毕业设计（论文）叠层电容电极粘接机.doc

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1、本科学生毕业设计叠层电容电极粘接机 系部名称： 机电工程系 专业班级：机械设计制造及其自动化 B03-36班 学生姓名： 指导教师： 职 称： 高级实验师 黑 龙 江 工 程 学 院二七年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeMachine to Product the Electric Layer CapacitorCandidate： Specialty： Mechanical Design and Manufacture&AutomationClass： B03-36Supervisor： Heilongjiang Institute o

2、f Technology2007-06Harbin摘 要知识经济年代，知识的对生产力的贡献是最主要的。制造业是一个国家中综合能力的集中体现，重大装备的研制能力是一个国家工业水平和综合国力的重要标志。目前，已有电化学电容器用于计算机备用电源、信号灯电源及需要大电流充放电的电源系统。叠层超大容量电池是一种优秀的能量双电层电容存储装置。叠层超大容量电容电极是超大电容制造的工序之一，目前国内还没有超大容量电极粘结专用设备。 本设计中的设备要实现的功能是在铝箔的两面粘上碳膜。首先要将铝箔卷和两个碳膜卷展开，然后铝箔通过胶水池粘上胶，铝箔和碳膜经过压辊将其押紧，最后将压好的带裹上保护膜卷起来。关键词：电化

3、学电容器；双电层电容；叠层超电容；粘结；电极ABSTRACTIn the knowledge-based economy age, knowledge is most important to the contribution of productivity. Machine manufacturing is concentrated performance of Comprehensive manufacturing ability of a country. And the ability of research and manufacture of the important machi

4、nes is an important marking of the level of industrialization and comprehensive national strength of the country. The capacitors have being used in the power supplies of the computer system and signal lamp, and other applications where large charge/discharge current power supply is required. The Ele

5、ctric Double Layer Capacitor (EDLC) is wonderful storage of energy. The manufactory of the Electric Double Layer Capacitor electrode is one of the most important craft in battery manufactory. Now, our country has no special machine to product the Electric Layer Capacitor. In this article, the functi

6、on of the machine is platiy aluminum and carbon. First, spread the aluminum and two wind of carbon. Second, permeate the aluminum in the glue pool. Then, the aluminum and carbon insert the roller and press them together. At last, roll up the belt with the protect film.Key words: Electrochemical Capa

7、citors;Double-layer Capacitance;Electuic Doubile;Layer Capacitor; Electrodes第1章 绪 论1.1 课题背景制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或者地区的经济实力，科技水平，生活水准和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力的竞争。当前世界已进入知识经济时代，知识对经济增长的直接贡献率超过了其他生产要素（如人力，物力和财力等）贡献的总和，成为最主要的生产要素。因此，当前提高制造生产能力的决定因素是各项高新技术的迅速发展及其在制造领域中的广泛渗透，应用和衍生。机械制造业是制造业的核心，

8、是制造如农业机械，动力机械，运输机械，矿山机械等机械产品的工业部门，也是为国民经济各个部门提供如工作母机，化工设备，冶金机械等机械产品的工业部门。机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度。工业发达国家都非常注意机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到优先发展。对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加工专用工艺设备，数控机床在机械设备中的比例非常低，导致产品更新速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多，自动化程度较低，导致

9、劳动生产率低下，产品质量不稳定；并有一定的自动化程度，但由于缺乏存储和灵活的处理信息的能力，智能化程度差，导致生产率低，加工精度的进一步提高受到限制。双电层理论最早是由1879年德国物理学家Helmoholtz提出，其后，Gouy在1910年，Chapman在1913年和Stern在1924年通过液体电解质能够形成双电层。双电层电容器（Electric doubie layer capacitor ,EDLC）就是建立在界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。众所周知，插入电解质溶液中的金属电极表面与溶液两侧会出现电性相反的过剩电容，从而使相间产生电位差。那么，如果在电解液中同时插入两个电极，

10、并在期间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压，这时电解溶液中的正负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两个电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层，它所形成的双电层和传统的电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应，紧密地双电层近似于平板电容器，但是，由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离要小得多，因而具有比普通电容器更大的容量。双电层电容器，它的电容量是普通电容器的101-110倍，因此也叫超电容（Supercapacitor）。虽然EDLC的工作原理与平行板电容器相似，但是真正把EDLC作为电容器使用时尚需以下一些条件：(1)需要性能良好的电极，即电极具有

11、很高的电导率而电化学性能稳定；(2)当要取出EDLC电荷时，需要2枚实际的电极，每个电极存储有不同极性且等量的电荷。图1所示的EDLC模型，刚好相当于两个平行板电容器串联结构。当2个电极上加有电压时，极性相反的电荷（由于离子扩散和电泳的结果）向各个电极的界面集结，于是EDLC被放电。EDLC里存储的电荷量，电极种类、表面状态和电解液的种类而异，通常在每cm2面积上可获得几十法拉的静电容量1.2 研究的意义超电容制造是电动汽车开发的关键技术之一，是国际前沿课题。层叠超大容量电容电极粘接是超大电容制造的工序之一，目前国内还没有超大电容电极粘接专用设备，因此，进行层叠超大容量电容电极粘接机的设计具有

12、重要的意义。1.3 国内外发展现状双电层电容器最早的产品是20世纪70年代末80年代初在日本出现的。与此同时，我国原电子部49研究所的CSC-1型产品也通过了设计定型。在随后的几年内，日本NEC公司和松下公司相继实现了产业化，产品系列随市场需要不断增加。目前，生产该电容器的厂商有日本Tokin公司、NEC公司、松下公司、ELNA公司及我国的大庆华隆电子有限公司等。对该电容器进行研究的国家有日本、俄罗斯、美国等，其中以日本和俄罗斯报道的研究成果最为先进。与电池和普通电解电容器相比较，超电容是一种介于传统电容器和电池 之间的新型储能器件。它能提供比电解电容器更高的比能量，比电池更高的比功率和更长的

13、循环寿命。由于双电层电容器与电解电容器相比较有较大的内阻，因此，可以在无负载 电阻的情况下直接充电，如果出现过电压充电的情况，双电层电容器将会开路而不会损坏器件。同时，双电层电容器与可充电电池相比，可进行不限流充电，且充电次数可达10次以上，因此双电层电容器不但具有电容的特性，同时也具有电池的特性。作为一种新型特殊的元件，双电层电容器具有高功率密度、高循环寿命、快速充电性能好的优点，是现代电子工业的重要元件。近年来，人们一直都致力于开发高比功率和高比能量的电化学电容器来改进电动汽车和混合汽车的贮能系统;小型纽扣式双电层电容可以用于一些小型通讯设备的电压记忆装置，作为后备电源；二大电容、输出功率

14、高的圆筒式双电层电容器多用于一些电力设计如摩托车、汽车的发动机电源等。根据调查，1994年国际上双电层电容器的市场销售额达到100亿元人民币。预计，到近年其销售额可达到1000亿人民币。1.4 本文的主要工作电容电极分为本设计中的电容粘接机要求具有一定的柔性，能粘接宽度长度不定的电极，能制造多种规格的电极。本设计的主要任务为总体考虑设计思路，然后根据总体思路选取合理机构并进行设计计算。本设备的自动化程度要在充分满足产品质量的前提下，综合考虑技术，成本，环保等因素，已达到能制造的综合性能最佳的产品。第2章 粘接机的总体设计构思2.1 本论文的设计要求技术要求与主要内容(1).了解和掌握EDLPC

15、电极制造工程的粘结工艺(2).设计EDLPC电极的粘结工序生产设备(3)技术要求：a) 生产线速度0.1m/min5m/min连续可调且具有数码显示功能；b) 电极宽度400mm；c)导电胶涂层厚度均匀且可调、并具有导电胶残量不足警报功能；d)具有便于使生产线开始与终止的辅助设备、并具有清扫和维修方便等特点；e)电机构造如图2.1和图2.2所示。 AA-AAA-AAA 图2.1电极构造图 图2.2电极构造2.2 总体设计构思本设计的主要功能是将铝箔和碳膜粘接起来，可考虑用铝箔和碳膜同时通过两个相隔很近的压辊之间的间隙，由此产生的压力将其粘接起来。原材料铝箔卷和碳膜均有保护膜，将铝箔卷和两个碳膜

16、卷展开时，同时要将保护膜分开，可分别在其附近加一个有电动机带动的轴，保护膜夹在轴上，轴转动的时候保护膜机被卷走，然后铝箔通过导向滚筒，导向滚筒，导入胶水池中粘上胶。铝箔通过胶水池中的滚筒，经过后两面都粘上胶，为了在粘接的时候使胶水均匀的附在铝箔上面，在出胶水池之前要控制胶的厚度，可设计两个刮胶片，一个刮胶片可以左右移动，一个可以上下移动。调整好位置以后用螺栓固定起来。粘结后的铝箔和碳膜通过上下两个压辊，下面的压辊是固定在箱体上的。上面的压辊可由丝杠来上下调整，这样就可以调整它们之间的距离和压力，可以粘接不同厚度的铝箔和碳膜。粘接后的三层带侧面可能不齐整，为了使侧面齐整并去掉多余的胶水，所以必须

17、加上一个切边装置，可设计一个电动机带动两个刀片转动来切边。刀片在轴上可以左右移动，调整好位置后可以用螺栓来固定。切边后的带在圈起来之前也必须加保护膜，将保护膜和带一起卷起来既可。初步示意如图2.3所示。碳膜送料 铝板送料 涂胶 粘接 卷起 报警器 压辊装置 图2.3 粘结机设计方案模型示意如图2.2所示。 注：标记1为去膜轴，2为铝卷，3为导向滚筒，4为导向滚筒，5和8为胶水池，6和7为去膜轴，9为导向筒，10为剪切轴，11为成品支架，12为保护膜架。图2.4模型图2.3 本章小结本章主要是参考有关粘接机和食品加工包装记得说明，进行自己整体设计构思，为下一步进行各部件的计算设计提供依据，使设计

18、思路明确。第3章 粘接机结构设计2.1铝卷筒、碳筒、和成品卷筒的设计计算设计前考虑实际铝箔的宽度，根据实际考察和查找相关资料得，现有铝箔的规格：厚度：0.008-5.00mm 选取0.1mm作为设计计算宽度：2-400mm 选取400mm作为设计计算长度： 任意 本设计选取500m长选择碳膜规格:厚度0.1mm ；宽度 400mm ；长度 500 m；铝筒和碳筒空心直径为90mm。90x 图3.1 铝卷筒直径示意图如图3.1设铝卷筒的铝的厚度为x, 选取300mm作为其直径。铝筒结构大小如图3.2。 图3.2 铝卷筒同理可得： 碳筒直径为268mm ，选取300mm作为其直径。 成品卷筒 直径

19、为583mm，选取585mm作为其直径。3.2 导向滚筒的设计在本设计中由于涉及到旋转和导向运动，在铝箔和碳膜的传动过程中必须有导向滚筒来改变带传动的方向，为了减轻重量，并采用空心结构，减少转动惯量和节约材料。为了减少传动中的摩擦，滚筒要求能灵活转动。按照设计要求，转动速度不大，受力也不大，所以可以使用普通的深沟球轴承。将轴承安装在滚筒的两端，通过轴套固定在两侧的箱体上。滚筒的长度要求比铝箔的最大宽度还稍微的大一些。设计要求的铝箔最大的宽度为400mm。又由于箱体结构的缘故，滚筒工作长度设计为470mm。为了不在传动 过程中是铝箔产生过大的变形，可将滚筒直径取较大的值150mm。滚筒厚度一般为

20、15mm。碳膜是一种比较柔软的材料，在弯曲的时候几乎不会产生塑性变形，所以导向滚筒的直径可以取较小的值但是为了制造中的方便，采取和铝筒一样的设计尺寸。根据实际加工确定滚筒的数量为9，在箱体上合理排布。为了保证铝箔在滚筒上不能随意的滑动，应在滚筒上有定位装置，又由于铝箔的宽度不同，采用可调节的定位装置。能够在滚筒的套筒上滑动的圆环装置，用螺钉把圆环固定在导向滚筒的套筒上，从而可以保证铝箔或碳膜不能左右移动，保证其粘接的对应性。滚筒和定位环分别如图3.3和图3.4。 图3.3 导向滚 图3.4 定位环3.3 胶水池和刮胶片的设计通过胶水的粘接厚度，宽度，长度的初步计算，设计胶水池的体积为800mm

21、600mm400mm。为了制造的方便，将胶水池和粘结机箱体分开独立设计，然后装配到箱体上。胶水池中设计一个导向滚筒，以便于将铝箔导入胶水中，如图3.5。滚筒两边安装上轴承，由轴肩和弹性垫圈来轴向固定。轴承座在胶水池中使用悬挂式配合。由于浸在胶水中，必须考虑密封防止轴承被粘住，采用毛毡密封。如图3.6所示。 图3.5池中滚筒 图3.6 池中导向滚筒装配图为了调整铝箔上胶的厚度，刮胶片的位置必须时刻条的。又由于刮掉后的胶不能随处流走，只能重新掉入胶水池中。所以设计刮胶片直接安装在胶水池上面。安装的位置由铝箔传动防卫和胶水池来确定。本设计中的刮胶片有两个，一片刮铝箔上面的胶，一片刮下面的胶。在结构模

22、型中设计铝箔成45度角导出胶水池，因此设计两个刮胶片程90度，分别在两个垂直的滑槽中上下，左右的滑动，以改变刮胶的厚度。刮胶片有螺栓固定在滑槽中。滑槽由螺母安装在胶水池中。设计要求导电胶涂层厚度均匀且可调、并具有导电胶残量不足警报的功能。本文中只简单讨论电动机的选择和胶水不足报警功能。报警点路如图3.7所示： 常闭开关灯电源源浮筒铁片图3.7报警示意图当胶水不足时，浮筒下落，拉合开关，报警器发出声音。3.4 压辊的设计铝带与水平面成45度角，所以两个压辊中心线索在的平面也必须与水平面成45度角。为了能压紧铝箔和碳膜，并能适应不同厚度的卷料和胶水，压辊中的其中一个能移动。在粘接机箱体上加工一个4

23、5度的斜滑槽，压辊两边的轴承插入轴承座中，轴承做可以在滑槽中滑动，这样就能调节压辊之间的距离。又为了安装和调节的方便，将下面的压辊固定在箱体壁上，上面的压辊上面滑动。丝杠与轴承座连接如图3.8。滑动的轴承座由梯形螺纹丝杠连接。当丝杠转动时，就可以推或者拉轴承座上下滑动。梯形螺纹有较好的自锁特性，能很好的进行调解。 图3.8 丝杠连接图3.5 去保护膜的机构的设计铝箔和碳膜上面的保护膜必须在展开时去掉，本设计中采用电动机带动轴转动，将保护膜卷走。轴采用分段结构，分为三段。两边由轴承，轴承端盖，弹性垫圈固定在箱体上。中间轴与两边由螺钉连接。当卷满的时候，将中间轴拆下来卸载保护膜。一边轴伸出箱体壁通

24、过联轴器与电动机连接。电动机由支架固定在箱体壁上面。如图3.10。3.6 剪切机构的设计粘接后的三层带侧面可能不整齐，为了使侧面整齐光滑并去掉侧面多余的胶水，所以必须加一个切边装置，本设计使用一个电动机带动两个刀片转动来切边。粘结带在水平传动的时候，刀片在电动机带动的轴上面高速转动，达到剪切的目的。 图3.9 滚剪切刀与轴配合图刀片要求在轴上可以左右移动，可在轴上设计一个键，刀片在键上滑动，调整好位置后可以用螺栓来固定。电动机带动的部分结构与去膜结构的部分相同。 图3.10 去膜机构3.7 上料夹紧机构的设计在生产过程中，加工完一卷料以后，就必须将卷料架取下来，然后把新的卷料放上去，继续进行加

25、工。为提高生产效率，使上料方便简单。机床加工棒料的时，将棒料用卡盘用卡盘夹紧，并用尾部顶紧后即可加工，加工完毕后就可以方便的将棒料取下来。利用这种方式，涉及一个能灵活转动并能加紧来实现。此装置分为左右两根轴，并分别安装在两边箱壁上面。一根固定，为了能承受一定的压力，并能灵活的转动，安装上两个面对面的角接触球轴承，轴承由轴肩和圆螺母来进行轴向定位。每个轴承都由轴承端盖顶紧。轴承端盖与箱体之间要有调整垫片，以便于调整轴向的位置。另一边的轴比较长，两边分别有一个角接触球轴承，套入一个圆筒中，如图3.11。圆筒两端用轴承端盖密封，有轴伸出的端盖使用毛毡密封。同样也在端盖与圆筒连接面上加调整垫片。 图3

26、.11 上料长轴 圆筒能在箱体壁上的洞中左右移动，为了能夹紧，应用窗户压紧把手的原理。把窗户合上以后，扭转把手，把手上的斜块即伸进窗栏的突起中，这样就将窗户压紧了。在这里，稍微的将其改动，在套有轴的圆筒上面加有一个比较小的圆环，圆环用紧定螺钉固定在圆筒上面。在箱体壁的外部加一个把手。把手能够绕一个小圆筒自由转动。小圆筒用一个螺钉固定在箱体壁上面。当将把手转动的时候，其斜 压倒圆环上面，把圆环往里面挤。圆环带动轴往里顶，实现了夹紧。两根轴的两端均有一个顶头，顶头前部设计成锥形，以有利于顶进卷料架中，并有较好的同轴度。后部设计成圆柱形。顶头与轴用圆柱销来进行固定。3.8箱体的设计本箱体采用HT20

27、0铸造。左右两块箱体板，通过螺钉连接在底座上面。箱体高度应该与人体相仿，考虑人体工学要求，尽量降低重心。第桌上有两个小凸台以便于与箱体板的安装。为了减轻重量，以便于检修，在保证强度的条件的情况下，在箱体板上铸造出方形孔。在有轴承端盖安装的地方，应该铸造出小凸台，以便于进一步加工，提高配合精度。轴承都安装在箱体板的内部，看起来美观整洁。3.9本章小结在本章中主要对设备的机构进行设计，从实际生产角度进行分析，已达到机构的简单适用，能适应不同条件下的加工工作。第4章 轴的设计及强度刚度校核轴和轴承都是整台设备中的关键部件，为了保证使用寿命和稳定性，有必要进行校验。4.1 电动机的选择设备要求，生产线

28、速度0.1m/min5m/min连续可调且具有数码显示功能，所以电动机的转速必须是连续可调，可采用速度负反馈闭环控制。原理框图如4.1下所示。功放元件同步伺服电动机反馈元件 图4.1 反馈原理图由于要求的调速范围和功率，选择西门子1FK6同步饲服电机，如图5.2。测量带传送速度采用光仟陀螺，其精度高，稳定性好，性价比高，重量轻，体积小。西门子 SIEMENS伺服电机 1FK6032-6AK71-1TG0，1FK6，功率为0.18KW。 三相伺服电机是无框架稀土永磁同步电机，它具有下述显著特性：高功率密度，小体积；绕组温度绝缘等级F（DURIGNITr IR 2000）；高短时过载能力（250

29、ms）；效率非常高；由于很小的转子转动惯量而具有很高的动态响应；高防护等级；低（免）维护；高同心性和振动特性；抗横向冲击能力强；高机械强度；重量轻；KTY 84 电机温度监视；集成了用于检测电机速度和转子位置的编码器系统；具备信号和电源连接的标准插座。 应用范围：包装机，自动化立体仓库，装卸运输系统，木材加工，机械手等。技术说明：安装结构类型：IM B 5（IM V 1，IM V 3）。防护等级：IP 64。振动强度：N。轴和法兰精度：N。电机防护：在定子绕组内的 PTC 热敏电阻器 KTY 84。编码器系统（插座，用户可转动约270 ）：2 极测速机。冷却：自然冷却。图4.2 西门子1KF6

30、4.2 轴的设计1.轴的用途 轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件，都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。2.轴设计的主要内容轴的设计包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会冲加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等。轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等到方面的计算。多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时只需对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形

31、。而对刚度要求高的轴和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形。对高速运转的轴，还应进行振动稳定性计算，以防止发生共振而破坏。3.轴的材料轴的材料主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最长用的是45钢。4.轴的结构设计轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。轴的计算准则是满足轴的强度或刚度要求，必要时还应校核轴的振动稳定性。轴的扭转强度条件计算：轴的扭转强度条件为: (4.1)式中： 扭转切应力单位为MPa；T 轴所受的扭矩，单位为N.mm;

32、轴的抗扭截面系数，单位为mm3N 轴的转速，单位为r/min;P 轴传递的功率，单位为KW;D 计算截面处轴的直径，单位为mm;许用扭转切应力，单位为MPa.由上式可得轴的直径d (4.2) 式中A0= , 对于空心轴，则 (4.3)式中, 即空心轴的内径d1与外径d之比，通常取=0.50.6。应当指出，当轴截面上开有键槽时，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。对于直径d100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大3；有两个键槽时，应增大的直径为7.对于直径d100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大5%7；有两个键槽时，应增大10%15.然后将轴径圆整为标准直径。已知轴的弯矩和扭矩后，可针对某些危险

33、截面作弯扭合成强度校核计算。按第三强度理论，计算应力为： (4.4)为了考虑循环特性的影响，引入折合系数a,则计算应力为： (4.5)对于直径为d圆轴，弯曲应力，扭转切应力，将代入上式中，则轴的弯扭合成强度条件为： (4.6)其中式中： 轴的计算应力，单位为MPa；;M 轴所承受的弯矩，单位为N.mm;T 轴所受的扭矩，单位为N.mm;W 轴的抗弯截面系数，单位为mm3; 对称循环变应力时轴的许用弯曲应力。1. 轴的设计。电动机功率为0.18KW，轴的材料是45钢。mm,有键槽应大于3%，取28mm。2联轴器选择：a成品轴处联轴器选择(1).选择类型： 为了减轻震动，选择弹性柱销联轴器。(2)

34、.计算扭矩:N.mN.m(3).确定型号 选取弹性柱销联轴器TL5。所以此处轴径根据联轴器可以选30mm,其他轴径：a=(0.070.1)d1=2.13mm选取直径为40mm，mm。b卷膜处由于扭矩更小，可以忽略不计，选择较小的弹性柱销联轴器TL3。此的与联轴器相连的轴的最小直径为28mm，选取直径仍为选取直径为40mm，mm。4.3 键的选择键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键连接的主要类型有：平键联接，半圆键联接，楔键联接和切向键联接。键的两侧面是工作面,工作时,靠键槽侧面的挤压来传递转矩。键的上表面和轮毂的键槽

35、底面间则留有间隙。平键联接具有结构简单，装拆方便，对中性较好等优点，因而得到广泛应用。这种键连接不能承受轴向力，因而对轴上的零件不能起到轴向固定作用。根据用途的不同，平健分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键四种。其中普通平键和薄型平键用于静联接，导向平键和滑键用于动联接。普通平键按构造分：有圆头（A型），平头（B型）及单圆头（C型）三种。圆头平键宜放在轴上用键槽铣刀铣出的键槽中，键在键槽中轴向固定良好。缺点是键的头部侧面与轮毂上的键槽并不接触，因而键的圆头部分不能充分利用，而且轴上键槽端部的应力集中较大。平头平键是放在用盘铣刀铣出的键槽中，因而避免了上述缺点，但对于尺寸大的键，宜用紧定螺钉固

36、定在轴上的键槽中，以防松动。单圆头平键则常用于轴端与毂类零件的联接。当被联接的毂类零件在工作过程中必须在轴上作轴向移动时（如变速箱的滑移齿轮），则须采用导向平键或滑键。导向平键是一种较长的平键，用螺钉固定在轴上的键槽中，为了便于拆卸，键上制有起键螺孔，以便拧入螺钉，使键退出键槽。轴上的传动零件则可沿键作轴向滑移，当零件需滑移的距离较大时，因所需导向平键的长度过大，制造困难，故宜采用滑键。滑键固定在轮毂上，轮毂带动滑键在轴上的键槽中作轴向滑移。这样，只需在轴上铣出较长的键槽，而键可做得较短。键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。键的类型应根据键联接的结构特点，使用要求和工作条件来选择；键的尺寸

37、则按符合标准规格和强度要求来取定。键的主要尺寸为其截面尺寸（一般以键宽b键高h表示）与长度L。键的截面尺寸按轴的直径d由标准中选定。键的长度L一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或短于轮毂的长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定。一般轮毂的长度可取为L（1.52）d,这里d为轴的直径.所选定的键长亦应符合标准规的长度系列。普通平键的主要尺寸见表7.1。表4.1 普通平键的主要尺寸轴的直径d688101012121717222230键宽b键高h223344556687轴的直径d303838444450505858656575108128149161018112012轴的直径d7585859

38、5951101101302214251428163218键的长度系列L6，8，10，12，14，16，18 ，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，本设计中选择87。4.4 轴的受力分析及校核在所有轴中，铝箔开卷处的轴受力最大。由于轴是悬臂轴，而且铝卷的重量最大，所以只要计算出此轴能满足强度和刚度要求，那么其他轴也能满足于要求。 轴主要受到铝卷的重力造成弯曲应力，因所受压力较小，忽略不计，故只校核弯曲应力。铝卷的重量： 图4.3 轴的受力分析强度计算，轴的受力如图4.3最大弯曲正应力：由公式4

39、.6得： 可见强度满足要求刚度计算最大挠度： 刚度也满足。4.5 轴承的受力分析及校核轴承受力如图4.4说示：L170mmL230mmPFr1Fr2 图4.4 z轴承受力最大转速： 径向力 轴承在100C 以下工作 载荷平稳基本额定负荷系数C=32800轴承寿命：故轴承使用寿命充裕。4.6 本章小结 在本章中对轴的受力情况和轴承的受力进行了分析计算，从而保证了所确定零件的可完全实用，设备能进行加工生产。结 论本设计对层叠超大容量电容电极粘接机的机械结构成功地进行了设计。设计中主要有以下工作：1 简单可靠的上料夹紧机构，能方便的夹紧多种规格的材料；2 涂胶装置，能均匀的给铝带涂上不同厚度的胶水；

40、3 去膜机构，灵活拆卸；4 压辊机构，能根据不同厚度的材料调整距离和压力。 在本设计中采用了较多的统一规格部件，使之制造生产简单，有利于设备的普及应用。参考文献1朱孝录.中国机械设计大典G.江西科学技术出版社，2001.112冯辛安.机械制造设备设计M.机械工业出版社，2004.13梅晓榕.自动化控制元件及线路M.哈尔滨工业大学出版社，2001.74张少实.材料力学M.哈尔滨工业大学出版社，1995.125王连明，陈铁鸣.机械设计M.哈尔滨工业大学出版社，1998.86侯真秀.机械系统设计M.哈尔滨工业大学出版社，2000,106陈明.机械原理M.哈尔滨工业大学出版社，2000.97王连明.机

41、械设计课程设计M.哈尔滨工业大学出版社，1996.28曹岩、赵汝嘉.SolidWorks2003基础篇M.机械工业出版社，2003.89王铎.理论力学M.哈尔滨工业大学出版社，2002.810孙玉芹、孟兆新.机械精度设计基础M.科学出版社，2003.811龚建军、孪英艳.AutoCad2000基础教程M.哈尔滨工业大学出版社，2001.112王永章、杜君文.程国全.数控技术M.高等教育出版社，2001.113Kay Hyeok An Kwan Koo Jeon,Won Seok Kim,Young Soo Park,Seong Chu Lim,Dong Jae Bae and Young He

42、e Lee. Characterrization of Supercapacitprs Using Singlewalled Carbon Nanotube Electrodes. Journal of the Korean Physical Society, Vol.39,December 2001,pp,S511_51715S.Buller,E.Karden,D.Kok,and R.W.De.Doncker Modeling the Dynamic Behavior of Supercapacitors Using Impedance Spectroscopy IEEE Transactions On Industry Applications,Vol.38,No.6,November/December 2002.致 谢在本次设计中，感谢我的导师于海波老师的辛勤指导，于老师知识丰富，治学严谨，提供给我一些必要的资料，并认真的为我讲解了不少细致的问题，让我顺利的完