本科畢業(yè)設(shè)計（論文）自動鏈條編結(jié)機

1、目錄一、設(shè)計題目1.1介紹12、加i工要求213、工藝分解2二、設(shè)計方案選擇32.1自動送料32.2、切斷2.3、壓平2.4、最終執(zhí)行機構(gòu)選擇三、方案具體設(shè)計431、尺寸計算43.2、工作循環(huán)圖及協(xié)調(diào)設(shè)計633、各機構(gòu)行程、速度分析73.4、機構(gòu)動力傳遞分析9四、機構(gòu)運動簡圖10五、運動方案布置圖20六.爆炸視圖七.小組總結(jié)21八.參考資料一、設(shè)計題目1.1介紹自動鏈條編結(jié)機的功能是自動制造用于機械傳動牽引的鏈條。鏈條由一串 串加工成立方形的鏈節(jié)編結(jié)而成，美觀而實用。自動鏈條編結(jié)機的主要工藝可分為自動送料、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)長度：35mm4）鏈節(jié)扭曲角：45°5）鏈節(jié)生產(chǎn)率：3445個/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，自動鏈條編結(jié)機的工藝可分解為如下五種：1）自動送料：將盤成盤的直徑2.3mm2.5mm的鋼絲通過軋車?yán)ミM(jìn)行較直，z后繞成一個鏈節(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，用電焊條對連接處進(jìn)行焊接加同。4）鏈節(jié)扭曲：用另一對在閉

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，實現(xiàn)鏈接之間的自動連接。綜上所述，自動鏈條編結(jié)機的設(shè)計主要參照自動送料、鋼料切斷壓平、鏈節(jié)扭曲、鏈節(jié)連接的方法來制定最適合的方案。二、設(shè)計方案選擇21、自動送料方案a：槽輪傳動方案b：棘輪傳動22、切斷方案a：曲柄滑塊機構(gòu)方案b：凸輪機構(gòu)23、壓平方案a：曲柄滑塊機構(gòu)方案b：凸輪機構(gòu)24、:終執(zhí)行機構(gòu)選擇校直機構(gòu)軋轆間歇送料槽輪機構(gòu)切斷機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)壓平機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)扭曲機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)機械骨機構(gòu)凸輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，改變轉(zhuǎn)角大小方便，

4、可實現(xiàn)送進(jìn)、制動及超越等功能。缺點是在運動開始和終止吋，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。槽輪機構(gòu),由帶圓（柱）銷的主動撥盤、具有徑向槽的從動槽輪和機架組成。撥盤作勻速轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動槽輪作時轉(zhuǎn)、時停的單向間歇運動。槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，機械效率高，在進(jìn)入和脫離接觸時運動比較平穩(wěn)，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動的角度。但槽輪的轉(zhuǎn)角不可調(diào)節(jié)，故只能用于定轉(zhuǎn)角的間歇運動機構(gòu)中。凸輪機構(gòu)的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便，可實現(xiàn)從動件任意預(yù)期運動，缺點：點、線接觸易磨損；凸輪輪廓加工困難；行程不大。曲柄滑塊機構(gòu)面接觸低副，壓強小，便于潤滑，磨損輕，壽命長，傳遞動力大；桿長易于實現(xiàn)

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

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

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

8、轉(zhuǎn)速250° /s2)機械于機構(gòu)凸輪行程t/s605040 <3019zu1 n丄u0-0.1 0.10.30.51.11.31.50.70.9凸輪傳動齒輪轉(zhuǎn)速240° /s3）送料機構(gòu)通過復(fù)合槽輪機構(gòu)，原動件轉(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)計要求。4）壓平、扭曲機構(gòu)y/ep)-««® 000m100iso2m2s0) 003 so4 00<$soo時尺(r4）焊接機構(gòu)驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)速均為240。/so為不對心曲柄滑塊機構(gòu)7 3 9 41 10.00o.s

9、o1.001.s02.002.s0時間(sec)3.003.s04.004.505.003.4、機構(gòu)動力傳遞分析匚 -一j -p- 1j£齒輪編號齒數(shù)模數(shù)分度圓直徑轉(zhuǎn)速(° /s)12012096028018024036361362407、1235135240131880180240電機直連驅(qū)動齒輪：齒輪2由電機驅(qū)動齒輪2,以960° /s的速度勻速運轉(zhuǎn)，從而帶動鏈條編織機的送料機構(gòu)進(jìn)行螺旋鋼絲送料。與2號齒輪相嚙合的1號齒輪以傳動比4實現(xiàn)齒輪降速，降速至240。/s而滿足其余齒輪傳動的要求。機構(gòu)運動簡圖1）送料機構(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、個循環(huán)的速度進(jìn)行間歇送料，通過軋轆較直的鋼料被引向螺旋滾輪從而實現(xiàn)鋼料的螺旋狀處理。3）壓平扭曲機構(gòu)兩對齒輪傳動的四桿機構(gòu)實現(xiàn)對鏈節(jié)的壓平和扭曲。4）焊接機構(gòu)采用曲柄滑塊機構(gòu)，在此極限位置時在導(dǎo)軌桿的頂部安裝的焊槍進(jìn)行每個循環(huán)一次的焊接。5）機械臂、機械手機構(gòu)通過齒輪帶動的3個凸輪機構(gòu)實現(xiàn)對機械手和機械臂的上下傳動，中間凸 輪帶動機械手，兩側(cè)凸輪帶動機械臂，中間凸輪與兩側(cè)凸輪的行程差控制機械臂 的開合。凸輪機械手機械臂裝配圖6）總裝配圖五、運動方案布置圖執(zhí)行機構(gòu)1槽輪傳動實現(xiàn)鋼料的間歇輸岀執(zhí)行機構(gòu)2曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)切斷刀的循環(huán)運動執(zhí)行機構(gòu)3曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)焊接機構(gòu)斜上斜下的循環(huán)運動執(zhí)行機構(gòu)4連

11、桿機構(gòu)實現(xiàn)沖壓頭的往復(fù)開閉，進(jìn)行對鏈節(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平整的鏈節(jié)進(jìn)行45°扭曲處理執(zhí)行機構(gòu)5由齒輪帶動的凸輪機構(gòu)有三個，中間凸輪驅(qū)動機械手的上下運動，兩側(cè)凸輪驅(qū)動機械臂的上下運動，屮間凸輪與兩側(cè)凸輪的行程差控制機械手的開閉六、爆炸視圖呂七、小組總結(jié)在第一次拿到這份課題時，對于如何完成這個鏈條編結(jié)機而略感迷茫，但 經(jīng)過一系列的探索、努力、嘗試后，我們小組經(jīng)過團隊合作也最終能夠完成一個 令人滿意的答卷。經(jīng)過這次課程設(shè)計的考驗，我們小組也了解了當(dāng)拿到一個白己不熟悉的課 題吋該如何從-無所知到創(chuàng)造出一個模型來。我想大體能夠分為六個步驟：1. 搜集資料。由于自身

12、對于此份課題沒有任何了解，那么現(xiàn)存的有關(guān) 于這個課題的資料，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)我們在現(xiàn)有資料的課題上進(jìn)行創(chuàng)新。2. 提出方案。分析一個機構(gòu)中所要用到的種種機構(gòu)，針對實現(xiàn)不同功 能的機構(gòu)構(gòu)思其設(shè)計方案，在比較其優(yōu)缺點后選擇最終的執(zhí)行方案。繪 制三維機構(gòu)圖、運動簡圖、運動方案布置圖3. 繪制工作循環(huán)圖。在確定完機構(gòu)最終的執(zhí)行方案后，需要明確機構(gòu) 及機構(gòu)之間的運動關(guān)系，將機構(gòu)一個循環(huán)完成的動作通過運動循環(huán)圖體 現(xiàn)出來，也有利于接下去尺寸的計算。4. 計算尺寸。對于一些有硬性尺寸要求的機構(gòu)（如要求精確傳動比的 齒輪，運動過程中不能發(fā)生干涉的機構(gòu)）需要精確計算，對于一些尺寸 方案很多的機構(gòu)可以按照整個機構(gòu)比例假設(shè)尺寸，在實際建模裝配時根 據(jù)實際要求進(jìn)行修改。5. 分析機構(gòu)行程、速度、加速度。在確定完尺寸后，按照