圓柱電池滾槽機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

本科論文目錄TOC\o"1-2"\h\u8017摘要 323254Abstract 4270821引言 5194811.1課題來(lái)源與研究背景 5155111.2鋰電池技術(shù)概述 556451.3國(guó)內(nèi)外鋰電池裝備行業(yè)發(fā)展概況 7300251.4我國(guó)鋰電池裝備行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 839471.5圓柱電池滾槽機(jī)研究現(xiàn)狀 8270022圓柱形鋰電池滾槽的滾槽工藝及設(shè)計(jì)要求 11128242.1鋰離子電池結(jié)構(gòu)介紹 1190312.2圓柱形鋰離子電池的生產(chǎn)工藝流程 13164652.3鋰電池外殼體滾槽工藝分析 14251862.4滾槽機(jī)的設(shè)計(jì)原則與技術(shù)要求 16286272.5滾槽機(jī)的總體方案 17132343圓柱形鋰電池滾槽機(jī)的組成與工作原理 21299303.1圓柱形鋰電池滾槽機(jī)組成部分 21167643.2滾槽部件工作原理 2242303.3進(jìn)料部件工作原理 2653353.4出料部件工作原理 27175424主動(dòng)部件的選型計(jì)算 2932684.1圓柱形鋰電池滾槽機(jī)電機(jī)的選型計(jì)算 29180734.2鋰電池滾槽機(jī)減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型計(jì)算 31225604.3鋰電池滾槽機(jī)聯(lián)軸器的選型計(jì)算 35170014.4鋰電池滾槽機(jī)軸承的選型計(jì)算 3621285結(jié)論 3828057參考文獻(xiàn) 3923718致謝 40摘要目前市場(chǎng)上主要有兩種類型電池，一種是不常見的鎳氫電池，另一種是應(yīng)用廣泛的鋰電池。鋰電池的特點(diǎn)有很多，比如質(zhì)量輕、占用空間小、不會(huì)污染環(huán)境、含能量較高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等，應(yīng)用較鎳氫電池廣泛的多。正因?yàn)槠鋺?yīng)用的廣泛性，被認(rèn)為是未來(lái)的發(fā)展方向。鋰電池在被發(fā)明出來(lái)以后，在很多電器中得到了應(yīng)用，比如遙控器，無(wú)線鼠標(biāo)，手機(jī)，電動(dòng)車等。鋰離子電池在被使用時(shí),一般由一個(gè)或多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)在一起,對(duì)單個(gè)電池的一致性有很高的要求。在電池體積一定的情況下，電池殼體越薄，電池所含的能量就越高，電芯在電池殼體中所占的體積就越大，放電就越多。同時(shí)，電池殼體越薄，電池本身的抗腐蝕能力就越低，安全性就不能得到保障，容易出現(xiàn)漏電漏液的安全性問題。在對(duì)殼體進(jìn)行滾槽加工的時(shí)候，更容易出現(xiàn)滾破殼體，提高廢品率?；谶@一現(xiàn)象，論文對(duì)電池殼體的材料、尺寸等方面進(jìn)行分析，借鑒國(guó)外鋰電裝備發(fā)達(dá)國(guó)家的制造經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電池及滾槽機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，在保證電池殼體完整的情況下，提高生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞：滾槽；滾刀；圓柱形鋰電池；

AbstractTherearetwomaintypesofbatteriesonthemarketatpresent,itisnotacommonnickelmetalhydridebatteries,theotherisawidelyusedthecharacteristicsoflithium-ionbatterylithiumbatteryhasalotof,suchaslightweightsmallfootprintwillnotpollutetheenvironmentwithhighenergylongcyclelife,etc,nickelmetalhydridebatteriesusedmoreextensiveapplicationbecauseofitsuniversality,isconsideredtobethedevelopmentdirectionofthefuture.Automaticallysincethecommercialization,lithiumbatteryconstantlybranchingout,alreadyinportableappliancessuchaslaptopcamerawidelyusedlithiumbatteriesusedinmobilecommunications,usuallycomposedofmorethanmonomerbatterystringsinparallel,ofmonomerbatteryshouldhavegoodconsistencywiththeelectricapplianceofthedemandishigherandhigher,theenergydensityofbatteriesmakesthebatteryshellismoreandmorethin,inordertoincreasethevolumeofthebatteries,butreducesthecorrosionresistance,Reducesafetyperformanceintheprocessofrollgroove,thebatterycanoccureasilyslashedphenomenon,therefore,thepaperanalysisthesteelshellmaterialoflithium-ionbatteriessizeandchannelingrequirements,relatedequipmentresearchanddevelopmentexperience,athomeandabroadforreference,theinstitutionofcylindricallithium-ionbatterychannelingmachineresearch,toensurethequalityofbatterychanneling,increaseproductionefficiencyKeywords:powersystem;voltage;stability;load;randomperturbation

1引言1.1課題來(lái)源與研究背景隨著全世界越來(lái)越重視可再生能源與清潔能源的開發(fā)與利用，鋰電池逐漸浮現(xiàn)在我們面前。鋰電池因?yàn)槠滟|(zhì)量輕、占用空間小、不會(huì)污染環(huán)境、含能量較高、循環(huán)壽命長(zhǎng)，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，世界各國(guó)普遍認(rèn)為鋰電池有望成為21世紀(jì)的候選動(dòng)力能源之一，陸續(xù)加強(qiáng)了鋰電池關(guān)鍵技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用REF_Ref7895\n\h[1]。鋰電池在被發(fā)明出來(lái)以后，在很多電器中得到了應(yīng)用，比如遙控器，無(wú)線鼠標(biāo)，手機(jī)，電動(dòng)車等。鋰電池產(chǎn)業(yè)的崛起，不但給鋰電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的機(jī)遇，同時(shí)也給鋰電池設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。原因大概概括為兩點(diǎn)：一是鋰電池市場(chǎng)因應(yīng)用范圍前景廣闊；二是由于核心技術(shù)與裝備的缺乏，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也異常激烈。隨著鋰電池需求的增大，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求越來(lái)越高，我國(guó)鋰電池裝備制造業(yè)急需高性能的鋰電池生產(chǎn)設(shè)備。由于未掌握核心技術(shù),以及企業(yè)規(guī)模較小,使得我國(guó)鋰電池生產(chǎn)的自動(dòng)化程度并不高REF_Ref9695\n\h[2]。目前，我國(guó)鋰電池裝備制造業(yè)缺少鋰電池的核心技術(shù)和創(chuàng)新型鋰電池生產(chǎn)設(shè)備，由于國(guó)外鋰電行業(yè)先進(jìn)國(guó)家在核心技術(shù)與核心裝備的限制，我國(guó)鋰電設(shè)備的研發(fā)之路舉步維艱。1.2鋰電池技術(shù)概述電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置REF_Ref9842\n\h[3]。先是伏特發(fā)明了電池，接著開啟了人類使用電能的新時(shí)代。法國(guó)科學(xué)家普朗特在1895年發(fā)明了全世界第一塊可以充電的電池；堿性鋅錳干電池在1950年左右被研發(fā)；燃料電池在1960年左右被研發(fā)；鋰電池在1970年左右被研發(fā)。因?yàn)槎武囯姵卦诋?dāng)時(shí)存在安全性問題，盡管被初步運(yùn)用，但并未被廣泛使用，所以停止發(fā)展。之后，日本SONY公司在1991年研發(fā)出全世界第一塊可充電的鋰電池。鋰電池的研發(fā)成功，開啟了蓄電池的新時(shí)代REF_Ref9842\n\h[3]。普通電池的工作原理是“氧化還原反應(yīng)”，而鋰電池除此之外,還應(yīng)用了“嵌入脫嵌反應(yīng)”模型REF_Ref11305\n\h[4]。在用電時(shí)，因?yàn)檎龢O與負(fù)極之間的電動(dòng)勢(shì)存在差別，鋰離子從負(fù)極通過隔膜進(jìn)入正極，在得到電子后，它從離子變?yōu)樵?，電子從?fù)極出發(fā)由外電路進(jìn)入正極；充電時(shí)，鋰原子在正極失去電子，再?gòu)恼龢O穿過隔膜進(jìn)入負(fù)極。由于此過程中,電極材料晶體結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化,且具有可逆性,這使得鋰電池具有了充放電的高循環(huán)性REF_Ref11305\n\h[4]。圖1.1所示為鋰電池工作原理圖。圖1.1鋰電池工作原理圖一般情況下,鋰離子電池的生產(chǎn)工藝由四部分組成，分別是制漿、涂膜、裝配和化成，整個(gè)流程的主要內(nèi)容如圖1.2示。圖1.2鋰電池生產(chǎn)工藝流程圖鋰離子電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，按極片的裝配方式可以分為兩種，分別是疊片式和卷繞式。疊片式生產(chǎn)工藝如圖1.3右面所示，其特點(diǎn)為一個(gè)極組內(nèi)的正極為多片，負(fù)極為多片，負(fù)極比正極多一片，隔膜為一張；每層極片均有一個(gè)極耳，是卷繞型極耳的兩倍。鋰電池卷繞生產(chǎn)工藝原理如圖1.3左面所示，其特點(diǎn)為一個(gè)極組內(nèi)的正極為一片，負(fù)極為一片，隔膜為兩片；繼而在極組的一側(cè)，每卷繞一圈產(chǎn)生一個(gè)極耳。圖1.3鋰電池的疊片及卷繞生產(chǎn)工藝原理圖1.3國(guó)內(nèi)外鋰電池裝備行業(yè)發(fā)展概況鋰離子被發(fā)明問世以后，發(fā)展速度令人驚訝，幾年之間遍布各行各業(yè)。日常生活中，到處都有著它的影子。隨著它在各個(gè)領(lǐng)域的生根發(fā)芽，不斷推動(dòng)著人類科技向前發(fā)展以滿足人們的生活需要。隨著近幾十年來(lái)各行各業(yè)新技術(shù)的發(fā)展，尤其是電子行業(yè)的快速發(fā)展，使鋰離子電池實(shí)現(xiàn)了商品化。各行各業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)代裝備生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展互相推動(dòng)。日本是鋰離子電池制造大國(guó)，擁有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與機(jī)械設(shè)備。我國(guó)的鋰電池制造業(yè)雖然不能與日本之間一較高下，但是為了縮小差距，國(guó)家與各級(jí)政府都在大力支持，培養(yǎng)鋰電池行業(yè)人才，鼓勵(lì)機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)研發(fā)鋰電池設(shè)備。經(jīng)過幾千個(gè)日日夜夜的奮斗，我國(guó)在鋰電池制造上躍居世界第二。1994年我國(guó)才開始研究和生產(chǎn)鋰電池制造裝備，大概經(jīng)歷了四個(gè)階段才走到今天：第一階段，組建團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦研究室，研制中試生產(chǎn)設(shè)備；第二階段，擴(kuò)大研究范圍，逐漸開始進(jìn)行批量生產(chǎn)，升級(jí)現(xiàn)有設(shè)備；第三階段，擴(kuò)大批量生產(chǎn)的規(guī)模；2007年到2009年，鋰電池裝備的生產(chǎn)和研發(fā)再繼續(xù)擴(kuò)大估摸的同時(shí)，向國(guó)際水平邁進(jìn)。值得我們可喜可賀，令我們引以為傲的是，我國(guó)的鋰電池制造史從一片空白，逐漸發(fā)展到今天的幾百家企業(yè)，從一無(wú)所有到現(xiàn)在近乎百分百的國(guó)產(chǎn)化，在一定程度上替代了進(jìn)口產(chǎn)品。這說(shuō)明終有一天我們也可以成為鋰電池行業(yè)的領(lǐng)頭羊。1.4我國(guó)鋰電池裝備行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)作為二十一世紀(jì)最被看好的可再生能源之一，鋰電池在全世界范圍廣泛使用，成為能源產(chǎn)業(yè)中一顆冉冉升起的新星。不但給鋰電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的機(jī)遇，同時(shí)也給鋰電池設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)：機(jī)遇在于鋰電池市場(chǎng)因應(yīng)用范圍前景廣闊；挑戰(zhàn)在于核心技術(shù)與高精度裝備的研發(fā)速度有待升級(jí)。二者相互推動(dòng)才可以跟得上人類的需求。核心技術(shù)與高精度裝備推動(dòng)彼此發(fā)展鋰電池的一致性是鋰電池組功率的關(guān)鍵，想要生產(chǎn)出一致性較好的鋰電池，必須升級(jí)現(xiàn)階段的鋰電設(shè)備。同時(shí)，發(fā)展鋰電池的核心技術(shù)，推動(dòng)高精度設(shè)備的更新迭代。設(shè)備精度越高，產(chǎn)品質(zhì)量越好。(2)高精度設(shè)備帶來(lái)高一致性產(chǎn)品鋰電池工藝流程，核心技術(shù)和發(fā)展速度與設(shè)備生產(chǎn)工藝性能設(shè)計(jì)息息相關(guān)，想加快鋰電生產(chǎn)設(shè)備行業(yè)的發(fā)展速度，就要把鋰電池工藝流程，工藝參數(shù)融入到鋰電設(shè)備的設(shè)計(jì)中去，使設(shè)備具有獨(dú)特的工藝技術(shù)，成為專門生產(chǎn)高精度設(shè)備的專用設(shè)備。(3)動(dòng)力鋰電池的市場(chǎng)擴(kuò)大占比混合動(dòng)力車逐漸成為新時(shí)代的代步工具。隨著代步工具走進(jìn)千家萬(wàn)戶，動(dòng)力鋰電池水漲船高，安全性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，提高動(dòng)力鋰電池的穩(wěn)定性和精度是當(dāng)前最主要的問題。1.5圓柱電池滾槽機(jī)研究現(xiàn)狀電芯制作又分為分條、焊接、卷繞、電芯測(cè)試、烘干、滾槽、焊接等工序，各工序?qū)庸ぞ?、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品一致性、生產(chǎn)穩(wěn)定性等有著較高的要求，主要包括自動(dòng)裁切機(jī)、正負(fù)極片分條機(jī)、智能型超聲波極耳焊接機(jī)、卷繞機(jī)、萬(wàn)用表、干燥機(jī)、圓柱電池滾槽機(jī)、電焊機(jī)等。電芯制作的一道重要工序是滾槽。鄭育英發(fā)現(xiàn)滾刀尺寸和滾槽時(shí)電池殼體與滾刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是影響滾槽質(zhì)量的主要原因。將滾刀角度由18°調(diào)至10°，優(yōu)化上下凸輪送料曲線,提高了輥槽質(zhì)量,使槽口臺(tái)階面形狀更理想,更適合穩(wěn)定電芯,輥槽工序成品率提高到99%以上REF_Ref9695\n\h[2]。對(duì)他的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行深度分析，可以得到滾刀的形狀和尺寸是影響滾槽工藝的關(guān)鍵，合適的進(jìn)給量能加工出更加完美的滾槽。同時(shí)，滾刀的進(jìn)給改變了材料的變形，由于塑性變形，可能導(dǎo)致滾槽內(nèi)徑過小等問題，對(duì)電池的一致性和功率較為不利。接下來(lái)介紹幾種國(guó)內(nèi)常見的滾槽機(jī)。圖1.4是圓柱電池半自動(dòng)臥式滾槽機(jī)，該設(shè)備的生產(chǎn)速度不理想，故障率及廢品率較高。圖1.4半自動(dòng)臥式圓柱電池滾槽機(jī)展示圖圖1.5是立式圓柱電池滾槽機(jī)，相對(duì)于上一個(gè)滾槽機(jī)該設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于工作時(shí)，電池以組為單位進(jìn)行自動(dòng)滾槽，完成滾槽后，下一組電池推進(jìn)擠走已完成滾槽的電池，工作效率提升。圖1.5立式圓柱電池滾槽機(jī)展示圖圖1.6是全自動(dòng)圓柱電池滾槽機(jī)，在進(jìn)行圓柱形電池的滾槽工藝時(shí)，機(jī)器采用PCL與機(jī)械凸輪組合，觸摸屏操作與顯示，工序參數(shù)設(shè)置與操作方便。但與日韓的先進(jìn)水平相比，還存在總體水平不高、產(chǎn)品更新速度慢、檔次普遍較低等差距。圖1.6全自動(dòng)圓柱電池滾槽機(jī)展示圖2圓柱形鋰電池滾槽的滾槽工藝及設(shè)計(jì)要求2.1鋰離子電池結(jié)構(gòu)介紹鋰離子電池是一種理想的移動(dòng)電源REF_Ref22411\n\h[16]。鋰電池的特點(diǎn)有很多，比如質(zhì)量輕、占用空間小、不會(huì)污染環(huán)境、含能量較高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等，在被發(fā)明出來(lái)以后，在很多電器中得到了應(yīng)用，比如遙控器，無(wú)線鼠標(biāo)，手機(jī)，電動(dòng)車等，后來(lái)發(fā)展到電動(dòng)汽車中，在汽車行業(yè)和能源行業(yè)廣泛應(yīng)用。市場(chǎng)上有三種鋰電池：第一種是圓柱形鋰電池；第二種是方形鋰電池；第三種是紐扣形鋰電池。圖2.1所示為圓柱形鋰離子電池。鋰離子電池因?yàn)榭梢苑磸?fù)充電，化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定從圓柱形鋰電池中脫穎而出。因?yàn)槠渚哂薪?jīng)濟(jì)適用，安全可靠的特點(diǎn)，成為人們常用的一種類型電池。鋰電池最早采用的結(jié)構(gòu)是液態(tài)鋰離子電池。側(cè)面的圓形結(jié)構(gòu)可以分散壓力，在被擠壓的情況下，由于壓力被分散，所以提高了電池的安全性。因?yàn)閳A柱形鋰電池極片的卷繞比較容易，批量生產(chǎn)更簡(jiǎn)單，所以容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本REF_Ref9695\n\h[2]。目前惠普筆記本電腦采用由多只單體電池串、并聯(lián)組成的電池組，如圖2.2所示。圖2.1圓柱形鋰電池結(jié)構(gòu)圖圖2.2惠普筆記本內(nèi)部電池展示圖方形鋰離子電池在以智能手機(jī)為代表的移動(dòng)電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。圖2.3所示為方形鋰離子電池。圖2.3方形鋰離子電池展示圖紐扣形鋰離子電池多用于電子手表中，容量較小。圖2.4所示為紐扣形鋰離子電池。圖2.4紐扣鋰電池展示圖以圖2.4的紐扣型鋰電池為例，前兩個(gè)字母Li代表電池的電極材料，R表示該電池的形狀，20代表該紐扣電池的直徑是20mm，32表示以該紐扣電池厚度（高）3.2mm。2.2圓柱形鋰離子電池的生產(chǎn)工藝流程鋰電池電芯有卷繞式和疊片式兩種生產(chǎn)工藝。為了使生產(chǎn)效率與生產(chǎn)效益最大化，經(jīng)過比較后選用卷繞式生產(chǎn)工藝。其工藝流程如圖2.6所示，生產(chǎn)工藝分為前段工藝，后段工藝，篩選工藝三部分。圖2.6鋰電池生產(chǎn)工藝流程圖前段工藝包括合漿、涂布、輥壓、分切、制片、卷繞、入殼、底焊、滾槽、烘烤等工序。鋰離子電池電芯制作主要包括橫切、分條、焊接、卷繞、電芯測(cè)試、烘干、滾槽、點(diǎn)焊等。成型封裝主要在手套箱內(nèi)注液進(jìn)行靜置封裝。大致流程是，把相關(guān)物品放入箱內(nèi)，接著向殼中注液，然后安靜放置，最后封裝。后段工藝包括注液、焊接、封口、清洗、套膜等工序。最后是篩選工藝，包括活化、化成、陳化、分選、分容等工序。2.3鋰電池外殼體滾槽工藝分析筆記本電腦電池殼一般采用工程塑料，汽車電瓶的外殼一般采用合成樹脂，常見的圓柱形鋰電池殼體采用鋁合金材料。圖2.7展示的是圓柱形鋰電池外殼體的滾槽工藝原理。圖2.7圓柱形鋰電池外殼體的滾槽工藝原理圖如圖，上定位機(jī)構(gòu)和下定位機(jī)構(gòu)對(duì)電池殼體進(jìn)行夾持，固定好滾槽部件后，以一定速度自轉(zhuǎn)。接著，滾刀在程序的控制下，逐漸靠近電池殼體，做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滾槽。在滾槽過程中，滾刀可以繞著自身滾軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此提高滾刀使用壽命。電池殼體在外力的作用下，與滾刀接觸，經(jīng)過擠壓使電池殼體變形，隨著電池殼體的旋轉(zhuǎn)與滾刀的旋轉(zhuǎn)，形成所謂的滾槽。封裝時(shí)，密封圈與滾槽緊密接觸，隔絕空氣。不但防止電池內(nèi)化學(xué)物質(zhì)與外部發(fā)生反應(yīng)，還可以防止電解液泄漏。內(nèi)圓弧與電芯緊密貼合，保護(hù)電芯因振動(dòng)引起的損壞。滾槽時(shí)，電池殼體發(fā)生塑性變形，因?yàn)殡姵貧んw本身就存在薄厚誤差，各點(diǎn)滾槽后拉伸率也不同，使得電池殼體越來(lái)越薄，如果發(fā)生割破電池殼體的意外，電解液也會(huì)隨之流出，產(chǎn)生安全隱患的同時(shí)也影響電池的使用壽命。根據(jù)圓柱形鋰電池外殼體的滾槽原理，可以繪制出如圖2.8所示的電池殼體在滾槽過程中與滾刀的位置關(guān)系。圖中：X為滾刀進(jìn)刀量，r為滾刀圓弧半徑，為滾刀圓弧中心線與半徑的夾角，S為滾刀與殼體接觸弧長(zhǎng)的一半，H為弧長(zhǎng)S在滾刀中心線上的投影高度，▲L為電池殼體軸向的進(jìn)給量。圖2.8電池殼體與滾刀的相對(duì)位置關(guān)系示意圖由圖2.8可得經(jīng)變換可得：式中進(jìn)刀量X的取值范圍在0~0.45mm之間。2.4滾槽機(jī)的設(shè)計(jì)原則與技術(shù)要求2.4.1設(shè)計(jì)原則圓柱形鋰電池滾槽機(jī)對(duì)組成電池組的單體電池一致性有較高的要求，為保證生產(chǎn)需求，滾槽機(jī)還要保證一定的生產(chǎn)效率。考慮到滾槽機(jī)在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品一致性還有較高的要求，所以滾槽機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則：機(jī)器能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)平滑無(wú)沖擊；產(chǎn)品安全可靠，使用壽命長(zhǎng)；易于維修，易損部件較為常見；機(jī)器能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料和自動(dòng)下料；產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性高；機(jī)器的裝配工藝性好，主要零件制造方便。2.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)要求滾槽機(jī)電源：三相380V；電池殼體材料：鋁合金；工作效率：≥40PPM；合格率：≥99%；工作氣壓：0.6~0.8Mpa；功率：0.75KW；設(shè)備重量：70Kg。2.5滾槽機(jī)的總體方案2.5.1滾槽工序方案直線式滾槽機(jī)和旋轉(zhuǎn)式滾槽機(jī)在市場(chǎng)上較為常見，其優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下所述。直線式滾槽機(jī)，待滾槽的零件從一邊以鏈傳動(dòng)或帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)到另一邊，每個(gè)零件之間有固定的間隔，一個(gè)一個(gè)完成電池殼體的滾槽。旋轉(zhuǎn)式滾槽機(jī)，滾槽零件的傳動(dòng)方式與直線式并無(wú)太大差別，特點(diǎn)在于滾槽時(shí)沿著主機(jī)旋轉(zhuǎn)，相對(duì)直線式滾槽機(jī)速度有些緩慢，完成滾槽后從出料部分將待滾槽零件送出。該傳送路線在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)過程中完成對(duì)零件的滾槽工作。為了保證滾槽后的電池殼體一致性較高，采用旋轉(zhuǎn)式滾槽方案，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作連續(xù)且平穩(wěn)，承載能力大，傳動(dòng)精度高。實(shí)現(xiàn)了滾槽工序的分散，提高了滾槽的質(zhì)量，因此選用此方式的滾槽機(jī)傳送設(shè)計(jì)。在綜合對(duì)比過直線式與旋轉(zhuǎn)式的傳動(dòng)線路的優(yōu)缺點(diǎn)，參考國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化電池滾槽機(jī)的設(shè)計(jì)方案，決定采用后者作為滾槽方案，設(shè)計(jì)的方案原理圖，如圖2.9所示。圖2.9旋轉(zhuǎn)式滾槽機(jī)設(shè)計(jì)方案展示圖設(shè)備主要分為三部分，輸料端，出料端以及滾槽。為了不影響工作效率，一共設(shè)置了5個(gè)滾槽部件。待滾槽的電池外殼體從輸料端進(jìn)入，分離后的電池殼體運(yùn)動(dòng)至滾槽部件，完成滾槽。滾槽后的電池殼體繞著轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，由出瓶撥輪將滾槽過的電池殼體撥入出料部件，最后從出料部件離開轉(zhuǎn)盤。2.5.2滾槽部件設(shè)計(jì)方案滾槽部件是滾槽機(jī)的工作部件。在滾槽部件的轉(zhuǎn)盤上均勻分布五套滾槽部件，可以大幅度提高滾槽效率而不用擔(dān)心一致性的問題。滾槽部件主要由如圖2.10中的36個(gè)零件組成。圖2.10滾槽部件工作原理圖下壓頭和上托板夾持待滾槽的電池殼體，待滾槽的電池殼體繞轉(zhuǎn)盤的中心軸旋轉(zhuǎn)；滾刀相對(duì)待滾槽的電池殼體做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，徑向與待滾槽的電池殼體接觸，滾槽過程中，為了延長(zhǎng)滾刀的使用壽命同時(shí)不降低滾槽質(zhì)量，待滾槽的電池殼體自身旋轉(zhuǎn)；上壓座上安裝有由滾刀、滾壓凸輪、滾壓彈簧、滾壓擺臂組成的滾壓組件。滾壓凸輪固定不動(dòng)，滾壓組件隨上壓座繞轉(zhuǎn)盤的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。滾壓彈簧牽拉滾壓凸輪與滾壓軸承緊密貼合，沿著滾壓凸輪的凸輪邊緣，驅(qū)動(dòng)滾刀相對(duì)電池殼體作漸進(jìn)的徑向進(jìn)給滾槽運(yùn)動(dòng)；在工序盤上安裝有由下壓板、下壓頭、下壓軸承、下壓凸輪、下壓導(dǎo)軌、下壓座、下壓彈簧等組成的下壓組件。下壓組件繞主機(jī)中心軸線旋轉(zhuǎn)。下壓凸輪固定，下壓彈簧牽拉下壓軸承，始終與下壓凸輪保持緊密接觸，通過下壓板驅(qū)動(dòng)下壓頭做下行運(yùn)動(dòng)，與上托板一起夾持電池殼體作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；在工序盤上安裝有由上托板、上托彈簧、上托座、上托導(dǎo)軌、上托軸承、上托凸輪等組成的上托組件。上托組件轉(zhuǎn)盤中心軸線旋轉(zhuǎn)。上托凸輪固定，上托彈簧牽拉上托軸承，始終與上托凸輪緊密貼合，通過上托座驅(qū)動(dòng)上托板做上行運(yùn)動(dòng)，與下壓頭一起夾持電池殼體作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；在工序盤上的上壓座中安裝有由側(cè)壓輥、側(cè)壓導(dǎo)軌、側(cè)壓彈黃、側(cè)壓座、側(cè)壓凸輪、側(cè)壓軸承等組成的側(cè)壓組件。側(cè)壓組件繞轉(zhuǎn)盤中心軸線旋轉(zhuǎn)。側(cè)壓凸輪固定，側(cè)壓彈簧牽拉側(cè)壓軸承，始終與側(cè)壓凸輪緊密接觸，驅(qū)動(dòng)側(cè)壓輥?zhàn)鰝?cè)向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，保證電池殼體在滾槽過程中總是與側(cè)向輥緊密接觸，以提供滾槽時(shí)的滾壓支反力。整體傳動(dòng)路線如下所示：公轉(zhuǎn)輸入齒輪—工序盤—下壓座—上托座—滾槽部件繞中心回轉(zhuǎn)軸公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)輸入齒輪—自轉(zhuǎn)齒輪組—（下壓頭/自傳帶輪組—上托板）—下壓頭與上托板共同夾持電池殼體、自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)輸入齒輪—工序盤—下壓座—（滾槽部件繞主機(jī)中心軸線公轉(zhuǎn)/滾壓軸承在滾壓彈簧作用下，與滾壓凸輪緊密接觸—滾刀相對(duì)電池殼體作徑向進(jìn)給滾槽運(yùn)動(dòng)）公轉(zhuǎn)輸入齒輪—工序盤—下壓座—下壓板—下壓凸輪—下壓頭下行，與上托板共同夾持電池殼體公轉(zhuǎn)輸入齒輪—工序盤—上托座—上托凸輪—上托板上行，與下壓頭共同夾持電池殼體公轉(zhuǎn)輸入齒輪—工序盤—下壓座—上壓座—側(cè)壓凸輪—使側(cè)壓輥側(cè)向壓緊電池殼體，提供滾槽時(shí)的支反力

3圓柱形鋰電池滾槽機(jī)的組成與工作原理3.1圓柱形鋰電池滾槽機(jī)組成部分由第二章進(jìn)行的滾槽機(jī)部件設(shè)計(jì)方案與滾槽機(jī)工序設(shè)計(jì)方案，對(duì)機(jī)械的三維進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過三維繪圖軟件完成建模。滾槽機(jī)主要由轉(zhuǎn)盤、進(jìn)料部件、出料部件、滾槽部件等部分組成。由電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過減速器變速，由傳動(dòng)部件使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。具體結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1圓柱形鋰電池滾槽機(jī)外形圖進(jìn)料部件與旋轉(zhuǎn)主機(jī)鏈接，由進(jìn)瓶撥輪完成待滾槽電池殼體的分離工作，逐次將待滾槽電池殼體送入旋轉(zhuǎn)主機(jī)。五個(gè)滾槽部件均勻分布在旋轉(zhuǎn)主機(jī)上，工作時(shí)，滾槽部件繞著旋轉(zhuǎn)主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成待滾槽電池殼體的滾槽工作。完成滾槽的電池殼體由出料部件輸出，進(jìn)入接下來(lái)的電解液注液機(jī)，通過出料撥輪將完成滾槽的電池殼體輸出，然后在傳送機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)下進(jìn)入下一輪加工。為了更好的看到機(jī)器的工作部件細(xì)節(jié)，隱藏滾槽機(jī)的一部分外框架、機(jī)架組件、部分滾槽部件，得到圖3.2的詳細(xì)模型。如此處理，可以更好的了解機(jī)器的結(jié)構(gòu)。從圖中可以看到公轉(zhuǎn)電機(jī)啟動(dòng)后，先由公轉(zhuǎn)減速器減速，然后帶動(dòng)公轉(zhuǎn)輸入齒輪，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行滾槽工作。圖3.2圓柱形鋰電池滾槽機(jī)整機(jī)模型展示圖3.2滾槽部件工作原理滾槽機(jī)由這部分完成對(duì)零件的加工。圖3.3所示是滾槽部件的三維模型，上定位機(jī)構(gòu)和下定位機(jī)構(gòu)對(duì)電池殼體進(jìn)行夾持，固定好滾槽部件后，以一定速度自轉(zhuǎn)。接著，滾刀在程序的控制下，逐漸靠近電池殼體，做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滾槽。在滾槽過程中，滾刀可以繞著自身滾軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此提高滾刀使用壽命。圖3.3滾槽部件三維模型展示圖圖2.10所示的滾槽部件工作原理，上托凸輪驅(qū)動(dòng)上托組件與下壓凸輪驅(qū)動(dòng)下壓組件相向運(yùn)動(dòng)，夾住待滾槽的電池殼體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。將上托凸輪由上托基本凸輪和上托補(bǔ)償凸輪代替，下壓凸輪由下壓基本凸輪和下壓補(bǔ)償凸輪代替，可以減少滾槽時(shí)產(chǎn)生的力量，保證滾槽質(zhì)量。圖3.4所示為下壓組件模型。圖3.4下壓組件模型展示圖下壓組件模型由滾壓軸承、滾壓彈簧、滾壓擺臂、下壓座、滾壓力微調(diào)機(jī)構(gòu)、滾壓位置微調(diào)機(jī)構(gòu)、滾刀、同步轉(zhuǎn)速輸出軸、下壓基本軸承、下壓補(bǔ)償軸承、下壓直線導(dǎo)軌、下壓彈簧、側(cè)壓彈簧、側(cè)壓導(dǎo)軌、側(cè)壓軸承、側(cè)壓輥組成。為了減小因?yàn)殡姵貧んw本身的誤差，對(duì)下壓基本凸輪與下壓補(bǔ)償軸承做一些改變。固定住下壓基本凸輪，由下壓基本軸承做緩沖機(jī)構(gòu)。固定住下壓補(bǔ)償軸承，由下壓補(bǔ)償凸輪做緩沖機(jī)構(gòu)。下壓基本軸承緩沖機(jī)構(gòu)如圖3.5所示，由緩沖彈簧、形成微調(diào)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向柱、凸輪安裝板、下壓補(bǔ)償凸輪組成。下壓補(bǔ)償凸輪緩沖機(jī)構(gòu)由下壓基本軸承、抽成安裝座、緩沖疊彈限位調(diào)整組成。圖3.5下壓基本軸承緩沖機(jī)構(gòu)展示圖圖3.6下壓補(bǔ)償凸輪緩沖機(jī)構(gòu)展示圖上托凸輪驅(qū)動(dòng)的上托組件與下壓凸輪驅(qū)動(dòng)的下壓組件相向運(yùn)動(dòng)，夾住待滾槽的電池殼體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。上托凸輪驅(qū)動(dòng)上托組件上行動(dòng)作，并與下壓組件的下壓頭協(xié)同動(dòng)作，共同夾持電池殼體自轉(zhuǎn)。將上托凸輪由上托基本凸輪和上托補(bǔ)償凸輪代替，以減少滾槽時(shí)產(chǎn)生的力量，保證滾槽質(zhì)量。執(zhí)行機(jī)構(gòu)——上托組件也進(jìn)行一些調(diào)整。圖3.7上托組件模型展示圖上托組件模型如圖3.7所示，由同步轉(zhuǎn)速輸入軸、V型護(hù)具、電池夾具、直線導(dǎo)軌、同步帶輪、上托彈簧、上托補(bǔ)償軸承、上托基本軸承組成。為了減小因?yàn)殡姵貧んw本身的誤差，對(duì)上托基本凸輪與上托補(bǔ)償軸承做一些改變。固定住上托基本凸輪，由上托基本軸承做緩沖機(jī)構(gòu)。固定住上托補(bǔ)償軸承，由上托補(bǔ)償凸輪做緩沖機(jī)構(gòu)。上托補(bǔ)償凸輪緩沖機(jī)構(gòu)如圖3.8所示，由上托補(bǔ)償凸輪、凸輪安裝板、行程微調(diào)機(jī)構(gòu)、緩沖彈簧、導(dǎo)向柱組成。圖3.8上托補(bǔ)償凸輪緩沖機(jī)構(gòu)展示圖電池殼體滾槽采用旋轉(zhuǎn)漸進(jìn)滾槽方式，圖3.9為滾壓凸輪組件模型圖。滾壓凸輪固定不動(dòng)，下壓座圍繞旋轉(zhuǎn)主機(jī)的中心軸線旋轉(zhuǎn)REF_Ref22411\n\h[16]。滾壓彈簧牽引，使?jié)L壓凸輪與滾壓軸承緊密接觸，驅(qū)動(dòng)滾刀與電池殼體徑向做相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，使才滾槽部件完成加工。滾刀在滾槽過程中自轉(zhuǎn)，可以延長(zhǎng)使用壽命。為了對(duì)不同型號(hào)的電池殼體進(jìn)行加工，滾刀的上下位置可以用螺旋千分尺對(duì)位置微調(diào)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了保證滾槽質(zhì)量，調(diào)整滾槽力的大小，滾壓軸承的位置可以用螺旋千分尺對(duì)力微調(diào)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖3.9滾壓凸輪組件模型展示圖滾壓凸輪組件模型由滾壓凸輪、滾壓軸承、滾壓擺臂、位置微調(diào)機(jī)構(gòu)、下壓座、滾刀、滾壓彈簧、力微調(diào)機(jī)構(gòu)、下壓頭、側(cè)壓輥組成。電池殼體在滾刀滾槽時(shí)力的作用下，沿著滾刀產(chǎn)生位移。測(cè)壓凸輪組件的設(shè)計(jì)可以避免電池殼體的位移。如圖3.10所示，側(cè)壓彈簧作用與測(cè)壓凸輪組件，使其與側(cè)壓凸輪緊密貼合，推動(dòng)側(cè)壓輥防止電池殼體位移。緩沖疊彈簧等緩沖裝置的設(shè)計(jì)，可以減小因?yàn)殡姵貧んw本身的誤差，從而保證滾槽工作的順利進(jìn)行。圖3.10側(cè)壓凸輪組件模型展示圖測(cè)壓凸輪組件模型由下壓座、側(cè)壓彈簧、滾刀、測(cè)壓輥、直線導(dǎo)軌、緩沖疊彈簧、側(cè)壓軸承座、限位調(diào)整、側(cè)壓軸承組成。3.3進(jìn)料部件工作原理進(jìn)瓶撥輪組件與進(jìn)料部件相連，待滾槽的電池殼體由導(dǎo)向板進(jìn)入進(jìn)料部件，在輸送平帶上運(yùn)動(dòng)，光電傳感器控制分位撥桿，將電池殼體撥入進(jìn)料導(dǎo)板，撥輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)，將進(jìn)入進(jìn)料導(dǎo)板的待滾槽電池殼體輸送到轉(zhuǎn)盤。圖3.11為模型展示圖。圖3.11進(jìn)料部件與進(jìn)瓶撥輪組件的組合模型展示圖圖3.12為該機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理圖。圖3.12進(jìn)料部件與進(jìn)瓶撥輪的傳動(dòng)原理圖Y100L-6型電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)料部件工作，通過輸送平帶將前道工序輸送來(lái)的電池殼體送往進(jìn)瓶撥輪。電池殼體固定在定位座上，經(jīng)過光電傳感器，引起電信號(hào)驅(qū)動(dòng)分位氣缸工作，由分位撥桿將待滾槽的電池殼體撥入進(jìn)料撥輪，再由進(jìn)料撥輪將電池殼體輸送至滾槽機(jī)主機(jī)。進(jìn)瓶撥輪的輸入齒輪與旋轉(zhuǎn)主機(jī)的公轉(zhuǎn)輸入齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)滾槽部件順序的輸入。3.4出料部件工作原理出瓶撥輪組件與出料部件相連，已滾槽的電池殼體由導(dǎo)向板離開出料部件，在輸送平帶上運(yùn)動(dòng)通過光電傳感器，電池殼體進(jìn)入出料導(dǎo)板，出料轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，將進(jìn)入出料導(dǎo)板的已滾槽電池殼體輸送到下一道工序。圖3.13為模型展示圖。圖3.13出料部件與出瓶料盤部件的組合模型展示圖圖3.14為該機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理圖。圖3.14出料部件與出瓶料盤的傳動(dòng)原理圖Y100L-6型電機(jī)驅(qū)動(dòng)出料部件工作，通過輸送平帶將已滾槽的電池殼體送往出料轉(zhuǎn)盤。電池殼體固定在定位座上，經(jīng)過光電傳感器，將已滾槽的電池殼體送入后道工序進(jìn)行注液。4主動(dòng)部件的選型計(jì)算4.1圓柱形鋰電池滾槽機(jī)電機(jī)的選型計(jì)算“假定技術(shù)與條件說(shuō)明：傳動(dòng)裝置的使用壽命預(yù)定為8年，每年按280天計(jì)算，每天12小時(shí)計(jì)算；工作情況：?jiǎn)雾?xiàng)運(yùn)輸，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境溫度不超過35攝氏度；電動(dòng)機(jī)的電源為三相交流電，電壓為380/220伏；運(yùn)動(dòng)要求:輸送帶運(yùn)動(dòng)速度誤差不超過5%?！盧EF_Ref23224\n\h[17]4.1.1電機(jī)的選型（1）按工作需求和條件，選用Y型三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-24，機(jī)械傳動(dòng)效率的概略值（3）卷筒所需功率（4）卷筒軸工作轉(zhuǎn)速取v帶傳動(dòng)比范圍機(jī)械傳動(dòng)比總傳動(dòng)比轉(zhuǎn)速可選范圍為符合范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min和1500r/min。根據(jù)電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)速，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。綜合考慮，選用的電機(jī)型號(hào)為Y100L-6，P額=1.5kW，總傳動(dòng)比4.1.2傳動(dòng)比分配電動(dòng)機(jī)至卷筒安排了v帶傳動(dòng)和閉式齒輪傳動(dòng)二級(jí)傳動(dòng)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦值取則4.1.3計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（1）電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)矩減速器高速軸減速器低速軸卷筒軸圖4.1Y100L-6型三相異步電動(dòng)機(jī)展示圖表4.1電機(jī)參數(shù)表型號(hào)Y100L-6級(jí)數(shù)2額定功率1.5kW額定轉(zhuǎn)速940rad/min額定電壓——效率77.5%溫度35℃電機(jī)重量36Kg4.2鋰電池滾槽機(jī)減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型計(jì)算根據(jù)電機(jī)的選型得到的數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過驗(yàn)算調(diào)整后各參數(shù)齒輪傳動(dòng)高速軸齒輪傳動(dòng)低速軸齒輪傳動(dòng)低速軸轉(zhuǎn)矩4.2.1減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪的材料因?yàn)閭鬟f平穩(wěn)，功率不大，故齒輪齒面選軟齒面，由《機(jī)械基礎(chǔ)》表15-5得，小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220HBW，大齒輪選45鋼正火，硬度為170HBW.精度等級(jí)8級(jí)REF_Ref23224\w\h[17]。根據(jù)《機(jī)械基礎(chǔ)》中圖15-27知：由圖15-28知：由表15-10知：故 ?。唬?）強(qiáng)度計(jì)算因?yàn)閮升X輪都是軟齒面，故應(yīng)根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件計(jì)算齒輪分度圓直徑：齒數(shù)比將數(shù)值代入公式（3）確定模數(shù)和齒數(shù)（4）確定實(shí)際中心距（5）確定齒輪寬度大齒輪取將小齒輪的齒寬在圓整后基礎(chǔ)上加寬5~10mm取b1=30mm（6）驗(yàn)算齒輪的抗彎強(qiáng)度查表15-9得大小齒輪的齒數(shù)和材料不同，應(yīng)該分別驗(yàn)算大小齒輪的抗彎強(qiáng)度（7）大小齒輪幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：全齒高：驗(yàn)算圓周速度由《機(jī)械基礎(chǔ)》中表15-4知，8級(jí)精度合適。4.2.2減速器的選型計(jì)算根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用ZDY型軟齒面圓柱齒輪減速器REF_Ref23410\w\h[18]。（1）選用減速器的公稱輸入功率按減速器的機(jī)械強(qiáng)度功率表選取，要計(jì)入工況系數(shù)，還要考慮安全系數(shù)。帶式傳動(dòng)機(jī)負(fù)荷為均勻載荷，減速器失效會(huì)引起生產(chǎn)線停產(chǎn)。查表15-2-8、表15-2-9得=1.0，=1.5，機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算功率為式中—機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算功率，kW；—負(fù)載功率，kW；—工況系數(shù)，見表15-2-8；—安全系數(shù)，見表15-2-9；—減速器工稱輸入功率，見表15-2-4~表15-2-6。按i=3.48及=940r/min接近公稱轉(zhuǎn)速1000r/min,查表15-2-5；ZDY80，i=3.48,=1000r/min,=14kW。當(dāng)=940r/min時(shí)，折算公稱功率，可以選用ZDY180減速器。（2）校核熱平衡許用功率校核熱功率能否通過。要計(jì)入系數(shù)，、、應(yīng)滿足式中—計(jì)算熱功率，kW；—減速器熱功率，無(wú)冷卻裝置為，有冷卻裝置為；—系數(shù)，查表15-2-10~15-2-12。查表15-2-10~表15-2-12得=1.31，=0.86（每天工作16小時(shí)）、=1.25（=1.717/13.16=0.13=13%≤40%）查表15-2-7：ZDY80，=13kW,,采用盤狀管冷卻時(shí)，=48kW,。因此可以選定：ZDY80-3.55-I減速器，如圖4.2。圖4.2ZDY80-3.55-I減速器展示圖4.3鋰電池滾槽機(jī)聯(lián)軸器的選型計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)需要，選用凸緣聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，式中T—理論轉(zhuǎn)矩，N·m—驅(qū)動(dòng)功率，kWn—工作轉(zhuǎn)速，r/min—?jiǎng)恿C(jī)系數(shù)：電動(dòng)機(jī)、透平機(jī)，=1.0；四缸及四杠以上內(nèi)燃機(jī)，=1.2；二杠內(nèi)燃機(jī)，=1.4；單缸內(nèi)燃機(jī)，=1.6K—工況系數(shù)，見表6-2-2—啟動(dòng)系數(shù)：值與啟動(dòng)頻率f有關(guān)；f=≤120次/h時(shí)，=1.00；f=≥120~240次/h時(shí)=1.3；＞240次/h時(shí)，由制造廠確定；—溫度系數(shù)，見表6-2-3—公稱轉(zhuǎn)矩，N·m，見各聯(lián)軸器基本參數(shù)表由查表得工況系數(shù)取2.25，溫度系數(shù)取1.0。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入公式得由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-2-8，選用GY3型凸緣聯(lián)軸器。圖4.2GY型—基本型展示圖主動(dòng)端：Y型軸孔、A型鍵槽，d=28,L=62從動(dòng)端：型軸孔、A型鍵槽，d=28,L=44。標(biāo)記為：GY3聯(lián)軸器GB/T5843-20034.4鋰電池滾槽機(jī)軸承的選型計(jì)算由于滾槽機(jī)需要一個(gè)平穩(wěn)的平臺(tái)且軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故不能選用深溝滾子軸承，且軸承受力不大，轉(zhuǎn)速也較低，還要便于裝拆，故可選用圓錐滾子軸承，且可選取外徑較小的以使空間更緊湊和降低成本REF_Ref23410\n\h[18]。選用一套型號(hào)30209圓錐滾子軸承。徑向當(dāng)量動(dòng)載荷：當(dāng)當(dāng)徑向當(dāng)量靜載荷：若取附加軸向力最小徑向載荷圖4.3圓錐滾子軸承展示圖軸承的主要參數(shù):d=28m，D=45mm，T=12mm，C=9mm，B=19mm，r=0.3mm，=0.3mm,a=9.0。結(jié)論圓柱形鋰離子電池在生活中非常常見。目前，我國(guó)大部分鋰電池生產(chǎn)設(shè)備采用半自動(dòng)化滾槽機(jī)，生產(chǎn)效率相對(duì)較低，產(chǎn)品質(zhì)量稍有欠缺。論文對(duì)圓柱形鋰電池滾槽機(jī)研究結(jié)果如下：對(duì)圓柱形鋰離子電池滾槽機(jī)的生產(chǎn)工藝、工藝原理進(jìn)行分析，研究國(guó)內(nèi)外行業(yè)發(fā)展以及國(guó)內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)后，覺得鋰電池設(shè)備還有待升級(jí)，市場(chǎng)前景非常不錯(cuò)。了解到鋰電池的電池結(jié)構(gòu)，對(duì)鋰電池的生產(chǎn)工藝流程及工藝進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)了滾槽機(jī)的原則與技術(shù)要求，對(duì)滾槽機(jī)的總體方案也進(jìn)行了簡(jiǎn)述。對(duì)圓柱形鋰離子電池滾槽機(jī)的組成和工作原理進(jìn)行介紹。通過機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、軸承等常用零件進(jìn)行選型計(jì)算和設(shè)計(jì)計(jì)算REF_Ref26134\n\h。參考文獻(xiàn)鄭育英付成波孫明徐前忠.圓柱形鋰離子電池輥槽工藝的改進(jìn)[J].電池,2012(06):50-52.楊振宇何佳兵桂祖平.國(guó)內(nèi)鋰電裝備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J].電子工業(yè)專用設(shè)備,2010(07):34-36.張蒨.關(guān)鍵汽車制造裝備助推汽車工業(yè)快速發(fā)展——記2013中國(guó)汽車制造裝備創(chuàng)新聯(lián)盟理事擴(kuò)大會(huì)議[J].現(xiàn)代零部件,2013(12):31-34.孫小青孫衛(wèi)東王華高毅.微孔濾膜在鋰離子電池隔膜中的應(yīng)用[J].塑料,2003(02):43-47.宋玉潔史瑞祥謝鑫陶思成.純電動(dòng)汽車用鋰離子電池的制造工藝與管控點(diǎn)[J].汽車零部件,2019(03):92-94.蘇寶程.兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器用滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2011(21):143-146.紀(jì)成美.一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)[J].價(jià)值工程,2011(08):66-66.杜增彬高秉峰吳員.電動(dòng)螺旋舉重器設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù),2013(10):46-47.夏琴香明心健劉秀娟王濤梁維亞.鋰離子電池高速自動(dòng)套管設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2019(07):67-72.孫波.漸開線圓柱齒輪的無(wú)公式設(shè)計(jì)[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào),2003(06):70-71.錢良國(guó)郝永超肖亞玲.鋰離子等新型動(dòng)力蓄電池成組應(yīng)用技術(shù)和設(shè)備研究最新進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2009(02):8-17.董立占劉靜云.新型秸稈攪拌機(jī)設(shè)計(jì)[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(04):111-113.王龍飛.卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)主要部件的選型設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2019(05):74-75.高占文.DJL-100型溫室大棚卷簾機(jī)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2015(1):3-3.蔣桂平張政潑賴顯渺胡義華.基于覆膜技術(shù)的片材與薄膜結(jié)合裝置分析計(jì)算設(shè)計(jì)的研究[J].輕工科技,2015(02):50-51.王蘇然.圓柱鋰電池滾槽機(jī)的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)[D].哈爾濱商業(yè)大學(xué)，2016：17-24.曾德江，黃均平.機(jī)械基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010：138-149.成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2007（11）：426-446.致謝非常感謝指導(dǎo)老師老師在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的精心指導(dǎo)。從開題報(bào)告開始與老師進(jìn)行交流，一次次提交開題報(bào)告修改存在的問題。后來(lái)，從老師分享的論文資料中學(xué)習(xí)到很多關(guān)于圓柱形鋰離子電池滾槽機(jī)的相關(guān)知識(shí)。在做零件的選型計(jì)算時(shí)也遇到了一些困難，老師也對(duì)我的問題進(jìn)行了相關(guān)解答。后來(lái)與老師進(jìn)行交流修改論文時(shí)，老師都是4/5點(diǎn)鐘起床工作。說(shuō)實(shí)話，老師的敬業(yè)精神確實(shí)震撼到我了。白天與老師進(jìn)行溝通的時(shí)候，老師也是不厭其煩，有問必答，真的非常感謝老師的付出與影響。除此之外，也要感謝學(xué)院其他老師對(duì)我的幫助，在忙碌的工作之余，對(duì)我提出的問題也及時(shí)做了回應(yīng)，謝謝老師們的幫助REF_Ref26134\n\h。最后，再一次向所有幫助過我的老師和同學(xué)致以最真誠(chéng)的謝意！

論文的研究方法和手段有哪些

（1）調(diào)查法

調(diào)查法是科學(xué)研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。一般是通過書面或口頭回答問題的方式獲得大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)調(diào)查中收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、總結(jié)歸納，為人們提供規(guī)律性的知識(shí)。

（一）典型例子

調(diào)查法中最典型的例子是問卷調(diào)查法。它是通過書面提問收集信息的一種方法，即調(diào)查人員編制調(diào)查項(xiàng)目表，分發(fā)或郵寄給相關(guān)人員，詢問答案，然后收集、整理、統(tǒng)計(jì)和研究。

（二）研究步驟

1.確定調(diào)查課題

確定題目時(shí)要注意選題是否具有研究的必要性和可能性，同時(shí)要注意選題切忌太大，也要避免無(wú)意義的重復(fù)勞動(dòng)。

2.制定調(diào)查計(jì)劃

要明確調(diào)查課題、調(diào)查目的、調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、調(diào)查手段、調(diào)查步驟、時(shí)間安排。

3.收集材料

收集材料時(shí)要盡可能保持材料的客觀性，盡可能采取多種手段或途徑。

4.整理材料

將收集到的材料進(jìn)行整理，以便后續(xù)總結(jié)歸納、形成結(jié)論。

5.總結(jié)研究

對(duì)整理完的材料進(jìn)行分析、總結(jié)、歸納，得出一般性的結(jié)論。

（三）特點(diǎn)

調(diào)查法相對(duì)其他研究方法來(lái)說(shuō)較為耗時(shí)耗力，但也有其優(yōu)勢(shì)，即獲得的一手資料信息真實(shí)具體，能夠?qū)ρ芯繉?duì)象有更加準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)識(shí)。

（2）觀察法

觀察法是指人們有目的、有計(jì)劃地通過感官和輔助儀器，對(duì)處于自然狀態(tài)下的客觀事物進(jìn)行系統(tǒng)考察，從而獲取經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的一種科學(xué)研究方法。

（一）典型例子

皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論就是通過觀察法提煉總結(jié)出來(lái)的；兒童心理學(xué)創(chuàng)始人——普萊爾，也是在一次次地使用觀察法后，提出了兒童心理學(xué)領(lǐng)域中的諸多理論。

（二）研究步驟

1.明確觀察對(duì)象

在選擇和確定研究問題的基礎(chǔ)上確定觀察者與觀察對(duì)象。

2.制定觀察計(jì)劃

在觀察計(jì)劃中要規(guī)定明確的觀察目的、重點(diǎn)、范圍以及要搜集的材料。

3.做好觀察準(zhǔn)備

觀察準(zhǔn)備是否充分，往往影響觀察的成敗。

4.做好記錄

在觀察過程中要時(shí)時(shí)記錄，不放掉任何一個(gè)關(guān)鍵信息。

（三）特點(diǎn)

觀察法具有拓展人們的感性知識(shí)、啟發(fā)思想等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其強(qiáng)調(diào)研究要在自然環(huán)境下進(jìn)行，且不允許摻雜個(gè)人的偏見，確為實(shí)際操作帶來(lái)了一定困難。

（3）實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)法是指經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，在高度控制的條件下，通過操縱某些因素，從而發(fā)現(xiàn)變量間因果關(guān)系以驗(yàn)證預(yù)定假設(shè)的研究方法。核心在于對(duì)所要研究的對(duì)象在條件方面加以適當(dāng)?shù)目刂?，排除自然狀態(tài)下無(wú)關(guān)因素的干擾。

（一）典型例子

采取實(shí)驗(yàn)法的一個(gè)典例是羅森塔爾效應(yīng)的提出，美國(guó)心理學(xué)家羅森塔爾和L.雅各布森通過對(duì)小學(xué)生進(jìn)行“未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)測(cè)驗(yàn)”，發(fā)現(xiàn)人們對(duì)他人行為的期望通?？梢詫?dǎo)致他人向期望方向改變。

（二）研究步驟

1.發(fā)現(xiàn)并提出問