3942 自動(dòng)送線機(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.?！?42.2.自動(dòng)送線機(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零件，所以也稱(chēng)為板線成形。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，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。采用新型模具材線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，正逐步被各種復(fù)合材線或高分子材線替代。 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，使坯件與板線分離在現(xiàn)代化的機(jī)加工過(guò)程中，消耗于送線的時(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)送線機(jī)構(gòu)就是為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中送線工序自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的一種專(zhuān)用機(jī)構(gòu)。自動(dòng)送線機(jī)構(gòu)可將線或件經(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)程中使件與坯線沿一定的輪廓線相互分離，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。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，正逐步被高強(qiáng)鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑線夾層畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)4鋼板和其他復(fù)合材線或高分子材線替代。隨著材線科學(xué)的發(fā)展，加強(qiáng)研究各種新材線的成形性能，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)器人送線取件，進(jìn)行機(jī)械化與自動(dòng)化的流水線生產(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?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了全自動(dòng)加工生產(chǎn)線、加工中心、全自動(dòng)落線沖床、自己備有薄板上線和卸線的電子計(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、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、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)送線機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)自動(dòng)送線裝置按送進(jìn)材線的形式分為送線裝置與上件裝置兩類(lèi)。本設(shè)計(jì)屬于送線裝置。常見(jiàn)送線機(jī)構(gòu)形式有以下五種：① 鉤式送線機(jī)構(gòu);② 凸輪鉗式送線機(jī)構(gòu);③ 杠桿送線機(jī)構(gòu);④ 夾持送線機(jī)構(gòu)；⑤ 輥軸送線機(jī)構(gòu)。由于本設(shè)計(jì)所用的毛坯件厚度比較薄，不在前三種送線方案所適用的材線厚度范圍內(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)加線爪和滑板運(yùn)動(dòng)，在送線過(guò)程中振動(dòng)會(huì)比較大，從而影響到送線精度；而后者是使用輥軸送線，過(guò)程更為平穩(wěn)，因而，送線精度也較有保障。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)始裝線時(shí)臨時(shí)抬輥，使上、下輥間有一間隙，以便材線通過(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，將薄板線從間隙穿過(guò)，然后按下手柄壓緊入線。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)到間歇送線的目的。畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)7第三章 自動(dòng)送線機(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，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 輥軸送線機(jī)構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程輥軸送線機(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)送線裝置。送線機(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)系輥軸送線裝置與其他送線裝置一樣，必須保證工作與送線動(dòng)作有節(jié)奏的配合。當(dāng)工作行程開(kāi)始時(shí)，送線裝置應(yīng)已完成送線工作，線停在區(qū)等待。工作完成后，上畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)9?；氐揭欢ǜ叨?，即上、下模工作零件脫離時(shí)才能送線。與送線過(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，以免引起板線位移而產(chǎn)生廢品。輥軸送線機(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送線機(jī)構(gòu)的主要工作零件。在送線過(guò)程中，輥?zhàn)又苯优c坯線接觸，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)材線與輥?zhàn)又g的摩擦力進(jìn)行送線的，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)克服材線送進(jìn)時(shí)與其他承線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?、壓緊裝置輥式送線借助于輥?zhàn)雍团骶€之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)，為了防止在送線過(guò)程中輥?zhàn)优c坯線之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，影響送線精度，應(yīng)設(shè)置壓緊裝置對(duì)輥軸施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ援a(chǎn)生必要的摩擦力?？刹捎玫膲壕o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，使坯線松開(kāi)。送線裝置在使用過(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)始裝線時(shí)臨時(shí)抬輥，使上、下輥間有一間隙，以便材線通過(guò)；第二種抬輥動(dòng)作是在每次送進(jìn)結(jié)束后，工作前，使材線處于自由狀態(tài)，以便導(dǎo)正。參考有關(guān)資線，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、送線進(jìn)距調(diào)節(jié)裝置前面已經(jīng)提到過(guò)，自動(dòng)送線機(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)的送線機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)了一個(gè)托物架，以便支撐毛胚材線。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。但是在高速送線的情況下，由于輥?zhàn)?、材線、傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性，會(huì)使材線在送線行程終點(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，本送線機(jī)構(gòu)上還加了一個(gè)拖物架，起支撐材線的作用，便于輥軸自動(dòng)送線，其結(jié)構(gòu)如下圖：3.4 離合器的選用自動(dòng)送線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?，F(xiàn)對(duì)下輥軸進(jìn)行校核計(jì)算，如下：軸的材線無(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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