鎖梁自動成型機設(shè)計

1、機械原理課程設(shè)計鎖梁自動成型機的設(shè)計學(xué)院理工學(xué)院專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化年級2010級一班學(xué)號姓名李 若 愚指導(dǎo)教師蘇 秀 芝成績2012年1月6日鎖梁自動成型機機構(gòu)設(shè)計目錄前言 1設(shè)計任務(wù)書 2一、總功能分解 4二、執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較 5三、原動機的選擇 10四、傳動機構(gòu)的選擇與比較 10五、機械系統(tǒng)運動簡圖 12六、機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖 13七、鎖梁自動成型機機構(gòu)設(shè)計 14學(xué)習(xí)心得及設(shè)計總結(jié) 19主要參考文獻 21致謝 22前言機械原理課程設(shè)計是十分重要的理論聯(lián)系實際的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是使學(xué)生得到相關(guān)基本知識綜合運用和本技能訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生邁向工程設(shè)計的一個轉(zhuǎn)折點。機械原理課程也是

2、提高學(xué)生對機械工作原理的基礎(chǔ)課，通過課程設(shè)計，綜合運用機械原理課程和其他選修課程的理論和實際只是，掌握機械運動和工作的一般規(guī)律，實力正確的課程設(shè)計方向，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力，學(xué)會從機器功能的要求出發(fā)，合理選擇傳動方案和研究對比各運動簡圖，確定最合理的運動方式并繪制出運動見圖及其裝配圖，培養(yǎng)課程設(shè)計能力，加深對機械運動與工作的了解。設(shè)計任務(wù)書一、功能要求 “鎖梁”為掛鎖的一個零件，U形狀。鎖梁自動成型機的功能是將金屬材料自動加工成“鎖梁”。二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 1）能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)自動生產(chǎn)； 2）生產(chǎn)能力為10件/min； 3）加工質(zhì)量要達到規(guī)定的技術(shù)要求；三、設(shè)計任務(wù) 1）根據(jù)工藝動作順

3、序和協(xié)調(diào)要求擬訂運動循環(huán)圖； 2）進行各執(zhí)行機構(gòu)的選型； 3）選擇原動機及傳動機構(gòu)； 4）機械運動方案的評定和選擇； 5）畫出機械運動方案簡圖； 6）對傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)進行運動尺寸綜合及運動和動力分析； 7）編寫設(shè)計說明書；四、提示 為將金屬材料加工成零件，可采用直徑與零件外徑相同的圓形卷料，加工出溝槽和扳彎即可。將金屬卷料加工成鎖梁的總功能包括如下分功能：1）金屬卷料校直功能；2）金屬卷料送料功能；3）送料定位功能；4）工件夾緊功能；5）工件切槽功能；6）工件切斷功能；7）工件扳彎功能。1、 總功能分解為了實現(xiàn)將金屬材料加工成鎖梁的總功能，可將總功能分解為如下分功能：1， 送料功能2， 送

4、料定位功能3， 工件夾緊功能4， 工件搬彎功能功能元功能元解（匹配機構(gòu)）123減速1帶傳動齒輪傳動蝸桿傳動減速2帶傳動齒輪傳動蝸桿傳動減速3帶傳動齒輪傳動蝸桿傳動送料夾持器間歇往復(fù)移動凸輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪+連桿機構(gòu)定位桿的間歇往復(fù)移動凸輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪+連桿機構(gòu)固定機構(gòu)的間歇往復(fù)移動凸輪機構(gòu)連桿機構(gòu)凸輪+連桿機構(gòu)搬彎滾子支架的間歇往復(fù)回轉(zhuǎn)運動凸輪機構(gòu)齒輪擺桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)+連桿機構(gòu)+鏈傳動機構(gòu)二、執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較1送料定位機構(gòu)的選擇與比較方案一：用一自鎖式夾持器作間歇往復(fù)直線運動實現(xiàn)送料。如圖4.1所示，夾持器由機構(gòu)件4-5-5組成，夾持器由凸輪機構(gòu)1通過擺動導(dǎo)桿2驅(qū)動作間歇往復(fù)直線運動，

5、當(dāng)夾持器向左運動時，由推爪5和5在卷料7上打滑，從而實現(xiàn)單向送料。 圖4.1方案二：機構(gòu)4的送料方式和方案一一樣，夾持器是由原動件1的轉(zhuǎn)動，帶動擺桿2左右擺動。從而實現(xiàn)了機構(gòu)4將料5送到位后即返回。 圖4.3通過方案一和方案二的比較，都實現(xiàn)了單向送料?？煞桨敢慌c方案二相比。方案一可以再送完料以后能有間歇運動。而方案二沒有間歇運動。選擇方案一更為好。 2切槽夾緊機構(gòu)選擇與比較方案一：從圖4.3可知，滾輪3在凸輪2的旋轉(zhuǎn)上下移動，從而滾輪3帶動桿4上下移動。5是回位彈簧。6是V型塊，有定位和夾緊工能為一體。 圖4.3方案二：原理如圖4.4，定位和夾緊分開。塊6是定位塊，由凸輪和連桿組合上下移動實現(xiàn)

6、定位。V型塊4的上下移動實現(xiàn)夾緊。 圖4.4通過方案一和方案二的比較，方案一的定位和夾緊為一體，更為簡單，用的機構(gòu)少，經(jīng)濟節(jié)約。同時又能夠滿足定位和夾緊需要。3搬彎機構(gòu)的選擇與比較方案一：通過桿1的旋轉(zhuǎn)使得桿3的擺動，從而由桿4傳動到圓輪5的旋轉(zhuǎn)。從而帶動搬彎裝置進行搬彎。 圖4.5方案二：原動件5的擺動讓輪1的旋轉(zhuǎn)，從而帶動搬彎機構(gòu)進行搬彎。圖4.6方案二的擺動易容有卡死的現(xiàn)象，方案一就可有效避免這樣的現(xiàn)象。從兩種方案中選擇方案二比較優(yōu)秀。三、原動機構(gòu)的選擇原動機的選擇 根據(jù)設(shè)計的要求可知，鎖梁一般是大批量生產(chǎn)；從能源方面看，工廠的電源能有效地保證并充足，且有降低生產(chǎn)成本，便于操作，工件可靠

7、，維修方便，應(yīng)盡量選用電力驅(qū)動。從對環(huán)境影響來看，電力驅(qū)動方式所產(chǎn)生的污染較小，可選擇電動機。從經(jīng)濟方面來看，電動機應(yīng)滿足一定的功率，防止功率過大造成浪費，過小負(fù)荷過大，使生產(chǎn)率達不到要求致使浪費時間。所以為了滿足上訴要求，選擇電壓為380V轉(zhuǎn)速900轉(zhuǎn)/分的交流電動機最為合適。4、 傳動機構(gòu)的選擇 傳動機構(gòu)的選擇與比較機械系統(tǒng)中的傳動機構(gòu)是把原動機輸出的機械能傳遞給執(zhí)行機構(gòu)并實現(xiàn)能量的分配、轉(zhuǎn)速的改變及運動形式的改變的中間裝置。常用的傳動機構(gòu)有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、螺旋傳動、蝸桿傳動等。他們的各自有的特點如下：特點功率（KW）效率壽命應(yīng)用齒輪傳動承載能力和速度范圍大；傳動比恒定，采用衛(wèi)星

8、傳動可獲得很大傳動比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求高，精度低時，運轉(zhuǎn)有噪音；無過載保護作用圓柱直齒輪750圓柱直齒輪0.950.98取決于齒輪材料的接觸和彎曲疲勞強度以及抗膠合與抗磨損能力金屬切削機床、汽車、起重運輸機械、冶金礦山機械以及儀器等帶傳動軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能緩和沖擊，吸收振動；摩擦型帶傳動有過載保護作用；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝要求不高；外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動，不能用于分度鏈；由于帶的摩擦起電，不宜用于易燃易爆的地方；軸和軸承上的作用力很大，帶的壽命較短普通V帶500窄型V帶750平帶3500V型帶0.900.94平帶0.940.98帶輪直徑大

9、，帶的壽命長。普通V帶 3500-5000h金屬切削機床、鍛壓機床、輸送機、通風(fēng)機、農(nóng)業(yè)機械和紡織機械鏈傳動軸間距范圍在，傳動比恒定；鏈條組成件的油膜能吸振，對惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強，工作可靠高速時沒有帶傳動平穩(wěn)，容易引起共振需設(shè)張緊和減振裝置。最在3500一般小于100速度小于等10m/s時0.950.97速度大于10m/s時0.920.96與制造質(zhì)量有關(guān)5000-15000h農(nóng)業(yè)機械、石油機械、礦山機械、運輸機械和起重機械等蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，單級傳動能得到很大的傳動比；傳動平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機構(gòu)；傳動比大、滑動速度低時效率低；中、高速傳動需用昂貴的減磨材料；制造精度要求高，刀具費用貴最在

10、750通常只用到50單頭0.70.75雙頭0.750.82制造精確，潤滑良好，壽命較長；低速傳動，磨損顯著金屬切削機床（特別是分度機構(gòu)）、起重機、冶金礦山機械、焊接轉(zhuǎn)胎等通過上幾種傳動裝置的比較可得，減速的優(yōu)先選擇帶傳動、齒輪傳動，他們的要求的傳動功率不大，在滿足工作的性能情況下，選用這種結(jié)構(gòu)簡單的傳動裝置，可以降低成本，節(jié)約能源。在搬彎時由于精確度要求高應(yīng)選用鏈傳動。5、 機械系統(tǒng)運動簡圖機械運動簡圖圖5.1表示了搬彎機構(gòu)的運動簡圖，電機1通過傳動系統(tǒng)帶動主軸2的旋轉(zhuǎn)。通過主軸的旋轉(zhuǎn)帶動凸輪，從面使擺桿3擺動實現(xiàn)送料塊5將料6送到位置。主軸的旋轉(zhuǎn)帶動凸輪使連桿8帶動V型塊7上下移動實現(xiàn)定們切

11、斷切槽及夾緊。主軸的旋轉(zhuǎn)帶動齒輪通過桿9的轉(zhuǎn)動讓11擺動，從而使圓13轉(zhuǎn)動，由鏈傳動使輪14進行搬彎。設(shè)計輪15和輪13的傳動比為2. 圖5.16、 機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖送料定位夾緊搬彎090180270360執(zhí)行構(gòu)件動作時間分配軸轉(zhuǎn)角送料桿送料行程工作位置停歇空回行程初始位置停歇T1=1/3T2=0T3=1/3T4=1/31=1202=03=1204=120定位夾緊定位行程工作位置停歇空回行程初始位置停歇T1=1/12T2=2/3T3=3/12T4=01=302=2403=904=0搬彎搬彎行程工作位置的停歇空回行程初始位置停歇T1=1/3T2=0T3

12、=1/3T4=1/31=1202=03=1204=120七、機構(gòu)的設(shè)計1電機向主軸傳動設(shè)計與分析根據(jù)生產(chǎn)率20件/分可知，主軸的轉(zhuǎn)速為20r/min。從而可以算得傳動比i=900/20,從而設(shè)計三級減速，如圖（圖7.1）一級減1/3，第二級減1/3，第三級減1/5；從1到2是帶傳動，設(shè)計d1=100 d2=300; z2=18 d2=mz=72;z3=54 d3=mz=216;z3=18 d3=mz=72;z4=90, d4=mz=360圖7.12送料機構(gòu)設(shè)計與分析如圖（圖7.2）送料機構(gòu)的送料過程是由圓柱凸輪1的旋轉(zhuǎn)帶動桿2左右擺動來實現(xiàn)送料。弦長AB就是凸輪1的擺線長。由于送料DE的長為2

13、70mm，取比利為1：10則AB的長為27mm，取CD長為540mm,則有AC為54mm.根據(jù)幾何關(guān)系可得AB到DE距離510mm 圖7.23定位夾緊機構(gòu)的設(shè)計與分析定位夾緊為一體的機構(gòu)如圖（圖7.3）從側(cè)示圖可看出，當(dāng)凸輪1旋轉(zhuǎn)，通過連桿帶動V型塊上下移動。從而實現(xiàn)定位和夾緊。最高的高度如圖所示H=405 圖7.34搬彎機構(gòu)的設(shè)計與分析用一搬彎滾子將工件壓在一圓弧模塊上，然后繞圓弧模塊轉(zhuǎn)一角度，即可將工件搬成與圓弧模塊半徑相對應(yīng)的弧型，其搬彎原理如圖（圖7.4） 圖7.4從圖中，設(shè)計桿1長70mm 桿3長300mm,桿4長200mm 學(xué)習(xí)心得 在緊張忙碌的期末課程設(shè)計中，學(xué)到了很多很多，我們

14、全心的投入到了課程設(shè)計中，討論一個又一個難題，提出一種又一種的設(shè)計方案，在不斷地提出與否定中，最后終于拿出了這套設(shè)計方案，雖然這份涉及不那么正規(guī)專業(yè)，但是對于大家來說我們的能力都得到了鍛煉。以前在機械原理課程上沒有深入探究或是接觸到的東西也了解到了好多，尤其是對一些機構(gòu)之間的組合使用，以及各機構(gòu)的功用和類型都有了進一步的了解。 制作課程設(shè)計的同時，也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的只是太過于平面化，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了很多更為立體的只是并且對他們的使用有了更多的認(rèn)識。 平時看課本時，有些問題總是弄不懂，做完課程設(shè)計后，那些問題都迎刃而解了，而且還可以記住

15、很多東西，比如一些干租的功能，平時看課本時都會亂，通過自己的親身實踐讓我們對他們有了深刻的印象。設(shè)計總結(jié)經(jīng)過兩周的課程設(shè)計，使我們學(xué)到很多東西，我相信，這在其他課程上是不容易學(xué)到的。如同學(xué)間協(xié)作、互相幫助，鍛煉了我們的動手能力以及對工程設(shè)計一絲不茍的態(tài)度等。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，是我們邁向社會，從事工作前的一個必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設(shè)計，我深深體會 到這句千古名言的含義。今天認(rèn)真的進行課程是設(shè)計，學(xué)會腳踏實地的邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮奔跑中打下堅實的基礎(chǔ)。通過這次鎖梁自動成型機的設(shè)計，本人在多方面均有所提高。通過這次設(shè)計，綜合

16、運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際相結(jié)合，從而培養(yǎng)和提高了獨立工作能力，鞏固與擴充了機械原理課程所學(xué)內(nèi)容，掌握機械設(shè)計的方法和步驟，基本技能與方法，了解了機械的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考能力也有了提高。通過這次課程設(shè)計的過程，我學(xué)會了什么叫態(tài)度決定一切，明白了只有理論是絕對不夠的，還需要付出實際行動才能取得成功。由于設(shè)計能力及相關(guān)知識有限，在設(shè)計過程中必會有許多不足。望老師幫忙查看指正，以待改正及完善設(shè)計。主要參考文獻1.孫恒，陳作模，葛文杰 . 機械原理【M】. 7版，高等教育出版社2.牛呤岐，王保民，王振甫 . 機械原

17、理課程設(shè)計手冊，重慶大學(xué)出版社3.梁崇高等 . 平面連桿機構(gòu)的計算設(shè)計【M】，高等教育出版社4.呂仲文 . 機械創(chuàng)新設(shè)計【M】，機械工業(yè)出版社5.劉政昆 . 間歇運動機構(gòu)【M】，大連理工大學(xué)出版社裘建新 機械原理課程設(shè)計 高等教育出版社6.百度資源致 謝在這次課程設(shè)計的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝我的老師在課程設(shè)計上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計能力。其次，我要感謝幫助過我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計商的難題。同時也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。再一次感謝所有在設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計機械的能力以及綜合運用知識的能力