裝卸板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、南京林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 雙幅面312尺裝卸板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 南方學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： n090301314 學(xué)生姓名： 沈徐元 指導(dǎo)教師： 楊雨圖 職 稱： 講師 二一三 年 五 月 二十五 日2013南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，無(wú)論是單機(jī)還是組合機(jī)床，以及自動(dòng)生產(chǎn)流水線，都要用對(duì)工件的進(jìn)行取放。對(duì)于搬運(yùn)主要是位置的識(shí)別、運(yùn)動(dòng)方向的控制和物料是否存在的判別。裝卸板機(jī)的任務(wù)是將傳送帶A上的工件或物品搬運(yùn)到傳送帶B上。裝卸板機(jī)利用電機(jī)傳動(dòng)將工件進(jìn)行搬運(yùn)傳動(dòng)，它特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境中，以及笨重、單

2、調(diào)、頻繁的操作中代替人作業(yè)，因此獲得日益廣泛的應(yīng)用。裝卸板機(jī)的是生產(chǎn)線的一個(gè)重要分支。它在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。裝卸板機(jī)作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。裝卸板機(jī)相對(duì)于智能機(jī)器人更加簡(jiǎn)便，成本低，易修理，適合中小型企業(yè)投入使用。課題研究的內(nèi)容、目的及意義：內(nèi)容：卸板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)；繪制工程圖。目的及意義。卸板機(jī)在貼面線設(shè)備中應(yīng)用較多，它是一種搬運(yùn)穩(wěn)定性好，同時(shí)實(shí)現(xiàn)裝板和卸板功能。卸板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)，力學(xué)計(jì)算，加工制造工藝等學(xué)科的知識(shí)，通過(guò)對(duì)卸板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)得知識(shí)進(jìn)一步鞏固，提

3、高學(xué)生設(shè)計(jì)能力及綜合應(yīng)用能力。本課題對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)和技能的要求：學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工藝，力學(xué)理論知識(shí)相當(dāng)熟悉，對(duì)液壓、電器控制具有一定的基礎(chǔ)，熟悉CAD,Proe等繪圖軟件。關(guān)鍵詞：卸板機(jī) 貼面設(shè)備 自動(dòng)化 貼面生產(chǎn)線 31AbstractIn industrial automation production, whether single or combination machine tools, as well as the automatic production line, to the workpiece to take place. For handling is mainl

4、y to distinguish whether the identification of location, direction of motion control and material existence. Loading and unloading machine will be the task of a conveyor belt workpiece transporting goods or A onto a conveyor belt B. Loading and unloading machine using motor drive the workpiece conve

5、ying transmission, it especially at high temperature, high pressure, dust, flammable, explosive, radioactive and other harsh environments, and heavy and drab, frequent operation instead of operations, so get more extensive application. Loading and unloading machine is an important branch of the prod

6、uction line. The structure and performance of both people and machines to their respective advantages, especially the peoples intelligence and adaptability. The ability to complete the work loading and unloading machine operating accuracy and various environments, there are broad prospects for devel

7、opment in the field of national economy. Loading and unloading machine relative to the intelligent robot is more simple, low cost, easy maintenance, suitable for small and medium enterprises put into use.Objective and significance of the research content:Content: unloading machine structure design;

8、design and calculation of parameters of mechanism; engineering drawing. Objective and significance. Unloading machine widely used in veneer line equipment, it is a kind of handling stability, also achieve plate loading and unloading plate function. Unloading machine structure design involves the mec

9、hanical design, mechanical calculation, the machining process knowledge, through to the unloading machine structure design, to enable students to further consolidate the learned knowledge, improve their design ability and comprehensive application ability. The subject of the students to learn the kn

10、owledge and skills requirements: students of mechanical design, machinery manufacturing technology, mechanical theory is quite familiar with the hydraulic, electrical control, have a certain foundation, familiar with CAD, Proe and other graphics software Keywords: unloader veneer veneer production l

11、ine automation equipment目錄摘要IAbstractII目錄III第一章裝卸板機(jī)與AutoCAD的三維建模的簡(jiǎn)介11.1 概況11.2 AutoCAD的發(fā)展歷程11.3 AutoCAD的三維建模功能簡(jiǎn)介21.4 AutoCAD的三維建模關(guān)鍵理論21.5 CAD應(yīng)用于生產(chǎn)時(shí)存在的問(wèn)題31.6 CAD應(yīng)用于生產(chǎn)和管理時(shí)的優(yōu)點(diǎn)4第二章 課題任務(wù)與分析62.1課題的目的與意義62.2主要設(shè)計(jì)內(nèi)容62.3裝卸板機(jī)的二維結(jié)構(gòu)預(yù)想圖62.3.1查找資料72.3.2設(shè)計(jì)方案72.4課題分析72.4.1軸承的選擇與安裝72.4.2螺栓的強(qiáng)度校核82.4.3直線導(dǎo)軌選擇102.4.4減速機(jī)的

12、選擇122.4.5軸的設(shè)計(jì)13第三章 零件的三維建模173.1零件繪制173.1.1從動(dòng)軸的繪制173.1.2. 撐腳的繪制213.1.3. 導(dǎo)軌的繪制233.1.4. 拖鏈托架的繪制243.1.5. 緩沖裝置的繪制253.1.6. 電機(jī)鏈輪的繪制253.1.7. 封板的繪制263.1.8. 橫撐的繪制273.1.9. 撐擋的繪制273.1.10過(guò)渡鏈輪的繪制273.2部件裝備組合283.2.1基本零件裝配283.2.2整體鏡像283.2.3其余零件的裝配29致謝30參考文獻(xiàn)31第一章 裝卸板機(jī)與AutoCAD的三維建模的簡(jiǎn)介1.1 概況貼面生產(chǎn)線是木工機(jī)械中重要的機(jī)械設(shè)備，貼面設(shè)備主要用對(duì)各

13、種人造板進(jìn)行貼面裝飾處理，提高其使用價(jià)值。裝卸板機(jī)是貼面線中重要單機(jī)之一，輔助壓板機(jī)裝卸板，裝板和卸板動(dòng)作要求同步，裝卸板機(jī)穩(wěn)定性和效率直接關(guān)系整條線的出板效率。目前，國(guó)內(nèi)的短周期貼面生產(chǎn)線設(shè)備，自動(dòng)化程度極低，裝卸板機(jī)構(gòu)功能單一化，極大影響生產(chǎn)銷(xiāo)率，只有不斷改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能解決上述問(wèn)題。CAD（Computer Aided Design）的含義是指計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。AutoCAD則是美國(guó)Autodesk企業(yè)開(kāi)發(fā)的一個(gè)交互式繪圖軟件，是用于二維及三維設(shè)計(jì)、繪圖的系統(tǒng)工具，用戶可以使用它來(lái)創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準(zhǔn)確復(fù)用富含信息的設(shè)計(jì)圖形。AutoC

14、AD是目前世界上應(yīng)用最廣的CAD軟件，市場(chǎng)占有率位居世界第一。AutoCAD軟件具有如下特點(diǎn)：(1)具有完善的圖形繪制功能。(2)具有強(qiáng)大的圖形編輯功能。(3)可以采用多種方式進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)或用戶定制。(4)可以進(jìn)行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力。(5)支持多種硬件設(shè)備。(6)支持多種操作平臺(tái)。(7)具有通用性、易用性，適用于各類(lèi)用戶。此外，從AutoCAD 2000開(kāi)始，該系統(tǒng)又增添了許多強(qiáng)大的功能，如AutoCAD設(shè)計(jì)中心（ADC）、多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境（MDE）、Internet驅(qū)動(dòng)、新的對(duì)象捕捉功能、增強(qiáng)的標(biāo)注功能以及局部打開(kāi)和局部加載的功能，從而使AutoCAD系統(tǒng)更加完善。雖然

15、AutoCAD本身的功能集已經(jīng)足以協(xié)助用戶完成各種設(shè)計(jì)工作，但用戶還可以通過(guò)Autodesk以及數(shù)千家軟件開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)的五千多種應(yīng)用軟件把AutoCAD改造成為滿足各專業(yè)領(lǐng)域的專用設(shè)計(jì)工具。這些領(lǐng)域中包括建筑、機(jī)械、測(cè)繪、電子以及航空航天等。1.2 AutoCAD的發(fā)展歷程Autodesk企業(yè)成立于1982年1月，在近二十年的發(fā)展歷程中，該企業(yè)不斷豐富和完善AutoCAD系統(tǒng)，并連續(xù)推出各個(gè)新版本，使AutoCAD由一個(gè)功能非常有限的繪圖軟件發(fā)展到了現(xiàn)在功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、市場(chǎng)占有率位居世界第一的CAD系統(tǒng)，在城市規(guī)劃、建筑、測(cè)繪、機(jī)械、電子、造船、汽車(chē)等許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。統(tǒng)計(jì)資料表明，

16、目前世界上有75%的設(shè)計(jì)部門(mén)、數(shù)百萬(wàn)的用戶應(yīng)用此軟件，大約有50萬(wàn)套AutoCAD軟件安裝在各企業(yè)中運(yùn)行。1.3 AutoCAD的三維建模功能簡(jiǎn)介在眾多的輔助制圖軟件里，AutoCAD的平面二維制圖功能是首屈一指的。而AutoCAD在三維制圖方面，雖然顯得比其他參數(shù)化三維軟件欠缺些，但隨著AutoCAD的版本不斷升級(jí)，其三維制圖功能必將會(huì)越來(lái)越完善，在最近的2007、2008、2009、2010版本里，三維功能已經(jīng)新增了很多，強(qiáng)大了不少，像“掃掠”、“放樣”、“螺旋”、“多段體”等等，同時(shí)，在“渲染”上，也有了很大的進(jìn)步，越來(lái)越接近3DMAX的渲染方式。因此，我們有理由相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，Au

17、toCAD的三維功能必將會(huì)有一個(gè)質(zhì)的飛躍，像其強(qiáng)大的二維功能一樣，在三維制圖方面同樣會(huì)傲視群雄。1.4 AutoCAD的三維建模關(guān)鍵理論三維建模的關(guān)鍵理論是UCS三維變換，UCS三維變換是AUTOCAD-2004教程的重點(diǎn)與難點(diǎn)，本文用三維建模的實(shí)例詳細(xì)解析了七種UCS的三維變換方法，收到較好的效果。關(guān)鍵詞：UCS；三維變換；三維建模；教學(xué)UCS三維變換教學(xué)是AUTOCAD-2004教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生從二維繪圖到三維繪圖要經(jīng)過(guò)建立三維空間概念的過(guò)程，三維坐標(biāo)系的空間變換是這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的關(guān)鍵理論。講解每一個(gè)實(shí)例的過(guò)程中，以明晰的操作步驟慢漫地引入U(xiǎn)CS三維變換的概念。在學(xué)習(xí)實(shí)例的操作步驟中，

18、加入三維建模的應(yīng)用技巧，使學(xué)生對(duì)所學(xué)的概念能融會(huì)貫通。用戶坐標(biāo)系：UCS用戶坐標(biāo)系 是一種可變動(dòng)的坐標(biāo)系統(tǒng)。大多數(shù)CAD的編輯命令取決于 UCS 的位置和方向。UCS 命令設(shè)置用戶坐標(biāo)系在三維空間中的X，Y，Z三個(gè)方向，它還定義了二維對(duì)象的拉伸方向。CAD共有七種方法定義新坐標(biāo)系。 1 X軸旋轉(zhuǎn)90度確定UCS ：同理UCS繞Y軸旋轉(zhuǎn)90度與UCS繞Z軸旋轉(zhuǎn)90度會(huì)得到不同的用戶坐標(biāo)系。四個(gè)圖中X軸方向不變， UCS每繞X軸旋轉(zhuǎn)90度，Z軸的方向改變一次。Z軸的方向即拉伸方向。2三點(diǎn)確定UCS : 指定新 UCS 原點(diǎn)及其 X 和 Y 軸的正方向。Z 軸的正方向由右手定則確定。用此選項(xiàng)可指定任

19、意坐標(biāo)系。 第一點(diǎn)指定新 UCS 的原點(diǎn)。第二點(diǎn)定義了 X 軸的正方向。第三點(diǎn)定義了 Y 軸的正方向。3拉伸正Z軸方向確定UCS 4改變坐標(biāo)原點(diǎn)的位置，確定新的UCS （圖15）：通過(guò)移動(dòng)當(dāng)前 UCS 的原點(diǎn)，保持其 X、Y 和 Z 軸方向不變，從而定義新的 UCS。相對(duì)于當(dāng)前 UCS 的原點(diǎn)指定新原點(diǎn)。5面確定新的UCS （圖22）：將 UCS 與選定的面對(duì)齊。如果要選擇某一個(gè)面，就在此面的邊界內(nèi)或面的邊界上單擊，被選中的面將亮顯。X 軸將與找到的面上的最近的邊對(duì)齊。6對(duì)象確定新的UCS ：根據(jù)選定的三維對(duì)象定義新的坐標(biāo)系。7視圖確定新的UCS （圖32）：建立的新坐標(biāo)系，是平行于屏幕的平面

20、即 XY 平面，UCS 原點(diǎn)保持不變。剖切面與當(dāng)前視口視圖的XY平面平行。1.5 CAD應(yīng)用于生產(chǎn)時(shí)存在的問(wèn)題 雖然CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛的用于各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中并日趨成熟，但不可否認(rèn)的是在一些領(lǐng)域仍存在問(wèn)題。其原因有以下幾點(diǎn)：其一，未能真正實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)計(jì)。很多使用企業(yè)并未實(shí)現(xiàn)真正的輔助設(shè)計(jì)，目前很多單位用CAD軟件可以做出三維模型，但僅僅是為了做三維效果圖，并未真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)用三維CAD軟件進(jìn)行整體空間設(shè)計(jì)和受力分析，還停留在平面圖設(shè)計(jì)方面。他們只是做到用計(jì)算機(jī)出圖，只停留在這個(gè)階段，就失去了其應(yīng)有的作用，因?yàn)镃AD是輔助設(shè)計(jì)，不是輔助繪圖。特別是三維CAD軟件中的CAE功能在各企業(yè)間應(yīng)用得就更少

21、了。以汽車(chē)行業(yè)為例，雖然現(xiàn)在汽車(chē)企業(yè)普遍認(rèn)識(shí)到，CAE功能可以進(jìn)行產(chǎn)品的性能與安全可靠性分析，并對(duì)產(chǎn)品未來(lái)的工作狀態(tài)和運(yùn)行行為進(jìn)行虛擬運(yùn)行模擬，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。但對(duì)于如何有效開(kāi)展CAE的工作就沒(méi)有明確的認(rèn)識(shí)。其次，精通CAD技術(shù)的人員匱乏。三維CAD系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜、多樣的系統(tǒng)，并不是每個(gè)設(shè)計(jì)人員都能很好地掌握，更何況大部分設(shè)計(jì)人員并沒(méi)有接受過(guò)CAD的應(yīng)用培訓(xùn)，對(duì)CAD的多數(shù)功能知之甚少，他們完成的設(shè)計(jì)很可能就存在一些缺陷。世界著名的汽車(chē)制造商福特、通用、戴姆勒-克萊斯勒等企業(yè)之所以CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用得好，是因?yàn)榈靡嬗趲资陙?lái)一直大力開(kāi)展CAD/CAM應(yīng)用而積淀下來(lái)的寶貴經(jīng)驗(yàn)

22、以及培養(yǎng)出了一支高水平的技術(shù)隊(duì)伍?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)既懂計(jì)算機(jī)軟、硬件，又有豐富專業(yè)知識(shí)的人才匱乏，而這恰是企業(yè)最為寶貴的財(cái)富。為了留住人才，各企業(yè)也做出了很大的努力，但整個(gè)行業(yè)還是缺乏培養(yǎng)人才的氛圍，部分企業(yè)還是沒(méi)有意識(shí)到自己培養(yǎng)出的人才比在市場(chǎng)上招聘的人才更了解自己的企業(yè)，也是企業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量。改變這一點(diǎn)還需要付出大量的努力，需要經(jīng)歷一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。1.6 CAD應(yīng)用于生產(chǎn)和管理時(shí)的優(yōu)點(diǎn)一、勞動(dòng)強(qiáng)度降低,圖面清潔手繪繪圖,工作人員常常手里拿著幾只不同粗細(xì)的墨筆,丁字尺、三角板、曲線板等工具停的在手里更換,而且一旦畫(huà)錯(cuò),修改非常費(fèi)事,甚至從頭來(lái)過(guò),圖面修修補(bǔ)補(bǔ)顯的臟亂。用CAD繪圖則可以一只鼠標(biāo)做你

23、想做的任何事情。它有統(tǒng)一的線型庫(kù)、字體庫(kù),圖面整潔統(tǒng)一。CAD軟件所提供的UNDO功能讓你不必?fù)?dān)心畫(huà)錯(cuò),它可以使你返回到你畫(huà)錯(cuò)之前的那一步。你更可以在電腦系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)行一些音樂(lè)播放軟件,一邊聽(tīng)音樂(lè)一邊工作。CAD軟件繪圖真正做到方便、整潔、清潔、輕松。二、設(shè)計(jì)工作的高效及設(shè)計(jì)成果的重復(fù)利用CAD之所以高效,因其最偉大的功能之一:“COPY”。一些相近、相似的工程設(shè)計(jì),圖紙只要簡(jiǎn)單修改一下就行了,或者直接套用,而你只需按幾下鍵盤(pán)、鼠標(biāo)。CAD軟件可以將建筑施工圖直接轉(zhuǎn)成設(shè)備底圖,使水暖、電氣的設(shè)計(jì)師不會(huì)在描繪設(shè)備底圖上浪費(fèi)時(shí)間。而且現(xiàn)在流行的CAD軟件大多提供豐富的分類(lèi)圖庫(kù)、通用詳圖,設(shè)計(jì)師需要時(shí)

24、可以直接調(diào)入。重復(fù)工作越多,這種優(yōu)勢(shì)越明顯。結(jié)構(gòu)計(jì)算的高效,一個(gè)普通的框架結(jié)構(gòu),以往手工計(jì)算需要一個(gè)星期左右時(shí)間,用CAD快的一天就可以完成。三、精度提高建筑設(shè)計(jì)的精度一般標(biāo)注到毫米,結(jié)構(gòu)計(jì)算的精度也不是很高,施工時(shí)的精度更低,但對(duì)于一些特型或規(guī)模大、復(fù)雜的建筑離開(kāi)了CAD困難將成倍增長(zhǎng)。CAD在日影分析、室內(nèi)聲場(chǎng)分析、燈光照度分析等方面的計(jì)算精度、速度也是手工計(jì)算無(wú)法比擬的。四、資料保管方便CAD軟件制作的圖形、圖象文件可以直接存儲(chǔ)在軟盤(pán)、硬盤(pán)上,資料的保管,調(diào)用極為方便。你可以將設(shè)計(jì)項(xiàng)目刻錄成光盤(pán),數(shù)據(jù)至少可以保存50年。你可以將以前的圖紙通過(guò)掃描儀,數(shù)字化儀輸入電腦,避免資料因受潮、蟲(chóng)蛀

25、以及破壞性查閱造成的不必要損失。資料的管 理更有科學(xué)性,只要一臺(tái)電腦就可以管理的井井有條,資料室也將告別成排的資料柜,因?yàn)橐粋€(gè)院所從成立到現(xiàn)在所有的資料幾張光盤(pán)就裝下了。五、CAD在建筑表現(xiàn)圖上的優(yōu)勢(shì)這也是CAD在建筑設(shè)計(jì)上最出風(fēng)頭的。CAD制作的建筑效果圖其透視關(guān)系、光影關(guān)系、建筑材料的質(zhì)感,都可真實(shí)再現(xiàn),惟妙惟肖,在加上真實(shí)的樹(shù)木、人、天空、汽車(chē)配景,幾可亂真。如果在加上現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境照片融合更有說(shuō)服力。CAD制作效果圖優(yōu)勢(shì)還在于,只要建筑的三維模型搭建完成,就可以任意指定透視角度,模型材質(zhì),快速生成多張效果圖而無(wú)需從頭做起,這是傳統(tǒng)手繪效果圖無(wú)法比擬的。CAD的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使人身臨其境,在建筑

26、物沒(méi)有建成時(shí)去真實(shí)體驗(yàn)它的存在,你可以在虛擬但真實(shí)的建筑中游覽、走查,當(dāng)戴上VR手套、眼罩時(shí)你甚至可以去觸摸它。這一切都讓設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)上收益非淺,在向甲方推銷(xiāo)自己的設(shè)計(jì)成果時(shí)也更有說(shuō)服力。 六、設(shè)計(jì)理念的改變 CAD的智能化將部分取代設(shè)計(jì)師的一些設(shè)計(jì)工作,而CAD對(duì)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè) 化起著巨大的推動(dòng)作用。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,跨地區(qū)合作設(shè)計(jì),異地招投標(biāo)、設(shè)計(jì)評(píng)審也將普及。在第一時(shí)間接受科技信息,與世界同步。通過(guò)一根電話線“在家工作”將成為可能。第二章 課題任務(wù)與分析2.1課題的目的與意義裝卸板機(jī)在貼面線設(shè)備中應(yīng)用較多，它是一種搬運(yùn)穩(wěn)定性好，同時(shí)實(shí)現(xiàn)裝卸板功能。裝卸板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及

27、到機(jī)械設(shè)計(jì)，力學(xué)計(jì)算，加工制造工藝等學(xué)科的知識(shí)，通過(guò)對(duì)裝卸板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)得知識(shí)進(jìn)一步鞏固，提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力及綜合應(yīng)用能力。本課題對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)和技能的要求：學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工藝，力學(xué)理論知識(shí)相當(dāng)熟悉，對(duì)液壓、電器控制具有一定的基礎(chǔ)，熟悉CAD,Proe等繪圖軟件2.2主要設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）卸板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（2）機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)。（3）繪制工程圖。2.3裝卸板機(jī)的二維結(jié)構(gòu)預(yù)想圖2.3.1查找資料在圖書(shū)館和網(wǎng)上查閱有關(guān)CAD/CAM三維建模方面的資料，熟悉AutoCAD軟件的使用方法和技巧。2.3.2設(shè)計(jì)方案將預(yù)想結(jié)構(gòu)圖中的裝卸板機(jī)分解成各個(gè)部件零件，將零件繪出并且逐個(gè)裝配。2.4

28、課題分析2.4.1軸承的選擇與安裝 軸承安裝時(shí)注意：在安裝在軸的同端的情況下，一般是預(yù)調(diào)游隙（通過(guò)隔圈或磨端面），而必須固定兩個(gè)軸承。因此，運(yùn)行后，面對(duì)面和背對(duì)背都將會(huì)有游隙減少的現(xiàn)象。（此問(wèn)題，須通過(guò)計(jì)算“運(yùn)行游隙出廠游隙溫度游隙裝配游隙”得到。）在安裝在軸的兩端的情況下，一般都是需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整游隙，也需同時(shí)固定兩個(gè)軸承、或是預(yù)留系統(tǒng)游隙（視軸向力方向，只有一端軸承承受軸向力，其游隙減小；另一個(gè)只受徑向力，游隙亦減小。）背對(duì)背安裝時(shí)，載荷作用中心處于軸承中心線之外；交點(diǎn)間跨距較大，懸臂長(zhǎng)度較小，故懸臂端剛性較大，當(dāng)軸受熱伸長(zhǎng)時(shí)，軸承游隙增大，軸承不會(huì)卡死破壞。面對(duì)面安裝時(shí)，載荷作用中心處于軸承

29、中心線之內(nèi)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便，當(dāng)軸受熱伸長(zhǎng)時(shí)，軸承游隙減小，容易造成軸承卡死，因此要特別注意軸承游隙的調(diào)整。當(dāng)然還有串聯(lián)安裝的，這時(shí)載荷作用中心處于軸承中心線同一側(cè)；它適合軸向載荷大，需多個(gè)軸承聯(lián)合承擔(dān)的情況。選取的軸承為軸承6210，為深溝球軸承，內(nèi)徑50mm，外徑90mm，厚度20mm, 額定動(dòng)載荷=23.5KN額定靜載荷=17.5KN，平均載荷。按參考文獻(xiàn)7中9.4節(jié)中的相關(guān)計(jì)算，軸承的壽命：；。按照2年6h300天1班計(jì)算（軸承保修2年），軸承的預(yù)計(jì)壽命為，滿足條件，所選軸承符合要求。2.4.2螺栓的強(qiáng)度校核考慮到安裝蝸桿傳動(dòng)的需要，設(shè)計(jì)的箱體是帶有箱體蓋的結(jié)構(gòu)，并靠螺栓連接進(jìn)行緊固

30、。旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行工作時(shí)，因箱體和箱體蓋為非一體結(jié)構(gòu)，在蝸輪的切向力的作用之下，可能會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，所以要對(duì)所選用的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度校核，以保證安全。根據(jù)需要，采用普通螺栓聯(lián)接的，由于預(yù)緊力的作用，將在接合面間產(chǎn)生摩擦力來(lái)抵抗工作載荷（參考圖2.4.2）。這時(shí)，螺栓僅承受預(yù)緊力的作用，而預(yù)緊力不受工作載荷的影響，在聯(lián)接承受工作載荷后仍保持不變。預(yù)緊力的大小，根據(jù)接合面不產(chǎn)生滑移的條件確定。圖2.4.2 承受橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸條件可寫(xiě)為 （2.5）式中，螺栓所受的預(yù)緊力，單位為N；螺栓的許用擠壓應(yīng)力；S安全系數(shù)；這種靠摩擦力抵抗工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，要求保持較大的預(yù)緊力，即，使聯(lián)接接

31、合面不滑移的預(yù)緊力。式中，F(xiàn)是蝸輪的切向力； ，為內(nèi)六角沉頭螺釘?shù)墓Q直徑； 螺栓的許用擠壓應(yīng)力； S=5；（查參考文獻(xiàn)7 表5-10）綜上所述，選用的內(nèi)六角沉頭螺釘安全。2.4.3直線導(dǎo)軌選擇選擇的導(dǎo)軌的磨損小，壽命長(zhǎng)，定位精度高，靈敏度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，導(dǎo)軌間是無(wú)滑動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；并且導(dǎo)軌基本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)選用時(shí)可以根據(jù)精度、壽命、剛度和結(jié)構(gòu)進(jìn)行選購(gòu)。本次設(shè)計(jì)采用直線導(dǎo)軌副其特點(diǎn)如下：1）垂直向上、向下和左右水平額定載荷是等同的，用途廣泛；2）額定載荷大，剛度高，適用于重載機(jī)床。具體結(jié)構(gòu)如圖2.4.3所示，圖2.4.3直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)圖已知作用在滑座上的載荷：取滑座的個(gè)數(shù)M=4，單向行程

32、長(zhǎng)度（根據(jù)工作臺(tái)行程設(shè)計(jì)決定的），往返次數(shù)約3次/min，每天開(kāi)機(jī)6h，一年按300天計(jì)算，5年壽命以上。該導(dǎo)軌的額定工作時(shí)間壽命為，由得，M=4，所以每根導(dǎo)軌上使用兩個(gè)滑座，由于滑座的速度低于15m/min，工作溫度在100C以下，導(dǎo)軌的硬度為HRC60，無(wú)明顯沖擊和振動(dòng)，每根導(dǎo)軌上滑座配置數(shù)為2個(gè)，則由得，根據(jù)參考文獻(xiàn)7 表3.17-54，初選直線導(dǎo)軌。（1）壽命時(shí)間的計(jì)算= （2.8）壽命時(shí)間，h；取15000hL距離壽命km；n移動(dòng)件每分鐘往復(fù)次數(shù)，取n=27次s移動(dòng)件行程長(zhǎng)度m 3660mm=3.66m移動(dòng)速度v100m/m，取n=27次L=8640km（2）距離額定壽命L=（）（2

33、.9）其中，L=（）（3）工作載荷計(jì)算估算每個(gè)滑塊承受載荷2008.25N 代入得， 8640=（） （2.10）根據(jù)參考文獻(xiàn)7 表3.17-54確定導(dǎo)軌使用：額定載荷=22.6KN 導(dǎo)軌長(zhǎng) 5300mm 精度等級(jí) 5直線導(dǎo)軌長(zhǎng)度按照工作臺(tái)尺寸并考慮行程余量和工作臺(tái)結(jié)構(gòu)等因素，取用2.4.4減速機(jī)的選擇減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的，普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動(dòng)比。減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速， 減速機(jī)增加

34、轉(zhuǎn)矩。它的種類(lèi)繁多，型號(hào)各異，不同種類(lèi)有不同的用途。減速器的種類(lèi)繁多，按照傳動(dòng)類(lèi)型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器；按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)和多級(jí)減速器；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐圓柱齒輪減速器；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開(kāi)式、分流式和同軸式減速器。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將選用齒輪減速器。齒輪減速機(jī)具有體積小，傳遞扭矩大的特點(diǎn)。齒輪減速機(jī)在模塊組合體系基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造，有極多的電機(jī)組合、安裝形式和結(jié)構(gòu)方案，傳動(dòng)比分級(jí)細(xì)密，滿足不同的使用工況，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。齒輪減速機(jī)傳動(dòng)效率高，耗能低，性能優(yōu)越。擺線針輪減速機(jī)是一種采用擺線針齒嚙合行星傳動(dòng)原理的傳動(dòng)機(jī)型，是一

35、種理想的傳動(dòng)裝置，具有許多優(yōu)點(diǎn)，用途廣泛，并可正反運(yùn)轉(zhuǎn)。2.4.5軸的設(shè)計(jì)1.初步確定軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑。選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)和受靜載荷的特點(diǎn)，在確定最小直徑時(shí)可以根據(jù)梁的靜載荷抗彎強(qiáng)度來(lái)分析。1）彎曲正應(yīng)力是控制梁的主要因素。所以彎曲正應(yīng)力的強(qiáng)度條件往往是設(shè)計(jì)梁的主要依據(jù)。2）梁的合理截面用來(lái)衡量截面形狀的合理性和經(jīng)濟(jì)性。的比值較大，則截面的形狀就較為經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，選用圓柱截面梁。結(jié)構(gòu)如圖2.5.5所示，圖2.5.5 彎曲強(qiáng)度分析根據(jù) ， （2.11）和 （2.12）查得HT200的抗拉許用應(yīng)力，抗壓許用應(yīng)力； 負(fù)載總重量約，；則有，根據(jù)抗拉許用應(yīng)

36、力，；根據(jù)抗壓許用應(yīng)力，；按照抗壓許用應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算取用可傾軸的最小直徑。3）軸的最小直徑和安裝軸承選取可傾回轉(zhuǎn)軸的最小直徑顯然是安裝軸承的直徑。為了使所選的軸的最小直徑與軸承的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取軸承的型號(hào)。根據(jù)最小直徑的需要和軸承同時(shí)承受較大的徑向力和較小的軸向力作用，初步選用角接觸球軸承。由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6210，其尺寸為。軸承反裝，從而保證軸向的固定牢固。由于是該軸承受的是靜載荷，加之該軸的使用次數(shù)很少，所以不需要對(duì)所選用的軸承進(jìn)行壽命校核。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的方案軸上零件的裝配方案對(duì)軸的結(jié)構(gòu)形式起著決定性作用。一般地說(shuō)，軸

37、的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，工藝性越好。因此，在滿足使用要求的前提下，軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化。為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出45的倒角；需要磨削加工的軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽；需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽。為了減少裝夾工件的時(shí)間，同一軸上不同軸段的鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線上。為了減少加工刀具種類(lèi)和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，軸上直徑相近處的倒角、圓角、鍵槽寬度、砂輪越程槽的寬度和砂輪越程槽的寬度應(yīng)盡量采用相同的尺寸。通過(guò)上述的討論，初步確定軸上的零件裝配方案如圖3-所示，2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（1）為了滿足軸承的定位要求，在左、右端軸承的右、坐兩端均制出一個(gè)軸肩，直徑為（定位）；而軸承的

38、另一端要作出退刀槽，以方便安裝軸向用擋圈。左端軸部分，由于軸要與分度盤(pán)相配合并且要保證定位，故取用直徑為（定位），軸肩部位；右端軸僅是與軸承配合，用一個(gè)定位軸肩，結(jié)構(gòu)同左端軸部分，?。ǘㄎ唬黄渌鞫伍L(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì)，詳見(jiàn)圖3-13。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3）軸上零件的周向定位分度盤(pán)與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。按照，由實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)查得平鍵截面（GB/T1095-1979），鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為30mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn)GB/T1096-1979），同時(shí)為了保證分度盤(pán)與軸的配合有良好的對(duì)中性，故選擇分度盤(pán)內(nèi)徑與軸的配合為H7/h6。4）確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)參考文獻(xiàn)10表15-2，取軸端部倒角為145，各軸肩處的圓角半徑均為。5.校核軸的強(qiáng)度由于是兩個(gè)不相連的軸，并且承受的是靜載荷，所以可根據(jù)梁的靜載荷抗彎強(qiáng)度分析得到軸的最小直徑，故不需要進(jìn)一步校核軸的強(qiáng)度。第三章 零件的三維建模3.1零件繪制3.1.1從動(dòng)軸的繪制從動(dòng)軸由調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)螺桿，軸，蓋板，鏈輪，軸套，滑軌以及框架組成調(diào)節(jié)板：調(diào)節(jié)螺桿：軸：蓋板：鏈輪：軸套1：軸套2：滑軌：框架：由此，