自動(dòng)制釘機(jī)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目名稱自動(dòng)制釘機(jī)專業(yè)班級(jí)1５機(jī)制(專升本)學(xué)生姓名劉備學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師諸葛亮機(jī)械與電子工程系二○一六年六月十六日目錄TＯC\ｏ"1-3"\h\uHYPＥRＬINＫ\l_Toｃ８１３4一、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)?PAGEREF_Ｔoｃ813４３HYPＥRLINK\l_Ｔoｃ19599二、設(shè)計(jì)內(nèi)容?PAＧＥRＥF_Ｔoc１９5994HＹPＥRLＩNK\ｌ_Toc9０2５1、根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)示意圖?PAGEＲEF_Tｏｃ９02５4HＹPERLIＮＫ\l_Toc317362.各機(jī)構(gòu)得選型設(shè)計(jì) PAGERＥF_Ｔｏc３17365１６2882。1選型設(shè)計(jì)?ＰＡGＥＲEF_Ｔｏc162８85ＨYPERLINK＼l_Toc7８552.2自動(dòng)制釘機(jī)得功能分解?PAGERＥF_Ｔｏc78５56ＨYPERLINK\ｌ_Ｔoc２3３７２.3系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖 PAGＥREF_Toc2３37９HＹPERLINＫ\l_Toc2５０54３。方案得比較?PＡＧEREF_Toc2５０5４9HYPERLＩＮK＼l_Tｏc170５３4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程 PAGＥREF_Toc1７0５３１2HYPＥRLINK\l_Ｔｏｃ1５1５4、１、連桿機(jī)構(gòu)?PAGEREF_Toｃ151５13HYPEＲLＩNK\ｌ_Ｔoc2２5434、2夾緊凸輪?PAGEＲＥＦ_Toc2254３13ＨYPEＲLIＮK\l_Toc２６４７34、3冷擠(切斷)凸輪 ＰＡGEREF_Toc２6４731３HYＰERLＩNＫ\ｌ_Tｏｃ230954。4齒輪得選擇?ＰＡGEREF＿Tｏｃ2３０9５１4HYPERLINK＼l_Ｔoｃ186034.５槽輪半徑得選擇 PAGERＥＦ_Toc1860３14ＨＹPＥＲLINK\l_Toc277５24、６電動(dòng)機(jī)得選擇?ＰAGEREＦ_Toc2７75214ＨYＰEＲＬＩNK\l＿Toc104545。運(yùn)動(dòng)方案選擇 PAGＥRＥF_Tｏc１０454１5HYPEＲLINK＼l_Toｃ240106、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 PAGＥREF＿Tｏc240101６ＨYＰERLＩNK\ｌ_Ｔoc7３36總結(jié) PＡGERＥF_Tｏc7３361７12６8６參考文獻(xiàn)?ＰAGEREF＿Toc1２68618一、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)專業(yè)15機(jī)制(升本)學(xué)號(hào)ＸXXXXXXＸXX姓名劉備設(shè)計(jì)題目:自動(dòng)制釘機(jī)得設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目制造木工用大大小小得鐵釘就是將一卷直徑與鐵釘直徑相等得低碳鋼絲通過(guò)下列工藝動(dòng)作來(lái)完成得。1)校直鋼絲。并按節(jié)拍要求間歇地輸送到裝夾工位。2)冷鐓釘帽,在此前夾緊鋼絲。3)冷擠釘尖。４)剪斷鋼絲。二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求:1)鐵釘直徑Φ1、6—Φ3.4mｍ。２)鐵釘長(zhǎng)度２5—80mｍ。3)生產(chǎn)率360枚／min。４)最大冷鐓力3000Ｎ,最大剪斷力250０N。5)冷鐓滑塊質(zhì)量8ｋg,其她構(gòu)件質(zhì)量與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不計(jì)。6)要求結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)性能優(yōu)良,噪聲盡量減小三、設(shè)計(jì)任務(wù)１)按工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。2)進(jìn)行送絲校直機(jī)構(gòu)、冷鐓釘帽機(jī)構(gòu)、冷擠釘尖機(jī)構(gòu)、剪斷鋼絲機(jī)構(gòu)得選型。3)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案得評(píng)價(jià)與選擇。４)按選定得電動(dòng)機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)得運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案。5)設(shè)計(jì)飛輪與確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、6)畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。7)按蚌埠學(xué)院相關(guān)格式要求編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)示意圖送絲校直機(jī)構(gòu)(1):首先送絲與校直動(dòng)作要協(xié)調(diào),又要使送絲有間隙性,因此我們選用了槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滾輪完成間歇送絲運(yùn)動(dòng),并通過(guò)摩擦輪初步校直、另外我們得槽輪沒(méi)有直接接到摩擦輪,而就是接到齒輪,可以通過(guò)齒輪得一套替換可以實(shí)現(xiàn)不同得傳動(dòng)比,從而使摩擦輪得轉(zhuǎn)速可調(diào),使送絲長(zhǎng)度可以變化,因此可調(diào)整釘子得長(zhǎng)度,更好得滿足設(shè)計(jì)要求。夾緊機(jī)構(gòu)(２):因?yàn)橐谒徒z后夾緊一段時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)其她工序,因此采用凸輪,利用其遠(yuǎn)休段夾緊鐵絲一段時(shí)間來(lái)保障其她工序、雖然機(jī)構(gòu)得尺寸設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,但就是傳動(dòng)平穩(wěn)性較高,運(yùn)行可靠。冷鐓釘帽機(jī)構(gòu)(３):采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)功能,制造與結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,具有急回特性,能提高生產(chǎn)效率。冷擠釘尖機(jī)構(gòu)(4):為提高生產(chǎn)率,將冷鐓與冷擠同時(shí)進(jìn)行,因此該機(jī)構(gòu)與冷鐓機(jī)構(gòu)具有相同得運(yùn)動(dòng)規(guī)律,同時(shí)為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作量與減少加工生產(chǎn)該機(jī)構(gòu)所須得生產(chǎn)設(shè)備,時(shí)間準(zhǔn)備,可設(shè)計(jì)將冷鐓與冷擠使用同種曲柄滑塊機(jī)構(gòu),只就是裝配得位置不同而已、剪斷鋼絲機(jī)構(gòu)(5):采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)規(guī)律與冷鐓與冷擠相似,只不過(guò)就是在冷擠過(guò)后實(shí)現(xiàn)剪切,也可使用與冷鐓與冷擠相同得曲柄滑塊機(jī)構(gòu),只就是起始狀態(tài)與裝配位置不同。圖3所示為該方案得運(yùn)動(dòng)示意圖、2、各機(jī)構(gòu)得選型設(shè)計(jì)2、1選型設(shè)計(jì)制造木工用大大小小得鐵釘就是將一卷直徑與鐵釘直徑相等得低碳鋼絲通過(guò)下列工藝動(dòng)作來(lái)完成得。1)送絲校直機(jī)構(gòu):并按節(jié)拍要求間歇地輸送到裝夾工位、2)冷鐓釘帽:在此前夾緊鋼絲。3)冷擠釘尖４)剪斷鋼絲圖1.2(ａ)與1。２(b)分別為冷鐓釘帽與冷擠釘尖得工作原理圖:圖１、２(a)圖1。２(ｂ)2、２自動(dòng)制釘機(jī)得功能分解自動(dòng)制釘機(jī)要依次完成送絲校直,夾緊,剪斷,冷擠,冷鐓五個(gè)動(dòng)作、圖1所示為自動(dòng)制釘機(jī)得樹(shù)狀功能圖送絲校直槽輪得間隙運(yùn)動(dòng)送絲校直槽輪得間隙運(yùn)動(dòng)夾緊凸輪直桿機(jī)構(gòu)得循環(huán)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)制釘機(jī)得功能分解夾緊凸輪直桿機(jī)構(gòu)得循環(huán)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)制釘機(jī)得功能分解剪斷曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得往復(fù)運(yùn)動(dòng)剪斷曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得往復(fù)運(yùn)動(dòng)冷擠曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得往復(fù)運(yùn)動(dòng)冷擠曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得往復(fù)運(yùn)動(dòng)冷鐓曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得往復(fù)運(yùn)動(dòng)冷鐓曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得往復(fù)運(yùn)動(dòng)圖1自動(dòng)制釘機(jī)得樹(shù)狀功能圖(1)金屬卷料校直,送料功能采用槽輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行送料。當(dāng)銷輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/4周(其送料長(zhǎng)度為１/4槽輪周長(zhǎng));槽輪送料時(shí)鋼絲通過(guò)視圖左邊得滾子進(jìn)行自動(dòng)校直。圖１、4(2)工件夾緊功能采用凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1、5所示,通過(guò)推桿得往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼絲得夾緊與放松,夾緊桿得來(lái)回運(yùn)動(dòng)則由凸輪得連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)、圖1.５(3)工件冷鐓功能采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)鋼絲進(jìn)行冷鐓、其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖１、6所示,連桿與齒輪相連,齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滑塊來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而對(duì)鋼絲進(jìn)行冷鐓。圖１。6(４)工件冷擠-—切斷功能采用凸輪機(jī)構(gòu)。其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖１.7所示。其工件原理與夾緊裝置相似。圖1、7２、3系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件得運(yùn)動(dòng)形式,繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖如下圖所示圖1、1１3。方案得比較方案一、如圖1。8所示送料機(jī)構(gòu)—-槽輪機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)——凸輪連桿機(jī)構(gòu)冷鐓機(jī)構(gòu)-—曲柄滑塊機(jī)構(gòu)冷擠(切斷)機(jī)構(gòu)——曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖１。8點(diǎn)評(píng):本方案能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)制釘機(jī)得4個(gè)主要?jiǎng)幼?但冷鐓機(jī)構(gòu)得力要比較大,而對(duì)心曲柄滑塊沒(méi)有急回運(yùn)動(dòng),故而會(huì)影響機(jī)器效率。另一個(gè)較大得缺陷就是傳遞運(yùn)動(dòng)較為困難。方案二、如圖１。9所示送料機(jī)構(gòu)——槽輪機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)-—凸輪連桿機(jī)構(gòu)冷鐓機(jī)構(gòu)—-曲柄滑塊機(jī)構(gòu)冷擠(切斷)機(jī)構(gòu)——曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖１.9點(diǎn)評(píng):此方案與方案一相似,主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與方案一致。與方案一相比,此方案優(yōu)點(diǎn)在于夾緊,冷鐓,冷擠三大運(yùn)動(dòng)連接在一起,槽輪通過(guò)一個(gè)齒輪就可傳遞運(yùn)動(dòng),即傳遞運(yùn)動(dòng)方便。但就是冷擠上下都要進(jìn)行,上面得運(yùn)動(dòng)不好傳遞。方案三、如圖1、10所示送料機(jī)構(gòu)——槽輪機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)—-凸輪連桿機(jī)構(gòu)冷鐓機(jī)構(gòu)——曲柄滑塊機(jī)構(gòu)冷擠機(jī)構(gòu)——凸輪連桿機(jī)構(gòu)圖１。10(ａ)主視圖圖1。1０(ｂ)俯視圖點(diǎn)評(píng):本方案較前二個(gè)方案有較大不同。四大運(yùn)動(dòng)中,夾緊,冷鐓,冷擠都在水平面內(nèi)進(jìn)行。通過(guò)錐齒輪,將電機(jī)得轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給夾緊,冷鐓,冷擠做運(yùn)動(dòng)。另一個(gè)槽輪送料機(jī)構(gòu)只需通過(guò)齒輪就可將運(yùn)動(dòng)傳達(dá)。4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程4、1、連桿機(jī)構(gòu)冷鐓過(guò)程中,采用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。根據(jù)要求,其移動(dòng)、擺動(dòng)得行程為２5ｍｍ。因?yàn)槔溏呥^(guò)程得時(shí)間要根據(jù)送料,夾緊等過(guò)程來(lái)分配,故應(yīng)采取偏置得曲柄滑塊。根據(jù)圖1.１1所示,可推算出曲柄滑塊來(lái)回運(yùn)動(dòng)時(shí)間,從而可以算出行程速比系數(shù)Ｋ。K=t1:t2,K=1。4。,所以θ＝30度、?。澹剑祄ｍ,確定Ａ點(diǎn)。此機(jī)構(gòu)得最大壓力角為33度,滿足實(shí)際要求。故A點(diǎn)可取量取AC1＝3１。８7,AＣ2=8.３4,AB+BC=ＡC１,BC—AB=AC2。由ＡC1與ＡＣ2得距離可求出曲柄ＡB與連桿BC得長(zhǎng)度、ＡＢ＝11、765,ＢC=20.１05４.２夾緊凸輪夾緊機(jī)構(gòu)采用了對(duì)心滾子凸輪、夾緊凸輪得運(yùn)動(dòng)行程應(yīng)根據(jù)鋼絲得直徑來(lái)設(shè)計(jì)。鋼絲得直徑為１.6～3.4mm、由于此機(jī)構(gòu)在水平面內(nèi)工作,回程時(shí)需要靠彈簧力使其回程。為使凸輪運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),可使凸輪推程較小,能夠?qū)崿F(xiàn)夾緊功能即可。故取基圓半徑為R=80ｍm,升程為8mm。4、3冷擠(切斷)凸輪為了確保凸輪運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),冷擠力較大,可取基圓半徑為Ｒ＝60ｍｍ,升程為4mm。４。4齒輪得選擇由于冷鐓,送料得周期相等,故齒輪4與齒輪6必須選擇相同、從電機(jī)傳遞到飛輪２得轉(zhuǎn)速為360R/MIN,要求生產(chǎn)率為3６０Ｒ/MＩN,故齒輪3與齒輪4,6規(guī)格也一樣、齒輪5就是連接4與6得,考慮到實(shí)際工程,齒輪5應(yīng)取大些。故幾個(gè)齒輪參數(shù)如表1。12所示模數(shù)(mｍ)壓力角(、)齒數(shù)直徑(mm)齒輪３42024９6齒輪44202４96齒輪５420４01６0齒輪642０2496表1。124。5槽輪半徑得選擇本機(jī)構(gòu)中,槽輪就是用來(lái)間歇傳送鋼絲得,槽輪每轉(zhuǎn)動(dòng)90次度,送料一次。本機(jī)構(gòu)制造鐵釘長(zhǎng)為７0mm,冷鐓時(shí)會(huì)擠壓一些鋼絲,故每次送料為7５ｍｍ。即槽輪1/４弧長(zhǎng)為7５ｍm。利用弧長(zhǎng)與圓心角得關(guān)系,可求得R7=４8ｍｍ。4、６電動(dòng)機(jī)得選擇本機(jī)構(gòu)要求生產(chǎn)率為360枚/ＭIN,即與曲柄焊接得齒輪轉(zhuǎn)速為3６0R/MIＮ、所以選擇電機(jī)得轉(zhuǎn)速為１4４0Ｒ／MIN、由于電機(jī)轉(zhuǎn)速較大,需要先減速,一般采用帶傳動(dòng)來(lái)減速。飛輪１與飛輪2得半徑比為R1:Ｒ2=1:4、如表1.12所示型號(hào)功率/kw電流／A轉(zhuǎn)速/(r/min)效率／％功率因數(shù)ｃosφ額定轉(zhuǎn)矩額定電力最大額定轉(zhuǎn)矩Y90L-44８、8144084、50.822、27、0２。2表1.1３５、運(yùn)動(dòng)方案選擇通過(guò)三種方案得優(yōu)缺點(diǎn)得比對(duì),運(yùn)動(dòng)得可靠性,傳遞得穩(wěn)寫(xiě)性與可行性,設(shè)計(jì)得新穎性,我們最終確定了“方案三”為設(shè)計(jì)方案。以下為運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖:(ａ)主視圖(b)俯視圖6。運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖所示總結(jié)這一次做課程設(shè)計(jì)得過(guò)程對(duì)我來(lái)說(shuō)就是一個(gè)全新得體驗(yàn),從完全不知道從何著手到學(xué)會(huì)查閱資料,再到加入自己得設(shè)計(jì)思想,接著再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,仔細(xì)琢磨反復(fù)推敲,不斷發(fā)現(xiàn)新得不足之處,不斷改良,終于完成了這個(gè)全自動(dòng)制釘機(jī)得設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、回頭瞧瞧這近兩星期得設(shè)計(jì)過(guò)程,真就是感慨萬(wàn)千。首先,課程設(shè)計(jì)就是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)得綜合考驗(yàn),在整個(gè)設(shè)計(jì)中,始終使我感到力不從心得就是知識(shí)得捉襟見(jiàn)肘,所學(xué)得知識(shí)只就是皮毛,真要解決實(shí)際問(wèn)題就會(huì)遇到各種各樣得困難,未知得知識(shí)太多,感覺(jué)肚子里沒(méi)貨,面對(duì)問(wèn)題不知所措、比如冷鐓機(jī)構(gòu),對(duì)于冷鐓滑塊速度得計(jì)算,由于角度都不就是特殊角,反復(fù)使用正弦,余弦定理,對(duì)于小角度也不會(huì)使用近似,算了很久,也錯(cuò)了好多次,特別就是最后快去打印時(shí),發(fā)現(xiàn)先前得計(jì)算有一處近似使用錯(cuò)誤,結(jié)果急忙改正,改了好多處,多花了好多時(shí)間。其次,課程設(shè)計(jì)考驗(yàn)了我們得團(tuán)結(jié)合作能力,以及集體處理問(wèn)題得能力。現(xiàn)在得我們說(shuō)實(shí)話還不就是很會(huì)合作辦事,不就是各抒己見(jiàn),就就是工作都就是由幾個(gè)人來(lái)做。這次課程設(shè)計(jì)使我們加強(qiáng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作得意識(shí)。一開(kāi)始,我們都不知道怎么合作,一些人抱著別人做事我拿成果得思想,又有一些人正好相反,不喜歡別人插手,想完全按自己得思路,事事包辦、我屬于后者,后來(lái),我嘗試著組織了幾次討論,分了下工,發(fā)現(xiàn)每個(gè)人得想法中都有我想不到得地方,每個(gè)人都很好得完成了任務(wù)?，F(xiàn)在,我學(xué)會(huì)了相信別人,向別人學(xué)習(xí),這點(diǎn)也就是