步進(jìn)式工件輸送機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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1、 武 漢 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 論文題目 步進(jìn)式工件輸送機(jī) 系 別 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師（簽名） 完成時(shí)間 2013 年

2、 5 月 摘要 在科技飛速發(fā)展的今天，各種行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，生產(chǎn)效率的提高則變得尤為重要。在生產(chǎn)過(guò)程中，原材料的搬運(yùn)時(shí)間和搬運(yùn)費(fèi)用占有的比例相當(dāng)大，而且在搬運(yùn)過(guò)程中，工人的勞動(dòng)量消耗大，容易發(fā)生各種生產(chǎn)事故。所以各種類型的自動(dòng)輸送機(jī)的用處也越來(lái)越大。輸送機(jī)已經(jīng)成為了自動(dòng)生產(chǎn)線上的重要組成部分，它可以為制造型工廠實(shí)現(xiàn)“無(wú)人工廠”成為現(xiàn)實(shí)。 自動(dòng)化生產(chǎn)線利用自動(dòng)輸料裝置，將被加工的工件從一個(gè)工位自動(dòng)輸送到下一個(gè)工位，或者從一臺(tái)設(shè)備自動(dòng)輸送到下一臺(tái)設(shè)備，將生產(chǎn)線的各臺(tái)設(shè)備聯(lián)結(jié)成為一個(gè)整體。本文以步進(jìn)式工件輸送機(jī)的設(shè)計(jì)為核心，步進(jìn)式工件輸送機(jī)的功能是間歇地輸送工件到達(dá)預(yù)定的位置

3、，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)為動(dòng)力源，減速器將電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)。采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，達(dá)到定時(shí)定量定距離的步進(jìn)式工件輸送功能。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)輸送機(jī)； 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)； 定時(shí)定量定距離 Design of step type workpiece conveyor Abstract The rapid development in science and technology today, a variety of industry competition increasingly

4、fierce, the production efficiency is particularly important. In the process of production, transportation timts. So the use of various types of automatic conveyor is more and more big. Conveyor has become an important part of the automatic production line, it can realize manufacturing factory "unman

5、ned factory" to become a reality. Automatic production line with automatic feeding device, the workpiece will be processed from one station to the next station delivery, or from one device automatically transported to the next piece of equipment, eaice connected to the production line as a whole. T

6、he design of the step type workpiece conveyor as the core, step-by-step workpiece conveyor function is intermittently conveying workpiece to a predetermined position, by a common motor as the power source, the rotary motor d achieve fixed time quantitative distance step-by-step workpiece conveying f

7、unction. Key words: Automatic conveyor crank slider mechanism fixed time quantitative and distance 目錄 第一章 前言 1 1.1 背景介紹 1 1.2 國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)發(fā)展史，現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 1 1.3 輸送機(jī)的分類和特點(diǎn) 4 1.4 本輸送機(jī)的適用范圍 4 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容和擬解決的問(wèn)題 5 1.6 輸送機(jī)的工作原理和動(dòng)作簡(jiǎn)介 5 1.7 連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和作用 7 1.8 本課題的研究方法、步驟及措施 7 第二章 設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)用途 9 2.

8、1 設(shè)計(jì)要求 9 2.2 性能數(shù)據(jù)要求 9 2.3 設(shè)計(jì)用途 10 第三章 設(shè)計(jì)方案的比較 11 3.1 設(shè)計(jì)方案 11 3.2 方案分析 11 第四章 動(dòng)力源的選擇及電路圖的設(shè)計(jì) 12 4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 12 4.2 減速器的選擇 13 4.3 電路圖的設(shè)計(jì) 14 第五章 參數(shù)綜合 15 5.1 工件的的限制 15 5.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 15 5.3 滑桿的拉壓強(qiáng)度及變形 18 5.4 銷釘?shù)膹?qiáng)度計(jì)算 19 5.5 零件的尺寸配合設(shè)計(jì) 20 5.6 重要連接的尺寸公差與配合的選擇 24 第六章 潤(rùn)滑的作用及潤(rùn)滑劑的選擇 26 6.1 潤(rùn)滑在輸送機(jī)上的作

9、用 26 6.2 輸送機(jī)關(guān)鍵部位的潤(rùn)滑 26 6.3 潤(rùn)滑方式的選擇 26 第七章 優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比與總結(jié) 28 7.1 輸送機(jī)的分類 28 7.2 總結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 III 第一章 前言 1.1 背景介紹 在科技飛速發(fā)展的今天，工業(yè)自動(dòng)化水平也越來(lái)越高。市場(chǎng)愈加需要各種各樣的性能優(yōu)良、效率高、價(jià)格低廉、質(zhì)量可靠、能耗低的機(jī)械產(chǎn)品，而決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素則是產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，首先要做的是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和構(gòu)思、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)用和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。所以要求設(shè)計(jì)者應(yīng)用各類典型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動(dòng)原理、工作特

10、點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法及在系統(tǒng)中的作用等知識(shí)，根據(jù)使用要求和功能分析，選擇合理的工藝動(dòng)作過(guò)程，選用或創(chuàng)新機(jī)構(gòu)形式并且巧妙地組合成新的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案，從而設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、性能優(yōu)良、工作可靠穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)的機(jī)械產(chǎn)品。 企業(yè)為了贏得市場(chǎng)，必須不斷設(shè)計(jì)和改善自己的產(chǎn)品，使其產(chǎn)品能符合市場(chǎng)的需求。新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，其中設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開發(fā)的第一步，是決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益的最重要因素。 輸送機(jī)可以在生產(chǎn)線上連續(xù)輸送物料，又稱為連續(xù)輸送機(jī)。不同的輸送機(jī)有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在不同的行業(yè)，可以選擇適合的輸送機(jī)以達(dá)到最優(yōu)的輸送效果。輸送機(jī)可以在水平、垂直和傾斜方向進(jìn)行以組成空間輸送線，一般輸送

11、線路是固定的。輸送機(jī)的輸送距離長(zhǎng)，輸送能力大。輸送過(guò)程中，如果有必要，還可以在輸送過(guò)程中對(duì)工件進(jìn)行若干加工操作，應(yīng)該比較廣泛?，F(xiàn)代的工業(yè)加工生產(chǎn)中，隨處可見(jiàn)輸送機(jī)的身影。輸送機(jī)既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以成配合，形成流水作業(yè)輸送線。所以輸送機(jī)設(shè)備在現(xiàn)代的各種企業(yè)工業(yè)中，應(yīng)用廣泛。輸送機(jī)在自動(dòng)化生產(chǎn)流水線上的運(yùn)用，能提高工廠的生產(chǎn)效率，保障工人的生命安全和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和車間無(wú)人化提供了可靠的條件。 1.2 國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)發(fā)展史，現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 1.2.1 發(fā)展史 在中國(guó)古代，就有作為灌溉用高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，現(xiàn)代的斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)，都是由其發(fā)展而來(lái)[5

12、]。 中國(guó)古代作為灌溉用高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車 17世紀(jì)中期，開始出現(xiàn)架空索道輸送物料 1868年，英國(guó)出現(xiàn)帶式輸送機(jī) 1887年，英國(guó)出現(xiàn)螺旋輸送機(jī) 1905年，瑞士出現(xiàn)鋼帶式輸送機(jī) 如今，自動(dòng)輸送機(jī)受電機(jī)、化工、機(jī)械制造、冶金工業(yè)等技術(shù)影響，不斷完善。從實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)部的自動(dòng)輸送，逐步發(fā)展到完成企業(yè)的內(nèi)部輸送，企業(yè)與企業(yè)之間的輸送甚至城市與城市之間的物料自動(dòng)輸送，如今，自動(dòng)輸送機(jī)已經(jīng)成為物料輸送自動(dòng)化、機(jī)械化不可缺少的組成部分[5]。 1.2.2 輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 上個(gè)世紀(jì)我國(guó)煤礦用帶式輸送機(jī)經(jīng)過(guò)不懈努力，取得了可觀的成績(jī)，國(guó)內(nèi)外專家對(duì)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

13、和新產(chǎn)品的開發(fā)等系列產(chǎn)品發(fā)展到多功能、可以適應(yīng)特殊用途的各種帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展和需要，我國(guó)對(duì)大傾角固定帶式輸送機(jī)，高產(chǎn)高效率工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)及長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)等新型輸送機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件進(jìn)行了理論研究，試驗(yàn)及產(chǎn)品開發(fā)。 放眼國(guó)內(nèi)外，輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要有一下三個(gè)方面： 1、設(shè)備功能多元化、應(yīng)用范圍不斷的擴(kuò)大化，如現(xiàn)階段出現(xiàn)的大傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等機(jī)型，在這些方面都取得了很好的發(fā)展效果。 2、經(jīng)典系列輸送機(jī)本身的技術(shù)向長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量、高帶速等大型輸送機(jī)方向發(fā)展。 3、輸送機(jī)本身所用的關(guān)鍵零

14、部件向著高性能、高可靠性、低耗能等環(huán)保方向發(fā)展。 1.2.3 輸送機(jī)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 隨著生產(chǎn)效率的不斷提高。輸送機(jī)的身影也越來(lái)越多的出現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)線上。如今，輸送機(jī)產(chǎn)業(yè)的開發(fā)正在穩(wěn)步地發(fā)展和完善中，輸送機(jī)在工作效率等一系列的問(wèn)題上也越來(lái)越被人們所注意，那么，輸送機(jī)產(chǎn)業(yè)在未來(lái)的不斷發(fā)展中將會(huì)得到怎樣的優(yōu)化和改善呢？主要可以向以下幾個(gè)方面進(jìn)行改善和優(yōu)化： ①大型化發(fā)展 大型化發(fā)展是指向大輸送能力、大輸送傾角和大輸送長(zhǎng)度等幾個(gè)方面。在水力輸送裝置方面，輸送長(zhǎng)度可以達(dá)到440公里以上。帶式輸送機(jī)的輸送長(zhǎng)度已將近15公里，而且已經(jīng)出現(xiàn)由若干臺(tái)“帶式輸送道”組成的可以進(jìn)行兩地之間物料輸送的輸送管道。

15、有些國(guó)家正在探索大運(yùn)量、長(zhǎng)距離、高效率、可連續(xù)輸送并且更加完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。 ②擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍：開發(fā)出可以在高溫、低溫、有反射性、有腐蝕性等惡劣環(huán)境下進(jìn)行工作，以及能夠輸送一些易燃、易爆、易結(jié)團(tuán)、有粘性的物料的輸送機(jī)。 ③滿足一些特定的物料輸送要求：使在郵局中應(yīng)該能夠滿足要求的分選作用。 ④降低能量消耗、節(jié)約能源：這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)成為輸送技術(shù)行業(yè)內(nèi)科研工作的一個(gè)重要課題。并且將1噸物料輸送1公里平均消耗的能量作為輸送機(jī)選型的一個(gè)重要指標(biāo)。 ⑤保護(hù)環(huán)境，降低污染：開發(fā)出廢氣少、噪音低、粉塵少的輸送機(jī)，減少對(duì)環(huán)境的污染。 1.3 輸送機(jī)的分類和特點(diǎn) 自動(dòng)輸料裝置輸送工件的方法可分為依

16、靠重力輸送和強(qiáng)制輸送兩大類。依靠重力輸送的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省能源，但可靠性不高，一般用于滾動(dòng)和滑動(dòng)輸送外形簡(jiǎn)單的中小形回轉(zhuǎn)體工件。凡依靠外加能源來(lái)實(shí)現(xiàn)的輸送都屬于強(qiáng)制輸送，這類裝置的結(jié)構(gòu)型式主要有皮帶式、鏈?zhǔn)?、輥式、步伐式、懸掛式以及機(jī)械手抓取輸送式等。在輸送不同種類的物料時(shí)，需要用不同的方法或者方式進(jìn)行輸送，所以出現(xiàn)了各種功能的輸送機(jī)，如帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、斗式提升機(jī)。不同的輸送機(jī)，有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在輸送物料不同的情況下，需要選擇最優(yōu)的輸送機(jī)。 1.4 本輸送機(jī)的適用范圍 本設(shè)計(jì)采用擋板推動(dòng)，節(jié)奏緊湊，每完成一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)都會(huì)將物料往前推進(jìn)一個(gè)步長(zhǎng)，能夠定時(shí)定量定距離的將物料從一個(gè)

17、工位輸送到下一個(gè)工位上，主要適用于食品、制造、包裝、醫(yī)藥、化工等輕工業(yè)行業(yè)的隔料、定量、輸送的需求。由于是步進(jìn)式輸送，故可以在輸送過(guò)程中對(duì)物料進(jìn)行加工，如面包表面噴奶油，盒裝物料貼標(biāo)簽等。輸送的物料可以是顆粒狀、塊狀以及不規(guī)則的物料。 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容和擬解決的問(wèn)題 1.5.1 研究?jī)?nèi)容 本課題研究對(duì)象是步進(jìn)式工件輸送機(jī)，設(shè)計(jì)出一臺(tái)利用擋板推動(dòng)實(shí)現(xiàn)物料輸送功能的輸送機(jī)，擋板推動(dòng)意味著此輸送機(jī)可以輸送的物料范圍較廣，顆粒狀、塊狀以及不規(guī)則的物料都可以進(jìn)行輸送。并且與其械設(shè)計(jì)等知識(shí)及CAD 、Pro/E等軟件設(shè)計(jì)零件實(shí)體模型，并實(shí)現(xiàn)功能的模擬仿真。主要從以下幾個(gè)方面入手： 1）

18、根據(jù)功能要求，分解運(yùn)動(dòng)，擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 2）進(jìn)行輸送架平歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型，實(shí)現(xiàn)上述2個(gè)動(dòng)作的配合。 3）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的和選擇。 4）根據(jù)選定的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案。 5）畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖)。 6）對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算 7）確定各零件結(jié)構(gòu)尺寸，完成零件圖（CAD） 8）完成裝配圖(二維用手繪，三維用Pro/E) 9）總結(jié)。 1.5.2 課題擬解決的主要問(wèn)題 1.加工過(guò)程要求若干個(gè)相同的被輸送的工件間隔相等，在導(dǎo)軌上依次間歇移動(dòng)。 2.根據(jù)設(shè)計(jì)要求，由于輸運(yùn)動(dòng)，所以當(dāng)輸送架回程時(shí)應(yīng)該在豎直方向提升一定的高低，避免物料在

19、停歇時(shí)受到輸送架的不應(yīng)有的回碰，而不能達(dá)到步進(jìn)式輸送的功能。 3.各零件之間的尺寸需要配合好，能使輸送板完成整個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不至于卡死。 4.對(duì)課題所設(shè)計(jì)的輸送機(jī)與現(xiàn)在有的各種類型的輸送機(jī)進(jìn)行較系統(tǒng)地對(duì)比，分析該設(shè)計(jì)產(chǎn)品的優(yōu)異性和主要社會(huì)效益。 1.6 輸送機(jī)的工作原理和動(dòng)作簡(jiǎn)介 1.6.1 工作原理 圖1-1 步進(jìn)式工件輸送機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 由圖1-1步進(jìn)式工件輸送機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可以看出，此輸送機(jī)有5個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，低副有6個(gè)，高副有1個(gè)（即軸承導(dǎo)輪與擋板的軌道之間的接觸），局部自由度有1個(gè)，由公式 =35-（26+1）-1=1 一個(gè)自由度，一個(gè)原動(dòng)件，符合設(shè)計(jì)要求。此步進(jìn)式

20、輸送機(jī)采用的是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)提供原始動(dòng)力后，通過(guò)減速器，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，從輸出軸中將動(dòng)力傳送到圓盤上，圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿1，連桿1與連桿2相連，連桿2受到導(dǎo)軌的限制，作左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿3，連桿3帶動(dòng)軸承導(dǎo)輪，軸承導(dǎo)輪受到擋板的軌道限制，軸承導(dǎo)輪會(huì)順著擋板的軌道運(yùn)動(dòng)，而軸承導(dǎo)輪與輸送架相連，所以軸承導(dǎo)輪的運(yùn)動(dòng)軌跡與輸送架的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，即輸送架的運(yùn)動(dòng)軌跡受擋板的軌道限制，由擋板的軌道形狀可以看出，此輸送機(jī)能夠完成步進(jìn)式輸送功能。 1.6.2 輸送架的動(dòng)作簡(jiǎn)介 步進(jìn)式工件輸送機(jī)是一種能夠間歇地輸送工件，而且工件之間間距保持穩(wěn)定步長(zhǎng)的傳送機(jī)械。工件按一定的時(shí)間間隔滑落到輸送軌

21、道，輸送架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，工作時(shí)，輸送架最左側(cè)的擋板推動(dòng)始點(diǎn)位置的工件向右移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)后，豎直方向抬高一段距離，然后返回到初始位置，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)擋板返回時(shí)，始點(diǎn)位置又掉落新的工件，第一個(gè)擋板輸送始點(diǎn)位置的工件的同時(shí)，第二個(gè)擋板則輸送之前第一個(gè)擋板輸送過(guò)來(lái)的那個(gè)工件，如此周而復(fù)始，就可以實(shí)現(xiàn)工件的步進(jìn)式輸送。由圖1-2輸送板的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，輸送板在來(lái)回運(yùn)動(dòng)中存在高度差200mm，故工件的高度不能大于200mm。 圖1-2 輸送板的運(yùn)動(dòng)軌跡 1.7 連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和作用 連桿機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)都要經(jīng)過(guò)一個(gè)不與機(jī)架直接相連的中間構(gòu)件才能傳動(dòng)從動(dòng)件[3]。 1.7.1 連桿機(jī)構(gòu)具有的

22、傳動(dòng)特點(diǎn) （1）連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副（故又稱其為低副結(jié)構(gòu)），其運(yùn)動(dòng)副兩元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤(rùn)滑好，磨損小，加工制造容易，且連桿機(jī)構(gòu)中的低副一般是幾何封閉，對(duì)保證工作的可靠性有利[3]。 （2）在連桿機(jī)構(gòu)中，在原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不變的條件下，可用改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)使從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律[3]。 （3）在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線（稱為連桿曲線），其形狀隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度的改變而改變，故連桿曲線的形式多樣，可用來(lái)滿足一些特定的工作需要[3]。 利用連桿機(jī)構(gòu)還可很方便地達(dá)到改變運(yùn)動(dòng)的傳遞方向、擴(kuò)大行程、實(shí)現(xiàn)增力和遠(yuǎn)距離傳動(dòng) 目的[3]。

23、 1.7.2 連桿機(jī)構(gòu)存在的缺點(diǎn) （1）由于連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過(guò)中間構(gòu)件進(jìn)行傳遞，因而傳動(dòng)路線較長(zhǎng)，易產(chǎn)生較大的誤差累計(jì)，同時(shí)也使機(jī)械效率降低[3]。 （2）在連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中，連桿及滑塊所產(chǎn)生的慣性力難以用一般平衡方法加以消除，因而連桿機(jī)構(gòu)不宜用于高速運(yùn)動(dòng)[3]。 此步進(jìn)式工件輸送機(jī)采用的是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而來(lái)的，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的作用是可以將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)[3]。 1.8 本課題的研究方法、步驟及措施 1.8.1 研究方法 本課題為應(yīng)用研究。主要采用參考文獻(xiàn)法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法進(jìn)行。在文獻(xiàn)研究方法上，強(qiáng)調(diào)理論探索；在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法上，強(qiáng)

24、調(diào)實(shí)踐分析。最后通過(guò)文獻(xiàn)法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法有機(jī)結(jié)合，以三維仿真或樣機(jī)及說(shuō)明書實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。 1.8.2 研究措施 1.仔細(xì)的研讀本課題，了解本課題的研究動(dòng)態(tài)、意義、目的及其主要內(nèi)容。 2.查閱報(bào)刊雜志等國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解選題有關(guān)的社會(huì)背景，目前存在的觀點(diǎn)問(wèn)題和意見(jiàn)，為課題研究提供理論依據(jù)，使課題及時(shí)反映所研究的現(xiàn)實(shí)情況。 3.通過(guò)參考文獻(xiàn)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法完成設(shè)計(jì) 第二章 設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)用途 2.1 設(shè)計(jì)要求 輸送過(guò)程中，要求被輸送的工件之間間隔相等，相鄰的工件間隔即輸送機(jī)步

25、長(zhǎng)a=200mm，工件在輸送軌道上向左依次間歇移動(dòng)，每個(gè)工件經(jīng)移動(dòng)距離后間歇，再耗時(shí)移動(dòng)距離后間歇……考慮到動(dòng)停之間的時(shí)間比比值特殊，受力較大，以及成本、耐用度、維修方面的因素，不宜采用凸輪、槽輪等高副機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述要求，所以應(yīng)采用平面連桿機(jī)構(gòu)。 2.2 性能數(shù)據(jù)要求 圖2-1 步進(jìn)輸送機(jī)模型圖 根據(jù)上述的功能確定輸送機(jī)的設(shè)計(jì)尺寸及要求如下： 輸送平臺(tái)距地面高度為50cm。 輸送擋板的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中ABCD所示，擋板在A處接收工件后，沿著軌跡AB把工件輸送一個(gè)步長(zhǎng)a，再沿著軌跡BC，使擋板離開軌道一段高度b，然后擋板沿著軌跡CDA返回到擋板的原始位置，輸送另一個(gè)工件。 單次輸送

26、的距離為200mm 輸送擋板在水平方向時(shí)始終保持平動(dòng)。 輸送擋板的運(yùn)動(dòng)軌跡中BC段和AD段的距離等于200mm。 2.3 設(shè)計(jì)用途 可以在產(chǎn)品生產(chǎn)線上進(jìn)行物料的步進(jìn)式輸送，在輸送過(guò)程中輸送機(jī)是在時(shí)間間隔相等、距離相等地將一定的物料輸送到指定的工位，所以在停頓的時(shí)間內(nèi)，可以對(duì)物料進(jìn)行加工。加工時(shí)間要與輸送機(jī)完成一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間相等。在輸送過(guò)程中由于采用擋板推動(dòng)工件，并且擋板的運(yùn)動(dòng)速度不會(huì)太快，對(duì)工件的損害較小，碰撞較小，不至于對(duì)工件外形產(chǎn)生大的變形，故可以輸送一些硬質(zhì)較低的物料，如面包、糕點(diǎn)、盒裝食品、藥品等。在輸送過(guò)程中運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，方便于精密工件的加工。此輸送機(jī)采用擋板推動(dòng)，可以產(chǎn)

27、生較大的推力，能適用于不同重量的工件的輸送。 本步進(jìn)式工件輸送機(jī)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)輸送擋板的左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。再配合一根能上下擺動(dòng)的連桿和跑道形軌道，以實(shí)現(xiàn)輸送擋板的上下運(yùn)動(dòng)。采用連桿機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、連續(xù)。由于機(jī)構(gòu)大部分是連桿相連，維護(hù)、檢修較為方便。 第三章 設(shè)計(jì)方案的比較 3.1 設(shè)計(jì)方案 方案一：采用液壓裝置和凸輪機(jī)構(gòu)，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。采用液壓動(dòng)力裝置推動(dòng)擋板往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再利用凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)擋板上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由液壓裝置和凸輪機(jī)構(gòu)的配合，實(shí)現(xiàn)擋板的曲線運(yùn)動(dòng)。

28、方案二：利用連桿機(jī)構(gòu)，減速器，步進(jìn)電機(jī)。通過(guò)步進(jìn)電機(jī)，可以獲得運(yùn)動(dòng)所需的動(dòng)力，減速器可以獲得所需的速度，連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同的節(jié)奏，速度比，步長(zhǎng)和滑架的運(yùn)動(dòng)軌跡。 3.2 方案分析 經(jīng)過(guò)分析，方案一機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)造較為普通，而且運(yùn)行時(shí)的噪音低，運(yùn)動(dòng)行程明確。缺點(diǎn)是該機(jī)構(gòu)有兩個(gè)自由度，所以運(yùn)動(dòng)難以控制，不夠平穩(wěn)。而且液壓機(jī)構(gòu)的成本高，維護(hù)檢修復(fù)雜。方案二對(duì)于方案一存在問(wèn)題可以很好地實(shí)現(xiàn)，而且步進(jìn)電機(jī)容易選擇，減速器和連桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可靠性高，能承受一定的沖擊，所以方案二比較合理。方案二的設(shè)計(jì)過(guò)程中，步進(jìn)電機(jī)的選擇和減速器的減速比選擇、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與連桿的尺寸配合設(shè)計(jì)和分析是本課題的重點(diǎn)。

29、 第四章 動(dòng)力源的選擇及電路圖的設(shè)計(jì) 3.輸出軸 2.減速機(jī) 1.電機(jī) 圖4-1 動(dòng)力源 由圖4-1可以看出，此輸送機(jī)的動(dòng)力源是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器的減速，動(dòng)力通過(guò)輸出軸傳送出來(lái)。 4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 在電動(dòng)機(jī)工作中，只需使電動(dòng)機(jī)的額定功率大于或者等于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率，即就可以了。 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 （4-1） 式中 ：輸送機(jī)工作時(shí)所需的輸出功率； ：傳動(dòng)裝置總效率。 輸送機(jī)所需功率，由工作阻力和傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算得： （4-2） 式中 F為工作時(shí)的阻力，輸送機(jī)在工

30、作時(shí)最大阻力不超過(guò)2000N； v為輸送機(jī)的輸送速度，由于采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，輸送架的速度不是勻速，但是為了避免與工件接觸時(shí)損壞工件，所以在輸送過(guò)程中最大速度不超過(guò)0.4m/s。 所以。 傳動(dòng)裝置總效率為 （4-3） 由于任何機(jī)械都存在一定的功率損耗，所以傳動(dòng)裝置的總效率1 為了合理的選擇電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速要求和各傳動(dòng)比范圍，可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍，包括電動(dòng)機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍和傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比合理范圍，由上述計(jì)算可知，電動(dòng)機(jī)的額定功率，即。根據(jù)工作狀況和計(jì)算，選擇的電動(dòng)機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)B3Y2-90S-4JB/T8680.1-1998。 其主要性能如下

31、表 表4-1 電動(dòng)機(jī)主要參數(shù) 型號(hào) Y2-90S-4 額定功率（KW） 1.1 額定轉(zhuǎn)矩 2.3 轉(zhuǎn)速r/min 1400 4.2 減速器的選擇 根據(jù)工作機(jī)要求可知，減速器需要有較大的傳動(dòng)比和改變傳動(dòng)方向，輸送機(jī)在工作時(shí)輸送速度不能太快，而由上所選的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1400r/min。轉(zhuǎn)速過(guò)大，容易導(dǎo)致安全事故，且不符合設(shè)計(jì)要求。輸送擋板在接觸工件時(shí)如果速度太大，會(huì)造成劇烈的震動(dòng)，并且容易損壞工件和輸送機(jī)，所以應(yīng)該使用減速器來(lái)獲得較低的轉(zhuǎn)速。減速器的作用主要有兩個(gè)：獲得低轉(zhuǎn)速；獲得大轉(zhuǎn)矩。 輸送機(jī)在工作時(shí)，輸送板的往復(fù)次數(shù)約為10次/分鐘。所以減速器的傳動(dòng)比

32、 （4-4） 式中 n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，即n=1400r/min； 為輸送板的輸入轉(zhuǎn)速，即n=10r/min。 所以。 綜上所述，減速器的傳動(dòng)比應(yīng)該大于或者等于140，所以減速器的選擇為長(zhǎng)城NMRV140-50H8渦輪蝸桿減速器，該減速器減速比為140。 4.3 電路圖的設(shè)計(jì) 工作原理說(shuō)明： 按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM線圈通電吸合并自鎖，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并且運(yùn)行燈工作。當(dāng)工作結(jié)束時(shí)，按下SB1，KM失電。電機(jī)停止工作并且運(yùn)行燈關(guān)閉。在夜間工作時(shí)，可按下旋轉(zhuǎn)按鈕SA，進(jìn)行照明工作。（其工作不受主電路通斷的影響）。 表4-2 電器元件表 序號(hào) 符號(hào) 名稱 型號(hào)

33、規(guī)格 數(shù)量 1 M 異步電動(dòng)機(jī) YS-90S-4 1.1KW.380V.1400r/min 1 2 QF 低壓斷路器 C45N 550V.32A 1 3 KM 交流接觸器 CJ21-10 380V.10A線圈電壓220V 1 4 SB1 控制按鈕 LAY3 紅 1 5 SB2 控制按鈕 LAY3 綠 1 6 SA 旋轉(zhuǎn)開關(guān) NP2 220V 1 7 HL 指示信號(hào)燈 ND16 380V.5A 2 8 EL 照明燈 220V.40W 1 9 FU 熔斷器 KT18 250V.4A 2

34、 第五章 參數(shù)綜合 5.1 工件的的限制 根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求，物料在輸送過(guò)程中間隔相同，為200mm。軌跡曲線BC段的距離為200mm，輸送滑道的寬度為300mm，相鄰的兩個(gè)擋板之間間隔為200mm。所以此輸送機(jī)可以輸送的工件要求長(zhǎng)度≤300mm，高度≤200mm，寬度≤200mm。以免工件在停歇是受到輸送擋板不應(yīng)有的回碰。另外由于此輸送機(jī)采用擋板推動(dòng)實(shí)現(xiàn)輸送功能，所以不能輸送一些粘性較大的物料。擋板與輸送道之間存在一定的間隙，所以此輸送機(jī)不能輸送粉狀的物料。在擋板接觸工件的瞬間具有一定的速度，意味著擋板和工件會(huì)有一定的碰撞，所以此輸送機(jī)不能輸送一些易燃、易爆、易碎的物料。 5.2 運(yùn)動(dòng)參

35、數(shù)計(jì)算 5.2.1輸送板的運(yùn)動(dòng)計(jì)算 7 1 2 4 6 3 5 圖5-1運(yùn)動(dòng)分析 圖5-2 輸送板運(yùn)動(dòng)軌跡 圖5-3 連桿1與圓盤4連接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡 由上述電動(dòng)機(jī)和減速器的選擇中，可以得知輸送板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度為10次/分鐘。由圖5-1可以看出連桿1和圓盤4連接，當(dāng)連桿1和圓盤4的連接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最左邊和最右邊時(shí)，連桿1、連桿2、連桿3呈水平狀態(tài)。由圖5-2輸送板的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出，此時(shí)，輸送板分別運(yùn)動(dòng)到軌道的兩個(gè)半圓的中點(diǎn)，由圖5-3連桿1與圓盤4連接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，此時(shí)連接點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)和E點(diǎn)上。所以，當(dāng)連接點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸送板推動(dòng)工件前進(jìn)一個(gè)步長(zhǎng)，即=20

36、0mm，在上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸送板往上抬高H，即H=200mm，在上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸送板向后移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)，在上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸送板向下運(yùn)動(dòng)H，從而輸送下一個(gè)工件。就這樣反復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到步進(jìn)式連續(xù)輸送的功能。由于圓盤的旋轉(zhuǎn)速度是恒定的，所以連接點(diǎn)的轉(zhuǎn)速也是固定的，即。而占整圓的，由此可以得出，工件的輸送狀態(tài)是：經(jīng)過(guò)一個(gè)擋板推動(dòng)1移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)后，停歇5，再由下一個(gè)擋板推動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式連續(xù)輸送功能。所以輸送機(jī)每6秒會(huì)輸送一批物料到指定的工位上，有6秒的時(shí)間對(duì)這批物料進(jìn)行加工。 5.2.2 曲柄滑塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性 圖5-4 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 取A為坐標(biāo)的原點(diǎn)，X軸水平向右，Y軸豎直向上。在任意時(shí)刻t，機(jī)構(gòu)的位置如圖

37、5-3所示，假設(shè)C點(diǎn)的矢徑為： （5-1） C點(diǎn)的坐標(biāo)為其矢徑在坐標(biāo)軸上的投影： （5-3） 根據(jù)圖形可知： （5-4） 所以： 式中，是曲柄長(zhǎng)與連桿長(zhǎng)之比。將上式代入的表達(dá)式中，并考慮到，就得到了滑塊的運(yùn)動(dòng)方程： （5-6） 若將此式對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)，其運(yùn)算較繁瑣。在工程

38、實(shí)際中，值通常不大于，故可在上式中將根式展開成的冪級(jí)數(shù)并略去起的各項(xiàng)而作近似計(jì)算： （5-7） （5-8） 上式再對(duì)時(shí)間取導(dǎo)數(shù)，便可以得到速度和加速度的表達(dá)式： （5-9） （5-10） 其中都是的周期函數(shù)。 5.3 滑桿的拉壓強(qiáng)度及變形 輸送機(jī)在工作時(shí)，滑桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，受到兩根連桿的拉力或壓力，所以需要計(jì)算滑桿橫截面上的應(yīng)力和變形，確?；瑮U在容許載荷范圍和容許變形范圍內(nèi)工作。 5-3-1 滑桿的拉壓強(qiáng)度計(jì)算

39、 a b 圖5-5 滑桿的受力分析 由于輸送機(jī)在工作時(shí)，受到的最大阻力。由圖5-5a、b滑桿的受力分析可知，此滑桿受到最大的拉力或者壓力為滑桿的橫截面積，由公式 此時(shí)滑桿受到的拉壓應(yīng)力為，滑桿材料采用的是Q235A，查書的Q235A的抗拉強(qiáng)度為遠(yuǎn)小于材料的抗拉強(qiáng)度，所以滑桿受到的最大應(yīng)力在容許荷載范圍內(nèi)，符合要求。 5.3.2 滑桿的軸向變形 a b 圖5-6 滑桿的軸向拉伸、壓縮圖 由于

40、輸送機(jī)在工作時(shí)，受到最大阻力。由圖5-6a、b滑桿的軸向拉伸、壓縮圖，其變形前的長(zhǎng)度，變形后長(zhǎng)度為，其長(zhǎng)度的該變量為 （5-12） 由公式 （5-13） E為材料抵抗拉伸（壓縮）變形的能力，查書得Q235A的抵抗拉伸（壓縮）變形能力。 所以 （5-14） 所以滑桿的伸長(zhǎng)率 查書得Q235A的容許伸長(zhǎng)率，滑桿的伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)小于容許伸長(zhǎng)率，所以此滑桿的伸長(zhǎng)率符合要求。并且在最大阻力下，滑桿的伸長(zhǎng)率可以忽略不計(jì)，不會(huì)影響輸送機(jī)的正常工作 5.4 銷釘?shù)膹?qiáng)度計(jì)算

41、輸送機(jī)在工作時(shí)，銷釘受到兩連桿的剪切和擠壓應(yīng)力，為了確保銷釘能正常工作，所以需要對(duì)銷釘?shù)募羟袕?qiáng)度和擠壓強(qiáng)度校核。 5.4.1 銷釘?shù)募羟袕?qiáng)度校核 圖5-7 銷釘?shù)氖芰D 由圖5-7銷釘?shù)募羟惺芰D可知，銷釘受剪面上的最大剪力為，銷釘材料的容許剪應(yīng)力，所以受剪面上的剪應(yīng)力計(jì)算為 滿足剪切強(qiáng)度條件。 5.4.2 銷釘?shù)臄D壓強(qiáng)度校核 由圖5-7銷釘?shù)氖芰D可知，銷釘受最大擠壓應(yīng)力為，銷釘材料的容許擠壓應(yīng)力，所以受擠壓面上的擠壓應(yīng)力計(jì)算為 （5-17） 滿足擠壓強(qiáng)度條件。 5.5 零件的尺寸配合設(shè)計(jì) 4 2 3 5 1 圖5-8 輸送機(jī)的

42、總裝配圖 由圖5-8輸送機(jī)的總裝配圖可以看出，電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器的減速，動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)軸傳送到圓盤1，使得圓盤1轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)三根連桿，將動(dòng)力傳送到輸送板5上。 在圖5-8中，圓盤1與連接桿2的連接中點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡將直接影響到輸送板5的運(yùn)動(dòng)軌跡，所以要想輸送板能完成圖5-2的運(yùn)動(dòng)軌跡，則圓盤1與連桿2的連接點(diǎn)距離d是一個(gè)重點(diǎn)，如果距離d太小，那么輸送板將不能完成上半段的運(yùn)動(dòng)軌跡或者下半段的運(yùn)動(dòng)軌跡，這樣就不能達(dá)到連續(xù)輸送的效果，而且輸送架在回程時(shí)豎直方向沒(méi)有提高一段距離，則會(huì)回碰工件。如果距離d太大，則輸送板運(yùn)動(dòng)到左極限位置或者右極限位置時(shí)會(huì)卡死在極限位置上。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在尺寸方面需要設(shè)計(jì)當(dāng)圓盤

43、1與連桿2的連接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到左極限位置或者右極限位置時(shí)，輸送板也相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)到左極限位置或者右極限位置，所以當(dāng)圓盤1與連桿2的連接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，三根連桿應(yīng)該處于水平狀態(tài)，要使三根連桿能同時(shí)處于水平狀態(tài)，則需要考慮多個(gè)尺寸的配合。 5.5.1 圓盤的尺寸設(shè)計(jì) 由圖5-8可以看出，圓盤1與連桿2的連接點(diǎn)距離將直接影響到輸送機(jī)是否能實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式輸送的功能，而連接點(diǎn)在水平方向的位移與輸送板在水平方向的位移相等，由圖5-2輸送板的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出，輸送架左右移動(dòng)的距離為 所以圓盤1中心點(diǎn)與連桿2的連接點(diǎn)距離如圖5-9所示。 圖5-9 圓盤 5.5.2 輸送架的尺寸設(shè)計(jì) 由于工件在輸送過(guò)

44、程每次前進(jìn)的距離為一個(gè)步長(zhǎng)，所以要求輸送架相鄰的兩個(gè)擋板之間間隔相等，并且都等于輸送機(jī)的步長(zhǎng)。在高度方面，由于輸送架運(yùn)動(dòng)時(shí)存在高度差，所以輸送架擋板的高度。如圖5-10所示。 圖5-10 輸送架 5.5.3 輸送架支撐架的尺寸設(shè)計(jì) 由于輸送架與輸送架支撐架焊接，輸送架在豎直方向的運(yùn)動(dòng)距離為200mm，并且輸送架的板厚度為20mm，所以支撐架的豎直長(zhǎng)度應(yīng)該大于220mm，為了避免輸送架與擋板碰撞，所以應(yīng)該留有一定的間隙，取225mm，輸送滑道的寬度為300mm，所以支撐架的小軸長(zhǎng)度為300mm，并且支撐架兩端與軸承連接，軸承的長(zhǎng)度為20mm，所以支撐架的大軸尺寸為260mm，具體尺

45、寸如圖5-11所示。 圖5-11 輸送架支撐架 5.5.4 軌道擋板的尺寸設(shè)計(jì) 動(dòng)力傳送到輸送板5上，輸送板5與輸送板支撐架4相連，而支撐架上連接著軸承導(dǎo)輪，軸承導(dǎo)輪受到軌道擋板3的軌道限制，所以輸送架的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)和軸承導(dǎo)輪中心點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡相同，軸承導(dǎo)輪的直徑，為了保證軸承導(dǎo)輪的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，所以軌道擋板的軌道寬度為32。由于擋板與滑板側(cè)板焊接，滑板側(cè)板高度為50mm，為了避免輸送架運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與滑板碰撞，所以擋板的高度為 。 軌道擋板各尺寸如圖5-12所示。 圖5-12 軌道擋板 5.5.5 連桿2軌道擋板的尺寸設(shè)計(jì) 由圖5-8輸送機(jī)的總裝配圖可以看出，連桿2與滑桿連接

46、，連桿2會(huì)上下擺動(dòng)，為了使連桿2不至于卡死，所以應(yīng)該在滑桿底板上開槽，而槽的長(zhǎng)度應(yīng)該大于或等于連桿2運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)與軌道擋板的重合長(zhǎng)度，連桿2的長(zhǎng)度為430mm，而連桿2與圓盤的連接點(diǎn)中心點(diǎn)距離軌道擋板的距離為15mm，所以滑桿底板的槽長(zhǎng)度。連桿2厚度為10mm，與槽的寬度采用間隙配合，所槽的寬度取，如圖5-13所示。 圖5-13 滑桿底板 5.6 重要連接的尺寸公差與配合的選擇 5.6.1 連桿間的配合 圖5-14 連桿間的配合 考慮到圓柱銷釘要與連桿2和其他連桿的孔配合，并且配合性質(zhì)要求不同，所以考慮使用基軸制配合。 為了使圓柱銷在連桿與導(dǎo)軌內(nèi)定位穩(wěn)定，連桿2與圓柱銷

47、之間采用，該配合即使在振動(dòng)較大的情況下也可以保證定位的可靠，裝配時(shí)只需用銅錘或小壓力壓入即可。 其他連桿與圓柱銷采用，該配合多用于溫度影響不大的一般轉(zhuǎn)速配合，能夠保證連桿的運(yùn)動(dòng)順暢，并且沖擊和振動(dòng)不至于太大。如圖5-14所示。 5.6.2 軸承的配合 考慮到設(shè)計(jì)中的軸承需要充當(dāng)導(dǎo)輪的作用，在輪槽中運(yùn)動(dòng)，所以設(shè)計(jì)使軸承與輸送架的頂桿過(guò)盈配合，讓軸承內(nèi)圈定位在頂桿上，外圈在輪槽中轉(zhuǎn)動(dòng)。 支撐架的桿與軸承內(nèi)圈采用過(guò)盈配合，拆裝方便，定位可靠。 軸承外圈與輪槽為間隙配合，由于本設(shè)計(jì)的軸承為一般轉(zhuǎn)速，并且溫度影響不大，軸承外圈與軌道之間的配合采用間隙配合，該配合廣泛應(yīng)用于普通軸承的支承處。

48、第六章 潤(rùn)滑的作用及潤(rùn)滑劑的選擇 潤(rùn)滑是指在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦表面之間加入潤(rùn)滑劑從而使兩個(gè)摩擦面之間形成一層潤(rùn)滑膜，這樣可以將直接接觸的兩個(gè)摩擦表面分隔開，降低兩個(gè)摩擦面的摩擦力，從而減少零件的損耗，延長(zhǎng)輸送機(jī)的使用壽命。 6.1 潤(rùn)滑在輸送機(jī)上的作用 潤(rùn)滑在輸送機(jī)上的作用主要有一下幾個(gè)： （1）降溫冷卻 使用潤(rùn)滑劑可以減少零件間相互摩擦產(chǎn)生的摩擦熱，潤(rùn)滑劑的流動(dòng)，可以帶走零件間產(chǎn)生的熱量，這樣可以起到冷卻的作用，使輸送機(jī)能夠保持在適當(dāng)?shù)臏囟龋? （2）降低摩擦、減少磨損 選擇合適的潤(rùn)滑劑，可以使兩個(gè)相互接觸的零件之間形成一層潤(rùn)滑膜，將干摩擦變?yōu)闈?rùn)滑劑分子之間的摩擦，從而減少了零件之

49、間的相互磨損和產(chǎn)生的噪音，延長(zhǎng)輸送機(jī)的使用壽命； （3）防銹 由于潤(rùn)滑劑能覆蓋在零件的摩擦表面，可以阻止零件和周圍空氣、腐朽性氣體、水蒸氣等直接接觸，防止零件生銹； （4）緩沖減振 潤(rùn)滑劑在零件接觸面上，由于潤(rùn)滑劑的剛性比較小，可以起到緩沖和減振的作用； （5）清洗 潤(rùn)滑劑在流動(dòng)過(guò)程中，能夠?qū)赡Σ帘砻娴幕覊m等雜質(zhì)清洗，減輕了零件的磨粒磨損。 6.2 輸送機(jī)關(guān)鍵部位的潤(rùn)滑 在輸送機(jī)中，有些零件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)較大，摩擦力也較大，磨損較快，所以要對(duì)這些關(guān)鍵部位進(jìn)行潤(rùn)滑： （1） 在減速器上，渦輪蝸桿的潤(rùn)滑； （2） 所有銷釘連接、螺栓連接的地方的潤(rùn)滑； （3） 連桿與軌道接觸的地方的潤(rùn)

50、滑； （4） 軸承的潤(rùn)滑以及與軌道之間接觸面的潤(rùn)滑。 6.3 潤(rùn)滑方式的選擇 潤(rùn)滑劑以及潤(rùn)滑方式的合理選擇，可以確保機(jī)器的安全長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)， （1）減速器的潤(rùn)滑:采用浸油潤(rùn)滑，這種潤(rùn)滑方法簡(jiǎn)單可靠而費(fèi)用低，潤(rùn)滑強(qiáng)度高，工作時(shí)零件散熱快?？梢允刮挥诓煌矫娴膫鲃?dòng)件得到很好的潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油選擇渦輪蝸桿油。 （2）軸承的潤(rùn)滑:為了保證軸承的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑可以減少摩擦和磨損，避免軸承表面因點(diǎn)蝕而失效，軸承的潤(rùn)滑還具有散熱、防銹、緩沖等作用軸承的潤(rùn)滑方式有脂潤(rùn)滑與油潤(rùn)滑兩種。相對(duì)于油潤(rùn)滑，脂潤(rùn)滑具有良好的粘附性、抗壓性、不滴落、抗腐蝕等特點(diǎn)。而且脂潤(rùn)滑不需要特殊的供油系統(tǒng)，封密裝置簡(jiǎn)單、維

51、修費(fèi)用低、潤(rùn)滑脂成本低等特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)速度低，所以選擇脂潤(rùn)滑?？紤]到此輸送機(jī)在室溫條件下工作，所以潤(rùn)滑劑應(yīng)具有一定的耐水性，所以選擇通用鋰基潤(rùn)滑脂，該潤(rùn)滑脂具有良好的耐水性，適用于溫度在-20～120℃范圍內(nèi)各種機(jī)械的摩擦部位的潤(rùn)滑。 第七章 優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比與總結(jié) 7.1 輸送機(jī)的分類 在生產(chǎn)線上，由于物料的不同，出現(xiàn)了不同的輸送機(jī)，選擇合適的輸送機(jī)，能保障物料安全的輸送、提高輸送效率、減少輸送成本等優(yōu)點(diǎn)。輸送機(jī)根據(jù)輸送工件的方法，可以分為依靠重力輸送和強(qiáng)制輸送

52、。凡依靠外加能源實(shí)現(xiàn)輸送的都屬于強(qiáng)制輸送，本設(shè)計(jì)才用電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，所以屬于強(qiáng)制輸送。 國(guó)內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)的輸送機(jī)有帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)和螺旋輸送機(jī)等。 7.1.1 各種輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和適用領(lǐng)域 1.帶式輸送機(jī) 依靠摩擦驅(qū)動(dòng)，達(dá)到連續(xù)輸送物料的機(jī)械。其特點(diǎn)是能輸送碎散和成件的物料、輸送能力大、輸送距離長(zhǎng)。廣泛應(yīng)用于煤礦、化工、糧食、建材等行業(yè) 2.螺旋輸送機(jī) 依靠旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料往前輸送。其特點(diǎn)是制作成本低，不漏料等，能輸送碎散和粉狀的物料。廣泛應(yīng)用于建材、化工、糧食等行業(yè)。 3.斗式提升機(jī) 利用固定于無(wú)端牽引構(gòu)件上的料斗，垂直提升物料的一種連續(xù)輸送機(jī)械。其特點(diǎn)是輸送量大、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、

53、使用壽命長(zhǎng)等。廣泛應(yīng)用于糧食，建材等行業(yè)。 7.1.2 優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比 在上述幾種輸送機(jī)中，帶式輸送機(jī)應(yīng)用最為廣泛，其特點(diǎn)比較明顯，相比于帶式輸送機(jī)，本設(shè)計(jì)的步進(jìn)式輸送機(jī)的優(yōu)勢(shì)是能夠定時(shí)定量定距離的將工件從一個(gè)生產(chǎn)線輸送到下一個(gè)生產(chǎn)線，但是輸送量和輸送距離不及帶式輸送機(jī)。螺旋輸送機(jī)雖然能輸送碎散和粉狀的物料，但是如果物料是塊狀的，則有可能出現(xiàn)卡死在螺旋葉片上，本輸送機(jī)則可以輸送快狀的物料，但是輸送擋板跟滑道之間存在一定的間隙，所以不能輸送粉狀的物料。斗式提升機(jī)輸送量大，能輸送粉狀和顆粒狀等摩琢性小的物料，但是也不能輸送塊狀的物料，因?yàn)槎肥教嵘龣C(jī)采用掏取式裝料，在裝料過(guò)程中如果碰到塊狀物料，有可

54、能碰壞或使物料變形，本輸送機(jī)對(duì)物料的碰撞較小，可以輸送塊狀物料，但是在輸送過(guò)程中有一段間歇時(shí)間，故不能豎直提升物料。 7.2 總結(jié) 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，從剛開始查詢大量資料和文獻(xiàn)，了解到國(guó)內(nèi)外輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，并且了解了一些輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)、功能以及使用范圍，如帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等，比較這些輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和不足。然后開始想象機(jī)構(gòu)的大致模型，比較方案，再通過(guò)CAD畫出草圖，然后通過(guò)pro/E畫出各個(gè)零件圖、裝備、做出動(dòng)畫。鞏固了專業(yè)知識(shí)，并且學(xué)到了一些曾經(jīng)不會(huì)的知識(shí)。我設(shè)計(jì)的這個(gè)步進(jìn)式工件輸送機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)工件的步進(jìn)式輸送功能，并且輸送的工件范圍比較廣，即可以輸送一些碎散的工件，也可以

55、輸送整件的工件。在輸送過(guò)程中，節(jié)奏緊湊，可以定時(shí)定量的把工件從一個(gè)生產(chǎn)線輸送到下一個(gè)生產(chǎn)線。 此步進(jìn)式工件輸送機(jī)是由步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源，電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器的減速，動(dòng)力通過(guò)輸出軸傳送到圓盤上，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，可以將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)板的軌道限制，使輸送板的運(yùn)動(dòng)軌跡固定。與其他輸送機(jī)相比，此步進(jìn)式輸送機(jī)可以定時(shí)定量定距離地輸送工件，并且即可以輸送散碎的工件，也可以輸送成件的工件。輸送過(guò)程節(jié)奏緊湊，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，摩擦較小，噪音較低。雖然在工件的尺寸方面有限制，但是如果要輸送大型的工件，只需將此輸送機(jī)的一些尺寸相應(yīng)的進(jìn)行修改，就可以達(dá)到要求。 通過(guò)這次步進(jìn)式工件輸送機(jī)的畢業(yè)設(shè)

56、計(jì)，綜合應(yīng)用了機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，比較輸送機(jī)之間的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，使我所學(xué)的知識(shí)的到鞏固、深化和擴(kuò)展，學(xué)習(xí)到了機(jī)械專業(yè)關(guān)于設(shè)計(jì)方面的一些方法，掌握了一些通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程，再設(shè)計(jì)過(guò)程中，碰到了許多困難，深深的感覺(jué)到自己掌握的知識(shí)與實(shí)際使用還有很大的距離，所以在今后對(duì)于這方面還需要繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。 本設(shè)計(jì)由于個(gè)人能力有限，所以設(shè)計(jì)的機(jī)械必然會(huì)存在一些欠缺和不足。但是通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，確實(shí)給我?guī)?lái)了許多收獲，畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及到許多方面的知識(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、畫圖等方法提高了我對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及一些標(biāo)準(zhǔn)件的選擇等方面的應(yīng)用認(rèn)識(shí)能力?？偠灾?，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我在各個(gè)方面的

57、知識(shí)都受益匪淺。 參考文獻(xiàn) [1] 全燕鳴.機(jī)械制造自動(dòng)化[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2008. [2] E Kessler,K Gmbner,K J Grimmer.bico-Tec -a new type of belt conveyor with horizontal curves[J].Bulk Solids Handing,1993,13(4):741-747 [3] 孫桓等.機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社，2006. [4] 楊家軍等.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2008. [5] 步進(jìn)輸送機(jī)的設(shè)計(jì). [6] 關(guān)慧貞,馮辛安.機(jī)械制造裝

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59、[J],2011,5:15-17 [14] 胡鳳蘭.互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2010. [15] 邱小林等.工程力學(xué)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2009. 致謝 經(jīng)過(guò)半年的工作，本畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成了，作為一個(gè)大學(xué)生，由于個(gè)人的能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在這次設(shè)計(jì)中有許多方面可能考慮不周。在整個(gè)過(guò)程中，指導(dǎo)老師的督促和指導(dǎo)以及學(xué)校在各方面提供的支持，是我能完成設(shè)計(jì)的重要保障。在這里很感謝我的指導(dǎo)老師，在我遇到困難的時(shí)候，總是能耐心地指導(dǎo)我，幫助我。其次就是感謝我的輔導(dǎo)員，輔導(dǎo)員在我們的生活上總是無(wú)微不至的關(guān)心和幫助，在學(xué)校有工作安排時(shí)，總是第一時(shí)間通知我們，而且時(shí)時(shí)刻刻鼓勵(lì)我們認(rèn)真對(duì)待自己的生活、學(xué)習(xí)和工作。同時(shí)還要感謝我的同學(xué)，有你們的支持、鼓勵(lì)和幫助，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能夠按期地完成。最后，感謝我的母校在大學(xué)四年對(duì)我的栽培，衷心地感謝你們。 31