1、摘 要随着我国商品经济迅速发展日益壮大，工业产品的经济性及环保性受到了人们越来越多的重视。国内已可以生产纸筒剪切设备，但是国内目前设备的自动化水平和生产效率比较低，如果又只是引进国外的纸筒设备的话，又会面临价格昂贵的情况。本设计根据上述实际情况，并结合企业的生产的实际需求，设计出了一种纸筒剪切的自动化设备方案。本设备可用来生产一种用于剪切花炮筒等纸筒的纸筒剪切机，具有较高的自动化水平，也兼具较好的经济性。该方案中的主要创新之处在于，电动机输入动力后，通过一级带减速和二级齿轮减速后提供到执行机构。一级带传动有能够做到缓冲、吸收机构运行中产生的振动，使生产过程平稳的同时又有结构简单的特点；而齿轮传
2、动具有功率覆盖范围大，在工作运行之中的性能可靠，结构紧凑的同时又有着较高的传动效率等优点。通过这样的三级减速传动结构能够达到一种得到较小的动力损失，传动平稳高效的目的。刀具往复运动过程在本设计中，是依靠曲柄滑块机构来实现完成。从而，该执行机构能够将传动系统中原本执行的回转运动，转换成纸筒剪切机所需要的直线运动，达到使纸筒剪切机做往复运动切割纸筒的目的。本纸筒剪切机的设计内容主要包括为：纸筒剪切机的传动机构和执行机构。对传动部件中的电机、带等零件和执行机构涉及的曲轴、连杆、导杆、轴承等零部件进行了选型和结构设计计算以及关键零件的校核。关键词：纸筒剪切，带传动，齿轮传动，轴，切刀I1ABSTRAC
3、TWith the rapid development of Chinas economy, the economic and environmental protection of industrial products have attracted more and more attention. China has been able to produce paper cutting equipment, but the automation level and production efficiency is relatively low, if import foreign tube
4、 equipments,a expensive situation will be faced .According to the actual situation combined with the actual needs of enterprise production, an automation equipment scheme of a tube shear is designed. This equipment can be used in the production of a paper for shearing fireworks barrel cylinder, with
5、 a higher level of automation, it also has a better economy. The main innovation the scheme is that the input power of the motor provided to the actuator through a speed reducer and two gear reducer. A belt drive can produce vibration buffering and absorbing mechanism in operation, make the producti
6、on process smoothly at the same time it has the advantages of simple structure; gear transmission with power coverage, at work the performance is reliable, and has advantages of compact structure and high transmission efficiency. Through the three speed transmission structure can achieve a smaller p
7、ower loss, smooth transmission and high effect. The tool reciprocates in the design process is rely on the slider crank mechanism to achieve complete and. The agencies will be able to perform, the original implementation of the transmission system of rotary motion into linear motion, paper cutting m
8、achine needs to do reciprocating motion, cutting cylinder.The design mainly includes shearing machine cylinder gear and actuator. Motor for driving parts in the crankshaft, belt and other parts and the executive body of the connecting rod, a guide rod, bearings and other components are checked.Key w
9、ords: Paper Tube cutting；Beltdrive；Geardrive；Axis；Cut knifeII目 录摘 要IIAbstractIII1绪论1 1.1 课题背景1 1.2 国内外纸筒剪切机研究现状1 1.3 本文的主要设计研究内容22总体方案设计23动力机构和传动系统的设计计算3 3.1 电机的选择3 3.2 传动系统设计44轴的设计与校核15 4.1 一轴的设计校核15 4.2 二轴的设计校核18 4.3 三轴的设计校核225键的设计与校核266轴承的校核287结论31参考文献32致 谢33III 目录 摘要 第1章 绪论1 绪论1.1课题背景人类的科学技术和经济水
10、平正在迅速发展，但是，随着经济的发展，各种反面现象也在不断的出现，由于工业化的迅速发展，废品处理行业虽然也应运而生，但是，由于人类在开发、利用自然资源时不合理，对各种废弃物品如废气、废水随意处理，环保不受人们的重视，所以地球的生态环境愈发变差，各种如白色污染的环境污染问题也正在变得日益严重起来。由于上述情况的发生，地球的生态空间和人类的可持续发展能力受到了极大的威胁。而纸制品因为其所具有的绿色环保、易降解、且可重复利用性高等优点日渐凸现出来，而正在被人们重视利用。纸制品有以下优点：1） 价格低廉，经济节约2） 防护性能好3） 生产灵活性高4） 储运方便5） 易于造型和装潢6） 不污染内装物7）
11、 回收利用性能好而对于卷纸类纸质产品而言，纸筒剪切机的重要性不言而喻。现有的切纸筒机需要工作人员手动将纸筒插入到旋转轴上，然后按下启动键，切刀落下来将纸筒切成一段段后，切刀上提，紧接着作业员需要将已经切成段的纸管从旋转轴上推出来，再换上新的纸管，如此循环，实现连续生产作业。1.2 国内外的纸筒剪切机之研究现状我国的纸筒剪切机发展起步晚，进度也慢。部分企业工厂目前所用的纸筒剪切机仍然是手工或者半手工的机器设备。由于其效率低，安全隐患大，容易割伤手，需要手工上料和手工下料，劳动强度大，人工成本高等等原因，不符合当前企业现代化、自动化发展的趋势。因此，在目前国内形势下，纸筒剪切机该如何在保证生产效率
12、同时并降低能耗，如何提高纸筒的生产精度，满足实际生产需要对其使用性能的要求，甚至以及进一步做到自动化生产的过程，这些问题统统都是纸筒剪切机生产应用领域内急待解决的问题。目前国内纸筒剪切机的夹紧一般采用刀片切割自动夹紧，这样产生的后果是纸筒很容易晃动，影响表面切割的质量，也会影响刀片切割的受力，使得切割得到的纸筒的精度往往都达不到需要的精度要求。而国外的纸筒剪切机生产厂家经验比较丰富，对于纸筒剪切机的机床研究有着足够的重视和比较悠久的历史经验。在国外的一些公司，纸筒剪切机并不是独立存在，而往往和很多机床组合在一起，剪切纸筒的生产过程只是众多加工工艺的一部分，所以对于夹紧和精度的要求，这些机床的精
13、度都有着非常高的标准。通常，这些机构采用联合机床夹紧，把用于剪切的刀片和机床组合起来，从而做到控制需要的纸筒的直径以及其精度的目的。世界上很多国家目前正在致力于提高纸筒剪切机的动力机构性能以及加强切割刀片的性能。动力机构决定了加工效率已经整个机床的运行稳定性，而刀片的旋转速度更直接关系到加工得到的纸筒的表面质量，如果剪切机的运行速度缓慢，可能会留有残余纸屑，这对于精度的控制将是一个致命的缺陷。综上所述，虽然目前市场上已有的纸筒剪切设备比较多，但是国内的纸筒剪切机较之国外的水平仍然有一定的差距。本文提出一种全新的自动纸筒剪切机，对于纸管剪切更加方便快捷，对于精度的控制也更高。1.3 本文的主要设
14、计研究内容上文已经对纸管剪切机的国内外研究现状进行了分析。本文对本次设计纸筒剪切机的动力传递和执行机构进行了设计，同时对设计机构部分主要的零部件进行了数据验算与强度校核，最后再对本产品的开发设计的社会经济效益进行了总结分析，并对整个设计进行了总结。36 第3章 总体方案设计 第2章 总体方案设计2总体方案设计在本纸筒剪切机的设计中，电机是机床的动力机构。一级带传动和二级齿轮传动将电机输入的动力减速后在间曲轴带动开始转动。连杆在曲轴的推动作用下，驱动机座中的刀片和滑块在其内往复做直线运动，以此为动力达到刀片切割得到纸筒产品的目的。图2-1 纸筒剪切机原理图如上纸筒剪切机原理图所示，电动机输出动力后，动力通过一级带传动传递给二级齿轮减速器。齿轮减速器连接在曲轴上，动力经由减速器传给连杆。连杆上连接有刀片，刀片随着连杆做直线往复运动，从而达到切割纸筒的目的。采用这样的设计，具有运行噪音低，传动精度高，结构连接紧密等等优点，从而达到较高的切割要求。纸筒被固定在轴上，使纸筒不会在切割过程中晃动，在刀切割的一瞬间达到夹紧的目的，纸筒不会那么容易的倾斜，从而不会造成表面不平整或者产生毛刺，因此对纸筒的表面质量有着较高的保证。 第3章 动力击鼓和传动系统
