下载文档原格式
高速分切机原理高速分切机是一种用于将连续卷材切割成所需长度的设备。
它主要由送料装置、切割装置、收卷装置、控制系统等部分组成。
其工作原理是将卷材通过送料装置送入切割装置，经过切割装置的切割后，再通过收卷装置收卷成所需长度的成品。
高速分切机的送料装置主要由张力控制系统、导向装置、送料辊等组成。
其中，张力控制系统可以根据卷材的张力大小来调整送料速度，保证卷材在送料过程中不会出现松紧不均的情况。
导向装置则可以将卷材引导到正确的位置，确保切割的精度。
送料辊则是通过转动将卷材送入切割装置。
切割装置是高速分切机的核心部分，它主要由切割刀、切割床、切割压力等组成。
切割刀是用于切割卷材的工具，其形状和材质会根据不同的卷材而有所不同。
切割床则是用于支撑卷材的部分，其表面通常会涂上一层特殊的材料，以增加切割的精度和稳定性。
切割压力则是用于控制切割刀和切割床之间的间隙，以确保切割的质量和精度。
收卷装置主要由收卷辊、张力控制系统、切断装置等组成。
收卷辊是用于收卷成品的部分，其表面通常会涂上一层特殊的材料，以增加收卷的稳定性和质量。
张力控制系统则可以根据成品的张力大小来调整收卷速度，保证成品在收卷过程中不会出现松紧不均的情况。
切断装置则是用于将成品切断成所需长度的部分，其工作原理和切割装置类似。
控制系统是高速分切机的重要组成部分，它主要由PLC控制器、触摸屏、电气元件等组成。
PLC控制器是用于控制整个设备的核心部分，它可以根据不同的工艺要求来调整设备的工作参数，以达到最佳的切割效果。
触摸屏则是用于人机交互的部分，它可以显示设备的运行状态和参数，并且可以通过触摸屏来进行设备的操作和调整。
电气元件则是用于控制设备的电气部分，包括电机、传感器、开关等。
总之，高速分切机是一种高效、精准的切割设备，其工作原理是通过送料装置将卷材送入切割装置，经过切割装置的切割后，再通过收卷装置收卷成所需长度的成品。
同时，控制系统可以根据不同的工艺要求来调整设备的工作参数，以达到最佳的切割效果。
编号无锡太湖学院毕业设计（论文） 题目：自动切管机及送料机构设计信机 系机械工程及自动化 专业学 号： *******学生姓名： 刘 赞指导教师： 高汉华 （职称：副教授 ）（职称： ）2013年 5月 25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 自动切管机及 送料机构设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表 示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集 体已发表或撰写的成果作品。
班 级： 机械 96学 号： 0923267作者姓名：2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机 系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务书一、题目及专题：1、题目自动切管机及送料机构设计2、专题二、课题来源及选题依据课题来源于生产实际。
切管机在许多制造行业中占有举足轻重的地位， 他可以将传统的 手工作业转变成批量生产，其生产效率可以大幅度提高，工人劳动强 度显著降低，更为重要的是产品质量有了显著的提高。
因此在许多制 造行业中切管机得到了广泛的应用。
某机车车辆厂， 每天都要切割大量 50～60 mm材料为 Q235 的金 属管，现需设计制造一台切管机。
1.切管尺寸范围：50～60 mm。
2.切管力：F=3500N。
3.切管时滚筒转速：70r/min。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1.通过该设计使学生熟悉机械设计的一般思路。
2.使学生掌握机械设计的方法和技巧。
3. 通过设计巩固机械制图、金属材料、机械设计基础等课程的知 识。
4.完成自动切管机方案设计、主要部件的参数计算。
5.完成标准件的选用。
6.完成零、部件图 8 张以上。
7.完成自动切管机总装图 1 张。
8.撰写毕业说明书一份。
①计算正确完整，文字简洁通顺，书写整齐清晰。
②论文中所引用的公式和数据应注明出处。
③论文字数不少于 1.5 万字。
摘 要切片机是切割机的一种细致的分类。
其共同的发展趋势，就是提高数控切割机的生产效率和切割质量，降低生产使用成本，提高整机自动化水平和系统稳定性，完善系统功能成为其技术发展的方向。
所以，本次设计以机电一体化为基础，致力于简捷方便，使用安全。
该自动切片机是通过自动进给机构移动物体的，切刀按照每分钟40次的切片速度切割。
从切片机的传动装置设计，到最后的机械结构设计，均按照国家机械标准设计的。
同时，用SOLID WORKS进行部分零件的三维建模，并完成了运动模拟，还用PROE绘制了整体的装配图。
切片机采用二级减速装置，用来降低电机的转速。
进给装置采用槽轮机构，不仅良好的解决了间歇运动的问题，还使得整部切片机简捷化。
由于切片机制造的需要，设计者给出了相关的工艺与工序。
最后，切片机的机械结构以及工作原理，均已在报告中详细的说明。
关键词：三维造型，槽轮机构，二级减速器AbstractSlicing machine is cutting a detailed classification of machine. Their common trend is to increase the production efficiency of CNC cutting machine and cutting quality, reduce production and use costs, improve machine automation and system stability, improve the system functions as the technology development. Therefore, this design is based automation, is committed to simple, easy to use and security.The automatic cutting machine through the object by automation, with sections 40 times per minute cutting speed. Form Slice’s transmission design to final of the mechanical structure with the formal design. Spindle is not fully bevel gear, not only a good solution to the problem of intermittent movement, but also makes the machine simple of the whole slice. Meanwhile, some parts for drawing with SOLID WORKS, and its movement pattern of the simulation, also to draw the overall assembly drawing with PORE. I have given the slicing machine parts machining processes, and manufacturing related issues. The slicing machine parts machining processes, and manufacturing related issues are given. Finally, the slicing machine of the mechanical structure, and working principles, has been detailed in the report instructions.Key words:Three-dimensional modeling, Geneva mechanism, The secondaryReducer目 录第一章 前言 (1)1.1 自动切片机的介绍 (1)1.2 自动切片机的意义 (2)第二章 文献综述 (3)2.1大圆盘切片机简介 (3)2.1.1 设备功能及结构简介 (3)2.1.2 分离工艺条件的确定 (3)2.1.3 设备主要性能指标 (4)2.2 大枣切片机 (4)2.3 马蹄切片机 (5)2.3.1 工作原理 (5)2.3.2 主要参数 (6)2.4 切片机的检修及其保养注意事项 (7)2.5 自动切片机的系统及其运作 (7)2.5.1 系统组成 (8)2.5.2 运作过程 (8)第三章 设计过程 (9)3.1 设计任务 (9)3.1.1 任务数据 (9)3.1.2 任务要求 (9)3.2 设计过程 (9)3.3 设计方案 (10)第四章 主要部件的设计计算及其选型 (15)4.1 齿轮的设计 (15)4.1.1 传动比的分配 (15)4.1.2 齿轮计算 (15)4.2 轴的设计及校核 (18)4.3 槽轮的选用 (25)4.4 曲柄滑块的设计 (27)4.5 刀具的选择 (32)4.6 加工工艺流程 (33)4.6.1 直齿圆柱齿轮的加工 (33)4.6.2 轴的加工 (37)第五章 经济核算 (39)5.1 生产成本估算 (39)第六章 安全与环保 (40)第七章 结论 (42)参 考 文 献 (43)致 谢 (45)附 录 (46)声 明 (48)第一章 前言1.1自动切片机的介绍切片机，算是切割机的一种细致的分类。
分切机辅助收卷结构设计
分切机辅助收卷结构的设计需要考虑以下几个方面：
收卷方式：根据分切机的工作原理和产品要求，确定适合的收卷方式，常见的有气压收卷、张力收卷等方式。
收卷方式需要能够确保卷材的整齐紧密，避免松散和卷曲。
收卷轴设计：设计适合的收卷轴结构，包括轴的直径、材质、表面处理等。
收卷轴需要具有足够的强度和刚度，能够承受卷材的重量和张力，并确保卷材能够平稳、均匀地收卷。
张力控制：设计张力控制系统，确保收卷过程中卷材的张力恒定，避免因张力不均匀而导致的卷材断裂或变形。
可以采用张力传感器和张力控制器实时监测和调节卷材的张力。
辅助导向装置：设计辅助导向装置，确保卷材在收卷过程中能够保持正确的位置和方向，避免偏移和错位。
辅助导向装置可以采用导向辊、导向板等结构。
卷材收支装置：设计卷材收支装置，方便操作人员将已经收卷好的卷材取下并更换新的收卷轴。
可以采用卷材收支架、卷材换轴装置等结构。
安全保护：设计安全保护装置，确保操作人员在使用分切机时的安全。
包括安全防护罩、急停按钮、限位开关等安全装置。
操作便捷性：考虑操作人员的操作便捷性，设计合理的操作界面和操作按钮，方便操作人员对收卷过程进行监控和控制。
综上所述，分切机辅助收卷结构的设计需要综合考虑收卷方式、收卷轴设计、张力控制、辅助导向装置、卷材收支装置、安全保护和操作便捷性等因素，以确保收卷过程的稳定性、安全性和高效性。
1。
摘要在对全自动家用切菜机整体结构的设计过程中，包括了原理方案设计，传动机构、切削机构和控制装置的设计以及主要部件的结构设计，并对部分设计结果进行校核。
在对切菜机的设计中设有两个进料口，节省了切片切丝换刀的时间，并且进料口带有感应装置，下料后自动开启，更加智能化、人性化，机体带有PLC控制装置，可使两切刀单独工作，节省资源。
整体机构采用立式布置，结构紧凑，并使用电机作为动力来源，省时省力。
在对能源设计方面，重新选择动力来源，改进切削方法，不仅增强了家用切片切丝机的加工能力，还提高了使用的安全性。
关键词：切菜机；全自动；PLC；厚度调整AbstractIn the design process of automatic home Shredder’s overall structure, including design of the transmission mechanism, the cutting mechanism, the control device, the design principles of the main components, and checking part of the design results. In the design of the Shredder ,there are two feed ports, saving tool change time of slicing and shredding, and inlet with sensors, automatically open after cutting, more intelligent, humane. The machine with a PLC control system that allows both the cutter working alone, saves resources. The whole institution uses vertical arrangement, compact, and uses the motor as a power source, saving time and effort. In the design of energy, re-selected the power source, improved cutting method, not only enhances the processing capacity of the home slice cutters, but also improves the safety of use.Keywords : cutting machine; automatic; PLC; thickness adjustment目录1.绪论 (1)1.1食品机械简介 (1)1.2 切菜机介绍 (1)2.切菜机的结构 (2)2.1切菜机的工作原理 (2)2.2结构方案的选择 (3)2.2.1驱动装置 (3)2.2.2传动装置 (3)2.2.3检测装置 (5)2.2.4控制装置 (7)3.主要结构的设计 (10)3.1电机的选择 (10)3.2 V带的选择 (11)3.2.1带的选择 (11)3.2.2大小带轮基准的直径计算 (11)3.2.3验算带速 (11)3.2.4 V带基准长度Ld和中心距a (11)3.2.5验算小带轮包角 (12)3.2.6作用在带轮轴上的压力 (12)3.2.7带轮的结构设计 (12)3.2.8大带轮的结构尺寸 (13)3.3 主轴部件的设计 (13)3.3.1轴的材料选取和结构图 (13)3.3.2计算主轴上的功率、转速、转距 (14)3.3.3初定轴的最小直径 (14)3.3.4轴的结构尺寸确定 (15)3.3.5轴承的设计 (15)3.3.6轴的校核 (16)3.4 切刀部分的设计 (20)3.4.1切片刀的设计 (20)3.4.2纵向小割刀的设计 (22)3.4.3刀盘部分的设计 (23)3.4.4刀盘套筒的设计 (23)3.5机体的设计 (24)3.5.1机架及机体壁的设计 (24)3.5.2进料斗及下料斗的设计 (24)3.6 PLC (25)3.6.1 PLC简介 (25)3.6.2光电传感器与PLC (26)3.6.3 PLC控制三相异步电动机正反转 (27)4.总结 (28)参考文献 (30)致谢 (31)全自动切菜机1.绪论1.1食品机械简介食品机械是将食品的原料加工成食品（或半成品）的一类专业机械，是食品工业方面的技术装备。
摘要分切机是一种将宽幅纸张或薄膜分切成多条窄幅材料的机械设备，常用于造 纸机械及印刷包装机械。
然而，目前国内分切机的现状及其与一些国际知名品牌之间 存在的较大大差距，因此分析国内分切机特点，结合一些国际知名品牌设计经验，吸取 国内外一些知名品牌制造厂商的控制经验和新的控制思想。
从基本结构、设计思路、张 力检测及控制、等方面进行改进。
对国产设备逐步取代进口设备具有非常重要的意义。
关键词：分切机，造纸机械，单片机控制，张力控制，纠偏控制ABSTRACTSlitter is a wideformat paper or film to be cut into more than a narrow range of materials machincal equipment， commonly used in paper making machinery and printing and packaging machinery. However， the current status is which has large gaps between a number of international brands and domestic slitter. Therefor， analysis the characteristics of domestic cutting machine， combined with some international famous brand design experience， to learn some domestic and abroad wellknown brand manufacturers controling experience and the new controling ideas. Improving it in the basic structure， design ideas， tension measurement， control， and other aspects.It has very important significance that equipment made by domestic to gradually replace the imported equipment.Key words:slitter, Paper Machinery, MCU control, tension control, corrective control目 录1 绪论 (1)1．1 选题背景及其意义 (1)1.2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势） (1)1.3 研究内容 (2)2 分切机机械结构部分设计 (3)2．1课题需要解决的问题以及相关参数设定 (3)2．2分切机的总体方案的确定 (3)2．3分切机的纠偏控制结构设计 (4)2．4气胀轴的结构设计及计算 (12)2．5分切机的张力控制结构设计 (17)3 分切机电气控制部分设计 (23)3．1分切机的纠偏控制 (23)3．2分切机的张力控制 (24)3．3分切机的收卷电机控制 (27)4 结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1．1 选题背景及其意义随着科技的发展、社会文明的进步，人们对纸的需求越来越大，促使近年来我国造 纸行业的迅速蓬勃发展， 作为配套的分切机在产品的分切及质量控制方面起着关键的作 用，分切是宽幅纸张生产线或印后加工的最后一道工序，在整个生产流程中占有十分重 要的地位。
鉴于我国分切机仍与一些国际的品牌存在着较大的差距，分切机又有其特有 的专一性，我们有责任和义务，结合目前国内分切机的现状及其与一些国际知名品牌之 间存在的较大大差距，并吸取国内外一些知名品牌制造厂商的控制经验和新的控制思 想，从结构及人性化设计、电气控制、生产制造等方面严格要求，在不断学习国外知名 品牌的先进理念的同时，要勇于开拓创新、大胆走出自己的特色，研制出控制先进、操 作方便可靠、更加人性化、外形简洁美观的适合用户的分切机。
1.2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势）目前我国的分切机与一些国际的品牌(如德国的康普 KAMPE、英国的埃特拉斯 ATLAS、意大利的铁坦TITAN、日本的不--FUJI等)之间仍存在着较大的差距，国内所生 产的分切机自动化水平还停留在中下游水平上， 虽说对国内外控制原器件运用已非常普 及，价格也较低廉，但国内分切机厂家在使用时，对分切工艺及材料特性等的理解深度 上远远落后于国外发达国家水平，特别是在控制系统上与分切机的结构、和所分切的物 料上缺乏有机的结合，在这个层面上讲，国产分切机绝大多数还停留在粗线条上，还没 有更深入领会分切机控制系统的严密性和合理性。
在科学技术日新月异发展的当今时 代，随着现代造纸机械的发展，为满足当代消费者对商品包装多样化、精美化的需要。
随之人们对造纸机械的高自动化、人性化及高的安全可靠性等要求也越来越高，伴随着 计算机在工业领域应用的日益广泛和深入，同时将微电子技术、新传感技术、信息处理 技术、新工艺技术、新材料技术及微型计算机等技术的应用迅速渗透到造纸机械制造领 域，这反映出我国现代造纸机械向高科技水平发展。
随着工业控制技术水平的提高，尤 其是微电子技术的迅猛发展，微处理器与可编程控制器等大规模集成电路的广泛应用， 将它们与传统工业控制相结合，加速了工业自动化水平的提高。
越来越多的工业控制过 程在使用单片机，并在实时控制方面取得了很好的效果。
以 TEMPO、FUJI、TEKKO 等为代表的世界先进制造厂商，主要从以下几个方面提高 产品质量和性能：1采用对话式键盘操作，同时数据化显示卷取数据，2使操作不会因人而异3操作方便可靠、更加人性化、外形美观大方1.2.1、国产分切机特点（1）分切盘纸质量不高国产分切机自动化控制程度低，操作不方便，油路、各线路不封闭，机架材质差。
需要人工使用吊车上辊、卸辊；卷纸辊采用的是光辊，由于设计精度不高，分盘时需借 用外力开盘，导致盘纸达不到工艺要求，卷烟厂家上机时易产生摇摆，影响使用质量。
（2）设备运行质量差一方面，国产分切机使用一台电机来完成牵引，这台电机传动牵引辊匀速转动，牵 引辊牵引分切材料恒线速度运行，同时牵引辊带动磁粉离合器输入轴，输入轴带动分切 轴运行。
由于分切材料直径不断增大，为了保持分切材料的恒线速度运行，分切轴的转 速必须不断减小，就导致输出、输入轴的转差不断增大，增大的转差全都由磁粉离合器 转换成热能消耗掉。
由于磁粉离合器热功率有限，因此就限制了分切机的运行速度。
另 一方面，因磁粉离合器的热量随转差增大而升高，过高的温度常常将磁粉离合器的磁粉 和轴承烧结，摩擦系数随之增大，因此必须经常更换磁粉和轴承，严重时必须更换新的 离合器。
而且，摩擦系数的变化和离合器转差增大直接影响扭力，使分切材料质量受到 影响。
（3）结构设计不合理国产分切机退纸架较低，不能分切辊径过大的纸辊，因此增加工人劳动强度。
没有 断纸吸走装置， 当纸辊由于纸病在分切过程中产生单盘断纸时， 经常出现缠绕底刀现象， 造成跳刀，使整辊盘纸起毛、起刺。
在安全设计方面没有任何联锁装置、刹车装置，也 没有安全防护装置，安全系数几乎为零。
总之，控制先进、操作方便可靠、更加人性化、高效节能、外形简洁美观是目前分 切机的发展趋势。
1.3 研究内容本课题的主要是借鉴国外先进分切机制造技术，结合自身特点，设计出一台具有结 构合理，运行稳定可靠，高质量分切盘纸的分切机。
1.3.1、分切机机械结构部分主要完成以下机构部分设计放卷装置分切装置收卷装置1，3-导向辊；2-张力控制辊；4，5，6，7，9，11，12，13- 导向辊；9-刀槽辊 13-压辊；14-跟踪辊；15装卸卷芯小车结构图1.3.2、在完成机械结构部分设计的同时，采用单片机对分切机进行纠偏及张力控 制。
提高分切机人性化、自动化程度。
2 分切机机械结构部分设计2．1 课题需要解决的问题以及相关参数设定2.1.1 本课题需要解决的问题（1）确定分切机布置的合理方案；（2）分切机的纠偏控制；（3）收放卷装置的设计；（4）分切机的张力控制；2.1.2 相关参数（1）分切材料为纸张；（2）材料分切速度5～160m/min；（3）分切卷材最大宽度1100mm；（4）分切卷材最大直径φ600mm；（5）纠偏误差＜±0.5mm。
2．2 分切机的总体方案的确定分切机布置的方案采用收卷辊、放卷辊置于分切机左右两端，导向辊置于收卷放卷辊之间，并具有一定高度，这样变不会被操作人员碰到，而造成危险。
导向辊轴承校核导向辊处轴承选用轴承6015其中：内径： mm d 75= ； 外径： mm D 115= ； 额定静载荷： kN Cor 2 . 33 = 。
导向辊为选用部件， 质量未知， 为此假设起为45#钢 （导向辊质量远小于同体积45#钢，），密度 3 / 85 . 7 m kg = r ，对导向辊的重量进行近似计算，导向辊体积： 3 2 2 67 . 29 1680 075 . 0 14 . 3 m L r V = ´ ´ = »p； 导向辊的质量： kg V m 93 . 232 67 . 29 85 . 7 = ´ = = r； 胀轴的重力： N mg G 3 . 2329 10 93 . 232= ´ = = 。
轴承承受的轴向力： N G Fa 3 . 2329 = = 由于轴承只受轴向力，初步计算当量动载荷：N F P a 3 . 2329= = 轴承的寿命（其中对球轴承 3 = e ）h P C n L m h 78 . 18349 3 . 2329 33200 2630 60 10 60 10 ' 36 6 = ÷ ø ö ç è æ ´ = ÷ ø ö ç è æ = e 轴承的寿命足够。
2．3 分切机的纠偏控制结构设计2.3.1 纠偏控制结构设计引起跑偏的主要原因有：张力不适应或张力波动大、辊系不的不平行、棍子的偏心 或有锥度、纸带的厚度不均匀及横向弯曲等，跑偏控制的作用在于使机组中收卷纸卷的 定位，避免纸带跑偏过大，而造成断带停产，同时由于实现了自动卷齐。
使纸卷质量高。
本设计是采用直流伺服电机带动与之连接的滚珠丝杠旋转， 推动收卷部分工作台移动，在收卷部分跑偏是，检测装置检测到跑偏信号，通过电路控制直流伺服电机，推动收卷部分支架的移动，从而达到纠偏的控制。
