防盜門生產(chǎn)的鋪平機結(jié)構(gòu)設(shè)計案例總體結(jié)構(gòu)設(shè)計防盜門制造由伺服送料生產(chǎn)線完成，其可以精準(zhǔn)保證材料裁剪尺寸，將彎曲狀態(tài)的金屬材料放到生產(chǎn)線上，可以很好地被平整、剪切、送料。生產(chǎn)線由開卷機、平剪機、輸送帶等組成，見圖3.1。上料車裝著原料板材，電機控制小車運行軌跡，將原料板材推送到開卷機處，油缸動作將原料抬起至設(shè)備卷軸的統(tǒng)一位置。開卷機動作控制原料，送至平剪機處，開卷機可以選擇正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，具備單獨系統(tǒng)控制自身速度。上方保持器可以在工作時壓緊原料，阻擋原料恢復(fù)彎曲狀態(tài)。弧形托起器托起展開原料，防止原料拖地后材料損壞，也讓原料順利進(jìn)入平剪機內(nèi)。生產(chǎn)線上共有2對光電開關(guān)，用于控制開卷機的放料速度。當(dāng)舒展原料處于上光電開關(guān)時，給開卷機發(fā)送放料信號，設(shè)備快速放料。當(dāng)原料末端位于2個光電開關(guān)之間時，主軸速度降低，設(shè)備放料速度減緩。當(dāng)原料下垂太多，材料末端到達(dá)下光電開關(guān)時，設(shè)備停止送料動作。鋪平機包含3根牽引輥和7根鋪平輥，設(shè)備導(dǎo)向柱校正原料送入平剪機位置，牽引輥牽引原料，使其平整容易地進(jìn)入鋪平輥。反復(fù)多次反方向地彎曲原料，降低原料彎曲強度，將原材料由卷曲狀態(tài)變?yōu)槠街睜顟B(tài)。剪板機結(jié)構(gòu)包含上刀架和閘刀，上刀架為固定狀態(tài)，閘刀則進(jìn)行垂直運動。機械原理控制閘刀運動定長剪切原料，原料被裁剪后由皮帶運輸至下道工序。輸送機包含皮帶和儲料車。當(dāng)設(shè)備剪切工時與下道序相同時，原料則由皮帶運輸至下道工序，設(shè)備剪切工時短時，皮帶上裝配模塊化儲料車。開卷機開卷機是專用于將彎曲原料開卷的設(shè)備，大多處于裝配線的第一道序，在汽車、電子等行業(yè)被大范圍使用。開卷裝置大多配有上料車，可以將彎曲原料很快地裝到開卷軸上。卷機有三類：見表3.1： 本課題采用懸臂開卷機。電機驅(qū)動開卷軸展開原料，在開卷機與鋪平機間裝配2對開關(guān)，便于控制開卷速率。鋪平機構(gòu)原料加工常用鋪平機，在冶金、化工、船舶等行業(yè)大范圍使用，是板材加工的重要工序。鋪平機分為輥式鋪平機、拉伸鋪平機、壓力鋪平機。輥式設(shè)備是將開卷的原料被牽引輥牽引，經(jīng)過上下交錯輥，原材料在輥中被反復(fù)彎折，賦予原料較大屈服強度，減小原料彎曲程度，直至其趨于平直。綜上，鋪平機需具備兩個條件：（1）具有一定數(shù)量鋪平輥，將原料彎曲程度減至最低。（2）可調(diào)整不同材料、厚度原料的壓彎量。輥式鋪平機分為兩類，見3.2： 防盜門板厚2mm，綜上分析各鋪平機優(yōu)缺點，本課題選用輥式可調(diào)型的平行式鋪平機。機械傳動方式選擇防盜門生產(chǎn)線傳輸系統(tǒng)最重要的部分是將原料鋪平和定尺裁剪，此部分會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品存在誤差主要是由于送料系統(tǒng)使用油缸-齒條-皮帶-滾筒送料方式。設(shè)備反復(fù)生產(chǎn)停產(chǎn)，會造成皮帶與帶輪打滑現(xiàn)象，油缸工作造成設(shè)備震動大，由于慣性作用，輥輪不能立即停轉(zhuǎn)，上述現(xiàn)象皆會造成剪切精度低，這也是液壓系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)結(jié)合時的固有問題。所以，設(shè)計一種全新設(shè)備會解決上述問題。鋪平剪切一體機裝有7根鋪平輥，且為上下平行放置，上方3根為可調(diào)式壓輥。兩側(cè)壓板通過4個手輪控制，鋪平輥通過軸承調(diào)整高度，其間距通過旋轉(zhuǎn)手輪調(diào)整，進(jìn)而可調(diào)整原料壓彎量。一體切割機為動態(tài)送料、靜態(tài)剪切。剪切物料時，設(shè)備停止運行，剪切結(jié)束后，設(shè)備運轉(zhuǎn)，原料鋪平剪切完成。設(shè)備運行低速時，精度要求高，所以對傳動零件的要求更加嚴(yán)格，必須配合運行穩(wěn)定、間隙小、反應(yīng)迅速。設(shè)備動力源為交流伺服電機，減速器將設(shè)備控制在低速，減速器低速軸上裝配小齒輪，將電機的動力傳給牽引輪，牽引輥上編碼器能測出物料長度，動力通過齒輪傳到３對牽引輥上，從而進(jìn)行牽引過程。板材運動進(jìn)而推動鋪平輥進(jìn)行鋪平工作，其自身沒有動力。齒輪傳動較帶傳動優(yōu)勢是：長距離傳動可保證傳動比，不會發(fā)生彈性滑動，適合處于低速重載的工作條件。在裝置的進(jìn)出口端，各裝有一對導(dǎo)向柱，起糾偏物料作用。物料寬度改變時，手動調(diào)整導(dǎo)向柱間距，使物料垂直鋪平輥進(jìn)入裝置。鋪平輥材料為合金鋼，經(jīng)淬火處理，延長使用壽命。牽引輥輪涂有耐油橡膠，既能保證摩擦力合格，又能避免劃傷金屬原料。本設(shè)計將剪切機與鋪平機相融合，制造出鋪平剪切一體機，不僅裝置外觀簡潔，體積小，工藝操作簡單，而且避免了送料機和剪切機單獨使用造成的裁剪誤差大、操作工藝繁瑣，不安全等問題。如圖2.2所示：鏈傳動設(shè)計設(shè)計鋪平機為滾子鏈傳動，動力為交流伺服電機，一級斜齒減速器帶動滾子鏈，鏈傳動比為，電機輸出功率，最高轉(zhuǎn)速為。見表2.3：

鏈條與水平面呈，小鏈輪在下，大鏈輪在上并與牽引輥同軸。張緊輪控制鏈條張緊，保證傳動比。鏈傳動校核鏈條靜強度計算：其中：為許用安全系數(shù)，取值范圍；n為靜強度安全系數(shù)；Kf查表可得；Q為鏈條極限拉伸載荷，查表可知12A型鏈的抗拉載荷為；=有效圓周率，F(xiàn)c為鏈條轉(zhuǎn)動時離心力引起的力，鏈速時可忽略不計；V為鏈速；其中：a為中心距；為兩輪中心線與水平面傾角；為懸垂拉力，在和中取最大值，則為；因為，所以該鏈條合格。鏈輪的設(shè)計 鏈輪材料，齒面硬度，節(jié)距，滾子直徑，套筒直徑，銷軸直徑，鏈條通道高度，，內(nèi)鏈節(jié)寬。如表2.4所示：在鏈輪外裝有防護(hù)罩，為金屬板焊接而成，使用螺釘固定在設(shè)備上，其作用為：防止鏈輪高速運轉(zhuǎn)傷害操作者，避免油污滴漏。牽引輥強度校核計算宏觀上，矯直力即為集中力，由牛頓定律可得，矯正輥所受壓力與原料所受矯直力相等，由原料的彈性彎曲和塑性彎曲內(nèi)力矩計算總矯直力。板材彈性彎曲的內(nèi)力矩：板材塑性彎曲的內(nèi)力矩：其中：B為板寬；H為板厚；為材料彈性極限；作用在輥子上的壓力總和：t為輥子節(jié)距；m為輥子數(shù)；在鋪平力作用下，鋪平輥需克服輥面與原料的滾動和軸承摩擦等阻力，和材料塑性變形阻力。（1）克服摩擦的轉(zhuǎn)矩：為輥面與工件的滾動摩擦系數(shù)，取值范圍；為軸承摩擦系數(shù)，滾動時系數(shù)為；d為軸頸直徑；（2）克服工件塑性變形阻力所需轉(zhuǎn)矩：其中：R為輥子半徑為彈區(qū)比取總轉(zhuǎn)矩：鏈條傳動驅(qū)動牽引輪，且鏈條壓軸力，水平面成夾角，輥軸外徑,，轉(zhuǎn)速，電機功率，鏈傳動效率，軸承效率。校核輥軸強度：（1）軸傳遞功率：扭矩：（2）上下壓輥摩擦力：壓緊力：（3）安全系數(shù)摩擦系數(shù)取軸受力圖見圖2.4。（4）計算水平支撐反力水平面反力（5）水平面受力圖見圖2.5；（6）水平面彎矩圖見圖2.6；（7）計算垂直支撐反力垂直面反力(8)垂直面受力圖見圖2.7；(9)垂直面彎矩圖見圖2.8；(10)合成彎矩圖見圖2.9，合成彎矩(11)軸·扭矩圖見圖2.10，其中(12)當(dāng)量彎矩圖見圖2.11；其中軸承的校核因設(shè)備鋪平輥需承受很大徑向力，選用30207軸承。左端軸承所受徑向力右端軸承所受徑向力因為所以右軸承所受到的徑向力更大，使用壽命相對更短，故取右軸承為研究對象。軸向力查表知取則當(dāng)量動載荷校核軸承壽命：30207圓錐輥子軸承的動載荷溫度系數(shù)取則軸承壽命=若設(shè)備每天