机械毕业设计-水性干式覆膜机除粉部分的机构设计（全套含CAD图纸）
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北京印刷学院毕业设计（论文）任务书课 题 名 称： 水性干式覆膜机除粉部分的机构设计 专 业 班 级： 机械工程及自动化专业10级3班 学 生 姓 名： 付国峥 学 生 学 号： 100110310 起迄日期： 2013年12 月12日 2014年5 月23 日 指导教师： 蔡吉飞 职称： 教授 发任务书日期： 2013年 12月 12日任务书填写要求 1、毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经教研室主任审查签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前两周内（不含寒假）填好发给学生，要求指导教师、学生签字确认。2、任务书的内容必须用黑墨水笔工整填写或用计算机打印，不得随意涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴。3、“二级学院”、“专业班级”等名称，应写中文全称，不能用数字代码。学生的“学号”应写完整。4、有关年月日等日期的填写，应按照GB/T7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书，如“2007年11月16日”或“2007-11-16”。5、任务书要求统一用A4纸打印。一、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）原始数据： 最小纸张尺寸：400*350mm 最大纸张尺寸：1020*1050mm 最高覆膜速度：88m/min 适用纸张标准：80-400g/ 适用薄膜厚度：0.010-0.025mm主要功能：完善覆膜机的各个功能，达到提高了生产效率，精度高的要求，并且要满足现在覆膜技术的发展对覆膜的要求。 毕业设计的主要内容及要求：1.水性干式覆膜机除粉部结构设计原理及发展状况调研；2.水性干式覆膜机除粉部总体方案分析及确定；3.水性干式覆膜机除粉部结构设计内容所包含的机械图纸的绘制；4.除粉机构的计算；5.水性干式覆膜机除粉部结构设计的结论与建议；6.翻译技术资料。二、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业论文或毕业设计说明书、外文翻译、图表、作品、实物样品等）1.设计说明书:约15000字；论文里要有3维图2.水性干式覆膜机除粉部的装配图、部装图和零件图，不少于零号图纸2张；3.翻译资料: 不少于8000外文字符；4.毕业设计全部内容上交文件一套。三、主要参考资料或完成毕业设计（论文）应具备的条件1覆膜机原理与工艺 蔡吉飞 叶理明 北京艺术与科学电子出版社 20132包装机械结构与设计 黄颖为 化学工业出版社 20073印后加工工艺与设备 张选生 印刷工业出版社 20074现代印刷机械原理与设计 陈虹 中国轻工业出版社 20075包装机械 尹章伟 化学工业出版社 20066 机械设计手册（软件版)V3.0 赵汝嘉 机械工业出版社20067印刷机与印后加工设备 张海燕 中国轻工业出版社 2004四、本毕业设计（论文）课题工作进度安排序号毕业设计（论文）各阶段内容起迄日期1毕业设计调研(完成开题报告)13年11月24日13年11月30日 2开题答辩13年12月11日13年12月18日3方案讨论与确定13年12月12日13年12月20 日 4水性干式覆膜机压合部结构设计 13年12月21日14年04月02日 5撰写设计说明书14年04月03日14年04月22日 6经指导教师初审后进行修改14年04月24日14年05月04日 7指导教师评阅并提交论文资料14年05月07日14年05月12日 8评阅教师评阅14年05月14日14年05月18日9制作答辩幻灯，准备答辩14年05月19日14年05月20日10答辩14年05月21日14年05月23日所在专业审查意见：教研室主任签字：年 月 日指导教师签字：年 月 日学生签字：年 月 日5 本科毕业设计说明书（论文） 第1页 共1页北京印刷学院毕业设计（论文）课 题 名 称： 水性干式覆膜机除粉部分的机构设计 专 业 班 级： 机械工程及自动化专业10级3班 学 生 姓 名： 付国峥 学 生 学 号： 100110310 起迄日期： 2013年12 月12日 2014年5 月23 日 指导教师： 蔡吉飞 职称： 教授 日期： 2014年 5月 5 日北京印刷学院毕业设计（论文）开题报告课题名称： 水性干式覆膜机除粉部分的结构设计 专业班级： 机械工程及自动化专业10级3班 学生姓名： 付国峥 学号： 100110310 合 作 人： 李端源 刘向东 指导教师： 蔡吉飞 填写日期： 2013年 12月 5日 开题报告填写要求1、开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生本人在毕业设计（论文）工作前两周内完成，经指导教师签署意见及所属专业教研室审查通过后实施。2、开题报告的内容必须用黑墨水笔工整填写或用计算机打印，不得随意涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴。3、“二级学院”、“专业班级”等名称，应写中文全称，不能用数字代码。学生的“学号”应写完整。4、学生写文献综述的参考文献应不少于510篇（不包括辞典、手册）。5、有关年月日等日期的填写，应按照GB/T7408-94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书，如“2007年11月16日”或“2007-11-16”。6、开题报告要求统一用A4纸打印。一、 结合本毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述（说明本课题研究的主要内容、目的、意义及现状等） 本次毕业设计主要研究的是水性干式覆膜机除粉部分的结构设计，除粉主要有毛刷、热除、电除和水除等几种除粉方式，此次设计将会根据覆膜机的一些覆膜产品来设计其除粉的方式。覆膜的目的和意义：1印刷纸品经过覆膜后，外观上更加鲜艳、明亮，增强光泽度。2. 能够提高封面强度、挺度，同时起到保护画面的作用。表面不易被刮伤，更耐磨、耐腐蚀，以及起到防水、防污等作用；3. 经过覆膜的纸张，抗拉性和耐湿性也得到了显著增强，既保护了纸面的外观效果，又提高了使用寿命；4. 覆膜后的纸面增加了色彩的浓度和亮度，可以在一定程度上弥补因印刷色彩不够饱和或专色调配不够精准等印刷瑕疵5.挂在户外的纸张印刷品覆膜后能有效阻止阳光中UV光线对印刷品表面色彩的伤害，保鲜时间长。 纸品覆膜工艺，在我们的饿书刊、画册、卡通、包装印制厂家都有体现，但覆膜用的设备、材料和工艺路线是大不相同的，覆膜产品中含有汞、镉、锂、铅等重金属含量指标，直接关系到人们的健康，所以对覆膜工艺、设备的探讨是具有重大的现实意义，也必将对设备、材料制造厂商和覆膜产品制作过程产生深远影响，了彩色节能环保理念也必将在覆膜工艺中真正体现。水性干式覆膜机现状及发展： 覆膜技术诞生于50年代，首先为美国陆军所采用。我国覆膜工艺是于60年代中期受日本年历卡而得到启发，从而在印刷品上试验成功，并很快得以广泛应用。1995年之前，国内的即涂型覆膜机只有油性覆膜机，它使用的黏合剂内含甲苯、天拿水等易挥发的有机物质，对人体有一定伤害，并污染环境。覆膜时还需烘干及施加高压，所以，功耗大、效率低、危险系数高。随着绿色环保呼声的日益高涨，1996年5月，水性覆膜开始得到人们的重视，为迎合环保需求，适时研制开发出了SFl020全自动水性覆膜机，并很快原版直接晒版、印刷。国产水性覆膜机的研制成功，揭开了我国覆膜技术发展史新的一页，结束了水性覆膜机完全依靠进口的历史。 覆膜机作为一个专业很强的机械，除了需要具普通机械的普通特点之外，还应该有外表美观大方、运行中运转平稳、十分精确的精度、动力传动装置结构紧凑、生产效率高等等的特点，因为可以很好地完成工作效率而自身功能又能适应市场的需求。本公司的覆膜机械的发展从而推动了覆膜机械行业的发展。 由于目前我国覆膜机械制造业技术含量日益增强，现有市场中有些覆膜机械产品技术含量低，而国外已将更先进的先进技术应用在了覆膜机上，例如远距离遥控技术、步进电机科技、自动柔性补偿科技、激光切割科技、信息处理科技等。 我国覆膜机的制造技术整体技术还稍落后于西方发达国家，但是我的国覆膜机的市场需求还是促进了覆膜机整体行业的发展，也推动了不少生产企业不断的对自己技术的创新，尽力的改变落后的营销理念和发展思维，所以我国覆膜机行业在未来的发展是非常乐观的，只要中小企业能够抓住这个机遇，相信在未来我国覆膜机工业也会屹立在世界覆膜行业的顶端。 覆膜机可分为即涂型覆膜机和水性干式型覆膜机，是一种用于纸类、板材、裱膜专用设备，经橡皮滚筒和加热滚筒加压后合在一起，形成纸塑合一的产品。即涂型覆膜机包括上胶、烘干、热压三部分，其适用范围宽，加工性能稳定可靠，是目前国内广泛使用的覆膜设备。水性干式型覆膜机，无上胶和干燥部分，体积小、造价低、操作灵活方便，不仅适用大批量印刷品的覆膜加工，而且适用自动化桌面办公系统等小批量、零散的印刷品的覆膜加工，很有发展前途。二、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（包括实施步骤、方法等）主要内容：1. 水性干式覆膜机除粉部结构设计原理及发展状况调研；2. 水性干式覆膜机除粉部总体方案分析及确定；3. 水性干式覆膜机除粉部结构设计内容所包含的机械图纸的绘制；4. 除粉机构的计算;5. 水性干式覆膜机除粉部结构设计的结论与建议；6. 翻译技术资料。本次设计以现有水性干式覆膜机为基础，在此基础上将原有的缺陷加以改进，对非常优越的地方保留下来。首先，要确定整体尺寸，通过此约束确定各部分零件的尺寸；其次，列出多个部件的方案，对各个部件的方案进行选择，然后把各部件的优良方案组合在一起；最后，绘制所有方案的三维图、二维图，整理出最后的良好方案，完成毕业论文。参考文献：1覆膜机原理与工艺 蔡吉飞 叶理明 北京艺术与科学电子出版社 20132包装机械结构与设计 黄颖为 化学工业出版社 20073印后加工工艺与设备 张选生 印刷工业出版社 20074现代印刷机械原理与设计 陈虹 中国轻工业出版社 20075包装机械 尹章伟 化学工业出版社 20066 机械设计手册（软件版)V3.0 赵汝嘉 机械工业出版社20067印刷机与印后加工设备 张海燕 中国轻工业出版社 2004 研究进度计划（分阶段完成的任务及阶段性成果形式）计划时间计划完成内容13年11 月20 日13年11月30日 明确设计任务、调研并撰写开题报告13年12 月 11 日 开题答辩13年12月12日13年12月20 日 方案讨论与确定13年12月21日14年04 月02 日 预涂覆膜机压合部的机构设计14年04月03日14年04月22日撰写设计说明书14年04月24日14年05月04日 经指定教师初审后进行修改14年05月07日14年05月12日 指定教师评阅并提交论文资料14年05月14日14年05月18日评阅教师评阅14年05月19日14年05月20日制作答辩幻灯片，准备答辩14年05月21日14年05月23日答辩四、指导教师意见（从“文献综述”的质量、本课题的深度、广度、工作量以及对设计（论文）结果的预测等方面进行评价） 指导教师签字： 年 月 日五、专业审查意见教研室主任签字： 年 月 日6毕业设计说明书（论文）中文摘要本文主要介绍水性干式覆膜机的发展状况，水性干式覆膜机除粉装置结构设计原理，水性干式覆膜机除粉装置总体方案分析及确定，水性干式覆膜机除粉装置结构设计内容所包含的机械图纸的绘制，除粉装置的计算，结构设计结论与建议。整机结构主要由电动机产生动力通过联轴器将需要的动力传递到带轮上，带轮带动导轨滑靴，提高劳动生产率和生产自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作，采用除粉装置是有效的；此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。本论文研究内容：(1) 水性干式覆膜机除粉装置总体结构设计。(2) 水性干式覆膜机除粉装置工作性能分析。(3)电动机的选择。(4) 水性干式覆膜机除粉装置的传动系统、执行部件及机架设计。(5)对设计零件进行设计计算分析和校核。(6)运用计算机辅助设计，对设计的零件进行三维建模。(7)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词：水性干式覆膜机除粉装置，结构设计，三维建模；步进电机 毕业设计说明书（论文）外文摘要This paper introduces the development situation of waterborne dry-type laminating machine, water dry-type laminated machine in addition to the design principle of powder device structure, water dry-type laminated machine in addition to analysis and determine the overall plan for powder, water dry-type laminated machine powder removing device structure design content includes mechanical drawings drawing, in addition to calculate powder device, conclusion and suggestions for structure design.The structure is mainly produced by the motor power through the coupling will need to transfer the power to the belt wheel, belt wheel drives the guide slipper, improve labor productivity and automation level of production. Industrial production in the often cumbersome workpiece handling and frequent, the long, monotonous operation, the powder removing device is effective; in addition, it can operate in high temperature, low temperature, water, the universe, radioactive and other toxic, environmental pollution condition, more show its superiority, there are broad development prospects the.The research of this thesis:(1) water dry-type laminated machine powder removing device structure design.(2) water dry-type laminated machine powder removing device performance analysis.(3) the choice of motor.(4) water dry-type laminated machine drive system, in addition to powder device executing components and frame design.(5) the design of components for the design calculation and check.(6) the use of computer aided design, 3D modeling on Design of parts.(7) to draw the assembly drawing and parts assembly diagram and parts diagram design.Keywords: water dry-type laminated machine powder removing device, structure design, 3D modeling; stepping motor 本科毕业设计说明书（论文） 第5页 共5页目 录1 绪 论61.1 覆膜机分类61.2有色金属板覆膜机71.3 覆膜机使用原理82 水性干式覆膜机除粉部分装置总体方案设计92.1水性干式覆膜机的设计要求92.2覆膜工艺流程图92.3 水性干式覆膜机的结构设计示意图92.4 水性干式覆膜机的工作原理103 水性干式覆膜机系统除粉装置的机械计算113.1 同步带的概述113.1.1 同步带介绍113.1.2 同步带的特点123.1.3 同步带传动的主要失效形式123.1.4 同步带传动的设计准则143.1.5 同步带分类143.2 电机的选取153.3 同步带传动计算163.3.1 同步带计算选型163.3.2 同步带的主要参数（结构部分）193.3.3 同步带的设计213.3.4 同步带轮的设计223.4 轴的设计223.5 轴的校核233.6 键的校核243.7 轴承的校核243.8 墙板的强度与刚度的计算263.9 气缸的选择304 除粉部分三维展示38总 结41致 谢42参考文献43北京印刷学院毕业设计（论文）课 题 名 称： 水性干式覆膜机除粉部分的机构设计 专 业 班 级： 机械工程及自动化专业10级3班 学 生 姓 名： 付国峥 学 生 学 号： 100110310 起迄日期： 2013年12 月12日 2014年5 月23 日 指导教师： 蔡吉飞 职称： 教授 日期： 2014年 5月 5 日毕业设计说明书（论文）中文摘要本文主要介绍水性干式覆膜机的发展状况，水性干式覆膜机除粉装置结构设计原理，水性干式覆膜机除粉装置总体方案分析及确定，水性干式覆膜机除粉装置结构设计内容所包含的机械图纸的绘制，除粉装置的计算，结构设计结论与建议。整机结构主要由电动机产生动力通过联轴器将需要的动力传递到带轮上，带轮带动导轨滑靴，提高劳动生产率和生产自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作，采用除粉装置是有效的；此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。本论文研究内容：(1) 水性干式覆膜机除粉装置总体结构设计。(2) 水性干式覆膜机除粉装置工作性能分析。(3)电动机的选择。(4) 水性干式覆膜机除粉装置的传动系统、执行部件及机架设计。(5)对设计零件进行设计计算分析和校核。(6)运用计算机辅助设计，对设计的零件进行三维建模。(7)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词：水性干式覆膜机除粉装置，结构设计，三维建模；步进电机 毕业设计说明书（论文）外文摘要This paper introduces the development situation of waterborne dry-type laminating machine, water dry-type laminated machine in addition to the design principle of powder device structure, water dry-type laminated machine in addition to analysis and determine the overall plan for powder, water dry-type laminated machine powder removing device structure design content includes mechanical drawings drawing, in addition to calculate powder device, conclusion and suggestions for structure design.The structure is mainly produced by the motor power through the coupling will need to transfer the power to the belt wheel, belt wheel drives the guide slipper, improve labor productivity and automation level of production. Industrial production in the often cumbersome workpiece handling and frequent, the long, monotonous operation, the powder removing device is effective; in addition, it can operate in high temperature, low temperature, water, the universe, radioactive and other toxic, environmental pollution condition, more show its superiority, there are broad development prospects the.The research of this thesis:(1) water dry-type laminated machine powder removing device structure design.(2) water dry-type laminated machine powder removing device performance analysis.(3) the choice of motor.(4) water dry-type laminated machine drive system, in addition to powder device executing components and frame design.(5) the design of components for the design calculation and check.(6) the use of computer aided design, 3D modeling on Design of parts.(7) to draw the assembly drawing and parts assembly diagram and parts diagram design.Keywords: water dry-type laminated machine powder removing device, structure design, 3D modeling; stepping motor目 录1 绪 论61.1 覆膜机分类61.2有色金属板覆膜机71.3 覆膜机使用原理82 水性干式覆膜机除粉部分装置总体方案设计92.1水性干式覆膜机的设计要求92.2覆膜工艺流程图92.3 水性干式覆膜机的结构设计示意图92.4 水性干式覆膜机的工作原理103 水性干式覆膜机系统除粉装置的机械计算113.1 同步带的概述113.1.1 同步带介绍113.1.2 同步带的特点123.1.3 同步带传动的主要失效形式123.1.4 同步带传动的设计准则143.1.5 同步带分类143.2 电机的选取153.3 同步带传动计算163.3.1 同步带计算选型163.3.2 同步带的主要参数（结构部分）193.3.3 同步带的设计213.3.4 同步带轮的设计223.4 轴的设计223.5 轴的校核233.6 键的校核243.7 轴承的校核243.8 墙板的强度与刚度的计算263.9 气缸的选择304 除粉部分三维展示38总 结41致 谢42参考文献43 本科毕业设计说明书（论文） 第44页 共44页1 绪 论1.1 覆膜机分类覆膜机可分为即涂型覆膜机和预涂型覆膜机两大类。是一种用于纸类、薄膜专用设备。即涂型覆膜机包括上胶、烘干、热压三部分，其适用范围宽，加工性能稳定可靠，是目前国内广泛使用的覆膜设备。预涂型覆膜机，无上胶和干燥部分，体积小、造价低、操作灵活方便，不仅适用大批量印刷品的覆膜加工，而且适用自动化桌面办公系统等小批量、零散的印刷品的覆膜加工，很有发展前途。即涂型该类设备操作包括上胶、烘干、热压三部分，操作求较高，优点是成品质量可靠，其有个致命缺点是油性胶加工时会产生影响人体健康的气体，所以该种技术在欧美等发达国家已经全面禁止，水性胶比油性环保，相对油性成本要高。适用范围：适用于彩印、包装纸张、软片材、软胶板等复膜（过膜），使其表面光亮、色泽艳预涂型这种机器覆膜是一次成型，所用耗材上已经涂好胶水，覆膜时通过加热融化胶水，再通过加压将膜粘合在印刷品上。这种覆膜设备便宜、操作简单、并且操作时不产生有害气体，是覆膜发展的一个趋势，在日益注重环保的当今社会，相信该种技术有一天会取代既涂型预涂膜，成为国内印刷界主要的覆膜技术。其缺点是该种技术在国内尚不是很成熟，还有一些问题有待解决，比如：单面覆膜卷曲（已有单面防卷曲的机器，但是价格较高）、带有硅油的印刷品难以覆膜等。广泛适用于短版印刷、数码快印行业。冷裱机冷裱机是指在常温下作业，没有加热的覆膜机器，他通过加压直接将有粘性的膜粘在印刷品上，该种机器便宜，应用广泛，如板材行业（铝板、铁板、胶板、木板、钢板、玻璃板等），装饰行业，五金行业等等。小型过膜机也就是就是简单实用的专业覆膜机，也可以做塑封机，冷裱机，和PVC热 合，严格说，这类覆膜机也是由内热塑封机升级改造而来的。但这类覆膜机解决了第一类覆膜器的根本问题，覆膜机价格在1400-1500元之间，由于采用内 热胶辊压膜，上下进膜，增加了预涂膜的受热时间，并且受热均衡，所以覆出来的膜，平整，光亮，和高档覆膜机覆出来的膜效果一样。只是这类覆膜机由于加热功 率只有500W,虽然温度可调但是速度是固定的，每分钟可以压膜0.7-0.8米。适合于名片覆膜，菜谱覆膜，照片覆膜和图文印刷品覆膜，特别是一些小型 印刷厂，打字复印店，名片制作社和影楼，为了降低设备投入，减少成本所以选用这类覆膜机的就比较多。目前来看这类覆膜机的市场前景很不错，可以说这种覆膜 机是性价比最高的。预涂型覆膜机是将印刷品同预涂塑料复合到一起的专用设备。同即涂型覆膜机相比，其最大特点是没有上胶涂布、干燥部分，因此该类覆膜机结构紧凑、体积小、造价低、操作简便1.2有色金属板覆膜机预涂型覆膜机由预涂塑料薄膜放卷、印刷品自动输入、热压区复合、自动收卷四个主要部分，以及机械传动、预涂塑料薄膜展平、纵横向分切、计算机控制系统等辅助装置组成。1.印刷品输入部分自动输送机构能够保证印刷品在传输中不发生重叠并等距地进入复合部分，一般采用气动或摩擦方式实现控制，输送准确、精度高，在复合幅面小的印刷品时，同样可以满足上述要求。2.复合部分包括复合辊组和压光辊组。复合辊组由、硅胶加热压力辊压力辊组成。热压力辊是空心辊，内 部装有加热装置，表面锻有硬铬，并经抛光、精磨处理；热压辊温度由传感器跟踪采样、计算机随时校正；复合压力的调整采用偏心凸轮机构，压力可无级调节。压 光辊组与复合辊组基本相同，即由镀铬压力辊同硅胶压力辊组成，但无加热装置。压光辊组的主要作用是：预涂塑料薄膜同印刷品经复合辊组复合后，表面光亮度还 不高，再经压光辊组二次挤压，表面光亮度及粘合强度大为提高。3.传动系统传动系统是由计算机控制的大功率电机驱动，经过一级齿轮减速后，通过三级链传动，带动进纸机构的运动和复合部分及压光机构的硅胶压力辊的转动。压力辊组在无级调节的压力作用下保持合适的工作压力。4.计算机控制系统采用微处理机，硬件配置由主机板、数码按键板、光隔离板、电源板、步进电机功率驱动板等组成。覆膜工艺是印刷之后的一种表面加工工艺，又被人们称为印后过塑、印后裱胶或印后贴膜，是指用覆膜机在印品的表面覆盖一层0.0120.020mm厚的透明塑料薄膜而形成一种纸塑合一的产品加工技术。覆膜机就是用来完成覆膜工艺的设备，一般来说，根据所用工艺可分为即涂膜、预涂膜两种，根据薄膜材料的不同分为亮光膜、亚光膜两种。影响覆膜工艺存在的主要问题：影响操作人员健康，存在火灾隐患；覆膜后的纸张和薄膜材料难以回收，浪费资源。1.3 覆膜机使用原理（1）用即涂膜作封面可以保护纸张。覆膜后可延长封面（或印品表面）的使用寿命，特别是对学生课本类有一定好处，所以用量越来越大。 （2） 印痕不易被破坏。用即涂膜覆膜后可对彩色印刷的图文起到增加彩色效果和保护作用，而不使其被磨损。这有利于出版社美编们在封面或印品的表面上据其需求做出各种美术设计，因此也推动了用量的增加。（3）即涂膜生产利大。覆膜中即涂膜制作的成本低、易上马、有钱赚，企业可以得利。以上三点使即涂膜“热”起来，但即涂膜存在的质量问题及对装订质量的影响，却很少有人重视，下面将对此进一步分析。用即涂膜覆膜后的封面和页张存在的主要问题有：表面起泡、皱折、弯曲不平、脱落分离、不易贮存等，这些质量问题多年未得到解决，其原因也是多方面的，如：1.纸张种类不同的影响。2.墨色不同的影响。3.气候不同的影响。4.环境与条件的影响。5.企业缺乏科学管理的影响。6.人员素质的影响。2 水性干式覆膜机除粉部分装置总体方案设计2.1水性干式覆膜机的设计要求本课题水性干式覆膜机的设计技术指标如下： 最小纸张尺寸：400*350mm 最大纸张尺寸：1020*1050mm最高覆膜速度：88m/min 适用纸张标准：80-400g/适用薄膜厚度：0.010-0.025mm2.2覆膜工艺流程图通过薄膜张力控制，放卷装置将基材放卷，基材薄膜经匀胶涂布装置进行滴胶涂布，经涂布脱水的薄膜在压合装置中与印刷制品进行热压合，之后在红外线的烘烤下干燥，最后收卷装置进行成品收卷。具体工艺如下图2.1所示。 张力控制 制动放卷 滴胶涂布 挤压匀胶 成品收卷 红外线干燥 热复合 进纸图2.1 覆膜工艺流程2.3 水性干式覆膜机的结构设计示意图水性干式覆膜机的整体布局如图2.2所示，主要由以下几个部分组成：（1）放卷装置：基材水溶性膜的放卷输出。（2）滴胶胶盘系统：控制滴胶的速度与流量。（3）匀胶涂布装置：负责水溶性膜的上胶涂布及匀胶，而且多余的胶水经辊筒两端流入接胶盘内，达到均匀涂布的效果。（4）复合装置：在粘结剂与辊筒压合力的作用下使纸和水性薄膜复合成型。（5）输纸装置：将纸张平稳、匀速的输入到复合装置与水溶性膜复合。（7）远红外线加热装置：将压合后的纸膜利用远红外的热效应烘干。（8）收卷装置：成品收卷。图2.2水性干式覆膜机的结构设计示意图2.4 水性干式覆膜机的工作原理按图2.2所示走线方向将水溶性薄膜穿放好，之后启动电源电动机，通过传动系统带动匀胶涂布装置上的两辊和复合辊以及收卷轴牵引薄膜。这样卷筒薄膜由放卷装置经调偏机构使薄膜平整后，进入滴胶涂布装置进行薄膜上胶涂布及匀胶，而且多余的胶水经辊筒两端流入接胶盘内，上胶后的薄膜经弧形展平辊展平后，进入热复合装置；与此同时，纸张印品等通过输纸装置，也进入热复合部位，在粘结剂和压合力的作用下与薄膜共同复合成型，再经红外线加热烘干后，最后由收卷装置收卷复膜制品。3 水性干式覆膜机系统除粉装置的机械计算3.1 同步带的概述3.1.1 同步带介绍同步带是综合了带传动、链条传动和齿轮传动的优点而发展起来的新塑传动带。它由带齿形的一工作面与齿形带轮的齿槽啮合进行传动，其强力层是由拉伸强度高、伸长小的纤维材料或金属材料组成，以使同步带在传动过程中节线长度基本保持不变，带与带轮之间在传动过程中投有滑动，从而保证主、从动轮间呈无滑差的间步传动。同步带传动（见图3-1）时，传动比准确，对轴作用力小，结构紧凑，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，一般使用温度-2080，v50m/s，P300kw,i10,对于要求同步的传动也可用于低速传动。图3-1 同步带传动同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成。它综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点。转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。 同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大，一般可达1:10。允许线速度可达50M/S，传递功率从几瓦到百千瓦。传动效率高，一般可达98%，结构紧凑，适宜于多轴传动，不需润滑，无污染，因此可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。 本产品广泛用于纺织、机床、烟草、通讯电缆、轻工、化工、冶金、仪表仪器、食品、矿山、石油、汽车等各行业各种类型的机械传动中。同步带的使用，改变了带传动单纯为摩擦传动的概念，扩展了带传动的范围，从而成为带传动中具有相对独立性的研究对象，给带传动的发展开辟了新的途径。3.1.2 同步带的特点(1)、传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比；(2)、传动平稳，具有缓冲、减振能力，噪声低；(3)、传动效率高，可达0.98，节能效果明显；(4)、维护保养方便，不需润滑，维护费用低；(5)、速比范围大，一般可达10，线速度可达50m/s，具有较大的功率传递范围，可达几瓦到几百千瓦；(6)、可用于长距离传动，中心距可达10m以上。3.1.3 同步带传动的主要失效形式在同步带传动中常见的失效形式有如下几种：(1)、同步带的承载绳断裂破坏同步带在运转过程中承载绳断裂损坏是常见的失效形式。失效原因是带在传递动力过程中，在承载绳作用有过大的拉力，而使承载绳被拉断。此外当选用的主动捞轮直径过小，使承载绳在进入和退出带抡中承受较大的周期性的弯曲疲劳应力作用，也会产生弯曲疲劳折断(见图3-2)。图3-2 同步带承载绳断裂损坏(2)、同步带的爬齿和跳齿根据对带爬齿和跳齿现象的分析，带的爬齿和眺齿是由于几何和力学两种因素所引起。因此为避免产生爬齿和跳齿，可采用以下一些措施：1、控制同步带所传递的圆周力，使它小于或等于由带型号所决定的许用圆周力。2、控制带与带轮间的节距差值，使它位于允许的节距误差范围内。3、适当增大带安装时的初拉力开。，使带齿不易从轮齿槽中滑出。4、提高同步带基体材料的硬度，减少带的弹性变形，可以减少爬齿现象的产生。(3)、带齿的剪切破坏带齿在与带轮齿啮合传力过程中，在剪切和挤压应力作用下带齿表面产生裂纹此裂纹逐渐向齿根部扩展，并沿承线绳表面延件，直至整个带齿与带基体脱离，这就是带齿的剪切脱落（见图3-3）。造成带齿剪切脱落的原因大致有如下几个：1、同步带与带轮问有较大的节距差，使带齿无法完全进入轮齿槽，从而产生不完全啮合状态，而使带齿在较小的接触面积上承受过大的载荷，从而产生应力集中，导致带齿剪切损坏。 2、带与带轮在围齿区内的啮合齿数过少，使啮合带齿承受过大的载荷，而产生剪切破坏。 3、同步带的基体材料强度差。为减少带齿被剪切，首先应严格控制带与带轮间的节距误差，保证带齿与轮齿能正确啮合；其次应使带与带轮在围齿区内的啮合齿数等于或大于6，此外在选材上应采用有较高勿切韧挤压强度的材料作为带的基体材料。图3-3 带齿的剪切破坏 (4)、带齿的磨损带齿的磨损（见图3-4）包括带齿工作面及带齿齿顶因角处和齿谷底部的廓损。造成磨损的原因是过大的张紧力和忻齿和轮齿间的啮合干涉。因此减少带齿的磨损，应在安装时合理的调整带的张紧力；在带齿齿形设计时，选用较大的带齿齿顶圆角半径，以减少啮合时轮齿的挤压和刮削；此外应提高同步带带齿材料的耐磨性。图3-4 带齿磨损(5)、同步带带背的龟裂(图3-5)同步带在运转一段时期后，有时在带背会产生龟裂现象，而使带失效。同步带带背产生龟裂的原因如下， 1、带基体材料的老化所引起；2、带长期工作在道低的温度下，使带背基体材料产生龟裂。图3-5 同步带带背龟裂 防止带背龟裂的方法是改进带基体材料的材质，提向材料的耐寒、耐热性和抗老化性能，此外尽量避免同步带在低温和高温条件下工作。3.1.4 同步带传动的设计准则据对同步带传动失效形式的分析，可知如同步带与带轮材料有较高的机械性能，制造工艺合理，带、轮的尺寸控制严格，安装调试也正确，那么许多失效形式均可避免。因此，在正常工作条件下，同步带传动的主要失效形式为如下三种； (1)同步带的承载绳疲劳拉断； (2同步带的打滑和跳齿； (3)同步带带齿的磨损。 因此，同步带传动的设计淮则是同步带在不打滑情况下，具有较高的抗拉强度，保证承线绳不被拉断。此外，在灰尘、杂质较多的工作条件下应对带齿进行耐磨性计算。3.1.5 同步带分类同步带齿有梯形齿和弧齿两类，弧齿又有三种系列：圆弧齿(H系列又称HTD带)、平顶圆弧齿(S系列又称为STPD带)和凹顶抛物线齿（R系列)。梯形齿同步带 梯形齿同步带分单面有齿和双面有齿两种，简称为单面带和双面带。双面带又按齿的排列方式分为对称齿型（代号DA)和交错齿型(代号DB。梯形齿同步带有两种尺寸制：节距制和模数制。我国采用节距制，并根据ISO 5296制订了同步带传动相应标准GB/T 1136111362-1989和GB/T 11616-1989。弧齿同步带 弧齿同步带除了齿形为曲线形外，其结构与梯形齿同步带基本相同，带的节距相当，其齿高、齿根厚和齿根圆角半径等均比梯形齿大。带齿受载后，应力分布状态较好，平缓了齿根的应力集中，提高了齿的承载能力。故弧齿同步带比梯形齿同步带传递功率大，且能防止啮合过程中齿的干涉。弧齿同步带耐磨性能好，工作时噪声小，不需润滑，可用于有粉尘的恶劣环境。已在食品、汽车、纺织、制药、印刷、造纸等行业得到广泛应用。3.2 电机的选取（1）粗略计算驱动电机的功率已知重量为m=100kgg=10N/kg总重力G1=mg=1000N查表3-1得摩擦系数为0.035表3.1 摩擦系数表作用在一个滚子上的载荷（包括滚子自重） N物品与接触的底面材料金属木材硬底板01100.040.0450.051104500.0350.0350.054509000.0250.030.0459000.020.0250.051）驱动功率计算则工件受到的摩擦力为：则移行电机所需牵引力为：假设直径R=125mm假设转速na=61rpm 速度v=Rna=0.12561=24m/min 设功率安全系数为1.2，驱动装置的效率为0.8，则需要的驱动功率为：2）电动机至的总效率c联轴器效率，c=0.99b对滚动轴承效率，b=0.99v带效率，v=0.94cy效率，cy=0。96估算传动系统总效率=vbccy=0.940.990.990.96=0.883） 所需电动机的功率Pd（kw）Pd=Pw/=0.05/0.88=0.06kw（1） 基于电动机的以上特点，本文选用作为M:0.75KW YS80 P4 B14电机输送机床的驱动装置。3.3 同步带传动计算3.3.1 同步带计算选型设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下：式中需要传递的名义功率工作情况系数，按表2工作情况系数选取=1.7；表2.工作情况系数2） 确定带的型号和节距 可根据同步带传动的设计功率Pd和小带轮转速n1，由同步带选型图中来确定所需采用的带的型号和节距。 其中Pd=0.63kw，n1=61rpm。查表3-2-2表3-2-2选同步带的型号为H：，节距为：Pb=8.00mm3) 选择小带轮齿数z1，z2 可根据同步带的最小许用齿数确定。查表3-3-3得。 查得小带轮最小齿数14。实际齿数应该大于这个数据初步取值z1=34故大带轮齿数为：z2=iz1=1z1=34。 故z1=34，z2=34。4） 确定带轮的节圆直径d1，d2小带轮节圆直径d1=Pbz1/=8.0034/3.1486.53mm大带轮节圆直径d2=Pbz2/=8.0034/3.1486.53mm5） 验证带速v 由公式v=d1n1/60000计算得， svmax=40m/s,其中vmax=40m/s由表3-2-4查得。10、同步带带长及其齿数确定=() = =719.7mm11、带轮啮合齿数计算有在本次设计中传动比为1，所以啮合齿数为带轮齿数的一半，即=17。12、基本额定功率的计算查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表4-3可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步带的基准额定功率为=0.21KW表4-3 基准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量13、计算作用在轴上力=71.6N3.3.2 同步带的主要参数（结构部分）1、同步带的节线长度 同步带工作时，其承载绳中心线长度应保持不变，因此称此中心线为同步带的节线，并以节线周长作为带的公称长皮，称为节线长度。在同步带传动中，带节线长度是一个重要参数。当传动的中心距已定时，带的节线长度过大过小，都会影响带齿与轮齿的正常啮合，因此在同步带标准中，对梯形齿同步带的各种哨线长度已规定公差值，要求所生产的同步带节线长度应在规定的极限偏差范围之内（见表4-4）。表4-4 带节线长度表2、带的节距Pb如图4-2所示，同步带相邻两齿对应点沿节线量度所得约长度称为同步带的节距。带节距大小决定着同步带和带轮齿各部分尺寸的大小，节距越大，带的各部分尺寸越大，承载能力也随之越高。因此带节距是同步带最主要参数在节距制同步带系列中以不同节距来区分同步带的型号。在制造时，带节距通过铸造模具来加以控制。梯形齿标准同步带的齿形尺寸见表4-5。3、带的齿根宽度 一个带齿两侧齿廓线与齿根底部廓线交点之间的距离称为带的齿根宽度，以s表示。带的齿根宽度大，则使带齿抗剪切、抗弯曲能力增强，相应就能传动较大的裁荷。图4-2 带的标准尺寸表4-5 梯形齿标准同步带的齿形尺寸4、带的齿根圆角 带齿齿根回角半径rr的大小与带齿工作时齿根应力集中程度有关t齿根圆角半径大，可减少齿的应力集中，带的承载能力得到提高。但是齿根回角半径也不宜过大，过大则使带齿与轮齿啮合时的有效接触面积城小，所以设计时应选适当的数值。5、带齿齿顶圆角半径八 带齿齿项圆角半径八的大小将影响到带齿与轮齿啮合时会否产生于沙。由于在同步带传动中，带齿与带轮齿的啮合是用于非共扼齿廓的一种嵌合。因此在带齿进入或退出啮合时，带齿齿顶和轮齿的顶部拐角必然会超于重叠，而产生干涉，从而引起带齿的磨损。因此为使带齿能顺利地进入和退出啮合，减少带齿顶部的磨损，宜采用较大的齿顶圆角半径。但与齿根圆角半径一样，齿顶圆角半径也不宜过大，否则亦会减少带齿与轮齿问的有效接触面积。 6、齿形角梯形带齿齿形角日的大小对带齿与轮齿的啮合也有较大影响。如齿形角霹过小，带齿纵向截面形状近似矩形，则在传动时带齿将不能顺利地嵌入带轮齿槽内，易产生干涉。但齿形角度过大，又会使带齿易从轮齿槽中滑出，产生带齿在轮齿顶部跳跃现象。3.3.3 同步带的设计在这里，我们选用梯形带。带的尺寸如表4-6。带的图形如图4-3。表4-6 同步带尺寸型号节距齿形角齿根厚齿高齿根圆角半径齿顶圆半径H840。6.124.31.021.02图4-3 同步带3.3.4 同步带轮的设计同步带轮的设计的基本要求1、保证带齿能顺利地啮入与啮出由于轮齿与带齿的啮合同非共规齿廓啮合传动，因此在少带齿顶部与轮齿顶部拐角处的干涉，并便于带齿滑入或滑出轮齿槽。2、轮齿的齿廊曲线应能减少啮合变形，能获得大的接触面积，提高带齿的承载能力即在选探轮齿齿廓曲线时，应使带齿啮入或啮出时变形小，磨擦损耗小，并保证与带齿均匀接触，有较大的接触面积，使带齿能承受更大的载荷。3、有良好的加了工艺性 加工工艺性好的带轮齿形可以减少刀具数量与切齿了作员，从而可提高生产率，降低制造成本。4、具有合理的齿形角齿形角是决定带轮齿形的重要的力学和几何参数，大的齿形角有利于带齿的顺利啮入和啮出，但易使带齿产生爬齿和跳齿现象；而齿形角过小，则会造成带齿与轮齿的啮合干涉，因此轮齿必须选用合理的齿形角。3.4 轴的设计3.4.1 材料可选轴的材料为45钢，调质处理。3.4.2 计算轴的最小直径电机轴的直径为14,由于轴的直径小于100mm，且由3个键槽，故将轴径增加15%，即将轴径圆整为标准直径，取d=14mm3.4.3 轴的结构设计1、轴的外形结构2、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度。（1）、根据内径可得d67=30 mm，根据的宽度可得出L67=20 mm，右侧采用轴肩定为，取d78=38 mm，L78=11 mm。（2）、初选深沟球轴承D6204，其尺寸为dxDxB=20x47x14,故d45=d910=20 mm，根据装配关系取L45=L910=15 mm 。（3）、5处为一定位轴肩，故取d56=d89=25 mm，根据装配关系，计算得L56=L89=383 mm 。（4）、3处为一定位轴肩，故取d23=d910=16 mm，根据装配关系，计算得L23=L910=33 mm。（5）、1处为轴的最小直径d=10 mm，攻螺纹，与螺母配合，选择螺母为 GB/T 6172.1。通过查机械设计手册的螺母厚度m=5 mm，由于采用双螺母预紧，故取L12=L1213=19 mm。（6）、4处为一定位轴肩，所以取d34=d1011=18 mm，根据装配关系计算得出，L34=L1011=40 mm。至此已经确定了轴的各段长度和直径。3.5 轴的校核需要验算传动轴薄弱环节处的倾角荷挠度。验算倾角时，若支撑类型相同则只需验算支反力最大支撑处倾角；当此倾角小于安装齿轮处规定的许用值时，则齿轮处倾角不必验算。验算挠度时，要求验算受力最大的齿轮处，但通常可验算传动轴中点处挠度（误差%3）.当轴的各段直径相差不大，计算精度要求不高时，可看做等直径，采用平均直径进行计算，计算花键轴传动轴一般只验算弯曲刚度，花键轴还应进行键侧挤压验算。弯曲刚度验算；的刚度时可采用平均直径或当量直径。一般将轴化为集中载荷下的简支梁，其挠度和倾角计算公式见【5】表7-15.分别求出各载荷作用下所产生的挠度和倾角，然后叠加，注意方向符号，在同一平面上进行代数叠加，不在同一平面上进行向量叠加。：通过受力分析，最大挠度：查【1】表3-12许用挠度； 。3.6 键的校核键和轴的材料都是钢，由【4】表6-2查的许用挤压应力,取其中间值，。键的工作长度，键与轮榖键槽的接触高度。由【4】式（6-1）可得可见连接的挤压强度足够了，键的标记为：3.7 轴承的校核、轴轴承的校核轴选用的是深沟球轴承6206，其基本额定负荷为19.5KN, 由于该轴的转速是定值，所以齿轮越小越靠近轴承，对轴承的要求越高。根据设计要求，应该对轴未端的滚子轴承进行校核。轴传递的转矩 受力 根据受力分析和受力图可以得出轴承的径向力为:在水平面：在水平面： 因轴承在运转中有中等冲击载荷，又由于不受轴向力，【4】表13-6查得载荷系数，取，则有： 轴承的寿命计算:所以按轴承的受力大小计算寿命 故该轴承6206能满足要求。、其他轴的轴承校核同上，均符合要求。3.8 墙板的强度与刚度的计算由于横梁是三个方向上尺寸相差不太多的箱体零件，用材料力学的强度分析方法不能全面地反应它的应力状况。目前，在进行初步设计计算时，还只能将横梁简化为简支梁进行粗略核算，而将许用应力取得很低。按简支梁计算出的横梁中间截面的应力值和该处实测应力值还比较接近，因此作为粗略核算，这种方法还是可行的。但无法精确计算应力集中区的应力，那里的最大应力要大很多。横梁的强度及刚度计算：（1）集中载荷 如对锻造液压机砧座的窄边，可看作集中载荷，受力简图如下：图中简支梁的跨度为立柱窄边或宽边中心距由砧座的放置位置而定。最大弯矩：Mmax = PL /4最大挠度：max = PL/48EJKPL/4GF各符号代表意义同前。 （2）均布载荷 一般是对砧座宽边或模锻，镦粗等情况，受力简图如下：最大弯矩为：Mmax =PL/4qL1/8式中： q 均布力，q =P/L1（N/cm）； L1 均布力分布宽度（cm）。若设L1 =2/3L，则最大挠度为：max =11/648PL/EJ +KPL/6GF最大弯矩为：Mmax =P/2最大剪力为： Qmax =P/21受力分析 横梁I-I截面受力图及剪力弯矩图。 均布载荷 图3-3 横梁受力图 在I-I截面上弯矩为： （3-13） 截面(-)剪力： （3-17） 2截面-强度计算 截面宽度 截面高度 截面积 （3-18） 面积重心至x轴距离 截面对x轴的静面矩 （3-19） 静面矩S与面积重心至x轴距离乘积 （3-20） 各截面积的惯性矩 （3-21） 重心至x轴的惯性矩 截面对x轴的惯性矩 （3-22） 截面对x轴的惯性矩 （3-23） 受压截面和受拉截面弯曲应力相等为 （3-24） 由此可得，在截面-上弯曲应力小于许用应力，安全。3截面-剪切强度计算 由分析得，最大应力在中心横断面及截面-上。 （3-25） 式中： Q截面-剪切力 B简化截面宽度 H简化截面高度 代入得： （3-26） 由此可得，在截面-上剪切强度小于许用剪切强度，安全。3.9 气缸的选择气缸的选用要根据以下方面进行分析：1、类型的选择 根据工作要求和条件，正确选择气缸的类型。要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声应选择缓冲气缸；要求重量轻，应选轻型缸；要求安装空间窄且行程短，可选薄型缸；有横向负载，可选带导杆气缸；要求制动精度高，应选锁紧气缸；不允许活塞杆旋转，可选具有杆不回转功能气缸；高温环境下需选用耐热缸；在有腐蚀环境下，需选用耐腐蚀气缸。在有灰尘等恶劣环境下，需要活塞杆伸出端安装防尘罩。要求无污染时需要选用无给油或无油润滑气缸等。 2、安装形式 根据安装位置、使用目的等因素决定。在一般情况下，采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时（如车床、磨床等），应选用回转气缸。在要求活塞杆除直线运动外，还需作圆弧摆动时，则选用轴销式气缸。有特殊要求时，应选择相应的特殊气缸。 3、作用力的大小即缸径的选择。根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力。一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力，根据不同速度选择不同的负载率，使气缸输出力稍有余量。缸径过小，输出力不够，但缸径过大，使设备笨重，成本提高，又增加耗气量，浪费能源。在夹具设计时，应尽量采用扩力机构，以减小气缸的外形尺寸。 4、活塞行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选满行程，防止活塞和缸盖相碰。如用于夹紧机构等，应按计算所需的行程增加1020的余量。5、活塞的运动速度主要取决于气缸输入压缩空气流量、气缸进排气口大小及导管内径的大小。要求高速运动应取大值。气缸运动速度一般为50800/s。对高速运动气缸，应选择大内径的进气管道；对于负载有变化的情况，为了得到缓慢而平稳的运动速度，可选用带节流装置或气液阻尼缸，则较易实现速度控制。选用节流阀控制气缸速度需注意：水平安装的气缸推动负载时，推荐用排气节流调速；垂直安装的气缸举升负载时，推荐用进气节流调速；要求行程末端运动平稳避免冲击时，应选用带缓冲装置的气缸。 图3.1 气缸实物图 6、气缸的选型步骤及其类型介绍程序1：根据操作形式选定气缸类型：气缸操作方式有双动，单动弹簧压入及单动弹簧压出等三种方式程序2：选定其它参数：1、选定气缸缸径大小 根据有关负载、使用空气压力及作用方向确定2、选定气缸行程 工件移动距离3、选定气缸系列4、选定气缸安装型式 不同系列有不同安装方式，主要有基本型、脚座型、法兰型、U型钩、轴耳型5、选定缓冲器 无缓冲、橡胶缓冲、气缓冲、油压吸震器6、选定磁感开关 主要是作位置检测用，要求气缸内置磁环7、选定气缸配件 包括相关接头（一）单作用气缸 单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。其原理及结构见下图：图3.2单作用气缸1 缸体；2活塞；3弹簧；4活塞杆；单作用气缸的特点是： 1）仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小。 2）用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，因而减小了活塞杆的输出力。 3）缸内安装弹簧、膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相比，有效行程小一些。 4）气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。 由于以上特点，单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然，可用在长行程、高载荷的场合。（二） 双作用气缸 双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。1） 双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。2） 缸体固定时，其所带载荷（如工作台）与气缸两活塞杆连成一体，压缩空气依次进入气缸两腔（一腔进气另一腔排气），活塞杆带动工作台左右运动，工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。安装所占空间大，一般用于小型设备上。活塞杆固定时，为管路连接方便，活塞杆制成空心，缸体与载荷（工作台）连成一体，压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔，使缸体带动工作台向左或向左运动，工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适用于中、大型设备。 图3.3双活塞杆双作用气缸a）缸体固定；b）活塞杆固定1缸体；2工作台；3活塞；4活塞杆；5机架双活塞杆气缸因两端活塞杆直径相等，故活塞两侧受力面积相等。当输入压力、流量相同时，其往返运动力及速度均相等。(三)缓冲气缸缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸，不采取必要措施，活塞就会以很大的力（能量）撞击端盖，引起振动和损坏机件。为了使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击现象。在气缸两端加设缓冲装置，一般称为缓冲气缸。缓冲气缸见下图，主要由活塞杆1、活塞2、缓冲柱塞3、单向阀5、节流阀6、端盖7等组成。其工作原理是：当活塞在压缩空气推动下向右运动时，缸右腔的气体经柱塞孔4及缸盖上的气孔8排出。在活塞运动接近行程末端时，活塞右侧的缓冲柱塞3将柱塞孔4堵死、活塞继续向右运动时，封在气缸右腔内的剩余气体被压缩，缓慢地通过节流阀6及气孔8排出，被压缩的气体所产生的压力能如果与活塞运动所具有的全部能量相平衡，即会取得缓冲效果，使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击。调节节流阀6阀口开度的大小，即可控制排气量的多少，从而决定了被压缩容积（称缓冲室）内压力的大小，以调节缓冲效果。若令活塞反向运动时，从气孔8输入压缩空气，可直接顶开单向阀5，推动活塞向左运动。如节流阀6阀口开度固定，不可调节，即称为不可调缓冲气缸。图3.4缓冲气缸1活塞杆；2活塞；3缓冲柱塞；4柱塞孔；5单向阀6节流阀；7端盖；8气孔7、气缸结构气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成，其内部结构如图所示： 1）缸筒 缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动，缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。对钢管缸筒，内表面还应镀硬铬，以减小摩擦阻力和磨损，并能防止锈蚀。缸筒材质除使用高碳钢管外，还是用高强度铝合金和黄铜。小型气缸有使用不锈钢管的。带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸，缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。 SMC CM2气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封，活塞与活塞杆用压铆链接，不用螺母。 2）端盖 端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁，现在为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。 3）活塞 活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄铜制成的。 4）活塞杆 活塞杆是气缸中最重要的受力零件。通常使用高碳钢，表面经镀硬铬处理，或使用不锈钢，以防腐蚀，并提高密封圈的耐磨性。 5）密封圈 回转或往复运动处的部件密封称为动密封，静止件部分的密封称为静密封。 缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种： 整体型、铆接型、螺纹联接型、法兰型、拉杆型。 6）气缸工作时要靠压缩空气中的油雾对活塞进行润滑。也有小部分免润滑气缸。 8、工作原理根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。 气缸 下面是气缸理论出力的计算公式： F：气缸理论输出力(kgf) F：效率为85时的输出力(kgf)(FF85） D：气缸缸径(mm) P：工作压力(kgfcm2) 例：直径340mm的气缸，工作压力为3kgfcm2时，其理论输出力为多少?芽输出力是多少? 将P、D连接，找出F、F上的点，得： F2800kgf；F2300kgf 在工程设计时选择气缸缸径，可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小，从经验表11中查出。 雙動氣缸 SA.雙動標準型SAR.雙動附磁性感應型 ( piston with magnet )SAD雙軸標準型SADR.雙軸附磁性感應型 ( piston with magnet )SAD.ASAD.B雙軸可調行程( adjustable stroke A: 25mm B:50mm)SADR.ASADR.B雙軸可調行程附磁性感應( piston with magnet ) (adjustable stroke A: 25mm B: 50mm)產品特性氣缸內徑(mm) 40, 50, 63, 80, 100, 125, 150, 180, 200, 250標準行程(mm) 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500行程範圍(mm) 行程 2500mm以上需訂製工作媒體已濾清之壓縮空氣(潤滑或未潤滑)缸管材質鋁合金鋼管使用壓力範圍(kgf / cm) 1 9.9使用溫度範圍(C) -10 60雙動氣缸 SN.雙動標準型SNR.雙動附磁感應型 ( piston with magnet )SND雙軸標準型SNDR.雙軸附磁性感應型 ( piston with mag
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