本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）自動(dòng)鏈條編結(jié)機(jī)

1、目錄一、設(shè)計(jì)題目1.1介紹12、加i工要求213、工藝分解2二、設(shè)計(jì)方案選擇32.1自動(dòng)送料32.2、切斷2.3、壓平2.4、最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇三、方案具體設(shè)計(jì)431、尺寸計(jì)算43.2、工作循環(huán)圖及協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)633、各機(jī)構(gòu)行程、速度分析73.4、機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳遞分析9四、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖10五、運(yùn)動(dòng)方案布置圖20六.爆炸視圖七.小組總結(jié)21八.參考資料一、設(shè)計(jì)題目1.1介紹自動(dòng)鏈條編結(jié)機(jī)的功能是自動(dòng)制造用于機(jī)械傳動(dòng)牽引的鏈條。鏈條由一串 串加工成立方形的鏈節(jié)編結(jié)而成，美觀而實(shí)用。自動(dòng)鏈條編結(jié)機(jī)的主要工藝可分為自動(dòng)送料、切斷壓平、鏈節(jié)扭曲、鏈節(jié) 連接、連接口熔接、淬火加工6個(gè)步驟。1.2加工要求1）材料：低

2、碳鋼2）鋼絲直徑：2.3mm2.5mm3）鏈節(jié)長(zhǎng)度：35mm4）鏈節(jié)扭曲角：45°5）鏈節(jié)生產(chǎn)率：3445個(gè)/分6）鏈條承受力：1200 n1800 n7）生產(chǎn)要求：體積小、重量輕、外表美觀、穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高13、工藝分解根據(jù)上述分析，自動(dòng)鏈條編結(jié)機(jī)的工藝可分解為如下五種：1）自動(dòng)送料：將盤成盤的直徑2.3mm2.5mm的鋼絲通過(guò)軋車?yán)ミM(jìn)行較直，z后繞成一個(gè)鏈節(jié)所需的一圈螺旋環(huán)并送出，并用槽輪以一定頻率進(jìn)行間歇送料。2）鋼料切斷壓平：每次送料結(jié)束的間隔中，用刀頭剪下一個(gè)平面環(huán)并將其 壓平。3）連接口焊接：在環(huán)形鋼料被壓平后，用電焊條對(duì)連接處進(jìn)行焊接加同。4）鏈節(jié)扭曲：用另一對(duì)在閉

3、合而有45。旋轉(zhuǎn)鏈條槽的滑塊直接將已成平面 的圓環(huán)壓成扭曲環(huán)。5）鏈節(jié)連接：機(jī)械臂夾出成型的鏈節(jié)，再將直線鋼絲傳入環(huán)形鏈節(jié)中并重 復(fù)3）步驟，實(shí)現(xiàn)鏈接之間的自動(dòng)連接。綜上所述，自動(dòng)鏈條編結(jié)機(jī)的設(shè)計(jì)主要參照自動(dòng)送料、鋼料切斷壓平、鏈節(jié)扭曲、鏈節(jié)連接的方法來(lái)制定最適合的方案。二、設(shè)計(jì)方案選擇21、自動(dòng)送料方案a：槽輪傳動(dòng)方案b：棘輪傳動(dòng)22、切斷方案a：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案b：凸輪機(jī)構(gòu)23、壓平方案a：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案b：凸輪機(jī)構(gòu)24、:終執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇校直機(jī)構(gòu)軋轆間歇送料槽輪機(jī)構(gòu)切斷機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)壓平機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)扭曲機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)機(jī)械骨機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，改變轉(zhuǎn)角大小方便，

4、可實(shí)現(xiàn)送進(jìn)、制動(dòng)及超越等功能。缺點(diǎn)是在運(yùn)動(dòng)開始和終止吋，棘輪和棘爪間都產(chǎn)生沖擊造成磨損與破壞，因此不宜用在具有很大質(zhì)量的軸上。槽輪機(jī)構(gòu),由帶圓（柱）銷的主動(dòng)撥盤、具有徑向槽的從動(dòng)槽輪和機(jī)架組成。撥盤作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)槽輪作時(shí)轉(zhuǎn)、時(shí)停的單向間歇運(yùn)動(dòng)。槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，機(jī)械效率高，在進(jìn)入和脫離接觸時(shí)運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。但槽輪的轉(zhuǎn)角不可調(diào)節(jié)，故只能用于定轉(zhuǎn)角的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便，可實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件任意預(yù)期運(yùn)動(dòng)，缺點(diǎn)：點(diǎn)、線接觸易磨損；凸輪輪廓加工困難；行程不大。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)面接觸低副，壓強(qiáng)小，便于潤(rùn)滑，磨損輕，壽命長(zhǎng)，傳遞動(dòng)力大；桿長(zhǎng)易于實(shí)現(xiàn)

5、遠(yuǎn)距離控制；缺點(diǎn)是精度較低不易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。三、方案具體設(shè)計(jì)3.1、尺寸計(jì)算本次課程設(shè)計(jì)中機(jī)構(gòu)尺寸大部分均為自己選定的尺寸，按照比例計(jì)算各機(jī) 構(gòu)的基本尺寸，在符合運(yùn)動(dòng)條件不互相干涉的情況下，我們小組在建模時(shí)設(shè)計(jì)了 一系列尺寸。舉例如送料機(jī)構(gòu):在一些四連桿機(jī)構(gòu)屮，比如切斷、壓平、扭曲、焊接機(jī)構(gòu)中，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)要 求傳動(dòng)輪盤一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)一周，因此必須有周轉(zhuǎn)副，所以四桿機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度必 須滿足桿長(zhǎng)條件，在滿足前提條件的情況下，再考慮四桿機(jī)構(gòu)尺寸的選擇。32、工作循環(huán)圖及協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)按生產(chǎn)率為40個(gè)/分計(jì)算，一個(gè)鏈節(jié)的平均制造時(shí)間是1.5秒。切斷、壓平、扭曲、焊接機(jī)構(gòu)均為一個(gè)循環(huán)中工作一次，因此其驅(qū)動(dòng)

6、齒輪的轉(zhuǎn)速均為360° /1.5s二240° /s；機(jī)械臂、機(jī)械手機(jī)構(gòu)由精細(xì)構(gòu)造外形的凸輪驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)若干推程、回程、休止的工作動(dòng)作。a.第一個(gè)鏈節(jié)的制造流程送料機(jī)構(gòu)/ (° )0360停切斷機(jī)構(gòu)運(yùn)行切斷運(yùn)行壓平機(jī)構(gòu)開壓開扭曲機(jī)構(gòu)開壓開焊接機(jī)構(gòu)運(yùn)行降/焊接升運(yùn)行機(jī)械臂停下停下停上機(jī)械乎開關(guān)時(shí)間/s00. 51.01.5b.第二個(gè)及之后鏈節(jié)的制造流程循環(huán)圖送料機(jī)構(gòu)/ (° )0360停切斷機(jī)構(gòu)運(yùn)行切斷運(yùn)行壓平機(jī)構(gòu)開壓開扭曲機(jī)構(gòu)開壓開焊接機(jī)構(gòu)運(yùn)行降/焊接升運(yùn)行機(jī)械臂停上停下停下停上機(jī)械手關(guān)開關(guān)時(shí)間/s00. 150.30.450.70.951. 11.251

7、.5根據(jù)工作循環(huán)圖要求，為使機(jī)構(gòu)在正確的時(shí)間到達(dá)正確的位置，需要對(duì)機(jī)構(gòu)定位。t二04+1.5k、k>=l,切斷機(jī)構(gòu)達(dá)到運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖所示的極限位置t二0.75+1.5k、k>=l,壓平機(jī)構(gòu)達(dá)到運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖所示的極限位置 t=1.15+l,5k(s). k>=l,扭曲機(jī)構(gòu)達(dá)到運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖所示的極限位置 t=0.8+1.5k(s)> k>=l,焊接機(jī)構(gòu)達(dá)到運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖所示的極限位置t二00.09+1.5k(s)、k>=l,送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行較直送料，傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)過(guò)4周33、各機(jī)構(gòu)行程、速度分析1)機(jī)械臂機(jī)構(gòu)凸輪行程t/s-0.10.10.30.50.70.91.11.31.5凸輪傳動(dòng)齒輪

8、轉(zhuǎn)速250° /s2)機(jī)械于機(jī)構(gòu)凸輪行程t/s605040 <3019zu1 n丄u0-0.1 0.10.30.51.11.31.50.70.9凸輪傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速240° /s3）送料機(jī)構(gòu)通過(guò)復(fù)合槽輪機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件轉(zhuǎn)速960° /s即1.5s內(nèi)轉(zhuǎn)4周，輸出槽輪以90°/0.09s的速度間歇輸送鋼料，以滿足設(shè)計(jì)要求。4）壓平、扭曲機(jī)構(gòu)y/ep)-««® 000m100iso2m2s0) 003 so4 00<$soo時(shí)尺(r4）焊接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速均為240。/so為不對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)7 3 9 41 10.00o.s

9、o1.001.s02.002.s0時(shí)間(sec)3.003.s04.004.505.003.4、機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳遞分析匚 -一j -p- 1j£齒輪編號(hào)齒數(shù)模數(shù)分度圓直徑轉(zhuǎn)速(° /s)12012096028018024036361362407、1235135240131880180240電機(jī)直連驅(qū)動(dòng)齒輪：齒輪2由電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪2,以960° /s的速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)鏈條編織機(jī)的送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行螺旋鋼絲送料。與2號(hào)齒輪相嚙合的1號(hào)齒輪以傳動(dòng)比4實(shí)現(xiàn)齒輪降速，降速至240。/s而滿足其余齒輪傳動(dòng)的要求。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1）送料機(jī)構(gòu)采用復(fù)合槽輪控制撥盤使最左側(cè)的送料槽輪以1/16

10、個(gè)循環(huán)的速度進(jìn)行間歇送料，通過(guò)軋轆較直的鋼料被引向螺旋滾輪從而實(shí)現(xiàn)鋼料的螺旋狀處理。3）壓平扭曲機(jī)構(gòu)兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈節(jié)的壓平和扭曲。4）焊接機(jī)構(gòu)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，在此極限位置時(shí)在導(dǎo)軌桿的頂部安裝的焊槍進(jìn)行每個(gè)循環(huán)一次的焊接。5）機(jī)械臂、機(jī)械手機(jī)構(gòu)通過(guò)齒輪帶動(dòng)的3個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手和機(jī)械臂的上下傳動(dòng)，中間凸 輪帶動(dòng)機(jī)械手，兩側(cè)凸輪帶動(dòng)機(jī)械臂，中間凸輪與兩側(cè)凸輪的行程差控制機(jī)械臂 的開合。凸輪機(jī)械手機(jī)械臂裝配圖6）總裝配圖五、運(yùn)動(dòng)方案布置圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1槽輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼料的間歇輸岀執(zhí)行機(jī)構(gòu)2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)切斷刀的循環(huán)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)構(gòu)斜上斜下的循環(huán)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)4連

11、桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)沖壓頭的往復(fù)開閉，進(jìn)行對(duì)鏈節(jié)的壓平步驟，在沖壓頭表面進(jìn)行立體扭曲處理后直接對(duì)平整的鏈節(jié)進(jìn)行45°扭曲處理執(zhí)行機(jī)構(gòu)5由齒輪帶動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)有三個(gè)，中間凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的上下運(yùn)動(dòng)，兩側(cè)凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的上下運(yùn)動(dòng)，屮間凸輪與兩側(cè)凸輪的行程差控制機(jī)械手的開閉六、爆炸視圖呂七、小組總結(jié)在第一次拿到這份課題時(shí)，對(duì)于如何完成這個(gè)鏈條編結(jié)機(jī)而略感迷茫，但 經(jīng)過(guò)一系列的探索、努力、嘗試后，我們小組經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)合作也最終能夠完成一個(gè) 令人滿意的答卷。經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)的考驗(yàn)，我們小組也了解了當(dāng)拿到一個(gè)白己不熟悉的課 題吋該如何從-無(wú)所知到創(chuàng)造出一個(gè)模型來(lái)。我想大體能夠分為六個(gè)步驟：1. 搜集資料。由于自身

12、對(duì)于此份課題沒(méi)有任何了解，那么現(xiàn)存的有關(guān) 于這個(gè)課題的資料，包括論文、圖片、視屏，都是能夠幫助我們進(jìn)入課 題的突破口，也能夠啟發(fā)我們?cè)诂F(xiàn)有資料的課題上進(jìn)行創(chuàng)新。2. 提出方案。分析一個(gè)機(jī)構(gòu)中所要用到的種種機(jī)構(gòu)，針對(duì)實(shí)現(xiàn)不同功 能的機(jī)構(gòu)構(gòu)思其設(shè)計(jì)方案，在比較其優(yōu)缺點(diǎn)后選擇最終的執(zhí)行方案。繪 制三維機(jī)構(gòu)圖、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、運(yùn)動(dòng)方案布置圖3. 繪制工作循環(huán)圖。在確定完機(jī)構(gòu)最終的執(zhí)行方案后，需要明確機(jī)構(gòu) 及機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，將機(jī)構(gòu)一個(gè)循環(huán)完成的動(dòng)作通過(guò)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖體 現(xiàn)出來(lái)，也有利于接下去尺寸的計(jì)算。4. 計(jì)算尺寸。對(duì)于一些有硬性尺寸要求的機(jī)構(gòu)（如要求精確傳動(dòng)比的 齒輪，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能發(fā)生干涉的機(jī)構(gòu)）需要精確計(jì)算，對(duì)于一些尺寸 方案很多的機(jī)構(gòu)可以按照整個(gè)機(jī)構(gòu)比例假設(shè)尺寸，在實(shí)際建模裝配時(shí)根 據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行修改。5. 分析機(jī)構(gòu)行程、速度、加速度。在確定完尺寸后，按照