说明书电机转子嵌绝缘纸机要点Word文档下载推荐.docx
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4.1.2连杆机构·
5
4.1.3曲柄滑块机构·
6
4.2运动循环图·
4.3机构尺度综合·
7
4.4运动分析（包括运动线图）·
7
4.5动力分析·
8
4.6基本机构设计图·
9
4.7机构运动简图·
11
4.8机构动态静力分析·
4.9飞轮设计·
12
五、参考资料·
六、设计心得·
一、设计题目
1.1设计题目:
电机转子嵌绝缘纸机
1.2工作原理及工艺动作过程
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：
（1）送纸：
将一定宽度、卷成一卷的绝缘纸送一定量到位；
（2）切纸：
按需要切下一段绝缘纸；
（3）插纸：
将插刀对折切下的绝缘纸，插入空槽内；
（4）推纸：
将插入槽内的绝缘纸推到要求的位置；
（5）间歇转动电机转子。
间歇转动转子使之进入下一工作循环。
1.3原始数据及设计要求
（1）每分钟嵌纸80次；
（2）电机转子尺寸：
直径D=35～50mm，长度L=30～50mm；
（3）工作台面离地面距离约1100～1200mm；
（4）机构的结构尽量简单紧凑，工作可靠，噪声较小。
1.4设计方案提示
根据绝缘电机嵌绝缘纸机的工艺动作,可分为间歇送入机构,切纸
机构,间歇转动机构。
而且这些机构可以采用多种不同的机构形式。
故
运用形态学矩阵来加以选型。
执行机构
可采用的机构型式
间歇送纸机构
不完全齿轮
棘轮机构
槽轮机构
曲柄摇杆
切纸机构
凸轮机构
传动机构
1.5设计任务
（1）按工艺动作要求拟定运动循环图；
（2）进行送纸，切纸，插纸，推纸，转子分度五个执行机构的选型；
（3）机械运动方案的评定和选择；
（4）按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案；
（5）画出机械运动方案简图；
（6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。
二、原动机的选择
机械系统通常由原动机、传动装置、工作机和控制操纵部件及其他辅助零部件组成。
工作机是机械系统中的执行部分，原动机是机械系统中的驱动部分，传动装置则是把原动机和工作机有机联系起来，实现能量传递和运动形式转换不可缺少的部分。
由于YZ、YZR系列起重及冶金用三相异步电动机具有较高的机械强度及过载能力，能承受经常的机械冲击及振动，转动惯量小，过载能力大，适用于经常快速起动及逆转、电气及机械制动的场合，还适用于有过负荷、有显著振动和冲击的设备，所以我们选择YZ、YZR系列起重及冶金用三相异步电动机做为原动机。
3.1方案一
电机转子嵌绝缘纸机的工作目的是将绝缘纸镶嵌入电子转子中，使电机的转子和定子之间有了绝缘纸作用而避免工作时造成损坏。
设计此机械的目的在于实现转子上下料、绝缘纸进料、成型裁切、插纸入槽、转换槽位等工作均由设备自动完成。
3.2方案二
在该方案中，如图所示，采用不完全齿轮实现其间歇运动，由电动机带动其不完全齿轮转动，切刀、插刀机构采用曲柄滑块机构推动刀具运动。
整体三维图
槽轮带动辊轴完成间歇送料,锥齿和杆件传动带动各轴转动完成切纸和压纸的过程,槽轮间歇机构带动电机转子转动，完成一个工作循环。
3.3方案的比较与选定
采用主要机构
机构的优点
机构的缺点
方案一
槽轮机构具有机构简单、制造容易、工作可靠和机械效率高等特点。
与棘轮机构相比，冲击和噪声较小;
槽轮机构在工作时，槽轮的角速度不是常数，在转位开始与终止时，均存在角加速度，从而产生冲击，并且它随转速的增加及槽轮槽数的减小而加剧，故一般不宜用于高速场合,可以适用于低速机构;
方案二
曲柄滑块机构
曲柄滑块具有急回特性，可节约工作时间，提高效率。
槽轮机构一般不宜用于高速场合,曲柄滑块杆件占用空间较大；
综合两种方案的优缺点，最终选择方案二。
四、机构设计与计算
4.1基础机构的设计
4.1.1槽轮机构
间歇机构采取槽轮机构。
槽轮的转速n=[（120/60）×
60º
÷
360º
]×
60=20r/min（槽数z=6）,带销的圆盘的转速n’=4×
n=80r/min。
为很好的满足此机构的要求，我们选取Y160M2-8型电动机，转速n=720r/min，功率p=5.5kw,功率因数cosθ=0.74。
为使槽轮转速达到要求，须进行减速设计，所以通过两次齿轮外啮合，即：
i14=（Z2*Z3）/（Z1*Z2’）=n1/n4=720/120=6
∴只需满足：
（Z2*Z3）/（Z1*Z2）=6
定Z1=20,m=3;
则Z2=60,m=3;
i12=Z2/Z1=60/20=3
∴n2=720/3=240（r/min）
定Z2’=18,m=6,则Z3=36,m=6;
i23=Z3/Z2’=36/18=2
∴n3=240/2=120（r/min）
∴槽轮转速n=n3/6=120/6=20（r/min）
∵在一个循环中，槽轮进程的时间t=0.125s
∴进料长度L=R*0.125*0.5*2*Π（其中，R为导辊半径）
∴R=L/（0.125*0.5*2*Π）
∴Rmax=Lmax/（0.125*0.5*2*Π）
=0.048/（0.125*0.5*2*Π）
=122.23mm
Rmin=Lmin/（0.125*0.5*2*Π）
=0.012/（0.125*0.5*2*Π）
=30.56mm
4.1.2曲柄滑块机构1、曲柄滑块机构2（莫烨诚、柯双焱设计）（如下图）
4.1.3曲柄滑块机构3（如下图）
曲柄滑块机构1动态仿真图曲柄滑块机构2动态仿真图
曲柄滑块机构3动态仿真图
4.2运动循环图
送纸
切纸
插纸
推纸
0˚90˚180˚270˚360˚
4.3机构尺度综合（如下图）
4.4运动分析及动力分析（如下图）
曲柄滑块1位移曲线曲柄滑块1速度曲线
曲柄滑块1加速度曲线曲柄滑块2位移曲线
曲柄滑块3位移曲线曲柄滑块3速度曲线
曲柄滑块3加速度曲线
4.6基本机构设计图
推纸机构
送、切、推纸机构
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4.7机构运动简图（同下）
4.8机构动态静力分析
切纸、插纸、推纸部分采用曲柄滑块机构。
假设各杆质心均在杆件中心处，曲柄质量为m1,连杆质量为m2，滑块（实为刀具）质量为m3。
其运动简图如下图所示：
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对各杆件及滑块进行受力分析有：
根据牛顿第二定律有：
①F41+m1g+F21=J1a1
②F12+m2g+F32=J2a2
③Fr+Fn+F23+m3g=J3a3
根据前面的已知量可大致估算出连杆的质量为0.7kg,滑块（实为刀具）的质量为1.2kg。
其他机构可以类比此方法估算出相应参数，此处不再重复。
4.9飞轮设计
此部分要根据具体情况合理设计，此处不做详解，也可参考相关书籍。
五、参考资料
【1】葛文杰，《机械原理》（第六版），高等教育出版社
【2】《机械原理课程设计手册》，高等学校教材
六、设计心得
机械原理课程设计接近尾声，经过漫长时间的奋战，我们的课程设计终于基本完成了。
在这个过程中我们学到的不仅有专业知识，还有团队合作精神，团队成员细致分工，然后认真整合之后形成一个完美的作品。
我们小组做的是电机转子嵌绝缘纸机，由于理论知识不足，也没有相关经验，刚开始有些手忙脚乱，不知从何入手。
刚开始又还有各种专业考试，做课程设计
的同时也要忙着复习，心力交瘁。
在设计的过程中，我们小组通过阅读大量资料，与同学交流等方式，使我们学到不少知识，也经历不少艰辛，但同样收获巨大，而且大大提高了我们的动手能力。
很多人认为两周时间很长，但我们丝毫没有感觉到时间的充裕。
我们第一周的时间是选定题目、收集资料、做方案设计，经过不断修改、讨论和分析各个方案的优缺点和不足，最终我们选定了最佳的方案。
第二周的任务就着重在详细设计的方面。
这个阶段我们分工合作，有条不紊。
我们使用的机构类型有很多，需要讨论的问题也有很多。
比如槽轮中槽数的选择、凸轮的轮廓设计和运动性能分析及其优化、齿轮模数的选择和变位系数的计算、滑块和杆长的设计，这都需要理论知识来指导。
我们收获的另外一点就是对设计方法的认识，对CAD的认识，大一下学期时学过一些CAD知识，而第一次这么完整的用CAD细致地表达自己的思想，还是遇到了不少困难。
这次课程设计，让我们领会到了干什么事都要有耐心，要尽自己的努力，突破思维定式，敢于想敢于做，更要懂得分工与合作，这让我们体会到学习中的快乐。
取得优异成绩，绝不是侥幸和巧合，那都是自己努力之后的成果。
我们要有上进心，要不怕困难，不骄不躁。
以前我们总觉得很多东西都会，一旦自己动手，就发现很多问题。
这次的课程设计让我们明白了，万事开头难。
我们要端正态度，态度决定一切，总之，我们应将学到的知识与生活实际相联系。
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