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目 錄
1 緒論 - 1 -
1.1 課題的背景 - 1 -
1.2 課題的意義 - 2 -
2 兩種典型的送料機(jī)構(gòu) - 2 -
2.1氣動(dòng)送料機(jī) - 2 -
2.2 利用機(jī)械手自動(dòng)送料 - 3 -
3 課題方案的確定 - 4 -
3.1 課題設(shè)計(jì)方案 - 4 -
3.2 系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)示意圖 - 5 -
3.3 系統(tǒng)的工作原理 - 6 -
3.3.1軸承的種類(lèi) - 6 -
3.3.2軸承的選擇 - 6 -
3.3.3滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的區(qū)別 - 7 -
3.4螺釘及螺母的選擇 - 7 -
4 滾柱夾持器和滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 8 -
4.1 滾柱夾持器的特點(diǎn) - 8 -
4.2 滾柱夾持器的計(jì)算 - 8 -
4.2.1 夾持器彈簧的確定 - 8 -
4.2.2夾持器部件確定 - 9 -
4.3 滑動(dòng)裝置及壓縮彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 9 -
5 粗糙度的確定 - 10 -
6 潤(rùn)滑 - 11 -
7 設(shè)備的維護(hù) - 12 -
7.1 保養(yǎng)和維護(hù) - 12 -
結(jié)束語(yǔ) - 13 -
參考文獻(xiàn) - 14 -
致 謝 - 15 -
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)
1 緒論
1.1 課題的背景
在我國(guó)和國(guó)外的生產(chǎn)和研究中,自動(dòng)送料方式有很多種,但是在這些產(chǎn)品中,存在著一些問(wèn)題。如日本的RF20SD-OR11機(jī)械手送料裝置與沖床做成一體,從橫向(側(cè)面)送料,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝配、制造、維修困難,價(jià)格昂貴,又不適合于我國(guó)沖床的縱向送料的要求。RF20SD—OR11的結(jié)構(gòu)由沖床上的曲軸輸出軸.通過(guò)花鍵軸伸縮,球頭節(jié)部件聯(lián)接機(jī)械手齒輪, 由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動(dòng)件使機(jī)械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開(kāi)等與沖床節(jié)拍相同的動(dòng)作來(lái)完成送料,另設(shè)一套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)可移式輸送機(jī),通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)將工件輸送至預(yù)定位置,這樣一套機(jī)構(gòu)的配置僅局限于日本設(shè)備,不能應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)沖床。國(guó)內(nèi)有的送料機(jī)構(gòu)由沖床工作臺(tái)通過(guò)連桿彈簧驅(qū)動(dòng)滑塊在滑道上水平滑動(dòng),將斜道上下來(lái)的料,通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)推到模具中心,并聯(lián)動(dòng)打板將沖好的料撥掉,往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一整套機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單, 無(wú)輸送機(jī)構(gòu),聯(lián)動(dòng)可靠,制造容易。但機(jī)械手不能將料提升、夾緊,料道傾斜放置靠料自重滑下,如規(guī)格重量變動(dòng),則料道上工件下滑速度不一致,易產(chǎn)生疊料,推料機(jī)構(gòu)役有將料夾緊,定位不正,增加廢品率,使用也不安全。
1.2 課題的意義
現(xiàn)在要求設(shè)計(jì)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料,消除積累誤差,同時(shí)可以減少勞動(dòng)力成本。目前在生產(chǎn)中還是采用手工模式,即是一人看一臺(tái)機(jī)器,人工送料,這種生產(chǎn)模式生產(chǎn)效率很低,既浪費(fèi)勞動(dòng)力也會(huì)讓工人很疲倦,而且人工送料會(huì)產(chǎn)生累積誤差。為了解決這些問(wèn)題,減少生產(chǎn)成本,結(jié)合國(guó)內(nèi)外送料機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了具有推廣意義的滾柱式自動(dòng)送料機(jī)。
2 兩種典型的送料機(jī)構(gòu)
2.1氣動(dòng)送料機(jī)
沖床自動(dòng)送料機(jī)的技術(shù)狀態(tài) 本文介紹的沖床自動(dòng)送料機(jī)是一種用于冷擠壓套圈類(lèi)零件的送料機(jī)器,是沖床進(jìn)行技術(shù)改造的理想附機(jī)。該送料機(jī)克服了國(guó)內(nèi)外有關(guān)沖床送料機(jī)的不足。如日本的RF20SD—0R11機(jī)械手送料裝置與沖床做成一體,從橫向(側(cè)面)送料,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝配、制造、維修困難,價(jià)格昂貴,又不適合于我國(guó)沖床縱向送料要求。RF20SD—0R11結(jié)構(gòu)由沖床上曲軸輸出軸,通過(guò)花鍵軸伸縮,球頭節(jié)部件聯(lián)接機(jī)械手齒輪,由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動(dòng)件使機(jī)械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開(kāi)等與沖床節(jié)拍相同的動(dòng)作來(lái)完成送料,另設(shè)一套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)可移式輸送機(jī),通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)將工件輸送至預(yù)定位置,這樣一套機(jī)構(gòu)的配置僅局限于日本設(shè)備,不能應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)沖床。國(guó)內(nèi)有的送料機(jī)構(gòu)由沖床工作臺(tái)通過(guò)連桿彈簧驅(qū)動(dòng)滑塊在滑道上水平滑動(dòng),將斜道上下來(lái)的料,通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)推到模具中心,并聯(lián)動(dòng)打板將沖好的料撥掉,往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一整套機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,無(wú)輸送機(jī)構(gòu),聯(lián)動(dòng)可靠,制造容易。但機(jī)械手不能將料提升、夾緊,料道傾斜放置靠料自重滑下,如規(guī)格重量變動(dòng),則料道上工件下滑速度不一致,易產(chǎn)生疊料,推料機(jī)構(gòu)沒(méi)有將料夾緊,定位不正,廢品率較高,使用也不安全。
結(jié)合國(guó)產(chǎn)沖床工作特點(diǎn),采用機(jī)械手與輸送機(jī)構(gòu)配合為主要裝置,再配合采用自動(dòng)卸料安全保護(hù),設(shè)計(jì)了具有較大應(yīng)用價(jià)值和推廣意義的自動(dòng)送料機(jī)。氣動(dòng)送料機(jī)的原理 自動(dòng)送料機(jī)主要適用于物料的自動(dòng)分配和傳送,其基本功能可以完成準(zhǔn)確的送料時(shí)間,達(dá)到精確的送料位置。研制的自動(dòng)送料機(jī)由兩個(gè)基本應(yīng)用模塊組成:物料分離模塊及傳送模塊。物料分離模塊由兩個(gè)雙作用氣缸組成,分別實(shí)現(xiàn)物料的分離功能和定位夾緊功能。物料分離模塊將物料從料倉(cāng)中分離出來(lái),通過(guò)分離氣缸將位于料倉(cāng)底部的物料從料倉(cāng)中推出,料倉(cāng)中的物料由于白重下落至料倉(cāng)底部。定位夾緊氣缸在物料推出后伸出將物料定位并夾緊。兩氣缸的行程位置通過(guò)磁電式接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)。傳送模塊由一個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸和真空吸盤(pán)組成。它實(shí)現(xiàn)了氣動(dòng)搬運(yùn)裝置功能,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)個(gè)小型的機(jī)械手。真空吸盤(pán)將物料吸取,旋轉(zhuǎn)氣缸實(shí)現(xiàn)0~180。的旋轉(zhuǎn),將物料傳送至下一個(gè)工位。真空吸盤(pán)通過(guò)真空壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)物料是否吸住,旋轉(zhuǎn)氣缸通過(guò)兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)。
2.2 利用機(jī)械手自動(dòng)送料
該送料機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 機(jī)械手是以小車(chē)形式通過(guò)鋼繩同滑塊聯(lián)接起來(lái), 由沖床滑塊上升運(yùn)動(dòng)牽引小車(chē)作前進(jìn)的水平運(yùn)動(dòng)完成送料,由通過(guò)鋼繩連接的重物使小車(chē)作復(fù)位運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手的提升、下降是靠安裝在小車(chē)頂架板上的提升缸推動(dòng)滑板作往復(fù)上下運(yùn)動(dòng)來(lái)完成;機(jī)械手的夾緊、放松是靠安裝在滑板上的夾緊缸帶動(dòng)連桿鉸鏈機(jī)構(gòu)來(lái)完成機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)程序如下:
夾緊一提升一前進(jìn)至中心一下降一放松一返回
節(jié)拍是恒定的, 且每一循環(huán)均需在3秒鐘內(nèi)完成。
供油裝置主要給夾緊缸、提升缸提供高壓油,由齒輪泵產(chǎn)生高壓油 或者用氣壓驅(qū)動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)是通過(guò)安裝在模具邊的鴨嘴管口瞬間高壓氣吹卸,使沖好的工件離開(kāi)模具,通過(guò)料道進(jìn)人料斗。安全保護(hù)機(jī)構(gòu)由兩部分組成:
滑塊上安裝一玻璃罩, 防止工件飛出,傷害工人。
安裝兩只行程開(kāi)關(guān),一只在小車(chē)前,一只裝在滑塊邊, 當(dāng)小車(chē)沒(méi)有及時(shí)退回時(shí), 兩只開(kāi)關(guān)斷開(kāi), 使滑塊不再下滑,小車(chē)免受損壞。支承腳主要用來(lái)調(diào)整整機(jī)高度,使輸送帶的水平高度與模具高度相適應(yīng);同時(shí)也加寬了支承面,提高了穩(wěn)定性。罩殼主要是防止灰塵侵人,保護(hù)安全,防止重物與電機(jī)、減速器相碰及美化外觀而設(shè)計(jì)。
主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
擋料機(jī)構(gòu) 為了使料能停留在輸送帶上某一特定位置,采用活動(dòng)擋板,即設(shè)計(jì)兩塊由扭簧作用擋料的擋料板。這機(jī)構(gòu)在輸送帶運(yùn)動(dòng)下,料不能撞開(kāi)擋板,但在小車(chē)推力作用下、又會(huì)打開(kāi),使料能向前運(yùn)動(dòng),甚至可以不提升,而直接送至模具中心。這機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要是扭簧設(shè)計(jì) 為了擋住料,不使料沖開(kāi)擋板,扭簧的初始扭矩應(yīng)不小于M,扭簧產(chǎn)生的扭角為。
隔料機(jī)構(gòu) 主要由隔料銷(xiāo)、撥叉、導(dǎo)塊等組成,如圖1.5。只要隔料銷(xiāo)伸到中心就能起到很好的隔料作用設(shè)計(jì)中需確定撥叉轉(zhuǎn)角及檢驗(yàn)隔料銷(xiāo)跟導(dǎo)塊是否自鎖,隔料機(jī)構(gòu)可根據(jù)工件直徑調(diào)整。
圖1.5 隔料機(jī)構(gòu)圖
輸送帶速度由0.5節(jié)拍時(shí)間和捎料機(jī)構(gòu)到隔料機(jī)構(gòu)闡的距離決定。如速度變換,用改變帶輪直徑來(lái)達(dá)到。輸送帶用薄形高強(qiáng)度夾布輸送膠布制造,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),使用可靠。料道根據(jù)料的直徑調(diào)節(jié)。
卸料機(jī)構(gòu)
一個(gè)鴨嘴高壓氣管安裝在上下模分模面兩邊,進(jìn)行瞬時(shí)吹氣卸料。此動(dòng)作是由一個(gè)行程開(kāi)關(guān)和一只一位二通電磁閥來(lái)完成的 當(dāng)沖床滑塊上升至0.5行程時(shí),碰觸行程開(kāi)關(guān), 電磁閥動(dòng)作,做瞬間吹氣,使工件離開(kāi)模具,通過(guò)料道落在料斗中。
安全保護(hù)機(jī)構(gòu)
通過(guò)落在料斗中的工件產(chǎn)生的振動(dòng),發(fā)出信號(hào)由傳感器繼電聯(lián)鎖使沖床連續(xù)工作,如果工件未進(jìn)入料斗, 沖床就停留在上死點(diǎn),這樣可避免工件粘在上模而產(chǎn)生危險(xiǎn)事故。
在小車(chē)處于最前處裝一行程開(kāi)關(guān),在滑塊上死點(diǎn)略低處又裝一只行程開(kāi)關(guān)。當(dāng)滑塊下滑時(shí),小車(chē)因運(yùn)動(dòng)部件發(fā)生故障,仍沒(méi)有離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域,則兩只行程開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作,則切斷離合器,同時(shí)曲軸柄上的剎車(chē)動(dòng)作,使滑塊不再下滑,直至排除故障,重新起動(dòng)時(shí)才下滑。
在沖床滑塊上安裝有機(jī)玻璃罩,隨同滑塊下降,可以防止沖壓零件飛出傷人。
3 課題方案的確定
3.1 課題設(shè)計(jì)方案
設(shè)計(jì)方案:
1.采用分離氣缸和定位夾緊氣缸實(shí)現(xiàn)物料的運(yùn)送和分離
2.利用滾柱夾持器進(jìn)行送料
方案一:采用雙作用缸實(shí)現(xiàn)物料的分離功能和定位夾緊功能
氣動(dòng)送料機(jī)由兩個(gè)基本應(yīng)用模塊組成:物料分離模塊及傳送模塊。物料分離模塊由兩個(gè)雙作用氣缸組成,分別實(shí)現(xiàn)物料的分離功能和定位夾緊功能。
為保證真空系統(tǒng)的氣流通暢,以提高真空發(fā)生器的真空度,回路4中的真空控制回路不安裝節(jié)流閥。同時(shí),回路4中的所有連接氣管應(yīng)盡可能的短, 以減小空氣流通阻力,提高真空度。
采用氣缸的優(yōu)點(diǎn):
減少了物料的運(yùn)送步驟,縮短了加工時(shí)間,操作簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn):
對(duì)物料的放置有很高的精度要求,造價(jià)高昂,一般的小型企業(yè)不采用
方案二:利用滾柱夾持器進(jìn)行送料
機(jī)械手是以小車(chē)形式通過(guò)鋼繩同滑塊聯(lián)接起來(lái), 由沖床滑塊上升運(yùn)動(dòng)牽引小車(chē)作前進(jìn)的水平運(yùn)動(dòng)完成送料,通過(guò)斜塊推動(dòng)滑動(dòng)裝置進(jìn)而壓縮彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位運(yùn)動(dòng)。
采用滾柱夾持器送料的優(yōu)點(diǎn):
由小車(chē)機(jī)械手將工件送至沖床下進(jìn)行沖孔,提高了生產(chǎn)效率,保證了質(zhì)量,改善了勞動(dòng)強(qiáng)度,確保了人生安全。送料與沖床節(jié)拍相同,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,維護(hù)方便,可以連續(xù)生產(chǎn)。
缺點(diǎn):
首先由于整個(gè)過(guò)程均由滾柱夾持器工作實(shí)現(xiàn),所以對(duì)夾持器的要求較高,其次,如果工件大小不一要經(jīng)常更換夾持器。
綜合以上的比較,選擇方案二來(lái)設(shè)計(jì)自動(dòng)送料裝置。
3.2 系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)示意圖
滾柱夾持式自動(dòng)送料裝置結(jié)構(gòu)如圖2.1所示,它包括了2個(gè)工作臺(tái)面,右邊的工作臺(tái)面是固定的,左邊的工作臺(tái)面是可移動(dòng)的,2個(gè)臺(tái)面上都有夾具。
圖2.1 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
3.3 系統(tǒng)的工作原理
本結(jié)構(gòu)為滾柱夾持式自動(dòng)送料裝置,其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,夾持送料精度高及調(diào)整拆卸方便,適用于薄型板件。如圖2.2所示。
圖2.3機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
當(dāng)斜楔下降時(shí),推動(dòng)滾輪帶動(dòng)活動(dòng)夾持器打滑向左運(yùn)動(dòng),此時(shí)固定夾持器夾緊條料制止后退。
當(dāng)斜楔上升時(shí),有彈簧推動(dòng)活動(dòng)夾持器向前送一步距離,兩固定夾持器打滑不起作用,如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng),進(jìn)行自動(dòng)送料。
3.4 軸承的種類(lèi)和選擇
3.3.1軸承的種類(lèi)
向心軸承、推力軸承,液體潤(rùn)滑軸承、不完全液體潤(rùn)滑軸承、無(wú)潤(rùn)滑軸承。調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、雙列深溝球軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等。
3.3.2軸承的選擇
使用滾動(dòng)軸承的各種機(jī)械裝置、儀器等的市場(chǎng)要求性能日趨嚴(yán)格,對(duì)于軸承所要求的條件、性能也日趨多樣化。為了能從為數(shù)眾多的結(jié)構(gòu)、尺寸中,選擇最適合的軸承,需要從各種角度研究。在選擇軸承時(shí),一般,考慮作為軸系的軸承排列、安裝、拆卸之難易度、軸承所允許的空間、尺寸及軸承的市場(chǎng)性等,大致決定軸承結(jié)構(gòu)。其次,一邊比較研究使用軸承的各種機(jī)械的設(shè)計(jì)壽命和軸承的各種不同的耐久限度,一邊決定軸承尺寸。在選擇軸承時(shí),往往偏于只考慮軸承的疲勞壽命,有關(guān)由潤(rùn)滑脂老化而發(fā)生的潤(rùn)滑脂壽命、磨損、噪音等也需要充分研究。再者,根據(jù)不同的用途,有必要選擇對(duì)精度、游隙、保持架結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑脂等等要求,作特別設(shè)計(jì)的軸承。但是,選擇軸承并沒(méi)有一定的順序、規(guī)則,優(yōu)先應(yīng)考慮的是對(duì)軸承所要求的條件、性能、最有關(guān)連的事項(xiàng),尤為實(shí)際。
3.3.3滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的區(qū)別
滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承的區(qū)別首先表象在結(jié)構(gòu)上,滑動(dòng)軸承是靠平滑的面來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸的,因而接觸部位是一個(gè)面;滾動(dòng)軸承是靠滾動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸的,而接觸部位是一個(gè)點(diǎn),滾動(dòng)體越多,接觸點(diǎn)九越多。其次是運(yùn)動(dòng)方式不同,滾動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)方式是滾動(dòng);滑動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)方式是滑動(dòng),因而摩擦形勢(shì)上也就完全不相同。
滑動(dòng)軸承,在滑動(dòng)摩擦下工作的軸承?;瑒?dòng)軸承工作平穩(wěn)、可靠、無(wú)噪滑動(dòng)軸承在液體潤(rùn)滑條件下,滑動(dòng)表面被潤(rùn)滑油分開(kāi)而不發(fā)生直接接觸,還可以大大減小摩擦損失和表面磨損,油膜還具有一定的吸振能力。但起動(dòng)摩擦阻力較大?;瑒?dòng)軸承應(yīng)用場(chǎng)合一般在低速重載工況條件下,或者是維護(hù)保養(yǎng)及加注潤(rùn)滑油困難的運(yùn)轉(zhuǎn)部位。
將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,從而減少摩擦損失的一種精密的機(jī)械元件,叫滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承一般由外圈,內(nèi)圈,滾動(dòng)體和保持架組成。其中內(nèi)圈的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn),外圈作用是與軸承座相配合,起支撐作用,滾動(dòng)體是借助于保持架均勻的將滾動(dòng)體分布在內(nèi)圈和外圈之間,其形狀大小和數(shù)量直接影響著滾動(dòng)軸承的使用性能和壽命,保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布,防止?jié)L動(dòng)體脫落,引導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)起潤(rùn)滑作用。
滾動(dòng)軸承使用維護(hù)方便,工作可靠,起動(dòng)性能好,在中等速度下承載能力較高。與滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承的徑向尺寸較大,減振能力較差,高速時(shí)壽命低,聲響較大。滾動(dòng)軸承中的向心軸承(主要承受徑向力)通常由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和滾動(dòng)體保持架4部分組成。內(nèi)圈緊套在軸頸上并與軸一起旋轉(zhuǎn),外圈裝在軸承座孔中。在內(nèi)圈的外周和外圈的內(nèi)周上均制有滾道。當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾動(dòng)體即在內(nèi)外圈的滾道上滾動(dòng),它們由保持架隔開(kāi),避免相互摩擦。
滑輪軸承選擇 根據(jù)機(jī)器的尺寸結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 選用深溝球軸承 D=42 d=20 B=12
3.4螺釘及螺母的選擇
主要分類(lèi)包括普通螺絲、自攻螺絲和膨脹螺絲三種。
有頭螺釘Cap screw 過(guò)去限于全牙的扣件,但這現(xiàn)在并非標(biāo)準(zhǔn)用法。
六角頭螺釘Hex cap screw與大六角螺栓Hex bolt 顧名思義為頭部為六角型的外螺紋扣件,設(shè)計(jì)為使用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)。 依照ASME B18.2.1標(biāo)準(zhǔn),六角頭螺釘(Hex cap screw)較一般的大六角螺栓(Hex bolt)的頭高和桿長(zhǎng)公差小,因此ASME B18.2.1六角螺釘適合安裝在所有六角螺栓可以使用的地方,也包含大六角螺栓太大而不能使用的地方。
螺絲內(nèi)六角頭螺釘Socket cap screw 亦稱(chēng)窩頭螺釘或亞倫螺栓(Allen bolt),是頭部有一個(gè)六角型內(nèi)孔的螺釘,以六角尺(hex key, Allen wrench or Allen key)插入內(nèi)孔后才能擰緊或松動(dòng)。內(nèi)六角螺釘最常使用的是圓柱頭螺釘,頭徑約螺紋主要直徑的 1.5倍 (1960系列),其他頭型包括使表面美觀的半圓頭螺釘(Bottom head cap screw)和適用于錐形螺絲孔的平頭螺釘(Countersunk head cap screw)。沉孔設(shè)計(jì)允許螺釘頭不需要外露在被固定的物件表面也還能夠轉(zhuǎn)動(dòng)了,故多使用在表面較小,傳統(tǒng)板手不便使用的地方。
傳動(dòng)軸上螺母的選擇 M12
m=10.8
型號(hào)-
D=12 P=1.75
齒高H=1.51
軸上螺紋 D=10 螺距P=1.5
中徑
夾持器上的螺釘 M8 l=0.4
螺釘M10 螺紋長(zhǎng) b=32
k=10 s=8 t=5
斜塊上的螺釘 M12 e=11.43 k=12 s=10
4 滾柱夾持器和滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 滾柱夾持器的特點(diǎn)
(1) 摩擦損失小,傳動(dòng)效率高;
(2) 摩擦阻力小,幾乎與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),動(dòng)靜摩擦力之差極小,能保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象。磨損小、壽命長(zhǎng)、精度保持性好;
(3) 可以自鎖。有可逆性,即能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng),或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
4.2 滾柱夾持器的計(jì)算
4.2.1 夾持器彈簧的確定
彈簧直徑 d=1.6
彈簧中徑 D=9
彈簧有效圈數(shù) n=7.5
壓緊彈簧死圈數(shù)取1.5
總?cè)?shù)=n+=9
壓緊彈簧死圈數(shù)取1.5
螺旋角
彈簧絲長(zhǎng)度
旋繞比
C取6
4.2.2夾持器部件確定
滾柱直徑15,長(zhǎng)度40,表面粗糙度為 3.2。
夾持器與滑動(dòng)部件通過(guò)螺釘連接,以便達(dá)到取料時(shí)能順利完成步距的傳送。
夾持器小彈簧通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查詢(xún)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)力的校核選用彈簧,配合活動(dòng)板塊進(jìn)行夾持運(yùn)動(dòng)。
活動(dòng)擋板和緊釘螺釘之間留有間隙,以便配合送料時(shí)彈簧的壓縮運(yùn)動(dòng),間隙距離為1mm。
每次夾持運(yùn)動(dòng)都伴隨自鎖運(yùn)動(dòng)。
滾珠與彈簧之間設(shè)有彈簧活動(dòng)擋板,當(dāng)材料通過(guò)夾持器時(shí),活動(dòng)擋板會(huì)有移動(dòng),方便進(jìn)料,同時(shí)幫助夾持器進(jìn)行夾持。
4.3 滑動(dòng)裝置及壓縮彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算
滑動(dòng)裝置 材料 T8A
碳素工具鋼 含碳量0.8%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 密度 7.85
滑塊與軌道摩擦系數(shù)取0.06
滑塊通過(guò)斜塊的壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng),進(jìn)而壓縮大彈簧,斜塊上升大彈簧推動(dòng)滑塊復(fù)位,完成工料的傳遞工作。
4.3.1 大彈簧的確定
彈簧直徑d = 3
彈簧中徑 D=18
彈簧有效圈數(shù) n = 8
彈簧節(jié)距
t==8
螺旋角
旋繞比
彈簧最小工作載荷
最大工作載荷
65Mn材料的彈簧許用切應(yīng)力
340MPa=3.4
4.3.2 滑塊尺寸的確定
由設(shè)計(jì)零件的制約及滑塊需要起到的作用設(shè)計(jì)滑塊尺寸。
寬45,高 60,長(zhǎng) 75的一塊長(zhǎng)方體 同時(shí)在45×60的面上掏出個(gè)25×32×32的長(zhǎng)方體。
滑塊在導(dǎo)板軌道上滑動(dòng)滑動(dòng)。
滑塊每次前進(jìn)一個(gè)步距,進(jìn)行壓縮彈簧運(yùn)動(dòng),完成取料,再通過(guò)彈簧的彈力作用反作用于滑塊,進(jìn)行條料的輸送。
通過(guò)這種往復(fù)運(yùn)動(dòng),完成滾柱夾持式自動(dòng)送料,提高了工作效率,減少了人工作業(yè),并且縮小了誤差,為整個(gè)工作流程縮減了不必要的工作時(shí)間。
5 粗糙度的確定
表面粗糙度影響零件的耐磨性。表面越粗糙,配合表面間的有效接觸面積越小,壓強(qiáng)越大,磨損就越快。
表面粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對(duì)間隙配合來(lái)說(shuō),表面越粗糙,就越易磨損,使工作過(guò)程中間隙逐漸增大;對(duì)過(guò)盈配合來(lái)說(shuō),由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平,減小了實(shí)際有效過(guò)盈,降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。
表面粗糙度影響零件的疲勞強(qiáng)度。粗糙零件的表面存在較大的波谷,它們像尖角缺口和裂紋一樣,對(duì)應(yīng)力集中很敏感,從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。
表面粗糙度影響零件的抗腐蝕性。粗糙的表面,易使腐蝕性氣體或液體通過(guò)表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層,造成表面腐蝕
表面粗糙度影響零件的密封性。粗糙的表面之間無(wú)法嚴(yán)密地貼合,氣體或液體通過(guò)接觸面間的縫隙滲漏。
表面粗糙度影響零件的接觸剛度。接觸剛度是零件結(jié)合面在外力作用下,抵抗接觸變形的能力。機(jī)器的剛度在很大程度上取決于各零件之間的接觸剛度。
影響零件的測(cè)量精度。零件被測(cè)表面和測(cè)量工具測(cè)量面的表面粗糙度都會(huì)直接影響測(cè)量的精度,尤其是在精密測(cè)量時(shí)。
此外,表面粗糙度對(duì)零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。
根據(jù)夾持式自動(dòng)送料裝置的特點(diǎn),由于夾持器部分是靠摩擦力進(jìn)行工作,所以整體裝備粗糙度值都比較高,方便送料的進(jìn)行。
裝置的滑動(dòng)部分則粗糙度值相對(duì)較低,以便順利的進(jìn)行彈簧的壓縮和材料傳送,故采用1.6的粗糙度值。
6 潤(rùn)滑
6.1潤(rùn)滑的種類(lèi)
相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體表面加入第三種物質(zhì)—潤(rùn)滑劑,降低摩擦、減少磨損。改善摩擦副的摩擦狀態(tài)以降低摩擦阻力、減緩磨損的技術(shù)措施。一般通過(guò)潤(rùn)滑劑來(lái)達(dá)到潤(rùn)滑的目的。
潤(rùn)滑
另外,潤(rùn)滑劑還有防銹、減振、密封、傳遞動(dòng)力等作用。
根據(jù)潤(rùn)滑劑的不同,潤(rùn)滑可分為:①流體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為流體,又包括氣體潤(rùn)滑(采用氣體潤(rùn)滑劑,如空氣、氫氣、氦氣一氧化碳和水蒸氣等)和液體潤(rùn)滑(采用液體潤(rùn)滑劑,如礦物潤(rùn)滑油、合成潤(rùn)滑油、水基液體等)兩種。② 固體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為固體 ,如石墨、二硫化鉬、氮化硼、尼龍、聚四氟乙烯、氟化石墨等。③半固體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為半固體,是由基礎(chǔ)油和稠化劑組成的塑性潤(rùn)滑脂,有時(shí)根據(jù)需要還加入各種添加劑。
根據(jù)摩擦副之間摩擦狀態(tài)的不同,潤(rùn)滑分為:①流體摩擦潤(rùn)滑。用流體( 厚度在1.5~2 微米以上 )將摩擦表面隔開(kāi)的潤(rùn)滑方式。根據(jù)潤(rùn)滑膜壓力的產(chǎn)生方式不同又可分為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑(靠摩擦表面的幾何形狀和相對(duì)運(yùn)動(dòng)由粘性流體的動(dòng)力作用產(chǎn)生壓力平衡外載荷)和流體靜壓潤(rùn)滑(由外部將一定壓力的流體送入摩擦表面間,靠流體的靜壓平衡外載荷)兩種。②邊界摩擦潤(rùn)滑。摩擦表面間存在一層薄膜(邊界膜)時(shí)的潤(rùn)滑狀態(tài);它可分為吸附膜(潤(rùn)滑劑中的極性分子吸附在摩擦表面所形成的膜,包括物理吸附膜和化學(xué)吸附膜)和化學(xué)反應(yīng)膜(潤(rùn)滑油中的添加劑與金屬表面起化學(xué)作用生成能承受較大載荷的表面膜)兩類(lèi)。潤(rùn)滑可以延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備的壽命,提高精度、節(jié)約能源。
本結(jié)構(gòu)滑輪處,滑動(dòng)螺桿處等都是需要潤(rùn)滑的,以便結(jié)構(gòu)順利的工作,更快捷更順暢的進(jìn)行送料。采用一般潤(rùn)滑劑即可。
7 設(shè)備的維護(hù)
7.1 保養(yǎng)和維護(hù)
1、沖床每天工作8小時(shí)需要進(jìn)行停機(jī)維護(hù),要保持臺(tái)面清潔。
2、新機(jī)實(shí)用一個(gè)月后,要及時(shí)加潤(rùn)滑油,保證傳動(dòng)的順暢。
3、要保證夾持的工件的夾具夾牢,防止工件彈出傷人。
4、要對(duì)機(jī)器進(jìn)行定期檢查(建議每日檢查)。
結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)歷時(shí)3個(gè)月的努力,到目前為止,本設(shè)計(jì)已基本上完成。雖然設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,但理論與實(shí)踐畢竟不一樣,對(duì)于一位缺乏實(shí)踐的在校大學(xué)生來(lái)說(shuō),這也有一定的困難,使我在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多阻力,但在老師和同學(xué)的幫助下,通過(guò)自己的努力,最后克服了一個(gè)又一個(gè)困難,使設(shè)計(jì)取得了成功。
在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段,我精讀了教材,查閱了許多參考書(shū)和專(zhuān)業(yè)期刊,又常登陸因特網(wǎng)查找相關(guān)知識(shí),使我的知識(shí)一天天充實(shí)著,同時(shí)又有了一份成就感,使我的設(shè)計(jì)信心大增;在設(shè)計(jì)后期,看完書(shū)查完資料以后,再來(lái)看課題,感覺(jué)與以前就不相同了,能了解課題要做些什么,怎么來(lái)做。雖然還有許多不懂的地方。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,既要熟悉課題的要求,又要讀書(shū)查資料,還要撰寫(xiě)論文,最后還要答辯,在這一系列的環(huán)節(jié)中,任何細(xì)節(jié)都不能馬虎,唯有腳踏實(shí)地。因此,通過(guò)這一次畢業(yè)設(shè)計(jì),我感覺(jué)學(xué)到了許多許多,以前雖然學(xué)習(xí)了機(jī)械課程,但書(shū)本知識(shí)都只學(xué)了一點(diǎn)皮毛,更談不上熟悉。但這次畢業(yè)設(shè)計(jì)以后,我感覺(jué)我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)的知識(shí)已有了更深的認(rèn)識(shí),同時(shí),電力專(zhuān)業(yè)方面的其他知識(shí)我也有了一定的增長(zhǎng)。
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致 謝
到目前為止,我已經(jīng)在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院度過(guò)了四個(gè)春秋,回憶走過(guò)的的歷程,每一段往事都促進(jìn)我的成長(zhǎng),每一個(gè)故事都成為一個(gè)美好的回憶,每一位曾經(jīng)闖進(jìn)我生活的人都讓我學(xué)會(huì)感恩。大學(xué)是我人生的最大轉(zhuǎn)折點(diǎn),她讓我由一個(gè)害羞、靦腆、缺乏自信和勇氣的高中生成長(zhǎng)為一個(gè)開(kāi)朗樂(lè)觀、積極進(jìn)取、獨(dú)立思考,爭(zhēng)強(qiáng)好勝的大學(xué)生。任何性格的人憑借自己的努力或許都可以獲得短期的輝煌和成功,但是只有有著良好習(xí)慣和堅(jiān)韌性格的人才能走的更高更遠(yuǎn)。
在本課題完成之際,我要要深深感謝在四年的大學(xué)學(xué)習(xí)期間,所有在學(xué)習(xí)、生活以及工作上給予我關(guān)心和幫助的人。首先要感謝的是我的導(dǎo)師侯宗濤老師,他一直給予我深切的關(guān)懷和熱誠(chéng)的幫助,從本課題的選題到論文研究的各個(gè)階段,侯老師都傾注了大量心血。侯老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)方法和淵博的學(xué)識(shí)將會(huì)為我今后的學(xué)習(xí)和工作樹(shù)立良好的榜樣。他以寬廣的胸懷誠(chéng)摯地給我們傳道解惑,既對(duì)論文嚴(yán)格把關(guān),又關(guān)心我們每個(gè)階段的學(xué)習(xí)和生活,基本上每周都給我們面對(duì)面輔導(dǎo)一次。因此在這里,向侯老師致以敬意,并表示衷心的感謝。同時(shí)還要感謝工程技術(shù)系的所有老師以及其他幾位同宿舍的同學(xué)們,感謝你們能夠在我最需要幫助的時(shí)候向我伸出援助之手。再一次向所有幫助和關(guān)心我的人表示感謝和敬意!
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