5T龙门皮革下料机总体设计及传动系统设计

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY毕业设计说明书题目：5T龙门皮革下料机总体设计及传动系统设计二级学院（直属学部）：专业：班级：学生姓名：学号：指导教师姓名：职称：评阅教师姓名：职称：2014 年月摘要龙门皮革下料机是为了提高工作效率而进行设计的专用机床，该机械主要用于皮革的切削。

通过分析皮革下料机的设计要求和设计原理，确定了总体方案，完成了传动零件的选定，设计非标准件和机床总体结构。

为实现下料机的预期功能，对其传动系统进行了设计。

拟定了传动方案，分配了各级传动比，完成了动力和运动参数设计，以及结构设计，并进行有关的计算和校核等。

根据下料机切削皮革的要求，选用曲柄滑块机构来控制工作行程，对曲柄滑块机构的运动进行了分析。

所设计的龙门皮革下料机的工作效率高，能够准确的运动,传动平稳可靠，使用安全,易于维修，满足了下料分切干燥要求，工作行程便于调整，能保证所需皮革样式准确的切除。

关键词：专用机床曲柄滑块机构传动系统Abstract5T Gantry machine for cutting leather is for enhance the working efficiency to carry on the design the special purpose machine, this machinery mainly cuts the leather cutting.Pass after analysis that the machine design demands principle and design principle by a leather, have ascertained an overall plan, have accomplished selects of drive part, have designed the non- standard piece and machine tool overall structure. Be to come true anticipate that function design of transmission systems of machine for cutting. Have designed the drive scheme, have assigned all of the various levels transmission ratio, have accomplished driving force and have moved parameter design and physical design. And make use of what be mimicked knowledge carrying out relevant secretly scheming against and school core and so on. According to lower material machine request cutting a leather , come to control a working stroke selecting and using slider-crank mechanism organization, the organization motion has carried out analysis on slider-crank mechanism.Key word: single purpose machine slider-crank mechanism transmission system摘要 (1)ABSTRACT (2)1前言 (4)1.1课题的来源、设计要求 (4)1.2课题在国内（外）发展概况及存在的问题 (4)1.3课题设计的总体思路 (4)1.4本设计应解决的主要问题、意义及实用价值 (4)2总体方案设计 (6)2.1传动方案的拟定 (8)2.2电动机的选择 (8)2.3各级传动比的分配 (9)3传动件设计 (11)3.1带传动设计 (11)3.1.1带传动的特点 (11)3.1.2带传动设计 (11)3.2齿轮传动设计 (13)3.2.1一级齿轮传动设计 (14)3.2.2二级齿轮传动设计 (17)3.3轴的设计 (20)3.3.1轴的最小直径估算 (20)3.3.2轴的结构设计 (21)3.3.3轴的校核 (21)3.4蜗杆传动设计 (27)3.4.1蜗杆传动的特点 (27)3.4.2蜗轮蜗杆参数计算 (27)3.5滚动轴承 (28)3.5.1滚动轴承的选择 (28)3.5.2滚动轴承的润滑 (30)3.6键连接的选择 (30)3.7箱体的设计 (31)5 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1.1课题的来源、设计要求课题是5T龙门皮革下料机的总体设计及传动系统设计课题来源于：盐城市盛和轻工机械厂。

课题设计要求：设备应能满足下料分切干燥要求且结构简单、运转平稳，工作可靠,同时工作行程应便于调整,设备易便于维修1.2课题在国内（外）发展概况及存在的问题改革开放20多年来，随着中国成为皮革工业大国，皮革机械行业也得到了蓬勃发展。

皮革机械行业包括制革、制鞋及皮件机械部分，为皮革工业生产提供机械及自动化生产装备。

皮革机械的发展，改变了皮革工业从手工作坊的生产方式到机械化、半自动化大规模工业的生产，提高了产品质量，提高了生产效率。

近三年，中国制鞋机械年销售额每年都以20%以上的速度增长;去年销售额增长超过30%。

随着中国成为世界鞋业加工基地，鞋机企业完成了创业初期的资金和技术积累，今后将会及时根据鞋厂的工艺改进，设计生产新的机器，提高新产品开发能力，创造中国鞋机品牌和具有中国特点的鞋机。

中国鞋机的质量已经稳定，鞋机出口将有相当大的发展空间。

总的说来，目前中国皮革机械工业已有一定的规模，各厂家生产的产品，在种类、规格、数量、质量等方面都有很大的发展和提高，基本满足了皮革企业的需要，部分皮机已达到或接近国际80年代水平并且出口。

近年来，一些军工大企业也介入皮机生产，有力地促进了皮机工业的发展，目前已形成了几个皮机生产制造基地和集团。

但是，我们不可否认这样一个事实:皮革制品加工业在中国仍然属于劳动密集型产业，即使是目前多数大中型皮革企业使用的性能高的机器设备依然以“洋机”为主，国产皮机在质量上与国际先进皮机相比还有一定的差距。

“皮革机械工业基础差，设计理论不够完善，科研力度仍不够，专业人才匮乏，以引进、仿造为主”，这就是中国现阶段皮革机械工业的真实写照，同时也是中国皮革机械水平低、落后的最根本所在。

而实现皮革生产的机械化、自动化是其发展的根本出路。

[19]1.3课题设计的总体思路本课题首先需要完成总体设计：设计皮革下料机的总体结构，安装尺寸，确定机器的传动方案和工作原理，分配各级传动装置的传动比，同时根据需要的生产量确定机器的工作参数。

其次，在完成总体设计的基础上，需要进行传动装置设计：设计曲柄滑块机构，利用齿轮结构进行传动，结构简单，传动比准确，高效率，低功耗，平稳运行，具有良好的性能。

1.4本设计应解决的主要问题、意义及实用价值解决的主要问题：通过现代CAD技术对传动零件的选定，设计非标准件和机床总体结构。

运用AutoCAD绘制机床的总装配图、各个零件的零件图和传动路线图，以指导各零件的加工和机床的设计。

运用Pro/E进行该机床零件的三维实体建模，生成三维爆炸视图，指导该机床的生产装配。

通过专业知识核实所设计的机床总体结构和各零部件是否合格。

皮革下料专用机床的设计制造满足了技术发展的需要，提高了生产率和产品的精度，增大了设备的适应能力,改善了加工工艺，减少了企业资金的投入。

用户还可以针对自己的实际情况做出相应的调整。

从生产分析来看，在现代制造业中，单一品种的大量生产占有相当大的比重，若要完成这些生产任务，不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床，其中专用机床是最能适应这种生产需要的。

2总体方案设计本课题是5T龙门皮革下料机总体设计及传动系统设计。

本课题设计过程主要分为总体设计、传动系统设计及曲柄滑块机构的Pro/E三维造型三个阶段。

机械式下料机下料机主要用于橡胶、塑料、皮革、尼龙、纸板、合成材料等非金属类之下料，以机械代替手工开裁坯料之用。

只要配上适当的成型刀模，便能获得各种形状的制品。

目前，通常下料机可分为液压式和机械式下料机两大类。

液压式下料机可控性好，精度高，但速度低，能耗大。

机械式下料机速度快，能量消耗小，能满足高速大批量生产的要求。

但是缺乏柔性，不能控制。

目前市场上已出现用伺服电机驱动的机械式下料机，这一设计解决了传统机械式下料机不能控制的问题，但是造价昂贵，能耗也大。

机械式下料机是通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转换为滑块的直线往复运动，对坯料进行成形加工。

考虑到所设计的下料机主要是对皮革的切削，工作台尺寸：L*W 1500*1000mm要求运转平稳，工作可靠，故采用一级带传动和二级圆柱齿轮，该方案结构尺寸大，但有减振和过载保护作用。

机械式皮革下料机总装图机械式皮革下料机其特点：1、结构强度高，机身不变形，经久耐用。

2、设定容易，操作简便、灵活。

3、动作平稳,工作可靠，使用安全,易于维修。

4、噪音低，可改善车间工作环境。

考虑到机床运行时要保证所需皮革样式能够准确的切除，所以机床采用带传动，二级齿轮传动（一对斜齿轮，一对直齿轮）。

机械式下料机传动系统装配图本课题所设计的下料机的工作效率高，能满足准确的运动，传动平稳可靠，使用安全，易于维修，满足了下料分切干燥要求，能保证所需皮革样式准确的切除。

通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转换为滑块的直线往复运动，对坯料进行成形加工，工作行程就取决了曲轴的偏心距，所以工作行程不能调整。

但可以对工作台进行调整。

为了完成机床的设计，首先对零件进行工艺分析,主要是结构、尺寸精度、材料的分析；其次根据基本参数进行设计；最后确定各个零部件的结构和机床总体结构，画出各零部件、机床的二维或三维图，运用Pro/E进行该机床零件的三维实体建模，生成三维爆炸视图。

2.1传动方案的拟定机器由原动机、传动装置和工作机三部分组成。

其中传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。

应具备减速、改变运动形式或运动方向以及将动力和运动进行传递和分配的作用。

皮革下料机的传动方案的运动简图采用一级带传动和二级圆柱齿轮，该方案结构尺寸大，但有减振和过载保护作用。

传动方案：采用二级齿轮传动，由电动机带动带轮I 轴转动，通过一对啮合带动II 轴转动，再由一对直齿轮啮合带动曲轴转动，通过曲柄滑块机构带动上工作台上下往复运动。