纤维帘布裁断机设计总体方案设计(附件)
随着我国经济的迅速发展，胎体纤维帘布裁断机也迅速进入了发展高峰期。但是传统纤维帘布裁断机中采用的还是人工定长的方式，不利于经济效率的提升。因此，我们设计了纤维帘布裁断机，能够通过光电效应对纤维帘布进行定长裁切，从而在提高企业生产效率的同时降低产品成本，最终提升企业的综合竞争力和盈利状况。本课题来源于我校和江苏荣晟机电科技有限公司的合作项目，针对企业特定纤维帘布裁切方面的需求，提出了一套纤维帘布裁断机的制造方案，方案主要由导开装置、储布装置、送布装置、裁切装置、定长装置、卷曲装置以及系统控制部分等组成，在考虑了企业现有设备、经济可靠、简单耐用的基础上，对各部分方案进行了综合对比分析，从而提出了总体方案。关键词 纤维帘布，裁断机，总体方案
目 录
1 引言 1
1.1 课题简介 1
1.2 纤维帘布裁断机的生产现状 1
1.3 纤维帘布裁断机的发展趋势 2
1.4 论文的主要研究内容 2
2 总体方案设计 3
2.1 工作要求 3
2.2 总体结构 4
2.3 定长装置部分方案 5
2.4 裁切装置部分方案 5
2.5 送布装置部分方案 6
2.6 单环储布器部分方案 6
2.7 安全性及可靠性 6
2.8 轮胎规格和设计具体参数 6
3 导开装置方案设计 8
3.1 纤维帘布张力与速度控制方案设计 8
3.2 结构设计 8
3.3 纤维帘布的传动方案设计 8
4 单环储布器方案设计 9
4.1 单环储布器链传动主要参数设计 10
4.2 单环储布器链轮主要几何尺寸计算 11
4.3 单环储布器链轮电动机的确定 12
4.4 单环储布器结构设计 12
5 送布装置方案设计 14
5.1 输送带的选择 14
5.2 滚筒间力的计算 14
6 裁切装置方案设计 19
6.1 裁刀的设计 19
6.2 传动 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
带轮的设计 19
7 定长装置方案设计 20
7.1 人工定长 20
7.2 光电反光板定长 20
7.3 光电圆盘数码定长 21
8 卷曲装置方案设计 22
8.1 方案的选择 22
8.2 关键尺寸的计算 24
8.3 总体结构装配体 25
9 系统控制方案设计 26
9.1 系统的设计 27
9.2 伺服电机编码器设计选型 27
9.3 部分元器件的接线图 28
结 论 30
致 谢 31
参考文献 32
附录A 总体方案设计全部二维图纸及三维建模总装配图 33
1 引言
21世纪工业发展的突飞猛进，橡胶制品中轮胎的占比越来越高，并且轮胎对工农业生产、交通运输业、国防工业以及人们的日常生活都有非常重要的贡献。近年来,子午线轮胎为市场所需求，且需求越来越大。我们国家已经有许多生产规模较大的轮胎企业加入了子午线轮胎生产线，包括半钢和全钢。这次设计的任务是提高纤维帘布裁断机的自动化水平、效率、稳定性等，优化整个机器。
1.1 课题简介
我本次毕业设计的课题为“纤维帘布裁断机设计总体方案设计”，本课题来源于我校和江苏荣晟机电科技有限公司的横向合作项目。该公司是一家专门从事橡胶设备设计制作、非标机械设备开发和已有设备的升级改善、自动化产品销售为一体的综合性企业，与我校建立了长期稳定的合作关系。根据企业的实际需求，要求设计一种专门用于轮胎生产的纤维帘布裁断机。本次我的设计任务就是将光电技术和可编程控制技术运用到纤维帘布裁断机上。
1.2 纤维帘布裁断机的生产现状
卧式纤维帘布裁断机主要用于广交会挂胶后的尼龙和人造丝等纤维帘布的裁断，可以准确的说，目前已经十分成功而广泛地应用在橡胶行业所有纤维帘布。国内所有使用的卧式裁断机都是由导开装置、储布装置、送布装置、裁断装置、定长装置、卷取装置和控制系统组成。但是不同厂家生产出来的产品在生产实际中都各有不同，有的差别还比较大。表现得最为明显的特别是在设备的运行准确度和自动化程度方面。定长裁断的精准程度是我国在20世纪80年代生产的纤维帘布裁断机与我国在20世纪90年代生产的另一种类型纤维帘布裁断机最重要的区别。
我国现在的轮胎生产厂大多用的是桂林橡胶机械厂制造的圆盘刀，其他厂家制造的圆盘转刀也有少部分厂家在使用着，要求高的还可以使用从日本进口的圆盘转刀，但是大多是高台式的。这种设备的生产能力为18~25刀/分钟;切割精度为±3~±5mm，切割后两端的宽度误差为2~5mm。最后帘布由人工接头后，要求接头误差需2~3mm，而人工接头却很难达到。这种设备适用于偏置轮胎的生产，但不适合生产工艺要求严格的半钢子午线客车轮胎和轻型卡车轮胎，因为子午线轮胎的生产要求切割宽度精度<±3 mm， 切割角度精度控制在±0.2度左右，两端裁切的宽度误差<3mm，关节误差<2mm。这显然增加了对设备控制精度的要求。因此，如果要跟上半钢子午线轮胎生产的发展要求，纤维帘布裁断机必须在设计上有新的突破。
例如，具有近50年历史的德国公司FISCHER自1972年以来一直生产铡刀式纤维帘布裁断机。上海轮胎公司的正泰橡胶厂目前使用的纤维帘布裁断机是该公司1974年 产品。自1987年以来，他们在此基础上研制出镰刀型纤维帘布切割机，从1990年开始试生产半钢子午线轮胎纤维帘布裁断机。纤维帘布裁断机的工艺过程如图1.1所示。/
图1.1 纤维帘布裁断机工艺图
1.3 纤维帘布裁断机的发展趋势
虽然国内发展纤维帘布裁断机的起步比较晚，但是从目前的发展趋势来看，我们能很明显的看出，未来的纤维帘布裁断机首先肯定会越来越成熟并且逐具规模，因为公司或设计者为了推广这一机器会逐步走上成熟规模的道路。其次纤维帘布裁断机还会拥有更高的经济性和更高的性价比，因为纤维帘布裁断机的经济性和性价比直接决定了这一纤维帘布裁断机是否能够得到各个中小型轮胎生产企业的认可，所以我们必须要坚持经济化跟性价比并贯穿于整个设计过程。再者，纤维帘布裁断机还需要更高的自动化和更高的精准度，面对各个行业都在向自动化、高精度转变，人工定长的器械肯定会被时代淘汰，并且还可以提高轮胎生产效率和加快工厂机械化的进程。然后，纤维帘布裁断机还需要更加的美观和干净，这样更能使操作者获得更好的视觉体验和保持车间卫生，美化工作环境。耐用可靠也是纤维帘布裁断机的必要条件之一，为了契合经济性和性价比的条件，机器的使用年限和可靠性也是判定机器是否合格的最重要标准之一。最后，笨重的机器是注定会被轻便、体积小的机器所取代的。为方便运输，设计的机器应该尽量小巧和轻便。
目 录
1 引言 1
1.1 课题简介 1
1.2 纤维帘布裁断机的生产现状 1
1.3 纤维帘布裁断机的发展趋势 2
1.4 论文的主要研究内容 2
2 总体方案设计 3
2.1 工作要求 3
2.2 总体结构 4
2.3 定长装置部分方案 5
2.4 裁切装置部分方案 5
2.5 送布装置部分方案 6
2.6 单环储布器部分方案 6
2.7 安全性及可靠性 6
2.8 轮胎规格和设计具体参数 6
3 导开装置方案设计 8
3.1 纤维帘布张力与速度控制方案设计 8
3.2 结构设计 8
3.3 纤维帘布的传动方案设计 8
4 单环储布器方案设计 9
4.1 单环储布器链传动主要参数设计 10
4.2 单环储布器链轮主要几何尺寸计算 11
4.3 单环储布器链轮电动机的确定 12
4.4 单环储布器结构设计 12
5 送布装置方案设计 14
5.1 输送带的选择 14
5.2 滚筒间力的计算 14
6 裁切装置方案设计 19
6.1 裁刀的设计 19
6.2 传动 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
带轮的设计 19
7 定长装置方案设计 20
7.1 人工定长 20
7.2 光电反光板定长 20
7.3 光电圆盘数码定长 21
8 卷曲装置方案设计 22
8.1 方案的选择 22
8.2 关键尺寸的计算 24
8.3 总体结构装配体 25
9 系统控制方案设计 26
9.1 系统的设计 27
9.2 伺服电机编码器设计选型 27
9.3 部分元器件的接线图 28
结 论 30
致 谢 31
参考文献 32
附录A 总体方案设计全部二维图纸及三维建模总装配图 33
1 引言
21世纪工业发展的突飞猛进，橡胶制品中轮胎的占比越来越高，并且轮胎对工农业生产、交通运输业、国防工业以及人们的日常生活都有非常重要的贡献。近年来,子午线轮胎为市场所需求，且需求越来越大。我们国家已经有许多生产规模较大的轮胎企业加入了子午线轮胎生产线，包括半钢和全钢。这次设计的任务是提高纤维帘布裁断机的自动化水平、效率、稳定性等，优化整个机器。
1.1 课题简介
我本次毕业设计的课题为“纤维帘布裁断机设计总体方案设计”，本课题来源于我校和江苏荣晟机电科技有限公司的横向合作项目。该公司是一家专门从事橡胶设备设计制作、非标机械设备开发和已有设备的升级改善、自动化产品销售为一体的综合性企业，与我校建立了长期稳定的合作关系。根据企业的实际需求，要求设计一种专门用于轮胎生产的纤维帘布裁断机。本次我的设计任务就是将光电技术和可编程控制技术运用到纤维帘布裁断机上。
1.2 纤维帘布裁断机的生产现状
卧式纤维帘布裁断机主要用于广交会挂胶后的尼龙和人造丝等纤维帘布的裁断，可以准确的说，目前已经十分成功而广泛地应用在橡胶行业所有纤维帘布。国内所有使用的卧式裁断机都是由导开装置、储布装置、送布装置、裁断装置、定长装置、卷取装置和控制系统组成。但是不同厂家生产出来的产品在生产实际中都各有不同，有的差别还比较大。表现得最为明显的特别是在设备的运行准确度和自动化程度方面。定长裁断的精准程度是我国在20世纪80年代生产的纤维帘布裁断机与我国在20世纪90年代生产的另一种类型纤维帘布裁断机最重要的区别。
我国现在的轮胎生产厂大多用的是桂林橡胶机械厂制造的圆盘刀，其他厂家制造的圆盘转刀也有少部分厂家在使用着，要求高的还可以使用从日本进口的圆盘转刀，但是大多是高台式的。这种设备的生产能力为18~25刀/分钟;切割精度为±3~±5mm，切割后两端的宽度误差为2~5mm。最后帘布由人工接头后，要求接头误差需2~3mm，而人工接头却很难达到。这种设备适用于偏置轮胎的生产，但不适合生产工艺要求严格的半钢子午线客车轮胎和轻型卡车轮胎，因为子午线轮胎的生产要求切割宽度精度<±3 mm， 切割角度精度控制在±0.2度左右，两端裁切的宽度误差<3mm，关节误差<2mm。这显然增加了对设备控制精度的要求。因此，如果要跟上半钢子午线轮胎生产的发展要求，纤维帘布裁断机必须在设计上有新的突破。
例如，具有近50年历史的德国公司FISCHER自1972年以来一直生产铡刀式纤维帘布裁断机。上海轮胎公司的正泰橡胶厂目前使用的纤维帘布裁断机是该公司1974年 产品。自1987年以来，他们在此基础上研制出镰刀型纤维帘布切割机，从1990年开始试生产半钢子午线轮胎纤维帘布裁断机。纤维帘布裁断机的工艺过程如图1.1所示。/
图1.1 纤维帘布裁断机工艺图
1.3 纤维帘布裁断机的发展趋势
虽然国内发展纤维帘布裁断机的起步比较晚，但是从目前的发展趋势来看，我们能很明显的看出，未来的纤维帘布裁断机首先肯定会越来越成熟并且逐具规模，因为公司或设计者为了推广这一机器会逐步走上成熟规模的道路。其次纤维帘布裁断机还会拥有更高的经济性和更高的性价比，因为纤维帘布裁断机的经济性和性价比直接决定了这一纤维帘布裁断机是否能够得到各个中小型轮胎生产企业的认可，所以我们必须要坚持经济化跟性价比并贯穿于整个设计过程。再者，纤维帘布裁断机还需要更高的自动化和更高的精准度，面对各个行业都在向自动化、高精度转变，人工定长的器械肯定会被时代淘汰，并且还可以提高轮胎生产效率和加快工厂机械化的进程。然后，纤维帘布裁断机还需要更加的美观和干净，这样更能使操作者获得更好的视觉体验和保持车间卫生，美化工作环境。耐用可靠也是纤维帘布裁断机的必要条件之一，为了契合经济性和性价比的条件，机器的使用年限和可靠性也是判定机器是否合格的最重要标准之一。最后，笨重的机器是注定会被轻便、体积小的机器所取代的。为方便运输，设计的机器应该尽量小巧和轻便。
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