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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 本科生畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計題目 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 學學 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 完完 成 日 期 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）前期工作材料 學生姓名： 學 號： 教 科 部： 專 業(yè)： 設(shè)計（論文）題目： 碟形彈簧測力分選機 結(jié)構(gòu)設(shè)計 指導(dǎo)老師： 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計（論文）實習調(diào)研報告 1 4 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（含文獻綜述） 1 5 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文資料翻譯（含原文） 1 6 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 1 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目申報 表 設(shè)計（論文）題 目 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 題目類型 題目來源 面向?qū)I(yè) 指導(dǎo)教師 職稱 學位 從事專業(yè) 題目簡介： 彈簧測力分選機是對大量生產(chǎn)的彈簧依據(jù)其彈性系數(shù)不同，按照設(shè)定的指標進行測試，篩選出合格與不合格產(chǎn)品，自動流入不同料箱，用于不同場合。 審核意見 ： 審核人簽名： 年 月 日 題目類型－－ 1、為結(jié)合科研； 2、為結(jié)合生產(chǎn)實際； 3、為結(jié)合大學生科研訓練計劃； 4、為結(jié)合學科競賽； 5、模擬仿真； 6、其它 題目來源 －－ ； 自定、自擬 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 教 科 部： 專 業(yè)： 學 生 姓 名： 學號： 畢業(yè)（論文）題目： 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 起 迄 日 期： 設(shè)計（論文）地點： 指 導(dǎo) 老 師： 專業(yè)負責人： 發(fā)任務(wù)書日期： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 本科生畢業(yè)論文任務(wù)書 論文題目 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 年級 專業(yè) 學生姓名 學號 主要內(nèi)容： 通過該課題的畢業(yè)設(shè)計可以使學生在綜合運用 所學的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的知識，解決設(shè)計中的問題，著重培養(yǎng)學生的設(shè)計能力，以及獨立解決和分析問題的能力。通過 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 ，讓學生獲得一定的設(shè)計能力。 主要任務(wù)及基本要求： 1） 查閱文獻資料 15 篇以上、翻譯不少于五千印刷符的英文資料； 2） 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)方案論證； 3）碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制圖紙； 4）碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)分析； 5）碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書。 主要參考文獻： （ 1） On of a 2） 謝一明 . 彈簧自動測力分選包裝機 [M/ [2014 . （ 3） 謝一明 . 郭志勇 . 彈簧自動測力分選包裝機 [J]. 包裝與食品機械 , 1995 年 , 第 13購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 卷 (第 1 期 ). （ 4） 鄒安陽等 . 彈簧分選機的機構(gòu)設(shè)計及控制原理研究 [M/ [2014 . （ 5） 呂俊 . 嵌入式彈簧負荷測控系統(tǒng)的研制 [M/ [2014 . （ 6） 王英浩 , 李文斌 , 王川云 , 等 . 基于有限元的航天器用碟形彈簧優(yōu)化設(shè)計 [J]. 導(dǎo)彈與航天運載技術(shù) , 2013 年 (第 6 期 總第 329 期 ). （ 7） 李祝強 . 數(shù)控自動圓柱螺旋彈簧分選機的研究與設(shè)計 [D]. 重慶大學機械工程學院 , 二 0 一 0 年五月 . （ 8） 馮宗德 . 彈簧參數(shù)自動檢測儀 [M/ [2014 . （ 9） 易先忠 . 碟形彈簧基本特性參數(shù)分析 [J]. 石油機城 , 1995 年 , 第 23 卷 (第 3 期 ). （ 10） 王曉波 . 碟形彈簧的力學性能研究 [D]. 鄭州大學 , 2007 年 . （ 11） 李光梅 . 水果機器視覺重量綜合分選機機械系統(tǒng)及稱重模塊的設(shè)計 [D]. 山東：山東農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文， 2008. （ 12） 卞宗林 ,等 材料 )的發(fā)展 [J]2000,(4):3（ 13） 王清提 . 小尺寸碟形彈簧的測力 [J]. 航 天 工 藝 , 1988 年 8 月 (第 4 期 ). （ 14） y in 4(1), 43–61 (2006) （ 15）（英）監(jiān)凱維奇，（美 ）泰勒 有限元方法（第 5版）第 1卷：基本原理 清華大學出版社 發(fā)出任務(wù)書日期： 完成期限： 指導(dǎo)教師簽名： 專業(yè)主任簽名： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）實習調(diào)研報告 學 生 姓 名： 學號： 專 業(yè)： 指 導(dǎo) 老 師： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 學 生 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 設(shè)計 (論文 )題目： 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 指 導(dǎo) 老 師： 年 月 日 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 設(shè)計（論文）題 目 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè) 計 題目來源 題目類型 指導(dǎo)教師 學生姓名 學 號 專 業(yè) 開題報告內(nèi)容： 調(diào)研資料的準備與總結(jié)，研究目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成的階段、 內(nèi)容及時間安排；完成畢業(yè)設(shè)計（論文）所具備的條件因素等。 本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達到的目的： （ 1）培養(yǎng)學生的調(diào)查研究以及資料、信息的獲取、分析等綜合能力； （ 2）培養(yǎng)學生的工程設(shè)計能力，主要包括設(shè)計、計算及繪圖能力； （ 3）培養(yǎng)學生的綜合運用專業(yè)理論知識，分析解決實際問題的能力； （ 4）培養(yǎng)學生的在設(shè)計過程中使用計算機的能力； （ 5）培養(yǎng) 學生的撰寫設(shè)計說明書、論文的能力； （ 6）培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。 （ 7） 通過該課題的畢業(yè)設(shè)計可以使學生在綜合運用所學的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的知識，解決設(shè)計中的問題，著重培養(yǎng)學生的設(shè)計能力，以及獨立解決和分析問題的能力。通過 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 ，讓學生獲得一定的設(shè)計能力。 本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進度計劃： 起止日期 工 作 內(nèi) 容 1） 資料收集、翻譯 2） 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu) 方案 比較 3） 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 4） 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu) 圖紙繪制 5） 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu) 分析計算 6） 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu) 設(shè)計 說明書 7）編寫畢業(yè)設(shè)計報告 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 文 獻 綜 述 碟形彈簧是一種圓環(huán)墊片狀的材質(zhì)不同的金屬機械配件，是一種結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊的彈性元件。一般是通過相當數(shù)量的疊加來提供足夠彈性伸展而發(fā)揮作用。由于有變剛度特性、承載能力大、緩沖減震性強并且易于獲取不同彈性特性和安裝緊湊等的特點，廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備行業(yè)，汽車工業(yè)，石油工業(yè)以及航天工業(yè)等 領(lǐng)域，很大范圍取代了圓柱形螺旋彈簧。碟形彈簧一般由金屬帶材、板材或鍛造坯料沖壓而成，其幾何構(gòu)型為截面呈淺圓錐狀的軸對稱回轉(zhuǎn)體。如圖所示 近年來，由于機械設(shè)備行業(yè)，汽車工業(yè)等行業(yè)的迅速發(fā)展，推動了彈簧工業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計制造工藝生產(chǎn)設(shè)備以及彈簧的材料等的 發(fā)展。由于行業(yè)的需要，對于彈簧的檢測以及分選設(shè)備的設(shè)計開發(fā)，是彈簧工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。彈簧分選機是安裝在彈簧加工過程中的檢測工藝工段線上。對此，本設(shè)計是碟形彈簧分選機的設(shè)計，其涉及到機械、電氣等方面的技術(shù)，是一個典型的機電一體化系統(tǒng)設(shè)計，主要是碟形彈簧分選機的機構(gòu)設(shè)計。結(jié)合目前所掌握的各項技術(shù)，旨在開發(fā)一套具有較高自動化水平，安全可靠，性價比高的數(shù)控自動碟形彈簧分選機。 彈簧檢測是其生產(chǎn)過程必不可少的工序。測力是檢測的主要內(nèi)容之一。彈簧力參數(shù)直接影響彈簧的性能和工作狀態(tài)。尤其是高精度彈簧以及需配對或者配套使 用的彈簧，要求嚴格按力參數(shù)分選包裝。這類彈簧大批量生產(chǎn)時，用手工在測力儀上測試存在如下間題： （ 1）易產(chǎn)生操作誤差，包括有測量位移誤差，工件偏置誤差，操作速度變化而產(chǎn)生的附加動載荷、操作手柄在測試讀數(shù)時因抖動或松動引起的誤差 ; （ 2）易產(chǎn)生讀數(shù)誤差，指針擺動慣性，操作者疲勞觀察錯覺等引起的誤差。 目前國內(nèi)市場上能見到的彈簧分選機大多數(shù)都是國外廠家開發(fā)生產(chǎn)的，國內(nèi)各彈內(nèi)各彈 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 內(nèi)各彈簧生產(chǎn)設(shè)備及檢測設(shè)備生產(chǎn)的研究較少，因此本設(shè)計可提高我國彈簧檢測分選設(shè)備在全世界中的競爭力。我國自八十年代初開始研制 自動測力裝置，至今還未有令人滿意的結(jié)果，究其原因可歸納為如下幾點。 （ 1）沒排除受檢彈簧與定位元件表面在測力過程中的摩擦力的影響及機械動作、液壓裝置沖擊所引起的附加動載荷的影響 ; （ 2）沒有很好地消除測力裝置本身的加工和安裝誤差 ; （ 3）受傳感器精度影響及分選控制誤動影響 ; （ 4）大多數(shù)機型不能同時完成自動測力和分選功能。 由于手工操作檢驗及現(xiàn)有測力分選機的缺陷，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量和檢驗效率。所以本文主要研究快速準確的碟形彈簧分選機。 國內(nèi)各彈簧生產(chǎn)設(shè)備及檢測設(shè)備生產(chǎn)廠均未研制 出高效實用的彈簧分選機。國外市場上能見的分選機類型為兩種 — 高精度型和高速度型 ;高精度型彈簧分選機主要用來分選那些精度要求很高的彈簧，如噴氣飛機的油門彈簧，該彈簧的每一個變形對應(yīng)相應(yīng)的飛行速度。因此，對這種彈簧的分檢要求十分苛刻，該彈簧的靜態(tài)負荷精度達要求達到 上，位移精度要求小于 要用到高精度型彈簧分選機才能滿足要求，但這種分選機的分選速度很低，一般低于每分鐘 8 件，不適合大批量彈簧生產(chǎn)的需要 [內(nèi)很多彈簧生產(chǎn)及檢測設(shè)備生產(chǎn)廠針對各自的需求研發(fā)了一些彈簧分選設(shè)備，如基于重力的彈分 選機、基于尺寸的彈簧分選機、基于壓力的彈簧分選機，這些設(shè)備在功能和性價比上都還和國外同類產(chǎn)品有一定差距。 因此研究自動彈簧分選機技術(shù)，研制開發(fā)自動化程度高、運行經(jīng)濟、高速高 效的自動彈簧分選設(shè)備以替代進口產(chǎn)品及國內(nèi)同類產(chǎn)品的不足，對適應(yīng)我國汽摩 行業(yè)發(fā)展和彈簧自動分選，以及推動整個工業(yè)自動化裝備國產(chǎn)化具有十分重要的 意義。 在分選機研究方面，國外公司起步較早。美國、日本、英國、瑞士的一些糧食加工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)從事此項研究。因此早期的分選機主要運用在農(nóng)副產(chǎn)品如水果、谷物類等分選上。隨著工業(yè)化速度加快，在二十世紀 四五十年代彈簧分選機運用與發(fā)展，但也僅限于像飛機油門彈簧等高精度分選場合。同時一些彈簧專業(yè)生產(chǎn)廠也根據(jù)自身需要開發(fā)了一些以單一要素為主要分選體的分選設(shè)備。如瑞典購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 的 司于 1970 年開發(fā)的彈簧分選機。該類分選機雖在精度上具有較大的優(yōu)勢，但由于其大多結(jié)構(gòu)簡單，且分選單一，因此僅適合一些實驗性和小加工生產(chǎn)上作為檢測使用。 相對國外而言，國內(nèi)分選機的研究還處于起步階段，用于成品的還很少，目前主要是引進或者改造國外的分選機。國內(nèi)生產(chǎn)彈簧分選機的主體企業(yè)并不多，只是一些企業(yè) 主要依據(jù)自身的要求研發(fā)相應(yīng)的自動化程度較低的、分選比較單一的分選機，如杭州寶威機械廠研制的彈簧分選機，該機在設(shè)計上采用工位旋轉(zhuǎn)方式，速度與彈簧定位成為關(guān)鍵，速度過快彈簧可能在慣性下飛出工位，速度過低則達不到設(shè)計要求，且圓盤式結(jié)構(gòu)使得圓盤轉(zhuǎn)到的慣性難以控制。針對此種情況國內(nèi)一些科研機構(gòu)和大專院校結(jié)合實際也做了相關(guān)的研究工作，如湖北工業(yè)大學與武漢科技學院合作研發(fā)的數(shù)控彈簧高速自動分選機，該項目研究的數(shù)控彈簧高速自動分選機，開發(fā)了檢測系統(tǒng)抗漂移、抗干擾和變頻傳動高速分度系統(tǒng)；研制了快速采集和快速濾波系統(tǒng)；確定了數(shù) 據(jù)特征值，開發(fā)了計算機快速彈簧檢測圖形分析及檢測軟件，但在速度與彈簧分組值上還有待提高。 本設(shè)計研究的碟形彈簧分選機結(jié)構(gòu)主要采用了工位旋轉(zhuǎn)工作模式與落料旋轉(zhuǎn)的分選方法。工位旋轉(zhuǎn)工作模式是彈簧相對于工位是不動的，故結(jié)構(gòu)的整體性是很好的，但是彈簧的重力作用在固定工位上，故限制了檢測的速度。落料旋轉(zhuǎn)的分選結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅結(jié)構(gòu)簡單而且噪音小等優(yōu)點。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 主要參考文獻 （ 15） On of a 16） 謝一明 . 彈 簧自動測力分選包裝機 [M/ [2014 . （ 17） 謝一明 . 郭志勇 . 彈簧自動測力分選包裝機 [J]. 包裝與食品機械 , 1995年 , 第 13 卷 (第 1 期 ). （ 18） 鄒安陽等 . 彈 簧 分 選 機 的 機 構(gòu) 設(shè) 計 及 控 制 原 理 研 究 [M/ [2014 . （ 19） 呂俊 . 嵌入式彈簧負荷測控系統(tǒng)的研制 [M/ [2014 . （ 20） 王英浩 , 李文斌 , 王川云 , 等 . 基于有限元的航天器用碟形彈簧優(yōu)化設(shè)計[J]. 導(dǎo)彈與航天運載技術(shù) , 2013 年 (第 6 期 總第 329 期 ). （ 21） 李祝強 . 數(shù)控自動圓 柱螺旋彈簧分選機的研究與設(shè)計 [D]. 重慶大學機械工程學院 , 二 0 一 0 年五月 . （ 22） 馮宗德 . 彈簧參數(shù)自動檢測儀 [M/ [2014 . （ 23） 易先忠 . 碟形彈簧基本特性參數(shù)分析 [J]. 石油機城 , 1995 年 , 第 23 卷(第 3 期 ). （ 24） 王曉波 . 碟形彈簧的力學性能研究 [D]. 鄭州大學 , 2007 年 . （ 25） 李光梅 . 水果機器視覺重量綜合分選機機械系統(tǒng)及稱重模塊的設(shè)計 [D]. 山東：山東農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文， 2008. （ 26） 卞宗林 ,等 材料 )的發(fā)展 [J]2000,(4):3（ 27） 王清提 . 小尺寸碟形彈簧的測力 [J]. 航 天 工 藝 , 1988 年 8 月 (第 4期 ). 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑） 通過分析國內(nèi)外分選機的研究現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)實際需求，總結(jié)國內(nèi)外彈簧彈簧分選機的優(yōu)點與不足，可知碟形彈簧分選機關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下四個方面 :碟形彈簧定位、分選機構(gòu)設(shè)計、電機控制、系統(tǒng)分選精度。 本設(shè)計主要研究碟形彈簧分選機的碟形彈簧的定位以及機構(gòu)設(shè)計。 不同的結(jié)構(gòu)決定了分選機的性能的差異。 碟形彈簧分選機機械結(jié)構(gòu)的可靠與合 理性是保障整機運行平穩(wěn)、可靠以及運行精度的核心組成部分。機械結(jié)構(gòu)部分主要由圓柱螺旋彈簧測定臺、分選分裝結(jié)構(gòu)及機架構(gòu)成。 目前碟形彈簧定位方案大致分為兩種類型，一種是碟形彈簧固定式，另一種是碟形彈簧運動方式。固定式即指工件相對工位固定，工位的數(shù)量不小于工件數(shù)量，在檢測工序過程中工件始終保持與工位的相對固定直到這個工位檢測完畢。固定式的方法有利于檢測臺結(jié)構(gòu)布局整體性，但由于利用彈簧自身重力作用固定在工位上，隨著工位運動必將限制運動的速度，降低了整個設(shè)備運行效率。碟形彈簧運動方式是指利用外力促使碟形彈簧在檢測流程 中運動，直至檢測完畢送入分選框內(nèi)。該方式在結(jié)構(gòu)不及固定式的整體性，但在運行效率可控性方面得到極大提高，且在連接上位傳送機構(gòu)與下位分選裝置提供了良好銜接點。考慮兩種定位方案利弊，綜合方案一的整體機構(gòu)性與方案二的可控性，采用了雙推固定雙進的定位工作模式。 分選機分選機構(gòu)在保障有效落料方面起著核心控制作用，關(guān)鍵在于使碟形彈簧準確快速的分裝在分選框內(nèi)。國內(nèi)外在這方面的研究時間相對較早，運用方式也越來越靈活多變。具有代表性的分別運用在農(nóng)業(yè)上的種子分選滾筒式、蘋果分選鏈條式，其次就是利用分選物料自身特性設(shè)計分選機構(gòu) — 落料筒動定方式。 滾筒式與鏈條式原理相同，僅在結(jié)構(gòu)上有差別，都能適應(yīng)大量自動化生產(chǎn)的要求且效率也高，但由于結(jié)構(gòu)龐大以及是以大量的摩擦傳動為基礎(chǔ)，因此在設(shè)備運行過程中噪音大、資源消耗大，不適用于體積小、重量輕的離合器彈簧的分選。 落料筒動定方式有效運用了彈簧自身要素特點，在此基礎(chǔ)上而設(shè)計的兩種不同的分選方式。落料筒旋轉(zhuǎn)的方式相對與固定方式在結(jié)構(gòu)與防噪上更具有獨特優(yōu)勢，利用步進電機帶動落料筒旋轉(zhuǎn)不僅結(jié)構(gòu)簡單，且步進電機自身可控制好與運行噪購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 音小等特點。 綜上各方案比較，最終選擇如下圖送料方式及定位方式。 此送 料裝置的設(shè)計要求是將受檢彈簧逐個連續(xù)地輸送給測力系統(tǒng)。設(shè)計方案是用一分料盤逐個將受檢彈簧從料斗中取出并輸送出去。 用 制三維圖，用 主要受力零件進行結(jié)構(gòu)分析，確保分選機機構(gòu)的穩(wěn)定性。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期自查表 （中期教學檢查用） 學生姓名 學號 專業(yè) 班級 指導(dǎo)教師 職 稱 副教授 設(shè)計（論文）題 目 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 個人精力 實際投入 每天平均工作時 間 迄今缺席天數(shù) 出勤率 % 指導(dǎo)教師每周指導(dǎo)次數(shù) 每周指導(dǎo) 時間（小時） 未指導(dǎo)的周次及原因 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）工作進度（完成）內(nèi)容及比重 已完成主要內(nèi)容（ 30 %） 待完成主要內(nèi)容（ 70 %） 進展正常 存在問題及解決方案 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師審閱意見表 設(shè)計（論文）題目 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 學生姓名 專業(yè) 班級 指導(dǎo)教師姓名 職稱 得分 指導(dǎo)教師審閱 意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人意見表 設(shè)計（論文）題目 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 學生姓名 專業(yè) 班級 評閱人姓名 職稱 得分 評閱人意見： 評閱人簽名： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯結(jié)果表 設(shè)計（論文）題目 碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 學生姓名 閆相宜 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級 機械 81001 班 答辯記錄： 答辯小組意 見： 得 分 組長簽名 日 期 答辯委員會意見： 指導(dǎo)教師評 分 評閱人評 分 答辯小組得 分 結(jié)構(gòu)分 最終成績 主任簽章 日 期 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢中文摘要 近年來，由于機械設(shè)備行業(yè)，汽車工業(yè)等行業(yè)的迅速發(fā)展，推動了彈簧工業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計制造工藝生產(chǎn)設(shè)備以及彈簧的材料等的發(fā)展。由于行業(yè)的需要，對于彈簧的檢測以及分選設(shè)備的設(shè)計開發(fā)，是彈簧工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。彈簧分選機是安裝在彈簧加工過程中的檢測工藝工段線上。對此， 本文是針對碟形彈簧分選機的設(shè)計 ，涉及到機械、電氣等方面的技術(shù)，是一個典型的機 電一體化系統(tǒng)設(shè)計，主要是碟形彈簧分選機的機構(gòu)設(shè)計。結(jié)合目前所掌握的各項技術(shù)，旨在開發(fā)一套具有較高自動化水平，安全可靠，性價比高的數(shù)控自動碟形彈簧分選機。彈簧檢測是其生產(chǎn)過程必不可少的工序 ，而 測力是檢測的主要內(nèi)容之一。彈簧力參數(shù)直接影響彈簧的性能和工作狀態(tài)。尤其是高精度彈簧以及需配對或者配套使用的彈簧，要求嚴格按力參數(shù)分選包裝。 結(jié)合碟形彈簧的特點，本文旨在設(shè)計 一種自動化數(shù)控機構(gòu)，能夠 在生產(chǎn)碟形彈簧時，根據(jù)其彈性系數(shù)的不同，按照不同指標測試彈力，篩選出不同彈性系數(shù)的碟形彈簧，并且流入不同的落料箱，以達到碟形彈 簧分選的目的。 要求設(shè)計的試驗機能按照試驗標準要求進行連續(xù)運行，運動動力源采用電動機，其篩選的范圍是根據(jù)碟形彈簧直徑而定為 50 關(guān)鍵詞 碟形彈簧 測力 分選 彈性系數(shù) 電動機 畢外文摘要 of n of of as to of is of is in of In is a of is a to a of of NC is an of of is of in or of by of in of is to to of to of of a to in of is an is on of of 0碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 目目 錄 摘摘 要 1緒論 ............................................................................................................................ 3 課題研究的目的及意義 ................................................................................................... 3 工作原理 ........................................................................................................................... 3 國外分選機研究現(xiàn)狀 ....................................................................................................... 4 國內(nèi)分選機研究現(xiàn)狀 ....................................................................................................... 4 2方案的選擇與設(shè)計 ................................................................................................... 6 本課題的設(shè)計任務(wù) ........................................................................................................... 6 設(shè)計思想和思路 ............................................................................................................... 6 上料機構(gòu)的設(shè)計 ............................................................................................................... 6 定位方案選擇 ................................................................................................................... 7 測力機構(gòu)的選擇 ............................................................................................................. 10 分選機構(gòu)方案 的選擇 ..................................................................................................... 10 3總體的機構(gòu)設(shè)計 .......................................................................................... 12 形彈簧分選機總體要求 ............................................................................................... 12 作環(huán)境 ............................................................................................................... 12 要性能要求 ....................................................................................................... 12 件要求 ............................................................................................................... 12 形彈簧測力分選機機構(gòu)組成 ................................................................... 12 4零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................................................................... 14 4閆碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 托盤設(shè)計 ......................................................................................................................... 14 軸的設(shè)計 ......................................................................................................................... 15 鍵的選擇 ......................................................................................................................... 16 大鍵的選擇 ......................................................................................................... 16 小鍵的選擇 ......................................................................................................... 17 齒輪的設(shè)計 ..................................................................................................................... 17 大齒輪的設(shè)計 ..................................................................................................... 17 小齒輪的設(shè)計 ..................................................................................................... 18 機座的設(shè)計 ..................................................................................................................... 19 氣壓缸的選擇 ................................................................................................................. 20 軸承的選擇 ..................................................................................................................... 20 液壓缸的選擇 ................................................................................................................. 23 軸承蓋的選擇 ................................................................................................................. 23 電動機的選擇 ............................................................................................................... 24 5強度校核 ................................................................................................................. 26 壓缸的強度校核 ............................................................................................................ 26 盤的強度校核 ............................................................................................................... 29 結(jié)論 .............................................................................................................................. 34 致謝 .............................................................................................................................. 35 參考文獻 .......................................................................................................................... 36 附件：碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖及零件圖 .............................................. 37 閆碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 1 緒論 課題研究的目的及意義 碟形彈簧是一種圓環(huán)墊片狀的材質(zhì)不同的金屬機械配件，是一種結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊的彈性元件，又名貝勒維爾彈簧墊圈，是法國人貝勒維爾發(fā)明的。一般是通過相當數(shù)量的疊加來提供足夠彈性伸展而發(fā)揮作用。由于有變剛度特性、承載能力大、緩沖減震性強并且易于獲取不同彈性特性和安裝緊湊等的特點，廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備行業(yè)，汽車工業(yè)，石油工業(yè)以及航天工業(yè)等領(lǐng)域，很 大范圍取代了圓柱形螺旋彈簧。碟形彈簧一般由金屬帶材、板材或鍛造坯料沖壓而成，其幾何構(gòu)型為截面呈淺圓錐狀的軸對稱回轉(zhuǎn)體。如圖 1示。 圖1形彈簧結(jié)構(gòu)示意圖 由于機械設(shè)備行業(yè)，汽車工業(yè)等行業(yè)的迅速發(fā)展，推動了彈簧工業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計制造工藝生產(chǎn)設(shè)備以及彈簧的材料等的發(fā)展。由于行業(yè)的需要，碟形彈簧的合格與不合格，彈性系數(shù)不同的檢驗至為重要。碟形彈簧產(chǎn)量的增加也導(dǎo)致碟形彈簧分選工作量的增加。因此碟形彈簧測力分選機的設(shè)計，既能很好的按彈性系數(shù)分成幾類，又能提高檢測效率。 工作原理 結(jié)合碟形彈簧的特 點，在生產(chǎn)碟形彈簧時，根據(jù)其彈性系數(shù)的不同，按照不同指標測試彈力，篩選出不同彈性系數(shù)的碟形彈簧，并且流入不同的落料箱，以達到碟形彈簧分選的目的。 碟形彈簧測力分選機由上料裝置、控制系統(tǒng)、測力機構(gòu)、分選機構(gòu)組成。上料裝置又分為自動上料裝置和手動上料裝置，手動上料裝置工作效率低下，而自動上料裝置效率高。將需要測力分選的碟形彈簧放入自動上料裝置，自動上料裝置通過傳送帶傳送并由氣缸推送使得彈碟形簧有序地推入碟形彈簧定位裝置，工作臺轉(zhuǎn)動使碟形彈簧進入待測力點，以待檢測。測力機構(gòu)由加力裝置和稱重傳感器等零件組成，壓桿由 液壓缸組成，液壓缸推動向下壓彈簧，直到達到預(yù)定的彈簧變形量時停止，稱重傳感器輸出檢測的值，控制系統(tǒng)通過測側(cè)值判斷彈簧是否合格，為哪一組彈簧，通過分選機構(gòu)的氣壓缸推出，將其送入相應(yīng)的料箱。 國外分選機研究現(xiàn)狀 在閆碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 分選機研究方面，國外的公司起步較早，美國 司及 司分別于20 世紀 30 年代及 40 年代研制了這種設(shè)備，并根據(jù)市場需要不斷推陳出新。日本佐竹公司于 1979 年首次推出這種產(chǎn)品，且目前生產(chǎn)的 列大米色選機性能優(yōu)越，技術(shù)指標穩(wěn)定，得到了廣泛的應(yīng)用。日本安西 制作所一直著力于分選技術(shù)的研究， 2002 年 4 月成功開發(fā)出世界首創(chuàng)的用于分選低粘度小麥的專用分選機 2004 年開發(fā)并生產(chǎn)搭載高速 大型號色選機。另外從事分選機研究的公司還有美國布勒集團及英國和瑞士的一些糧食加工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。 因此早期的分選機主要運用在農(nóng)副產(chǎn)品如水果、谷物類等分選上。隨著工業(yè)化速度加快，在二十世紀四五十年代彈簧分選機運用與發(fā)展，但也僅限于像飛機油門彈簧等高精度分選場合。同時一些彈簧專業(yè)生產(chǎn)廠也根據(jù)自身需要開發(fā)了一些以單一要素為主要分 選體的分選設(shè)備。如瑞典的 司于 1970 年開發(fā)的彈簧分選機。該類分選機雖在精度上具有較大的優(yōu)勢，但由于其大多結(jié)構(gòu)簡單，且分選單一，因此僅適合一些實驗性和小加工生產(chǎn)上作為檢測使用。目前國外市場上有兩種彈簧分選機 ——高精度型與高速度型；高精度型彈簧分選機用來分選那些分檢精度要求很高的彈簧，如噴氣飛機的油門彈簧，該彈簧的每個變形即對應(yīng)一個飛行速度。因此，這種彈簧對精度要求十分苛刻，但這種分選機的分選速度很低，一般低于每分鐘 4 件，不適合大批量彈簧生產(chǎn)的需要。高速度型彈簧分選 機主要為大批量彈簧生產(chǎn)商研制的專用分選機，如英國 司研制的 ，這種分選機在速度上能達到較高的要 4求，但高昂的費用使的大多數(shù)的企業(yè)都無法接受。 國內(nèi)分選機研究現(xiàn)狀 相對國外而言，國內(nèi)分選機的研究還處于起步階段，用于成品的還很少，目前主要是引進或者改造國外的分選機。主要有 :中美合資合肥安科光電有限公司引進美國技術(shù)生產(chǎn)的分選機系列；由浙江齊鯉機械有限公司和韓國韓亞自動化 (株式會社 )聯(lián)合開發(fā)制作的 列大米分選機；合肥美亞光 電技術(shù)有限責任公司 2003 年 8 月推出的最新 件系統(tǒng) 55列數(shù)字化分選機，其首次將高速浮點 字信號處理技術(shù)及雷達中的抗干擾技術(shù)用于數(shù)字化分選機的開發(fā)。另外，核工業(yè)理化工程研究院自主研究生產(chǎn)的分選機 1996 年 11 月通過了國家鑒定，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計上還有許多值得改進的地方，各項技術(shù)指標與國外產(chǎn)品相比還有一定的差距。 國內(nèi)生產(chǎn)彈簧分選機的主體企業(yè)并不多，只是一些企業(yè)主要依據(jù)自身的要求研發(fā)相應(yīng)的自動化程度較低的、分選比較單一的分選機，如杭州寶威機械廠研制的彈簧分選機，該機在設(shè)計上 采用工位旋轉(zhuǎn)方式，速度與彈簧定位成為關(guān)鍵，速度過快彈簧可能在慣性下飛出工位，速度過低則達不到設(shè)計要求，且圓盤式結(jié)構(gòu)使得圓盤轉(zhuǎn)到的慣性難以控制。針對此種情況國內(nèi)一些科研機構(gòu)和大專院校結(jié)合實際也做了相關(guān)的研究工作，如湖北工業(yè)大學與武漢科技學院合作研發(fā)的數(shù)控彈簧高速自動分選機，該項目研究的數(shù)控彈簧高速自動分選機，開發(fā)了檢測系統(tǒng)抗漂移、抗干擾和變頻傳動高速分度系統(tǒng)；研制了快速采集和快速濾波系統(tǒng)；確定了數(shù)據(jù)特征值，開發(fā)了計算機快速彈簧檢測圖形分析及檢測軟件，但在速度與彈簧分組閆碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 值上還有待提高。我國自八十年代初開始研制自 動測力裝置，至今還未有令人滿意的結(jié)果，究其原因可歸納為如下幾點：（ 1）沒排除受檢彈簧與定位元件表面在測力過程中的摩擦力的影響及機械動作、液壓裝置沖擊所引起的附加動載荷的影響 ;（ 2）沒有很好地消除測力裝置本身的加工和安裝誤差 ; （ 3）受傳感器精度影響及分選控制誤動影響 ;（ 4）大多數(shù)機型不能同時完成自動測力和分選功能。 閆碟形彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 2 方案的選擇與設(shè)計 本課題的設(shè)計任務(wù) 結(jié)合碟形彈簧的特點，在生產(chǎn)碟形彈簧時，根據(jù)其彈性系數(shù)的不同，按照不同指標測試彈力，篩選出不同彈性系數(shù)的碟形彈簧，并且流入不同的落料箱 ，以達到碟形彈簧分選的目的。主要的設(shè)計難點在于碟形彈簧定位機構(gòu)、測力機構(gòu)和分選機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 設(shè)計思想和思路 如前所述，隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展，彈簧分選機的設(shè)計也得到了極大的提高，通過大量查閱資料和文獻，本文提出如下設(shè)計思路 : (1) 通過查閱大量拉力試驗機的資料提出性能更優(yōu)越的設(shè)計方案； (2) 對碟形彈簧測力分選機進行總體的機構(gòu)設(shè)計； (3) 根據(jù)整體對各個部件進行詳細的設(shè)計； (4) 設(shè)計好整體及零部件后進行強度的校核。 上料機構(gòu)的設(shè)計 根據(jù)碟形彈簧的外觀特性，本文選擇如圖 2示 的傳送帶上料方式。傳送帶將碟形彈簧由左往右傳送，當?shù)竭_指定位置時氣壓缸依次將碟形彈簧推送到托盤的定位工位上，完成上料。 12圖2料機構(gòu)示意圖 定位方案選擇 彈閆碟形