鎖梁自動(dòng)成型機(jī)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)鎖梁自動(dòng)成型機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué)院理工學(xué)院專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí)2010級(jí)一班學(xué)號(hào)姓名李 若 愚指導(dǎo)教師蘇 秀 芝成績(jī)2012年1月6日鎖梁自動(dòng)成型機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄前言 1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2一、總功能分解 4二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較 5三、原動(dòng)機(jī)的選擇 10四、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較 10五、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 12六、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 13七、鎖梁自動(dòng)成型機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14學(xué)習(xí)心得及設(shè)計(jì)總結(jié) 19主要參考文獻(xiàn) 21致謝 22前言機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是十分重要的理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是使學(xué)生得到相關(guān)基本知識(shí)綜合運(yùn)用和本技能訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生邁向工程設(shè)計(jì)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。機(jī)械原理課程也是

2、提高學(xué)生對(duì)機(jī)械工作原理的基礎(chǔ)課，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程和其他選修課程的理論和實(shí)際只是，掌握機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作的一般規(guī)律，實(shí)力正確的課程設(shè)計(jì)方向，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，學(xué)會(huì)從機(jī)器功能的要求出發(fā)，合理選擇傳動(dòng)方案和研究對(duì)比各運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，確定最合理的運(yùn)動(dòng)方式并繪制出運(yùn)動(dòng)見(jiàn)圖及其裝配圖，培養(yǎng)課程設(shè)計(jì)能力，加深對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)與工作的了解。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、功能要求 “鎖梁”為掛鎖的一個(gè)零件，U形狀。鎖梁自動(dòng)成型機(jī)的功能是將金屬材料自動(dòng)加工成“鎖梁”。二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 1）能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)； 2）生產(chǎn)能力為10件/min； 3）加工質(zhì)量要達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求；三、設(shè)計(jì)任務(wù) 1）根據(jù)工藝動(dòng)作順

3、序和協(xié)調(diào)要求擬訂運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖； 2）進(jìn)行各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型； 3）選擇原動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)； 4）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇； 5）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖； 6）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸綜合及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析； 7）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；四、提示 為將金屬材料加工成零件，可采用直徑與零件外徑相同的圓形卷料，加工出溝槽和扳彎即可。將金屬卷料加工成鎖梁的總功能包括如下分功能：1）金屬卷料校直功能；2）金屬卷料送料功能；3）送料定位功能；4）工件夾緊功能；5）工件切槽功能；6）工件切斷功能；7）工件扳彎功能。1、 總功能分解為了實(shí)現(xiàn)將金屬材料加工成鎖梁的總功能，可將總功能分解為如下分功能：1， 送料功能2， 送

4、料定位功能3， 工件夾緊功能4， 工件搬彎功能功能元功能元解（匹配機(jī)構(gòu)）123減速1帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)減速2帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)減速3帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)送料夾持器間歇往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪+連桿機(jī)構(gòu)定位桿的間歇往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪+連桿機(jī)構(gòu)固定機(jī)構(gòu)的間歇往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪+連桿機(jī)構(gòu)搬彎滾子支架的間歇往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪擺桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)+連桿機(jī)構(gòu)+鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較1送料定位機(jī)構(gòu)的選擇與比較方案一：用一自鎖式夾持器作間歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)送料。如圖4.1所示，夾持器由機(jī)構(gòu)件4-5-5組成，夾持器由凸輪機(jī)構(gòu)1通過(guò)擺動(dòng)導(dǎo)桿2驅(qū)動(dòng)作間歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，

5、當(dāng)夾持器向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，由推爪5和5在卷料7上打滑，從而實(shí)現(xiàn)單向送料。 圖4.1方案二：機(jī)構(gòu)4的送料方式和方案一一樣，夾持器是由原動(dòng)件1的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺桿2左右擺動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)4將料5送到位后即返回。 圖4.3通過(guò)方案一和方案二的比較，都實(shí)現(xiàn)了單向送料。可方案一與方案二相比。方案一可以再送完料以后能有間歇運(yùn)動(dòng)。而方案二沒(méi)有間歇運(yùn)動(dòng)。選擇方案一更為好。 2切槽夾緊機(jī)構(gòu)選擇與比較方案一：從圖4.3可知，滾輪3在凸輪2的旋轉(zhuǎn)上下移動(dòng)，從而滾輪3帶動(dòng)桿4上下移動(dòng)。5是回位彈簧。6是V型塊，有定位和夾緊工能為一體。 圖4.3方案二：原理如圖4.4，定位和夾緊分開(kāi)。塊6是定位塊，由凸輪和連桿組合上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)

6、定位。V型塊4的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)夾緊。 圖4.4通過(guò)方案一和方案二的比較，方案一的定位和夾緊為一體，更為簡(jiǎn)單，用的機(jī)構(gòu)少，經(jīng)濟(jì)節(jié)約。同時(shí)又能夠滿足定位和夾緊需要。3搬彎?rùn)C(jī)構(gòu)的選擇與比較方案一：通過(guò)桿1的旋轉(zhuǎn)使得桿3的擺動(dòng)，從而由桿4傳動(dòng)到圓輪5的旋轉(zhuǎn)。從而帶動(dòng)搬彎裝置進(jìn)行搬彎。 圖4.5方案二：原動(dòng)件5的擺動(dòng)讓輪1的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)搬彎?rùn)C(jī)構(gòu)進(jìn)行搬彎。圖4.6方案二的擺動(dòng)易容有卡死的現(xiàn)象，方案一就可有效避免這樣的現(xiàn)象。從兩種方案中選擇方案二比較優(yōu)秀。三、原動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇原動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求可知，鎖梁一般是大批量生產(chǎn)；從能源方面看，工廠的電源能有效地保證并充足，且有降低生產(chǎn)成本，便于操作，工件可靠

7、，維修方便，應(yīng)盡量選用電力驅(qū)動(dòng)。從對(duì)環(huán)境影響來(lái)看，電力驅(qū)動(dòng)方式所產(chǎn)生的污染較小，可選擇電動(dòng)機(jī)。從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足一定的功率，防止功率過(guò)大造成浪費(fèi)，過(guò)小負(fù)荷過(guò)大，使生產(chǎn)率達(dá)不到要求致使浪費(fèi)時(shí)間。所以為了滿足上訴要求，選擇電壓為380V轉(zhuǎn)速900轉(zhuǎn)/分的交流電動(dòng)機(jī)最為合適。4、 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)能量的分配、轉(zhuǎn)速的改變及運(yùn)動(dòng)形式的改變的中間裝置。常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等。他們的各自有的特點(diǎn)如下：特點(diǎn)功率（KW）效率壽命應(yīng)用齒輪傳動(dòng)承載能力和速度范圍大；傳動(dòng)比恒定，采用衛(wèi)星

8、傳動(dòng)可獲得很大傳動(dòng)比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求高，精度低時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)有噪音；無(wú)過(guò)載保護(hù)作用圓柱直齒輪750圓柱直齒輪0.950.98取決于齒輪材料的接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度以及抗膠合與抗磨損能力金屬切削機(jī)床、汽車(chē)、起重運(yùn)輸機(jī)械、冶金礦山機(jī)械以及儀器等帶傳動(dòng)軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能緩和沖擊，吸收振動(dòng)；摩擦型帶傳動(dòng)有過(guò)載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝要求不高；外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動(dòng)，不能用于分度鏈；由于帶的摩擦起電，不宜用于易燃易爆的地方；軸和軸承上的作用力很大，帶的壽命較短普通V帶500窄型V帶750平帶3500V型帶0.900.94平帶0.940.98帶輪直徑大

9、，帶的壽命長(zhǎng)。普通V帶 3500-5000h金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床、輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和紡織機(jī)械鏈傳動(dòng)軸間距范圍在，傳動(dòng)比恒定；鏈條組成件的油膜能吸振，對(duì)惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，工作可靠高速時(shí)沒(méi)有帶傳動(dòng)平穩(wěn)，容易引起共振需設(shè)張緊和減振裝置。最在3500一般小于100速度小于等10m/s時(shí)0.950.97速度大于10m/s時(shí)0.920.96與制造質(zhì)量有關(guān)5000-15000h農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、礦山機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械和起重機(jī)械等蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，單級(jí)傳動(dòng)能得到很大的傳動(dòng)比；傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪音；可制成自鎖機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)比大、滑動(dòng)速度低時(shí)效率低；中、高速傳動(dòng)需用昂貴的減磨材料；制造精度要求高，刀具費(fèi)用貴最在

10、750通常只用到50單頭0.70.75雙頭0.750.82制造精確，潤(rùn)滑良好，壽命較長(zhǎng)；低速傳動(dòng)，磨損顯著金屬切削機(jī)床（特別是分度機(jī)構(gòu)）、起重機(jī)、冶金礦山機(jī)械、焊接轉(zhuǎn)胎等通過(guò)上幾種傳動(dòng)裝置的比較可得，減速的優(yōu)先選擇帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)，他們的要求的傳動(dòng)功率不大，在滿足工作的性能情況下，選用這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的傳動(dòng)裝置，可以降低成本，節(jié)約能源。在搬彎時(shí)由于精確度要求高應(yīng)選用鏈傳動(dòng)。5、 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖圖5.1表示了搬彎?rùn)C(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，電機(jī)1通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)主軸2的旋轉(zhuǎn)。通過(guò)主軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)凸輪，從面使擺桿3擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)送料塊5將料6送到位置。主軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)凸輪使連桿8帶動(dòng)V型塊7上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定們切

11、斷切槽及夾緊。主軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪通過(guò)桿9的轉(zhuǎn)動(dòng)讓11擺動(dòng)，從而使圓13轉(zhuǎn)動(dòng)，由鏈傳動(dòng)使輪14進(jìn)行搬彎。設(shè)計(jì)輪15和輪13的傳動(dòng)比為2. 圖5.16、 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖送料定位夾緊搬彎090180270360執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作時(shí)間分配軸轉(zhuǎn)角送料桿送料行程工作位置停歇空回行程初始位置停歇T1=1/3T2=0T3=1/3T4=1/31=1202=03=1204=120定位夾緊定位行程工作位置停歇空回行程初始位置停歇T1=1/12T2=2/3T3=3/12T4=01=302=2403=904=0搬彎搬彎行程工作位置的停歇空回行程初始位置停歇T1=1/3T2=0T3

12、=1/3T4=1/31=1202=03=1204=120七、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1電機(jī)向主軸傳動(dòng)設(shè)計(jì)與分析根據(jù)生產(chǎn)率20件/分可知，主軸的轉(zhuǎn)速為20r/min。從而可以算得傳動(dòng)比i=900/20,從而設(shè)計(jì)三級(jí)減速，如圖（圖7.1）一級(jí)減1/3，第二級(jí)減1/3，第三級(jí)減1/5；從1到2是帶傳動(dòng)，設(shè)計(jì)d1=100 d2=300; z2=18 d2=mz=72;z3=54 d3=mz=216;z3=18 d3=mz=72;z4=90, d4=mz=360圖7.12送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析如圖（圖7.2）送料機(jī)構(gòu)的送料過(guò)程是由圓柱凸輪1的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)桿2左右擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)送料。弦長(zhǎng)AB就是凸輪1的擺線長(zhǎng)。由于送料DE的長(zhǎng)為2

13、70mm，取比利為1：10則AB的長(zhǎng)為27mm，取CD長(zhǎng)為540mm,則有AC為54mm.根據(jù)幾何關(guān)系可得AB到DE距離510mm 圖7.23定位夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析定位夾緊為一體的機(jī)構(gòu)如圖（圖7.3）從側(cè)示圖可看出，當(dāng)凸輪1旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿帶動(dòng)V型塊上下移動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。最高的高度如圖所示H=405 圖7.34搬彎?rùn)C(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析用一搬彎滾子將工件壓在一圓弧模塊上，然后繞圓弧模塊轉(zhuǎn)一角度，即可將工件搬成與圓弧模塊半徑相對(duì)應(yīng)的弧型，其搬彎原理如圖（圖7.4） 圖7.4從圖中，設(shè)計(jì)桿1長(zhǎng)70mm 桿3長(zhǎng)300mm,桿4長(zhǎng)200mm 學(xué)習(xí)心得 在緊張忙碌的期末課程設(shè)計(jì)中，學(xué)到了很多很多，我們

14、全心的投入到了課程設(shè)計(jì)中，討論一個(gè)又一個(gè)難題，提出一種又一種的設(shè)計(jì)方案，在不斷地提出與否定中，最后終于拿出了這套設(shè)計(jì)方案，雖然這份涉及不那么正規(guī)專(zhuān)業(yè)，但是對(duì)于大家來(lái)說(shuō)我們的能力都得到了鍛煉。以前在機(jī)械原理課程上沒(méi)有深入探究或是接觸到的東西也了解到了好多，尤其是對(duì)一些機(jī)構(gòu)之間的組合使用，以及各機(jī)構(gòu)的功用和類(lèi)型都有了進(jìn)一步的了解。 制作課程設(shè)計(jì)的同時(shí)，也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的只是太過(guò)于平面化，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們了解了很多更為立體的只是并且對(duì)他們的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。 平時(shí)看課本時(shí)，有些問(wèn)題總是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)后，那些問(wèn)題都迎刃而解了，而且還可以記住

15、很多東西，比如一些干租的功能，平時(shí)看課本時(shí)都會(huì)亂，通過(guò)自己的親身實(shí)踐讓我們對(duì)他們有了深刻的印象。設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)兩周的課程設(shè)計(jì)，使我們學(xué)到很多東西，我相信，這在其他課程上是不容易學(xué)到的。如同學(xué)間協(xié)作、互相幫助，鍛煉了我們的動(dòng)手能力以及對(duì)工程設(shè)計(jì)一絲不茍的態(tài)度等。課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事工作前的一個(gè)必不可少的過(guò)程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì) 到這句千古名言的含義。今天認(rèn)真的進(jìn)行課程是設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地的邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮奔跑中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)這次鎖梁自動(dòng)成型機(jī)的設(shè)計(jì)，本人在多方面均有所提高。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，綜合

16、運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，從而培養(yǎng)和提高了獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了機(jī)械原理課程所學(xué)內(nèi)容，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟，基本技能與方法，了解了機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考能力也有了提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程，我學(xué)會(huì)了什么叫態(tài)度決定一切，明白了只有理論是絕對(duì)不夠的，還需要付出實(shí)際行動(dòng)才能取得成功。由于設(shè)計(jì)能力及相關(guān)知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必會(huì)有許多不足。望老師幫忙查看指正，以待改正及完善設(shè)計(jì)。主要參考文獻(xiàn)1.孫恒，陳作模，葛文杰 . 機(jī)械原理【M】. 7版，高等教育出版社2.牛呤岐，王保民，王振甫 . 機(jī)械原

17、理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，重慶大學(xué)出版社3.梁崇高等 . 平面連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算設(shè)計(jì)【M】，高等教育出版社4.呂仲文 . 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)【M】，機(jī)械工業(yè)出版社5.劉政昆 . 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)【M】，大連理工大學(xué)出版社裘建新 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社6.百度資源致 謝在這次課程設(shè)計(jì)的撰寫(xiě)過(guò)程中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝我的老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開(kāi)闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。其次，我要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)商的難題。同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)機(jī)械的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力