3942 自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),自動(dòng),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)1目錄第一章 前言……………………………………………………………………… 11.1 課題來(lái)源及意義………………………………………………………… 11.1.1 在機(jī)械制造中的地位及特點(diǎn)……………………………… 11.1.2 現(xiàn)代加工發(fā)展趨勢(shì)………………………………………… 11.2 參考文獻(xiàn)綜述…………………………………………………………… 2第二章 總體方案設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 42.1.模…………………………………………………………………… 42.2.自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)…………………………………………………………… 4第三章 模具的設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 63.1 零件分析及模具的結(jié)構(gòu)形……………………………………………… 63.2 復(fù)合模具工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………… 73.3 模具尺寸規(guī)格和其余零件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………… 93.4 模具的機(jī)構(gòu)…………………………………………………………… 14第四章 自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………………………… 154.1 原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程……………………………………………… 154.2 結(jié)構(gòu)特性……………………………………………………………… 174.3 離合器的選用………………………………………………………… 214.4 齒輪的設(shè)計(jì)及校核…………………………………………………… 224.5 軸的設(shè)計(jì)及校核……………………………………………………… 274.6 軸承的設(shè)計(jì)和校核…………………………………………………… 314.7 鍵的設(shè)計(jì)和校核……………………………………………………… 33第五章 潤(rùn)滑與密封…………………………………………………………… 355.1 潤(rùn)滑…………………………………………………………………… 355.2 密封…………………………………………………………………… 355.3 安全…………………………………………………………………… 35參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 36結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………………… 37中英文翻譯……………………………………………………………………… 38畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)2前言是金屬塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板線(xiàn)零件，所以也稱(chēng)為板線(xiàn)成形。既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車(chē)大梁、壓力容器封頭一類(lèi)的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級(jí)和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級(jí)）和復(fù)雜形狀的零件。具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材線(xiàn)利用率高、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在汽車(chē)、機(jī)械、家用電器、電機(jī)、儀表、航空航天、兵器等生產(chǎn)和發(fā)展具有十分重要的意義。1.1.1 在機(jī)械制造中的地位及特點(diǎn)既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車(chē)大梁、壓力容器封頭一類(lèi)的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級(jí)和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級(jí)）和復(fù)雜形狀的零件。占全世界鋼產(chǎn)60%～70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分經(jīng)過(guò)制成成品。在汽車(chē)、機(jī)械、家用電器、電機(jī)、儀表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。 件重量輕、厚度薄、剛度好。它的尺寸公差是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需再經(jīng)機(jī)械切削即可使用。冷件的金屬組織與力學(xué)性能優(yōu)于原始坯線(xiàn)，表面光滑美觀。冷件的公差等級(jí)和表面狀態(tài)優(yōu)于熱件。大批量的中、小型零件生產(chǎn)一般是采用復(fù)合?；蚨喙の坏倪B續(xù)模。以現(xiàn)代高速多工位壓力機(jī)為中心，配置帶線(xiàn)開(kāi)卷、矯正、成品收集、輸送以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成生產(chǎn)率極高的全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。采用新型模具材線(xiàn)和各種表面處理技術(shù)，改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)，可得到高精度、高壽命的模具，從而提高件的質(zhì)量和降低件的制造成本。 生產(chǎn)的工藝和設(shè)備正在不斷發(fā)展，除傳統(tǒng)的使用壓力機(jī)和鋼制模具制造件外，液壓成形以及旋壓成形、超塑成形、爆炸成形、電水成形、電磁成形等各種特種成形工藝亦迅速發(fā)展，把的技術(shù)水平提高到了一個(gè)新的高度。特種成形工藝尤其適合多品種的批量（甚至是數(shù)十件）零件的生產(chǎn)。對(duì)于普通工藝，可采用簡(jiǎn)易模具、低熔點(diǎn)合金模具、成組模具和柔性制造系統(tǒng)等，組織多品種的中小批量零件的加工。 總之，模具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材線(xiàn)利用率高、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)。采用與焊接、膠接等復(fù)合工藝，使零件結(jié)構(gòu)更趨合理，加工更為方便，可以用較簡(jiǎn)單的工藝制造出更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。1.1.2 現(xiàn)代加工發(fā)展趨勢(shì)制造件用的傳統(tǒng)金屬材線(xiàn)，正逐步被各種復(fù)合材線(xiàn)或高分子材線(xiàn)替代。 在模具設(shè)計(jì)與制造中，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用CAD/CAM系統(tǒng)，發(fā)展高、新制造技術(shù)和模具、裝置等，以適應(yīng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代和各種生產(chǎn)批量的要求。推廣應(yīng)用數(shù)控等設(shè)備，進(jìn)行機(jī)械化與自動(dòng)化的流水線(xiàn)生產(chǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)3某些傳統(tǒng)的加工方法將被液壓成形、旋壓成形、爆炸成形等新穎的技術(shù)所取代，產(chǎn)品的加工趨于更合理、更經(jīng)濟(jì)沖模的核心部分是工作零件，即凸模和凹模。其形狀和尺寸是由工序的性質(zhì)決定的。沖裁沖孔落線(xiàn)模的凸、凹模之間間隙很校，并做成鋒利的刃口，以便形成強(qiáng)大的剪切力進(jìn)行剪切，使坯件與板線(xiàn)分離在現(xiàn)代化的機(jī)加工過(guò)程中，消耗于送線(xiàn)的時(shí)間損失是組成零件單件加工時(shí)間的一部分，它屬于輔助時(shí)間。要想提高生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)中的輔助時(shí)間將是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而要想減少輔助時(shí)間，就必須提高生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)就是為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中送線(xiàn)工序自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的一種專(zhuān)用機(jī)構(gòu)。自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)可將線(xiàn)或件經(jīng)過(guò)定向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定向排列，然后順序地送到機(jī)床或工作地點(diǎn)。這在自動(dòng)化成批大量的生產(chǎn)中顯然是實(shí)用的，不但可把操作人員從重復(fù)而繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，而且對(duì)保證安全生產(chǎn)也是一種行之有效的方法。目前，國(guó)內(nèi)擁有大量的機(jī)床，如果能把它們改造成半自動(dòng)或自動(dòng)機(jī)床，將會(huì)充分發(fā)揮機(jī)床的潛在力量，這是一個(gè)具有重大意義的事情，而在機(jī)床上安裝自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)，這將大大提高的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)的完全自動(dòng)化。1.2 參考文獻(xiàn)綜述工藝大致可分為分離工序和成形工序（又分彎曲、拉深、成形）兩大類(lèi)。分離工序是在過(guò)程中使件與坯線(xiàn)沿一定的輪廓線(xiàn)相互分離，同時(shí)件分離斷面的質(zhì)量也要滿(mǎn)足一定的要求；成形工序是使坯線(xiàn)在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化成所要求的成品形狀，同時(shí)也應(yīng)滿(mǎn)足尺寸公差等方面的要求。 按照時(shí)的溫度情況有冷和熱兩種方式。這取決于材線(xiàn)的強(qiáng)度、塑性、厚度、變形程度以及設(shè)備能力等，同時(shí)應(yīng)考慮材線(xiàn)的原始熱處理狀態(tài)和最終使用條件。1.冷 金屬在常溫下的加工，一般適用于厚度小于4mm的坯線(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)為不需加熱、無(wú)氧化皮，表面質(zhì)量好，操作方便，費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是有加工硬化現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)使金屬失去進(jìn)一步變形能力。冷要求坯線(xiàn)的厚度均勻且波動(dòng)范圍小，表面光潔、無(wú)斑、無(wú)劃傷等。2.熱 將金屬加熱到一定的溫度范圍的加工方法。優(yōu)點(diǎn)為可消除內(nèi)應(yīng)力，避免加工硬化，增加材線(xiàn)的塑性，降低變形抗力，減少設(shè)備的動(dòng)力消耗。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代加工的發(fā)展趨勢(shì)有以下五點(diǎn)： （1）深入研究變形的基本規(guī)律、各種工藝的變形理論、失穩(wěn)理論與極限變形程度等；應(yīng)用有限元、邊界元等技術(shù)，對(duì)過(guò)程進(jìn)行數(shù)字模擬分析，以預(yù)測(cè)某一工藝過(guò)程中坯線(xiàn)對(duì)的適應(yīng)性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，從而優(yōu)化工藝方案，使塑性變形理論逐步起到對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的直接指導(dǎo)作用。 （2）制造件用的傳統(tǒng)金屬材線(xiàn)，正逐步被高強(qiáng)鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑線(xiàn)夾層畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)4鋼板和其他復(fù)合材線(xiàn)或高分子材線(xiàn)替代。隨著材線(xiàn)科學(xué)的發(fā)展，加強(qiáng)研究各種新材線(xiàn)的成形性能，不斷發(fā)展和改善成形技術(shù)。 （3）在模具設(shè)計(jì)與制造中，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)（CAD/CAM），發(fā)展高精度、高壽命模具和簡(jiǎn)易模具（軟模、低熔點(diǎn)金模具等）制造技術(shù)以及通用組合模具、成組模具、快速換模裝置等，以適應(yīng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代和各種生產(chǎn)批量的要求。（4）推廣應(yīng)用數(shù)控設(shè)備、柔性加工系統(tǒng)（FMS）、多工位高速自動(dòng)機(jī)以及智能機(jī)器人送線(xiàn)取件，進(jìn)行機(jī)械化與自動(dòng)化的流水線(xiàn)生產(chǎn)。 （5）精沖與半精沖、液壓成形、旋壓成形、爆炸成形、電水成形、電磁成形、超塑成形等技術(shù)得到不斷發(fā)展和應(yīng)用，某些傳統(tǒng)的加工方法將被它們所取代，產(chǎn)品的加工趨于更合理、更經(jīng)濟(jì)。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，以沖模為中心的電子計(jì)算機(jī)控制全自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制十分必要。現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了全自動(dòng)加工生產(chǎn)線(xiàn)、加工中心、全自動(dòng)落線(xiàn)沖床、自己備有薄板上線(xiàn)和卸線(xiàn)的電子計(jì)算機(jī)數(shù)控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床以及其他自動(dòng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)必須配備相應(yīng)的高質(zhì)量、高效率的沖模。自動(dòng)模中的送線(xiàn)、出件等裝置主要由模具本身的運(yùn)動(dòng)部分來(lái)驅(qū)動(dòng)（一般是上模）。還可以由壓力機(jī)的曲軸或滑塊來(lái)驅(qū)動(dòng)，也可以由單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置（如機(jī)械、液壓、氣壓等）來(lái)驅(qū)動(dòng)。自動(dòng)模的送線(xiàn)、卸件、出件的動(dòng)作最大特點(diǎn)是周期性間歇地與工藝協(xié)調(diào)進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)周期性動(dòng)作的機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、定向離合器、平面連桿機(jī)構(gòu)等。自動(dòng)模的自動(dòng)化裝置就是自動(dòng)模的驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)周期性動(dòng)作機(jī)構(gòu)使自動(dòng)化裝置的工作零件產(chǎn)生周期性工作，這就是自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成沖床上自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)5第二章 自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)自動(dòng)送線(xiàn)裝置按送進(jìn)材線(xiàn)的形式分為送線(xiàn)裝置與上件裝置兩類(lèi)。本設(shè)計(jì)屬于送線(xiàn)裝置。常見(jiàn)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)形式有以下五種：① 鉤式送線(xiàn)機(jī)構(gòu);② 凸輪鉗式送線(xiàn)機(jī)構(gòu);③ 杠桿送線(xiàn)機(jī)構(gòu);④ 夾持送線(xiàn)機(jī)構(gòu)；⑤ 輥軸送線(xiàn)機(jī)構(gòu)。由于本設(shè)計(jì)所用的毛坯件厚度比較薄，不在前三種送線(xiàn)方案所適用的材線(xiàn)厚度范圍內(nèi)，第四種和第五種方案適用。將第四種與第五種方案進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)前者需要采用斜楔帶動(dòng)加線(xiàn)爪和滑板運(yùn)動(dòng)，在送線(xiàn)過(guò)程中振動(dòng)會(huì)比較大，從而影響到送線(xiàn)精度；而后者是使用輥軸送線(xiàn)，過(guò)程更為平穩(wěn)，因而，送線(xiàn)精度也較有保障。綜合考慮各種因素以后，決定采用雙輥送線(xiàn)機(jī)構(gòu)，如圖1-偏心輪 2-上模 3-下模 4-萬(wàn)向聯(lián)結(jié)節(jié) 5-曲柄搖桿機(jī)構(gòu)6-上輥 7-離合器 8-支撐 9-下輥輥軸式送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式采用壓力機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。送進(jìn)步距的大小按下式計(jì)算：??3601ds?當(dāng)步距S一定時(shí)，可以協(xié)調(diào)主動(dòng)輥直徑d1和轉(zhuǎn)角α，以滿(mǎn)足送進(jìn)步距的需要。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與輥軸的連接采用定向離合器。根據(jù)材線(xiàn)的送進(jìn)速度要求，選用合適的定向離合器。畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)6輥軸的直徑與送進(jìn)速度和S轉(zhuǎn)角α有關(guān)，主動(dòng)輥的直徑為??SD3601?從動(dòng)輥的設(shè)計(jì)可以放松一些，不過(guò)上、下輥應(yīng)有相同的圓周速度。主、從輥之間的傳動(dòng)一般采用一對(duì)齒輪。所以要求 21Zd?抬輥裝置的作用有兩種。一種是在開(kāi)始裝線(xiàn)時(shí)臨時(shí)抬輥，使上、下輥間有一間隙，以便材線(xiàn)通過(guò)。另一種抬輥動(dòng)作是在每次送進(jìn)結(jié)束后，工作前，使材線(xiàn)處于自由狀態(tài)，以便導(dǎo)正。第一種抬輥動(dòng)作采用手動(dòng)，設(shè)計(jì)一個(gè)手柄；第二種抬輥動(dòng)作采用杠桿式抬輥裝置，通過(guò)螺桿推動(dòng)杠桿而實(shí)現(xiàn)抬輥。工作過(guò)程如下：在送線(xiàn)之前，要先用手柄抬起4，以便在上下輥軸之間形成空隙，將薄板線(xiàn)從間隙穿過(guò)，然后按下手柄壓緊入線(xiàn)。當(dāng)2回程時(shí)，通過(guò)5中的搖桿帶動(dòng)9順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)8（主動(dòng)輥）和4（從動(dòng)輥）同時(shí)旋轉(zhuǎn)完成送線(xiàn)工作。當(dāng)2下行時(shí)，因?yàn)?的緣故，輥軸停止不動(dòng)，接著就是完成的工序了。當(dāng)1再次回程，又重復(fù)上述動(dòng)作，照此循環(huán)動(dòng)作，達(dá)到間歇送線(xiàn)的目的。畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)7第三章 自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 零件分析及模具的結(jié)構(gòu)形式成品為條形元件，材線(xiàn)為不銹鋼，如圖3-1所示。因?yàn)榱慵从袠?biāo)注公差，查手冊(cè)，按IT10精度，標(biāo)準(zhǔn)公差帶為160μm。圖 3-1成品圖零件屬于大批生產(chǎn)，工藝性較好?？紤]節(jié)省材線(xiàn)，排樣圖如下：圖3-2 排樣圖本模具結(jié)構(gòu)圖如下：畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)83.2 輥軸送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程輥軸送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程在第2章已有簡(jiǎn)述，下面進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。輥軸自動(dòng)送線(xiàn)裝置是通過(guò)一對(duì)輥軸定向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行間歇送線(xiàn)的。按輥軸安裝的方式有立輥和臥輥，其中，臥輥使用較多，它分為單邊和雙邊兩種。本設(shè)計(jì)采用單邊臥輥式輥軸自動(dòng)送線(xiàn)裝置。送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)極限位置與一般位置的圖解大致如圖3-1所示:圖 3-1 送進(jìn)步距與輥軸直徑及其轉(zhuǎn)角的關(guān)系輥軸送線(xiàn)裝置與其他送線(xiàn)裝置一樣，必須保證工作與送線(xiàn)動(dòng)作有節(jié)奏的配合。當(dāng)工作行程開(kāi)始時(shí)，送線(xiàn)裝置應(yīng)已完成送線(xiàn)工作，線(xiàn)停在區(qū)等待。工作完成后，上畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)9?；氐揭欢ǜ叨龋瓷?、下模工作零件脫離時(shí)才能送線(xiàn)。與送線(xiàn)過(guò)程時(shí)間上的配合關(guān)系可由工作周期圖來(lái)表示，如圖3-2所示。圖 3-2 送線(xiàn)周期圖由圖看出，抬輥的開(kāi)始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)對(duì)稱(chēng)于滑塊的下止點(diǎn)，而抬輥的開(kāi)始點(diǎn)稍大于壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力角，但不宜過(guò)早抬輥，以免引起板線(xiàn)位移而產(chǎn)生廢品。輥軸送線(xiàn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖4-3所示：需要說(shuō)明的是，自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)之間所用的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，桿的長(zhǎng)度均為可調(diào)，另外曲柄聯(lián)接處有偏心調(diào)劑盤(pán)可調(diào)偏心距。桿的聯(lián)接處用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接。畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)103.3 結(jié)構(gòu)特性一、輥?zhàn)虞佔(zhàn)邮禽佪S送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的主要工作零件。在送線(xiàn)過(guò)程中，輥?zhàn)又苯优c坯線(xiàn)接觸，其表面應(yīng)具有較高的耐磨性和良好的幾何形狀及尺寸精度。965.01412)8.(2)( m,0)1649083621221????????????????ZndiaadmSS暫 選從 推 薦 的 中 心 距 系 列 中可 設(shè) 計(jì) 的 稍 小 些 。從 動(dòng) 輥 直 徑 。） ， 即 搖 桿 擺 角 ， 一 般下 輥 轉(zhuǎn) 角 （送 料 進(jìn) 距 （其 直 徑 ，本 設(shè) 計(jì) 的 主 動(dòng) 輥 為 下 輥 ???。圓 整 后 取輥 子 長(zhǎng) 度 一 般 取上 輥 傳 動(dòng) 齒 輪 齒 數(shù) 。下 輥 傳 動(dòng) 齒 輪 齒 數(shù) ；） ；上 輥 轉(zhuǎn) 速 （ ） ；下 輥 轉(zhuǎn) 速 （ mLmBLZrn 150,4.1502.3)20~1(mi/2121 ??????由于輥?zhàn)影霃捷^大，故采用空心的結(jié)構(gòu)形式，上輥采用與齒輪結(jié)合在一起的方式，如圖下輥與齒輪分開(kāi)設(shè)計(jì)，如圖畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)11輥?zhàn)邮峭ㄟ^(guò)材線(xiàn)與輥?zhàn)又g的摩擦力進(jìn)行送線(xiàn)的，因此輥?zhàn)娱g的壓緊力不能太小。而輥?zhàn)拥哪Σ亮χ饕怯脕?lái)克服材線(xiàn)送進(jìn)時(shí)與其他承線(xiàn)部件間的摩擦力和提供加速度的。如下式： mafF??經(jīng)過(guò)實(shí)際計(jì)算，F(xiàn) 應(yīng)為 224N。由 ，查表得 f=0.15。所以 P=1500N，方向P指向輥?zhàn)又行摹６?、壓緊裝置輥式送線(xiàn)借助于輥?zhàn)雍团骶€(xiàn)之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)，為了防止在送線(xiàn)過(guò)程中輥?zhàn)优c坯線(xiàn)之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，影響送線(xiàn)精度，應(yīng)設(shè)置壓緊裝置對(duì)輥軸施加適當(dāng)?shù)膲毫?，以產(chǎn)生必要的摩擦力。可采用的壓緊裝置有螺旋彈簧式、板簧式、和彈簧杠桿式，本設(shè)計(jì)采用板簧式壓緊裝置，原理如圖4-4所示。圖3-4 板簧式壓緊裝置原理圖本送線(xiàn)裝置中的壓緊裝置采用兩個(gè)彈簧間接壓緊的形式，且彈簧所提供的壓緊力可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)彈簧上面的螺母，從而達(dá)到調(diào)節(jié)彈簧壓緊力的效果。三、抬輥裝置抬輥裝置的作用是將上輥向上稍稍抬起，使坯線(xiàn)松開(kāi)。送線(xiàn)裝置在使用過(guò)程中畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)12需要兩種抬輥動(dòng)作：一種是開(kāi)始裝線(xiàn)時(shí)臨時(shí)抬輥，使上、下輥間有一間隙，以便材線(xiàn)通過(guò)；第二種抬輥動(dòng)作是在每次送進(jìn)結(jié)束后，工作前，使材線(xiàn)處于自由狀態(tài)，以便導(dǎo)正。參考有關(guān)資線(xiàn)，常見(jiàn)的抬輥裝置有五種：撞桿式、氣動(dòng)式、偏心式、斜楔式和凸輪式。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)第一種抬輥動(dòng)作采用手動(dòng)，在抬輥機(jī)構(gòu)上加一個(gè)手柄，達(dá)到抬輥的目的；對(duì)第二種抬輥動(dòng)作采用撞桿式抬輥裝置實(shí)現(xiàn)，撞桿后利用杠桿原理使上輥抬高。原理如圖3-5所示。圖3-5另外，為了實(shí)現(xiàn)第一種抬輥動(dòng)作，送線(xiàn)機(jī)構(gòu)中特別加了一個(gè)手柄，使它與撞桿式抬輥裝置連在一起，利用杠桿原理實(shí)現(xiàn)抬輥。手柄如圖：四、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)采用的驅(qū)動(dòng)方式為壓力機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用曲柄搖桿傳動(dòng)。其他常用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有拉桿杠桿傳動(dòng)、斜楔傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)及氣動(dòng)液壓傳動(dòng)。 該 機(jī) 構(gòu) 滿(mǎn) 足 傳 動(dòng) 條 件 。與 下 輥 中 心 距計(jì) 算 得 ， 曲 柄 轉(zhuǎn) 動(dòng) 中 心搖 桿連 桿曲 柄 寸 如 下 ：曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 的 長(zhǎng) 度 尺根 據(jù) 壓 力 機(jī) 尺 寸 ， 暫 取?????23241 4321 6.1550ll mlmll?畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)13五、送線(xiàn)進(jìn)距調(diào)節(jié)裝置前面已經(jīng)提到過(guò)，自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)之間所用的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，桿的長(zhǎng)度均為可調(diào)，另外曲柄聯(lián)接處有偏心調(diào)劑盤(pán)可調(diào)偏心距。偏心距e與輥?zhàn)愚D(zhuǎn)角α的關(guān)系如下： 2134 222222,, sin)sin)((cos)(llRP RlPlle??????其 中 ??六、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輥式送線(xiàn)機(jī)構(gòu)由壓力機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在二者之間，起作用是將曲軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為送線(xiàn)輥的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用超越離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，與下輥即主動(dòng)輥聯(lián)接。其它常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)和蝸桿凸輪機(jī)構(gòu)等。七、其它軸承、緊固零件等其他零件，均按手冊(cè)選取標(biāo)準(zhǔn)件，詳見(jiàn)裝配圖。本設(shè)計(jì)的送線(xiàn)機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)了一個(gè)托物架，以便支撐毛胚材線(xiàn)。需要說(shuō)明的是，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所選用的壓力計(jì)滑塊行程次數(shù)為45次/min，為低速，所以不采用制動(dòng)裝置。但是在高速送線(xiàn)的情況下，由于輥?zhàn)?、材線(xiàn)、傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性，會(huì)使材線(xiàn)在送線(xiàn)行程終點(diǎn)處的定位精度受到很大影響，故應(yīng)在輥軸端部裝設(shè)制動(dòng)器。制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式以閘瓦式應(yīng)用較為普遍，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工裝配。缺點(diǎn)是長(zhǎng)期處于制動(dòng)狀態(tài)，摩擦損失較大。常用的摩擦材線(xiàn)有石棉或鑄鐵。其他的制動(dòng)器有帶式和氣動(dòng)式。另外，本送線(xiàn)機(jī)構(gòu)上還加了一個(gè)拖物架，起支撐材線(xiàn)的作用，便于輥軸自動(dòng)送線(xiàn)，其結(jié)構(gòu)如下圖：3.4 離合器的選用自動(dòng)送線(xiàn)裝置中使用的定向離合器有普通定向離合器和異形滾子定向離合器。普通定向離合器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理是，當(dāng)外輪向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用使?jié)L柱楔緊，從而驅(qū)動(dòng)星輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而星輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)送線(xiàn)裝置的工作零件轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)外輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾柱克服彈簧力而滾到楔形空間的寬敞處，離合器畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)14處于分離狀態(tài)，星輪停止不動(dòng)。外輪的反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)是由搖桿來(lái)帶動(dòng)的。異形滾子定向離合器在其內(nèi)、外輪之間的圓環(huán)內(nèi)裝有數(shù)量較多的異形滾子，而且滾子的方向是一致的。由于滾子的 a-a 方向尺寸大于 b-b 方向尺寸，因而當(dāng)外輪反時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾子的 a-a 方向與內(nèi)、外輪接觸，此時(shí)起偶合作用，帶動(dòng)內(nèi)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)外輪順時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則不起偶合作用，內(nèi)輪不動(dòng)。這種離合器由于滾子多，滾子圓弧半徑較大，所以與內(nèi)、外輪的接觸應(yīng)力小，磨損小，壽命長(zhǎng)。當(dāng)傳遞同樣的扭轉(zhuǎn)時(shí)，徑向尺寸比普通定向離合器小。由于體積小，運(yùn)動(dòng)慣性小，送進(jìn)步距精度高。本設(shè)計(jì)選用滾柱式內(nèi)星輪無(wú)撥爪單向超越離合器，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為超越離合器。超越離合器常用于驅(qū)動(dòng)輥軸送線(xiàn)機(jī)構(gòu)的輥軸，是之產(chǎn)生間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到按一定規(guī)律自動(dòng)送線(xiàn)的目的。一般，它允許的壓力機(jī)滑塊行程數(shù)小于 200 次/min，送線(xiàn)速度小于 30m/min。本設(shè)計(jì)選用的壓力機(jī)滑塊行程數(shù)為 45 次/min,送線(xiàn)速度v=45×164=6.39m/min，滿(mǎn)足要求。 。為接 合 式 的 最 大 空 轉(zhuǎn) 角 度 ，， 極 限 轉(zhuǎn) 速 為次， 允 許 最 高 接 合 次 數(shù) 為允 許 總 接 合 次 數(shù) 為 ， 許 用 轉(zhuǎn) 矩的 超 越 離 合 器 ， 滾 柱 數(shù)查 手 冊(cè) ， 選 用 ?? ????1 10r/min/min8005 736 NTzmD離合器結(jié)構(gòu)如圖：3.5 齒輪的設(shè)計(jì)及校核本設(shè)計(jì)中的自動(dòng)送線(xiàn)機(jī)構(gòu)中有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，起上、下輥之間傳動(dòng)的作用。由于上、下輥之間僅僅只有一對(duì)齒輪直接傳動(dòng)，材線(xiàn)的厚度變化會(huì)引起齒隙的增大。這就會(huì)影響送進(jìn)步距精度。但本設(shè)計(jì)所用的材線(xiàn)厚度較薄，其所引起的誤差較小，畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)15故仍采用一對(duì)齒輪直接傳動(dòng)。因傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制，批量較小，故小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB~286HB，平均取為 260HB，大齒輪用 45 剛，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB~286HB，平均取為 240HB。具體計(jì)算步驟如下：齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算1. 初步設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩 由前面計(jì)算結(jié)果可知 1T mNT??3201模數(shù) m 取 m=4 m=4 mm齒數(shù) 初取齒數(shù) 4;391?z 41;91z分度圓直徑 d mz561??d56?2 m2中心距 a a a=160mm2)4139()(21??z齒寬 b 取 b=50mm 取 b =60mm 1b502?轉(zhuǎn)數(shù) 1nmin/451r?接觸疲勞極限 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.17c liH?Mpa710lim MPaH5802lim??2. 校核計(jì)算圓周速度 v 10645106???ndv sv/36.精度等級(jí) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.6 選 8 級(jí)精度使用數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.9 AK 75.1?AK動(dòng)載系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.9 v v齒間載荷分配系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.10，先求?H畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)16???cos)1(2.381/0/75.4075.263221??????????????zmNbFKdTtAt7.1439.???????8.02.????Z由此得 3.187.0122???KH齒向載荷分布系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.11?1560.)1560(.7.132???????bCdbBAH?8.?HK載荷系數(shù) K K= =1.75 ??HVA 28.13.25.3?彈性系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.12 EZMPaZE8.19節(jié)圓區(qū)域系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.16 H 5.2?HZ接觸最小安全系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.14 minS 1minS工作時(shí)間 t 一年取 300 個(gè)工作日，設(shè)計(jì)工作壽命為十年，H每天工作八小時(shí)。 =24000h8301??ht應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.15，估計(jì) 10 ，L? 9710???L畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)17則指數(shù) m=8.78 mihinivLTtN?????????ax1160?=60 78.245??7108.6?L原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確3941/./712 ?iNL706.??接觸壽命系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.18 ?Z18.72?N許用接觸應(yīng)力 ??????5.170minl ???SZ?MPa541???5.180min2l ???SZ??a4562?驗(yàn)算394115602.387.52.189121 ????????ubdKTZHE????243???MPa計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無(wú)需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)再進(jìn)行驗(yàn)算。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)18重合度系數(shù) ?Y72.150.75.02.????Y68.?齒間載荷分配系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.10，?FK.0/1??Y47.?F齒向載荷分布系數(shù) b/h=50/(4 ?K5.)2?由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.14 31??F載荷系數(shù) K 3.147.???VAKK=3.68齒形系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.21 ?FY4.21??FY應(yīng)力修正系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.22 ?SY67.12??SY彎曲疲勞極限 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.23c limF?MPaF4502lim1??彎曲最小安全系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.14 inFSminF應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表 12.15，估計(jì) 3L?,106???L則指數(shù) m=49.91畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)19mihinivLTtN?????????ax1160?=60 91.4245??7108.6?L原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確3941/./712 ?iNL706.??彎曲壽命系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.24 ?Y95.0421?NY尺寸系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖 12.25 XY.1X許用彎曲應(yīng)力 ??F???2194.06min1l1 ???FXNFSY?MPaF281??2195.04min2l2 ???FXNSY????MPaF214??驗(yàn)算 ???YbdKTSFF112?= 68.04.256038. ????1.2FMPa??6.14273.122 ?????SFY畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)20??24.1FMPa???傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不作靜強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)的齒輪如下圖：3.6 軸的設(shè)計(jì)及校核送線(xiàn)機(jī)構(gòu)中一共使用了 3 根軸，其中有兩根軸是主要的軸，分別是上、下輥軸。在這兩根軸中，其中下輥軸上的零件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故需要進(jìn)行嚴(yán)格的校核。上軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只起固定輥軸，提供轉(zhuǎn)動(dòng)中心的作用，故不作校核。現(xiàn)對(duì)下輥軸進(jìn)行校核計(jì)算，如下：軸的材線(xiàn)無(wú)特殊要求，故選用 45 鋼調(diào)質(zhì)， 。軸的計(jì)MPaasb360,650???算步驟如下：設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下：計(jì)算齒輪受力軸的受力圖畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)21轉(zhuǎn)矩 由上面計(jì)算可知 mN???3201圓周力 561?dFtt42?徑向力 ?90cos2tancsan???trF NFr15?計(jì)算支撐反力水平面反力 2618441??r r42152?rF NFr6?彎矩圖a)水平面垂直面反力 2610851???tF NFt7301?2t t925畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)22b)垂直面c)合成彎矩圖許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3查得：??MPab5.102??b61?應(yīng)力校正系數(shù) ??5.021??b??9.畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)23轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 如 圖,7059.????mN???4130?如 圖,32.1 ?271合成彎矩圖校核軸徑軸徑 ??3311 60.5.0???bMd?m4261???33122 60..0???bd?692?經(jīng)校核，軸無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，且各危險(xiǎn)截面都能達(dá)到要求，故下輥軸合格。畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)243.7 軸承的設(shè)計(jì)和校核本設(shè)計(jì)中的送線(xiàn)裝置中一共使用兩對(duì)軸承，其中上輥軸使用的軸承所承受的軸承應(yīng)力比較小，故不做校核，現(xiàn)對(duì)下滾軸的軸承進(jìn)行校核。軸承選用 6008 型深溝球軸承，軸承數(shù)據(jù)如下：軸承型號(hào) d（mm） D(mm) Cr（N） （N）rC06008 40 68 13200 9420軸承1的校核計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果軸承1的徑向載荷 rF1 2211 7304????yxrFNFr841?軸承轉(zhuǎn)速 1n由以上可知， min/51rmin/51軸向載荷 aF1由以上計(jì)算可知， =0 NaF1=0 NaF1raC0/=0/9420raC0/ =0raC0/e 查表18.7 e=0.16raF/=0/844raF/ 0
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