓紙機構(gòu)、推紙機構(gòu)和裁切機構(gòu)組成。這種切紙機主要適用于對大量的文件裝訂之前將紙切整齊。這種切紙機廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代數(shù)碼快印、中高檔辦公、圖書館、國家公務(wù)機構(gòu)和中小型印刷等。從推紙機構(gòu)乃至裁切機構(gòu)的驅(qū)動方式上又分為手動切紙機（純機械結(jié)構(gòu)）、電動切紙機； 從壓紙機構(gòu)的驅(qū)動方式上又分為機械壓紙和液壓壓紙1.5設(shè)計的要求 機器的種類雖然很多，但設(shè)計時的基本要求往往是共同的，根據(jù)對現(xiàn)有機器的分析，現(xiàn)代機器的設(shè)計應(yīng)滿足下列兩大要求：一、經(jīng)濟性要求機器的經(jīng)濟性必須體現(xiàn)并貫穿在其設(shè)計、制造和使用的全過程中。體現(xiàn)在設(shè)計階段是指應(yīng)用先進的設(shè)計方法，將三鐘傳動（機械、電子、液壓）有機地匹配，各得其所。此外盡量采用標準件、通用件和使用產(chǎn)品系列化而縮短設(shè)計周期；體現(xiàn)在制造過程中是指使用無切削加工等各種新的制造工藝技術(shù)，提高工效、縮短制造周期等；體現(xiàn)在使用方面是指消耗（水、電、油及輔助材料等）少、管理和維修費用低等。二、社會要求機器應(yīng)有好的社會效果，表現(xiàn)為；應(yīng)滿足人機工程學的要求，如操作方便、省力、舒適勞動強度低、維修簡捷等；應(yīng)符合安全運行要求，如設(shè)置可靠的安全防護裝置，設(shè)置能排除誤操作的連鎖裝置，采用安全聯(lián)軸器和離合器，配備各類預警信號裝置等；應(yīng)滿足工藝美術(shù)要求，如造型精巧、線形流暢、形體簡練、色彩明快等；應(yīng)符合環(huán)保要求，如控制噪聲、有效地排除廢氣、廢液等，以免造成環(huán)境污染。第二章 切斷機整體裝置設(shè)計2.1傳動裝置總體設(shè)計圖1 機械式切紙機切紙部分傳動圖其中 1偏心輪 2調(diào)心球軸承 3V帶 4電機 5彈簧由于帶傳動具有緩沖、吸振、運行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護等優(yōu)點，所以選用帶輪傳動。由上圖可知，電機帶動V帶傳動，使大帶輪旋轉(zhuǎn)帶動偏心輪的軸，帶動偏心輪旋轉(zhuǎn)，從而使切刀完成切紙運動，然后由彈