水杯杯底外圆自动抛光机结构设计(附件)
本产品说明书主要阐述一种不锈钢杯水杯杯底外圆自动抛光机的设计过程。本次产品设计主要运用了solidworks来完成该设计的机构设计、图形描绘和分析计算等。水杯杯底外圆自动抛光机，主要包括抛光机机壳、摆动系统、主轴系统、抛光系统、出料系统等。该机构由电动机带动主轴系统和摆动系统，由主轴系统带动抛光系统运转，由摆动系统带动工件与抛光系统接触，抛光结束后，摆动系统内置顶料杆，从而实现自动落料。抛光过程几乎自动化，极大的提高了抛光效率。本设计在抛光系统的上方安置透明盖板，一者可以随时观察机构内部运行情况，二者极大地降低了工人与抛光过程中产生的有害粉尘接触，降低了粉尘污染。关键词 自动抛光机，结构设计，降低粉尘污染
目 录
引言 1
1.1 设计背景1
1.2 课题研究内容和意义1
2. 杯底外圆抛光机整体结构设计1
2.1 杯底外圆抛光机设计的基本要求1
2.2 杯底外圆抛光机结构安装及工作原理3
2.3 电动机的选择4
2.4 主轴系统的设计4
2.4.1传动轴的设计与强度校核5
2.4.2皮带轮设计与校核7
2.4.3转套结构设计8
2.4.4主轴系统轴承选择9
2.4.5主轴系统键连接设计计算9
2.5 摆动装置结构设计 10
2.5.1空心轴、滚轮轴、中间轴结构设计 11
2.5.2摆杆机构设计 13
2.5.3工件安装芯结构设计 13
2.5.4偏心套结构设计 14
2.5.5同步带结构设计 14
2.5.6扭簧结构设计 15
2.5.7同步带轮一结构设计 15
2.5.8同步带轮二结构设计 16
2.5.9张紧橡胶环结构设计 17
2.6 抛光机机壳结构设计 17
2.6.1出料槽板一、出料槽板二、出料槽板三结构设计 18
2.6.2导料管结构设计 19
2.6.3透明观察板结构设计 19
2.6.4支架结构设计 20
2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
.6.5工作台结构设计 20
2.6.6支撑板和安装板结构设计 21
2.6.7工作台2结构设计 22
2.7 限位块结构设计 22
2.8 转盘结构设计 23
2.9 十字转架结构设计 23
2.10 挡板结构设计 24
3 本设计的社会价值与经济性分析25
结论 26
致谢 27
参考文献 28
1.引言
1.1设计背景
由于当代生活节奏的不断加快，保温杯成为人们在冬季不可缺少的生活用品。保温杯的材质种类十分繁杂，在这些繁杂的材料中，不锈钢材料相对其他材料具有许多凸出的优点，如不锈钢保温杯的外观十分精美，不锈钢保温杯的材质坚固耐用、保温性能高等。因此，诸多保温杯厂商和大多消费者都比较倾向于不锈钢保温杯。但是，为了保证不锈钢保温杯的质量性能和外观，在不锈钢保温杯在生产过程中必须对其采用冲压和焊接。这两种工艺都会使不锈钢保温杯的外部周边产生一层氧化皮，虽然这层氧化皮对保温性能影响较低，但是严重影响外观质量和使用性能。因此，抛光处理是不锈钢保温杯生产过程中必不可少的环节。现如今，一些企业因为一味追求便利和利益，对不锈钢保温杯依然采用传统的手工抛光。手工抛光不仅劳动强度大、对工人技术要求高，而且在抛光过程中产生的粉尘经工人吸入体内，极易使工人患矽肺病。目前在国际上无任何方法可以治愈矽肺病，此病一旦患上，对病人来说就是一生的折磨。因此，低污染、高效率的自动化抛光机的全面使用是大势所趋。
1.2 课题研究内容和意义
本课题主要设计一种自动化杯底外圆抛光机，实现不锈钢保温杯杯底外圆的自动化抛光。
该设计可以将抛光过程产生的粉尘与加工工人分隔开，降低粉尘污染，同时提高抛光质量和抛光效率。
2.杯底外圆自动抛光机的总体结构设计
2.1 杯底外圆自动抛光机设计的基本要求
本课题所设计的杯底外圆自动抛光机需要在完成工件的输送、抛光、自动落料、粉尘收集等工序的同时，将抛光过程中产生的金属粉尘尽可能地与抛光工人隔离，已达到降低粉尘对抛光工人的身体造成伤害的目的；同时需要保证杯底外圆自动抛光机的抛光质量、抛光效率以及杯底外圆自动抛光机的使用稳定性。
图2.1为本课题所设计杯底外圆自动抛光机的结构示意图
/
图2.1抛光机正面透视图
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图2.2抛光机侧面透视图
1.主轴系统 2.抛光机机壳 3.限位块 4.十字转架 5摆动装置 6.转盘 7.抛光盘 8.垫片 9.圆柱齿圈 10.三相电动机 11.小功率电动机 12.链传动 13.带座轴承 14.平键 15皮带轮 16行程开关
杯底外圆自动抛光机所遵循的技术指标如下：
抛光盘转速应保持在3000r/min左右。
抛光盘抛光的材质为不锈钢。
工作台的高度应在0.8m左右以方便工人操纵。
所抛光工件仅为不锈钢杯杯底外圆，直径约40mm，为方便用户，尽可能地将抛光机的体积做小，抛光机内部机构应尽可能地紧凑。
2.2 杯底外圆自动抛光机结构安装及工作原理
如图2.1所示，主轴系统1通过带座轴承13安装在抛光机壳2的工作台上；由于这儿固定的与抛光轮连接的主传动轴，转速较高，所以，带座轴承13在这儿通过螺栓螺母拧紧固定安装在抛光机机壳的工作台上；主轴系统1通过皮带和皮带轮15与三相电动机10相连；十字转架4和抛光盘7通过螺栓螺母拧紧固定安装在主轴系统1上；转盘6通过螺栓固定安装在十字转架上；本课题所设计的杯底外圆自动抛光机共装有四个摆动装置5，由于十字转架的摆动速度仅在4r/min左右，所以在这儿对这四个摆动装置5采用螺纹销与十字转架4进行紧固连接；小功率电动机11主要带动小链轮转动，由小链轮带动大链轮及转套转动，在这儿对小功率电机11采用螺栓固定安装在抛光机机壳2上的电机安装板上；链传动12的两个链轮分别通过键和螺栓与小功率电动机11和主轴系统1相连。
目 录
引言 1
1.1 设计背景1
1.2 课题研究内容和意义1
2. 杯底外圆抛光机整体结构设计1
2.1 杯底外圆抛光机设计的基本要求1
2.2 杯底外圆抛光机结构安装及工作原理3
2.3 电动机的选择4
2.4 主轴系统的设计4
2.4.1传动轴的设计与强度校核5
2.4.2皮带轮设计与校核7
2.4.3转套结构设计8
2.4.4主轴系统轴承选择9
2.4.5主轴系统键连接设计计算9
2.5 摆动装置结构设计 10
2.5.1空心轴、滚轮轴、中间轴结构设计 11
2.5.2摆杆机构设计 13
2.5.3工件安装芯结构设计 13
2.5.4偏心套结构设计 14
2.5.5同步带结构设计 14
2.5.6扭簧结构设计 15
2.5.7同步带轮一结构设计 15
2.5.8同步带轮二结构设计 16
2.5.9张紧橡胶环结构设计 17
2.6 抛光机机壳结构设计 17
2.6.1出料槽板一、出料槽板二、出料槽板三结构设计 18
2.6.2导料管结构设计 19
2.6.3透明观察板结构设计 19
2.6.4支架结构设计 20
2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
.6.5工作台结构设计 20
2.6.6支撑板和安装板结构设计 21
2.6.7工作台2结构设计 22
2.7 限位块结构设计 22
2.8 转盘结构设计 23
2.9 十字转架结构设计 23
2.10 挡板结构设计 24
3 本设计的社会价值与经济性分析25
结论 26
致谢 27
参考文献 28
1.引言
1.1设计背景
由于当代生活节奏的不断加快，保温杯成为人们在冬季不可缺少的生活用品。保温杯的材质种类十分繁杂，在这些繁杂的材料中，不锈钢材料相对其他材料具有许多凸出的优点，如不锈钢保温杯的外观十分精美，不锈钢保温杯的材质坚固耐用、保温性能高等。因此，诸多保温杯厂商和大多消费者都比较倾向于不锈钢保温杯。但是，为了保证不锈钢保温杯的质量性能和外观，在不锈钢保温杯在生产过程中必须对其采用冲压和焊接。这两种工艺都会使不锈钢保温杯的外部周边产生一层氧化皮，虽然这层氧化皮对保温性能影响较低，但是严重影响外观质量和使用性能。因此，抛光处理是不锈钢保温杯生产过程中必不可少的环节。现如今，一些企业因为一味追求便利和利益，对不锈钢保温杯依然采用传统的手工抛光。手工抛光不仅劳动强度大、对工人技术要求高，而且在抛光过程中产生的粉尘经工人吸入体内，极易使工人患矽肺病。目前在国际上无任何方法可以治愈矽肺病，此病一旦患上，对病人来说就是一生的折磨。因此，低污染、高效率的自动化抛光机的全面使用是大势所趋。
1.2 课题研究内容和意义
本课题主要设计一种自动化杯底外圆抛光机，实现不锈钢保温杯杯底外圆的自动化抛光。
该设计可以将抛光过程产生的粉尘与加工工人分隔开，降低粉尘污染，同时提高抛光质量和抛光效率。
2.杯底外圆自动抛光机的总体结构设计
2.1 杯底外圆自动抛光机设计的基本要求
本课题所设计的杯底外圆自动抛光机需要在完成工件的输送、抛光、自动落料、粉尘收集等工序的同时，将抛光过程中产生的金属粉尘尽可能地与抛光工人隔离，已达到降低粉尘对抛光工人的身体造成伤害的目的；同时需要保证杯底外圆自动抛光机的抛光质量、抛光效率以及杯底外圆自动抛光机的使用稳定性。
图2.1为本课题所设计杯底外圆自动抛光机的结构示意图
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图2.1抛光机正面透视图
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图2.2抛光机侧面透视图
1.主轴系统 2.抛光机机壳 3.限位块 4.十字转架 5摆动装置 6.转盘 7.抛光盘 8.垫片 9.圆柱齿圈 10.三相电动机 11.小功率电动机 12.链传动 13.带座轴承 14.平键 15皮带轮 16行程开关
杯底外圆自动抛光机所遵循的技术指标如下：
抛光盘转速应保持在3000r/min左右。
抛光盘抛光的材质为不锈钢。
工作台的高度应在0.8m左右以方便工人操纵。
所抛光工件仅为不锈钢杯杯底外圆，直径约40mm，为方便用户，尽可能地将抛光机的体积做小，抛光机内部机构应尽可能地紧凑。
2.2 杯底外圆自动抛光机结构安装及工作原理
如图2.1所示，主轴系统1通过带座轴承13安装在抛光机壳2的工作台上；由于这儿固定的与抛光轮连接的主传动轴，转速较高，所以，带座轴承13在这儿通过螺栓螺母拧紧固定安装在抛光机机壳的工作台上；主轴系统1通过皮带和皮带轮15与三相电动机10相连；十字转架4和抛光盘7通过螺栓螺母拧紧固定安装在主轴系统1上；转盘6通过螺栓固定安装在十字转架上；本课题所设计的杯底外圆自动抛光机共装有四个摆动装置5，由于十字转架的摆动速度仅在4r/min左右，所以在这儿对这四个摆动装置5采用螺纹销与十字转架4进行紧固连接；小功率电动机11主要带动小链轮转动，由小链轮带动大链轮及转套转动，在这儿对小功率电机11采用螺栓固定安装在抛光机机壳2上的电机安装板上；链传动12的两个链轮分别通过键和螺栓与小功率电动机11和主轴系统1相连。
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