1、目 錄插圖清單表格清單摘 要Abstract第1章 緒論- 1 -1.1 引言- 1 -1.2 課題研究的目的和意義- 1 -1.3 同類設備的發展狀況- 1 -第2章 翻轉平臺的總體設計- 6 -2.1 機械設計過程- 6 -2.2 翻轉平臺設計步驟- 7 -第3章 翻轉平臺的具體設計- 9 -3.1初始參數的擬定- 9 -3.2機構的選擇及各部分采用形式的確定- 9 -3.3銅錠翻轉過程分析- 12 -3.4翻轉平臺的設計選用- 12 -第4章 翻轉平臺的相關說明- 14 -4.1 安裝調試說明- 14 -4.2 操作說明- 14 -4.3 日常保養- 14 -4.4 翻轉平臺的缺點- 1

2、4 -第5章 翻轉平臺的建模與運動仿真- 16 -5.1 主要零件的三維建模- 16 -5.2 翻轉機構的運動仿真- 18 -第6章 總結與展望- 20 -6.1 全文總結- 20 -參考文獻- 21 -致 謝- 22 -插圖清單圖1-1 新型軟軸卷揚提升機構2圖1-2 提模機構主框架結構簡圖3圖1-3 地下垃圾桶提升機構簡圖4圖1-4 長江航標浮筒清洗裝置4圖1-5 機構運動簡圖4圖2-1 機械產品設計進程6圖3-1 鏈式翻轉機構10圖3-2 推舉式翻轉機構10圖3-3 框架式翻轉機構11圖3-4 翻轉機構起始位置12圖3-5 翻轉機構最終位置12圖5-1 曲柄116圖5-2 連桿316圖5

3、-3 連桿417圖5-4 翻轉板517圖5-5 翻轉機構18圖5-6 位移曲線18圖5-7 速度曲線19圖5-8 加速度曲線19表格清單表3-1 翻轉變位機構9銅錠質量鑒定翻轉平臺設計及運動仿真摘 要翻轉機構已經普遍存在于社會生產中，有著各式各樣的種類，例如框架式、頭尾架式、鏈式，也有各式各樣的用途。本文主要闡述了銅錠質量鑒定翻轉平臺的設計過程，設計包括其主要部分翻轉機構的設計，還大概描述了其他部分諸如底座框架、支架的設計。針對生產流水線上銅錠質量大規模鑒定而設計的翻轉平臺，對其翻轉機構的翻轉中心、翻轉速度、夾緊形式進行了考慮。翻轉平臺是由電動機來提供驅動力的，并且驅動力通過曲柄傳遞給四桿機構

4、來帶動翻轉板的運動使得銅錠能夠翻轉。同時對翻轉平板按照一定的比例使用了UG進行建模，對其各個部件進行組合轉配，并對翻轉板作了運動仿真，根據設定的初始參數測繪出位移、速度、加速度曲線圖。關鍵字：銅錠；翻轉機構；運動仿真Copper ingots qualification flip platform design and motion simulationAbstractFlip agencies have ubiquitous in social production, has a wide variety of species, such as frame, head and tail fr

5、ame, chain, there are a variety of purposes. This article focuses on the identification of copper ingots quality flip-platform design process, including the design of the main part of the design tilting mechanism, but also about the other parts, such as described in the base frame, frame design. For

6、 large-scale copper ingots mass production line is designed to identify the flip platform flip center of its turnover mechanism, flip speed, clamping form considered. Flip the platform is to provide the driving force from the motor, and the driving force is transmitted through the crank to drive the

7、 movement of four-bar mechanism to flip the board makes copper ingots can be flipped. Flip plate while using a certain percentage according to UG modeling, combined with their respective transfer member, and the plates were inverted motion simulation, the initial parameter setting according to the m

8、apping of displacement, velocity and acceleration curves.Keywords: Copper ingots; flip mechanism; motion simulation第1章 緒論1.1 引言隨著當今社會不斷的快速發展進步，高效率的利用能源成為人們日益重視的問題。能源的有效利用不僅可以削減垃圾污染廢棄物的排放量，使得國家也有一定的資格競爭于世界之林，同時也與社會和諧發展的主題相符合。銅錠質量鑒定翻轉機構的設計是一個高效率的機械產品，采用電動機連接連桿機構，實現銅錠的翻轉，從而獲得所需的加工要求，進行更進一步的生產，操作簡單使用方便，

9、能夠使得工人不再需要手動翻轉工件，節省了資源，縮減了人們的工作強度。最重要的是銅錠質量鑒定翻轉機構能夠有效地節省能源，與現今社會和諧發展的主題相符，在伴隨著能源不斷匱乏的大前提下，加工制造的水平有著顯著的提高，相信銅錠質量鑒定翻轉機構的應用會越來越廣。1.2 課題研究的目的和意義隨著經濟的迅速發展，基礎建設迅猛增長，對各類工程機械的要求大幅增加。在銅錠質量鑒定流程中，翻轉平臺具有重要的地位，在此計劃中要求是銅錠180°的翻轉，以便于檢測質量。為了使得安裝的銅錠具有較高的安裝質量，因此必須對相應安裝設備作出能夠提高生產效率以及生產質量的嚴格要求，在銅錠質量鑒定過程中，銅錠需做大幅度翻轉

10、，相對于以前或者一些規模相對較小的工廠常規的操作流程是使用吊車來吊起銅錠，然后提高銅錠的一端緩慢行動再放下來來達到翻轉銅錠的目的，對于銅錠這個工件來說，這類操作方法不太適用，需要受到行車能夠吊起最高高度的限度。另一種是掛在翻轉機上來翻轉，但這種方法由于工件旋轉直徑較大，夾緊位置高，操作安全性較差。還存在一種方法翻轉形式好比于翻書一樣，翻轉的形式雖然可以有操作位置較低的要求，但是它需要占有的較大的空間，若是先進行低位置的裝夾，再使得工件提升到一定的位置后再來翻轉，等實現后再再進行下降拆卸，導致生產效率低下，而裝置的成本則過高。經研究表明，銅錠翻轉的過程有著明顯的安全隱患，在機械制造等領域大量存在

11、。針對該情況，設計銅錠質量鑒定翻轉平臺，適用于銅錠的翻轉，在使用操作過程中，安全可靠，操作簡單。1.3 同類設備的發展狀況翻轉機構，當今存在各種各樣的類型，如頭尾架式、鏈式、環式、推舉式、框架式等，已廣泛存在于社會生產中，并能夠實現各種工件的翻轉運動。雖然目前國內存在著能夠制造出系列標準的頭尾架式翻轉機構的工廠，然而大部分翻轉機構還未有統一的規格，未形成系列。此外，自動電焊機所操作的翻轉機構大部分為框架式以及推舉式，這在中國和國外都能夠連續生產，它們都是基于對點位的控制，根據所要翻轉的具體任務來決定點數的多少，但2點(每隔180°)、4點（每隔90°）、8點（每隔45

12、76;）為其主要的操作點數，翻轉機構的速度有恒速也有變速，恒速的比較多，但也有變速的。主要有兩種形式的提升機構如機械式以及液壓式，各種各類的提升設備均已有較為完善的標準系列。本篇畢業論文簡單的說明下機械與液壓這兩類提升機構的區別以及各自在社會生產中的相關運用。1.3.1 起升機構的組成起升機構有機械式和液壓式這兩種。機械式起升機構包括：（1）嚙合式驅動裝置a）用于主要為提升件貨的繩索卷繞式起升機構b）用于雙繩或四繩抓斗的繩索卷繞式起升機構c）鏈條卷繞式起升機構。d）螺桿或針齒條以及齒條起升機構（2）驅繩輪起升機構的摩擦式驅動裝置液壓式起升機構：a)缸起升機構b)壓馬達驅動的繩索卷繞起升機構1.

13、3.2 機械式起升機構的應用TDR-80型單晶爐中就有種新型的提升機構軟軸卷揚提升機構，在專門的半導體生產中具有重要的位置，為生產提供了便利。如圖1-1所示：圖1-1新型軟軸卷揚提升機構主箱體1在設備中主要起著密封和支撐設備的作用，減速器與傳動軸2通過花鍵相連接，花鍵的主要特點是它的槽比較淺，齒根處應力集中較小，軸與轂的強度削弱比較少，而且花鍵的齒數比較多，它的接觸面積比較大，因而可承受較大的載荷，同時軸上零件與軸的對中性好，導向性好，所以經常適用于定心精度要求高、傳遞轉矩大或經?；频穆摻拥膱龊?，對本設備來說就比較實用。力矩通過花鍵傳遞到軸2上，在通過軸2帶動其他構件旋轉，因此當花鍵受力而使

14、得卷揚輪開始轉動的時侯，螺紋套也同樣受力矩的作用轉動，但由于限位開關11的作用，使得一些部件固定不動，因此卷揚輪就只能被牽引螺紋套拖著形容方向滑動。新式的軟軸提升機構和傳統的卷揚提升機構的主要不同表現在新型提升機構的提拉過程是以卷揚提升來實現的，在提升的過程中還能作水平移動，不僅方便快捷，而且還保證了機構的對中性和穩定性。圖1-2為EGI.TM 設備的提模機構，它的每個單元的結構都一樣，能夠隨水塔筒壁上升而上升是應為它的各個單元都通過某種加工方式澆注在混凝土的水塔筒壁上，常見于火力發電廠的冷卻水塔中。圖1-2 提模機構主框架結構簡圖該系統提升機構由主架1、滑動套架2、承重銷3、提升絲桿4、軌道

15、5、電動機及渦輪減速器6、支腿7、對拉螺栓8、伸縮斜拉桿10小平臺、伸縮斜拉桿、蝸輪減速器、安全螺帽等組成?；瑒犹准艿膫冗吥軌蚺c主架弦桿相聯，上面由勾輪和軌道相聯接，下面的則和提升絲桿鉸接。減速器的蝸輪與蝸桿相嚙合，下部分則使用彈性安全銷和安全螺帽兩個零件相連。安全螺帽具有十分重要的作用，它可以防止主架因蝸輪內牙被剪斷時而下墜和當系統過載時安全螺帽與蝸輪的抱死。眾所周知，普通的垃圾箱不僅比較占地方，而且垃圾污染物容易粘連在桶壁上，不容易清楚，積累過多，垃圾就會變質，發出惡臭味，令人難你忍受，影響了廣大市民群眾的生活，同時也影響了市容市貌，違背了和諧發展的主題。而下方的新型底下垃圾桶具有機械結構

16、簡單、耐用、成本低等卓越的特點，操作簡單方便快捷，可以節約資源，提高生產率，也降低了環衛工人的工作強度。圖1-3 地下垃圾桶提升機構簡圖該新型底下垃圾桶提升機構具有三個結構：省力結構、減速結構、附件。提升機構由鏈輪、滑輪組、滾筒和底板組成。兩組鏈輪經由鏈條相聯接，運行提升機構時，清潔工搖轉搖柄使得鏈輪1旋轉，而鏈輪1將轉矩經由鏈條傳遞到鏈輪2上，使得鏈輪2轉動，與鏈輪2在一根軸上的滾筒4也隨之轉動，滾筒4通過鋼絲繩的纏繞帶動底板的升降，達成目的，完成任務。1.3.3 液壓式起升機構的應用如圖1-4是名為長江航標浮筒清洗設備中的工作臂液壓提升機構，其中運用到了平行四邊形結構，它能夠按比例放大工作

17、行程，大量被應用于各種各樣的液壓升降裝置中，在提升機構中占有很重要的一部分。圖1-4 長江航標浮筒清洗裝置 圖1-5 機構運動簡圖長江航標浮筒清洗裝置可以有效率的完成清洗浮筒表面的任務，具有方便、簡潔、高效的特點。裝置的工作臂上有很多用于清洗的栓子，通過刷子的旋轉和擺動以及工作臂的上下升降來完成。而工作臂的上下行動是由平行四邊形結構通過液壓缸來帶動的。平行四邊形結構為軸對稱圖形，兩邊受力相同，其運動形式相同，能夠實現兩液壓缸的機械同步運動，提高了行程約為6倍。安全、簡便、快捷、牢固是平行四邊形提升機構主要的優勢。它的機構非常簡單容易制造，而且維修方便，性價比較高，而且能夠改動的范圍較大，適用于

18、各種場合，各式各樣的工作環境，有時還可以采用單個液壓缸來完成工作，能節省資源?？偟膩碚f平行四邊形機構非常適用。1.3.4 兩種機構的比較機械式提升機構與液壓式提升機構相比較，可以看出機械式提升機構的整體機構比較復雜，但是可以有著很高的提升行程，而液壓式提升機構由液壓提供動力，具有運行穩定，承載能力強，易于實現無級調速和過載保護的優點，同時與機械式提升機構相比，液壓式提升機構的使用壽命明顯較長。但是液壓式提升機構有著液壓機構的通病，那就是環境的變化溫度的升高對油液的影響較為嚴重，同時還要注意液壓油的泄漏問題，容易造成環境污染和工件的損壞。然后，機械式提升機構升降工件通常采用提高的方式，與之相比液

19、壓式提升機構采用的就是推高的方式來提升工件。所以我們選擇哪種提升機構就要根據所處的環境、人員以及工作上的要求，注意機械式提升機構和液壓式提升機構之間的區別，以及它們的優缺點，這樣會有利于我們有著更好的判斷。第2章 翻轉平臺的總體設計2.1 機械設計過程人們在不同的社會階段，基于對美好生活的追求，期望獲得更加方便快捷的生產方式，因此便有了各種各樣的要求，但凡一個個要求被滿足時，人們又會在原有基礎上萌發新的想法。而設計的目的就是為了滿足人們連續不間斷提出的要求，使人們的生活質量變得更高，是人們駕馭自然、改變自然的活動之一。而設計的流程主要指的是從獲得設計任務、明確設計要求到成功完成整個設計工作的全

20、流程。一個成功的任務不僅要有明確的目標，還要能有針對設計工作的具體步驟來制定出的計劃和安排，稱為設計進程。產品規劃階段、方案設計階段、技術設計階段和施工設計階段為常用的設計機械產品中的四階段。關系如圖2-1所示。明確設計要求任務產品規劃原理方案設計技術設計施工設計試驗試制投產 圖2-1 機械產品設計進程第一個階段是產品規劃階段，主要是通過各種各樣的渠道例如市場、網絡、社會環境、現階段技術發展狀況來制定可以操作的要就報告和設計需求狀況表，一些大致情況已在第一章緒論中敘說過了。第二階段方案設計階段是設計過程最為重要的一個階段，工作人員根據設計需求狀況表的各項指示，充分的運用自己所學的知識和經驗以及

21、在第一階段所收集的資料，合理的設計出滿足我們所提出的需求的合理解答方案。然后根據更進一步的審核、測試，在原有基礎上再進行修改，直至定出比較完善的方案。2.2 翻轉平臺設計步驟當今世界，翻轉平臺的應用越來越廣泛，在各個領域都有其身影。對于銅錠質量鑒定翻轉平臺來說，在銅錠鑒定生產這塊尤為重要，生產流水線上銅錠暴露在空氣中的五個面容易鑒定，但是底部卻無法鑒定，如果不具備翻轉機構，只能靠人工操作吊車進行翻轉，不僅耗時、費力，而且容易發生對銅錠的損壞，不利于生產的進行。所以，設計出一個好的銅錠質量翻轉平臺就顯得格外的重要。2.2.1 設計思路及步驟在銅錠質量鑒定工作臺上，因為銅錠底部需要鑒定，所以考慮到

22、使用翻轉平臺是銅錠能夠翻轉180°以達到鑒定的目的。2.2.1.1 確定翻轉中心銅錠質量鑒定翻轉平臺在翻轉時，翻轉中心越發顯得格外重要，若翻轉中心的位置確定的不恰當，則翻轉機構在翻轉時的慣性也就越大，還會出現翻轉的速度不均勻，不容易翻轉的情況，容易對機構造成沖擊，引起機構的疲勞破壞，不利于操作，嚴重縮減了翻轉機構的使用壽命。2.2.1.2 確定翻轉形式雖然翻轉平臺較為普遍的翻轉形式有手動翻轉和動力翻轉這兩樣，但是針對銅錠質量鑒定翻轉平臺來說，則毫不猶豫的選擇動力翻轉。因為作為翻轉對象為重達5噸的銅錠，手動翻轉雖具有靈活方便的特點，但是恐怕沒有多人同時操作的話是無法完成的，效率又低，安

23、全系數也不高，所以不選擇手動翻轉。而動力翻轉經常運用于大型零件上，它能夠簡單快捷的翻轉完成，具有較高的效率，所以選擇動力翻轉。2.2.1.3 確定夾緊形式對于銅錠質量鑒定翻轉平臺來說，在翻轉過程中夾緊銅錠是必要的，比較普遍的夾緊方式有手動夾緊和氣動夾緊兩種，根據銅錠質量鑒定翻轉平臺的具體環境來說，氣動夾緊比較適合，相比于手動夾緊，氣動夾緊更加方便快捷，能都在短時間內高效率的夾住銅錠，然后進行翻轉，而且氣動夾緊更加穩定、牢固。2.2.2 結構設計2.2.2.1 零件定位夾緊機構設計對于銅錠質量鑒定翻轉平臺來說，夾緊銅錠是至關重要的，與其他的機構相比較，銅錠質量鑒定翻轉平臺的夾緊不僅僅只滿足其夾緊

24、要求就可以了，還要有幾個方面需要考慮。一是對定位點的考慮，定位點的選擇要合理，它的位置不能夠影響翻轉機構各個部位的安裝和焊接，同時點位點盡可能選在銅錠的最大面上，這樣的定位的不僅牢固，而且對銅錠的表面質量影響較小。二是對翻轉速度的考慮，夾緊力的大小于各種各樣的因素都有關聯，而翻轉速度的大小占了很大一部分比重，翻轉速度過快，慣性大，若無強大的夾緊力，會使得銅錠脫離翻轉板，發生危險，因此一定要注意翻轉速度的大小。三是銅錠自身的重量，在此畢業設計中，銅錠的質量要求為5噸，屬于較重的工件，所以在翻轉過程中，銅錠像某些方向的力還是比較大的，需要的夾緊的夾緊力也應當施加的較大，防止銅錠脫落。 四是考慮突發

25、事件的影響，在翻轉過程中經常會遇到突發事件，在這樣情況下，銅錠質量鑒定翻轉平臺的安全性就會受到質疑。對上述影響進行整理，我們應當選擇合適的夾緊機構，來防止各種情況各種事件的發生。2.2.2.3 限位機構設計為了使得銅錠質量鑒定翻轉平臺的每次翻轉都能夠使得銅錠落在要求的位置上，只靠那些夾緊裝置和驅動機構是萬萬不能的，所以我們還應當針對這種情況來選擇合適的限位機構，例如插銷限位機構和限位塊限位機構就很適合。2.2.3 安全因素的考慮銅錠質量鑒定翻轉平臺在運用到實際生產上時，不僅要關注它的運行狀態、工作產量等，還要注意它的安全性能，銅錠質量鑒定翻轉平臺主要有以下幾點安全因素能夠影響其安全性能。一是銅

26、錠質量鑒定翻轉平臺的翻轉速度，翻轉機構的翻轉速度過快，慣性過大，若沒有夾緊，會導致銅錠脫離翻轉板，會導致安全事故的發生，依次翻轉機構翻轉的速度要有一定的限制，盡可能的取最佳的速度。 二是突發事故的影響對其安全性能的影響，若銅錠質量鑒定翻轉平臺在運轉過程中，突然發生了停電或者某部件損壞的狀況，而當發生這些情況時，翻轉機構又處于90°的狀態，那么銅錠突然脫落的幾率就會大大發生，對翻轉機構安全性能造成一定的影響。有必要做一些緊急措施來防止這類事件發生時造成危險。第3章 翻轉平臺的具體設計3.1初始參數的擬定翻轉的銅錠要求為5噸，形狀類似于板型，純銅的密度是8.9(g/cm3)，經計算可得出

27、體積為562000cm3，初步確定銅錠的尺寸：長1200mm、寬1000mm、高450mm。翻轉機構由一臺翻轉電機帶動，要求能夠實現銅錠的180°翻轉，并保證在翻轉開始時有短暫的停留。提升機構的最大提升高度為700mm。3.2機構的選擇及各部分采用形式的確定3.2.1 翻轉機構翻轉機構的作用是使銅錠沿軸線轉動或者是傾斜，從而獲得所需的加工位置，以便于進一步的加工。在生產實際中最為常見的銅錠翻轉機構有框架式、頭尾架式、鏈式、環式、推舉式等。表3-1翻轉變位機構形 式變位速度驅動方式使 用 場 合框架式恒定機電或液壓適用于板型類結構以及桁架類結構的工件進行翻轉頭尾架式可調機電適用于軸類機

28、構以及橢圓形類結構的工件進行翻轉鏈式恒定機電適用于在定位過后，其自身剛度很高的梁住型工件進行翻轉環式恒定機電適用于在定位焊過后，其自身剛度很高的梁住型工件進行翻轉。在大型構件的成批翻轉中可常見。推舉式恒定液壓適用于各類構件的傾斜。裝配以及焊接可于同一平臺上進行不同的機構的具有不同的使用場合，對于這幾種機構作出比較，來確定最終采用的機構形式為框架式。1鏈式翻轉機構鏈式翻轉機構結構形式如圖3-1。圖3-1鏈式翻轉機構從圖中可以看出，鏈式翻轉機構由鏈輪1、鏈條2、工件3、支架4、張緊輪5所組成。這個鏈式翻轉機構結構較為簡單，制造較為容易，操作也比較方便。但是由于運用了大量的鏈條了參與翻轉工作，所以要

29、時刻注意鏈條的磨損狀況，同時大規模的使用鏈條，使得翻轉過程中的銅錠質量得不到保證，因此并不采用這個翻轉機構。2推舉式翻轉機構推舉式翻轉機構結構如圖3-2。圖3-2 推舉式翻轉機構從圖中可以看出推舉式翻轉機構由翻轉工作臺1、推拉式軸銷2、舉升液壓缸3構成的。此類翻轉機構的機構也比較簡單，造價便宜，操作也比較簡單，而且大多數不同的工件類型都能被翻轉，但是這類機構每次允許翻轉的角度只有90°，翻轉還需要做復位運動使得效率變低。3框架式翻轉機構框架式翻轉機構結構形式如圖3-3。 圖3-3 框架式翻轉機構框架式翻轉機構主要由電機、桿件、架體等組成。它通過電機帶動雙曲柄然后驅動兩個四桿機構達到銅

30、錠翻轉的目的。兩個翻轉板實際上就是四桿機構中第四桿的加長。四桿機構中的連桿的長短比例通過計算獲得，以便使兩個翻轉板能同時上升到稍稍偏離垂直線的一個位置上，通過平板工件的動量使其從一個翻轉板移到另一個翻轉板上。框架式翻轉機構結構比較簡單，制造容易，成本低，容易維修，而且能翻轉的工件種類也較多，但一般都用它作板型工件的翻轉，能承受較大區間范圍的工件重量，框架式翻轉機構能夠作180°的翻轉，翻轉后工作臺不需要復位。對于大角度的翻轉效率較高。3.2.2 提升機構在第一章就已經說明了提升機構有機械式以及液壓式兩種，也已經對這兩種機構進行了比較?，F在來選擇較為實用的提升機構。機械式提升機構通常是

31、以省力的鋼絲繩滑輪組作為執行構件的，所以可以有較大的提升范圍，滑輪組一般使用定滑輪、定滑輪和動滑輪、雙聯滑輪組（四分支）、雙聯滑輪組（八分支）等 幾種形式。另外在機械式提升機構中，也有采用齒輪和齒條進行提升，但采用這種機構的設備一般只適用于小型貨物、輕載情況下的提升作業。液壓式提升機構也是常用提升機構中的一種。它采用液壓作為動力源。包括有使用液壓馬達，其執行提升的機構同機械式。還有采用液壓缸進行提升。由于液壓缸的行程有限，對于較大行程的提升都設計有增加行程的裝置，如X形的支架。因此，液壓式提升機構多用于升降臺、汽車翻斗等不需要很大行程，但卻有較大載重的設備中。機械式提升機構的整體機構比較復雜，

32、但是可以有著很高的提升行程，而液壓式提升機構由液壓提供動力，具有運行穩定，承載能力強，易于實現無級調速和過載保護的優點，同時與機械式提升機構相比，液壓式提升機構的使用壽命明顯較長。但是液壓式提升機構有著液壓機構的通病，那就是環境的變化溫度的升高對油液的影響較為嚴重，同時還要注意液壓油的泄漏問題，容易造成環境污染和工件的損壞。由于銅錠質量鑒定翻轉平臺不需要較大的提升行程，而且對于穩定性要求較高，又因為在相同的驅動功率下，液壓明顯比機械更占有優勢，它的質量更輕，體積也相對較小。因此選擇液壓缸來推動提升機構。所以最終選擇液壓式提升機構。3.3銅錠翻轉過程分析當銅錠被放入翻轉板中時，處于如圖3-4所示

33、的狀態，電機啟動，帶動曲柄1和曲柄2做逆時針的旋轉，同時曲柄1和曲柄2分別于連桿3和連桿4相連，帶動兩連桿運動，連桿與翻轉板相連，因此做翻轉運動。圖3-4 翻轉機構起始位置兩翻轉板受到連桿的力，向中間合攏，由于兩曲柄的長度不等，位置不等，與之相連的連桿長度也不盡相同，因此兩個相同形狀的翻轉板所作的運動不一樣。左邊的翻轉板5翻轉的角度大于右邊的翻轉板6，兩個翻轉板合攏時大概是垂直線偏右如圖3-5所示，合攏時應為速度為零，盡量較少合攏時的動量，這不僅使得銅錠能夠正常的進行的翻轉鑒定，而且也保護了銅錠和翻轉平臺，避免受到沖擊，延長壽命。圖3-5 翻轉機構最終位置3.4翻轉平臺的設計選用3.4.1 底

34、座框架的設計底座的框架確定由四塊相同的鋼來焊接而成，之所以要采用鋼來作為框架，完全是因為鋼的硬度和強度較高，同時韌度也還不錯，所以設計的底座框架有較強的承載力，比較結實，壽命也會相對較長。由于是用焊接的方法將四塊鋼焊在一起，所以若長時間受到力的作用，就會在焊接處產生疲勞破壞，使得焊接處產生裂紋，如果繼續使用的話，就會徹底斷裂開來。因此為了延長壽命當在焊接處加固，在焊接處在焊上連接板就可以起到這樣的作用。同時底座框架要確保能和地面有著良好的接觸，因此有必要在承載翻轉機構的地面上事安裝好板材，也在底座上也裝上相同的板材，每塊板的四角分別用四顆螺釘固定，這樣容易能夠使得底座越發的牢不可破，不會輕易晃

35、動，不會對翻轉機構的工作產生影響，同時也要預留安裝支架時，需要訂入調節螺釘的孔，以便于兩者容易安裝。3.4.2 支架的設計對底座設計的完成便進入了下一步的任務對支架的設計，支架的主要作用是在底座的基礎上跟進一步的固定住翻轉機構，使其保持水平性和平衡性。支架與底座之間靠調節螺釘固定后，再將組成支架的兩塊鋼焊接在一起，使其成為一個整體，完成設計。第4章 翻轉平臺的相關說明4.1 安裝調試說明翻轉機構在制造完成需要經過一系列檢測后才能夠進行正常的工作使用。（1）調整機構的水平度 選定翻轉機構落地位置，安裝好底座，然后放置水平儀，根據水平儀的顯示，調整支架上的螺釘，從而使得機構能夠水平，符合使用要求。

36、（2）調整機構的平衡度在調整好水平度的基礎上，發動電動機，觀看翻轉機構有無明顯的偏斜或者是有較大的慣性沖擊，這對翻轉機構有較大的危害，影響使用壽命。根據目測以及工作者的經驗來不斷的進行調整，使得整個翻轉機構在旋轉時有著更好的平衡性。 4.2 操作說明（1）翻轉機構各部位運行正常；（2）銅錠能夠順利的提升到翻轉機構的翻轉板上；（3）發動電機，曲柄轉動，帶動連桿運動，連桿連接翻轉板，翻轉板由初始位置向中間合攏，當兩翻轉板合攏后，銅錠轉移到另一塊翻轉板上。實現銅錠的翻轉；（4）電機反轉，合攏的翻轉板漸漸分開，完成一次翻轉；（5）重復進行。4.3 日常保養定期的采用人工滴油的方式為軸承以及各旋轉副添入

37、潤滑油，同時也要檢測各個固定件是否有滑動，以及曲柄、旋轉副的磨損，以便及時修復或更換。重點關注連桿的損壞狀況，連桿承受較大的應力，連桿的變形磨損會使得傳動變得不穩定，影響合攏時銅錠的翻轉。曲柄與連桿之間的轉動有較大的力，應保持有良好的潤滑狀態，防止因潤滑不足導致有較大的摩擦力，使得轉動部分有較大的磨損，影響傳動精度。4.4 翻轉平臺的缺點銅錠質量鑒定翻轉平臺是由框架和電機所組成的，在翻轉過程中，連桿的作用至關重要，連桿的設計也應當注重，連桿尺寸過小，所能承受的應力極限也就過小，容易產生彎曲變形，連桿尺寸過大，質量就會增加，消耗更多的功，使效率降低。另外此翻轉平臺是通過精確計算各個曲柄與連桿之間

38、的比例而建成的。各個構件一經確定只能做設計的運動，若想更改設計中的運動，則四個構件就要重新計算，十分不便。而且構件的磨損極易影響運動精度。電機作為動力源，在啟動和停止時容易產生動量沖擊，而且帶動曲柄的轉動需要電機在短時間內具有較大的轉矩，對電機的負荷較大，若改成由液壓系統提供動力，由液壓系統的優點可以看出，液壓系統還是有較大的優勢。1）液壓傳動可以輸出大的推力或大轉矩，可實現低速大噸位運動，這是其它傳動方式所不能比的；2) 液壓傳動能很方便地實現無級調速，調速范圍大，且可在系統運行過程中調速；3) 在相同功率條件下，液壓傳動裝置體積小、重量輕、結構緊湊。液壓元件之間可采用管道連接、或采用集成式

39、連接，其布局、安裝有很大的靈活性，可以構成用其它傳動方式難以組成的復雜系統；4) 液壓傳動能使執行元件的運動十分均勻穩定，可使運動部件換向時無換向沖擊。而且由于其反應速度快，故可實現頻繁換向；5) 操作簡單，調整控制方便，易于實現自動化。特別是和機、電聯合使用時，能方便地實現復雜的自動工作循環； 6) 液壓系統便于實現過載保護，使用安全、可靠。由于各液壓元件中的運動件均在油液中工作，能自行潤滑，故元件的使用壽命長；7) 液壓元件易于實現系列化、標準化和通用化，便于設計、制造、維修和推廣使用。第5章 翻轉平臺的建模與運動仿真5.1 主要零件的三維建模本章主要是通過UG軟件對銅錠質量鑒定翻轉機構進

40、行三維建模的。由于本設計所需繪制的零件結構比較簡單，故在繪制過程中，將所有信息繪制在統一草圖中，草圖相對簡單，和其特征輪廓基本相同，在論文中就不列出了，使用拉伸功能即可完成相關特征建模過程。設計的建模過程，裝配過程以及運動仿真過程在UGNX8.5中完成。1翻轉平臺曲柄的三維建模過程及其模型建模過程：1）新建一模型文件QuBing1 2) 選擇直接草圖，快速進入默認平面(XY平面)進行草圖繪制 3）完成草圖 4）選擇拉伸功能，進行相關設置，生成曲柄特征，見下圖 5）保存文件，退出繪制。圖5-1 曲柄1另一曲柄特征與其完全相同，故不予重復建模操作，在裝配操作時重復加載QuBing2文件即可。2翻轉

41、平臺連桿3的三維建模過程及其模型建模過程：1）新建一模型文件LianGan3 2) 選擇直接草圖，快速進入默認平面進行草圖繪制 3）完成草圖 4）選擇拉伸功能，進行相關設置，生成連桿3特征，見下圖 5）保存文件，退出繪制。圖5-2 連桿33翻轉平臺連桿4的三維建模過程及其模型建模過程：1）新建一模型文件LianGan4 2) 選擇直接草圖，快速進入默認平面進行草圖繪制 3）完成草圖 4）選擇拉伸功能，進行相關設置，生成連桿4特征，見下圖 5）保存文件，退出繪制。圖5-3 連桿44翻轉平臺翻轉板5、6的三維建模過程及其模型建模過程：1）新建一模型文件FanZhuanBan5 2) 選擇直接草圖，

42、快速進入默認平面進行草圖繪制 3）完成草圖 4）選擇拉伸功能，進行相關設置，生成轉板5特征，見下圖 5）保存文件，退出繪制。圖5-4 翻轉板5另一轉板特征與其基本相同，故不予重復建模操作，在裝配操作時重復加載ZhuanBan6文件即可5翻轉平臺的裝備圖裝配過程：1）新建一裝配文件，命名為FanZhuanJiGou 2）加載上述所有建模特征 3）為方便施加裝配約束，放置特征時全部選擇 “選擇原點” 功能。 4）使用“移動組件”功能對個特種進行適當位置調整，方便約束。 5）依次逐個對特征完成裝配約束操作，最后總裝配圖如下：圖5-5 翻轉機構5.2 翻轉機構的運動仿真仿真過程：1）在“開始”處選擇運

43、動仿真，進入運動仿真模塊。 2）將各個特征定義為連桿 3）在正確的位置定義各個旋轉副（本設計涉及的主要是旋轉副） 4）選擇兩個曲柄的旋轉副，各施加驅動 5）新建算例，定義時間和求解步 6）求解 7）選擇需要的數據，進行列表顯示1翻轉平臺左翻轉板5的位移曲線曲柄轉動一定角度，通過連桿將曲柄的角度變化傳遞給翻板，翻板則圍繞其旋轉點進行旋轉，從起始位置到終止位置，位移會出現以最高點。如圖5-6所示，X軸為時間，Y軸為角位移。圖5-6 位移曲線2翻轉平臺左翻轉板5的速度曲線曲柄轉動一定角度，通過連桿將曲柄的角度變化傳遞給翻板，翻板則圍繞其旋轉點進行旋轉，從起始位置到終止位置，速度呈先加速后減速的趨勢。

44、如圖5-7所示，X軸為時間，Y軸為角速度。圖5-7 速度曲線3翻轉平臺左翻轉板5的加速度曲線曲柄轉動一定角度，通過連桿將曲柄的角度變化傳遞給翻板，翻板則圍繞其旋轉點進行旋轉，從起始位置到終止位置，加速度呈先加速后減速的趨勢。如圖5-7所示，X軸為時間，Y軸為角加速度。圖5-8 加速度曲線第6章 總結6.1 全文總結隨著當今社會不斷地快速發展進步，經濟逐漸的日益強盛，對于高效節能的呼吁也越來越強烈，以往的銅錠質量鑒定翻轉機構要么很復雜、操作不易、成本較高、工作原理不盡人意，要么直接用極為簡單的吊車來進行翻轉，沒有效率。本文對翻轉機構提出了自己的方案。本文主要開展了以下工作：1、對于市場進行的調研，在設計方案還未確定時，對市場進行充分調查，深入到當地的銅業企業中，近距離觀察正應用于工廠中的翻轉機構，了解其優缺點并記錄下來。2、資通過査閱大量文獻資料最終確定設計的方案通過網絡資源以及圖書館中的館藏來了解和分析銅錠