机械原理课程设计 电机转子嵌绝缘纸机

机械原理课程设计目录

一、设计题目：电机转子嵌绝缘纸机设计

二、设计任务

三、设计方案选择

四、所选方案的机构运动运动简图

五、所选方案的尺寸设计

六、小组总结

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。

•工作台面离地面距离约1100～1200mm。

•要求机构的结构尽量简单紧凑，工作可靠，噪声较小。

工作原理

为了提高电机转子空槽内嵌入绝缘纸的生产效率和工作质量，构思一种高效电机转子嵌绝缘纸机是很有必要的。

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。

原始数据确定

• 电极转子直径：50mm,长度30mm

• 插入槽的深度：20mm,槽个数6个

• 每张绝缘纸长40mm ，宽30mm

• 平台离地面距离1200mm

方案选定

根据以上功能原理图，我们拟定了三种方案

• 方案一：同平台曲柄滑块机构

• 方案二：异平台凸轮机构

• 方案三：异平台曲柄滑块机构

方案一

同平台曲柄滑块机构

•如图所示，此方案中切刀和插刀在同

•一平台中工作。

•优点：机构较小巧

•缺点：虽然调整切刀长度可以使两机

•构达到同步工作，但切刀右边没有固

•定纸的机构，固难以顺利切纸，若加

•固纸机构则插刀对折纸又有困难，较难两全。且动力机构相靠太近易产生干扰

方案二

异平台凸轮机构

•如图所示，此方案中切刀和插刀在

•不同平台工作，且由一凸轮带动两

•刀同步运动。

•优点：同步性较好。切刀切下的绝

•缘纸在滚轮下一周期内传送到后半

•个平台让插刀对折。互相没有干扰

方案三

异平台曲柄滑块机构

•如图所示，此方案中切刀和插刀在不同平

•台工作，由两个曲柄滑块机构带动一块架

•着插刀和切刀的板面工作

•优点：同方案二

•带入虚约束能够改善构件的受力情况，增

•加构件的刚度，或保证机械顺利通

•过某些特殊位置等目的。

•缺点：有虚约束的机构，其相关尺寸的制

•造精度较高，从而增加了制造成本

方案确定

根据上述分析我们选择了方案二来详加设计

执行机构确定

送纸机构采用滚动摩擦递纸机构

切纸，插纸，推纸机构都采用凸轮机构

电机转子间隙转动机构采用槽轮机构

执行机构确定根据

——送纸机构

•滚动摩擦递纸机构：由于有平台支撑，只需几个滚子来传送绝缘纸，且用橡胶制作可起到压住绝缘纸便于切纸，插纸的作用。

•链动传递纸机构：与平台有所冲突，且难以压住绝缘纸。使切刀插刀不能正常工作。

•故选用滚动摩擦递纸机构

执行机构确定根据

•曲柄滑块机构曲柄滑块机构是连杆机构的一种，连杆机构的一些传动

特点：

•1）连杆机构中的运动副一般均为低副（因此，连杆机构也称低副机构）。

低副两运动副元素为面接触，压强较小，故可承受较大的载荷，有利于润滑，磨损较小，此外，运动副元素的几何形状较简单，便于加工制造。

•2）在连杆机构中，当原动件的运动规律不变，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。

•3）在连杆机构中，连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线（称为连杆曲线），其形状还随着各构件相对长度的改变而改变，从而得到形式众多的连杆曲线，我们可以利用这些曲线来满足不同轨迹的设计要求。•此外，连杆机构还可以很方便地用来达到增力，扩大行程和实现远距离传动等目的。

执行机构确定根据

•连杆机构也存在如下一些缺点：

•1）由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而传递路线较长，易产生较大的误差累积，同时，也使机械效率降低。

•2）在连杆机构运动过程中，连杆及滑块的质心都在作变速运动，所产生的惯性力难于用一般平衡方法加以消除，因而会增加机构的动载荷，所以连杆机构不宜用于高速运动。

执行机构确定根据

凸轮机构

•凸轮机构的最大优点是:只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使

推杆得到各种预期的运动规律,而且机构简单紧凑.

•凸轮机构的缺点是：凸轮廓线与推杆之间为点,线接触,易磨损,所以凸轮机构多用在传力不大的场合.且不适合高速运动

因此：切纸，插纸，推纸机构选用凸轮机构

执行机构确定根据

——电机转子间隙转动机

槽轮机构的特点:

•槽轮机构的优点：结构简单,外形尺寸小,其机械效率高,并能较平稳地、间歇地进行转位。

•缺点：因传动时尚存在柔性冲击,故常用于速度不太高的场合。

执行机构确定根据

——电机转子间隙转动机构

棘轮机构的特点：

•棘轮机构的优点：结构简单,制造方便,运动可靠;而且棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大范围内调节。

•缺点：工作时有较大的冲击和噪声,而且运动精度较差.所以棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合。

•故选用槽轮机构

机械运动方案简图

电机转子嵌绝缘纸的工作过程

成卷的绝缘纸经过辊子被送到工作平台,切纸机向下运动,切下绝缘纸,然后返回.绝缘纸在下个周期继续向前运动,插纸机向下运动,然后返回,对折的