棒料校直機(jī)機(jī)構(gòu)

1、第一章概述背景棒料校直是機(jī)械零件加工前的一道準(zhǔn)備工序，區(qū)別于調(diào)直或矯直，校直主要用于對(duì)熱處理后的金屬件的校直。若棒料彎曲，就要用大棒料才能加工出一個(gè)小零件， 如圖1所示，材料利用率不高，經(jīng)濟(jì)性差。故在加工零件前需將棒料校直?，F(xiàn)要求 設(shè)計(jì)一短棒料校直機(jī)。確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案并進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。我將完成校直機(jī)的送料機(jī)構(gòu)和校直機(jī)構(gòu)等及整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。圖1待校直的彎曲棒料設(shè)計(jì)需求技術(shù)要求：棒料材料為45鋼，棒料校直機(jī)其他原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：表1棒料校直機(jī)原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)直徑d2(mm)長度L(mm)校直前最 大曲率半徑P（mm）最大校直 力（KN）棒料在校 直時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)）生產(chǎn)率（根

2、/ 分）1321003001.9250設(shè)計(jì)要求：1）給出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案，至少兩個(gè)方案并比較優(yōu)缺點(diǎn)2）根據(jù)已知數(shù)據(jù)確定構(gòu)件運(yùn)動(dòng)尺寸，并繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。（A3）3）針對(duì)所選機(jī)構(gòu)繪制裝配圖（A2）4）繪制兩個(gè)主要零件的零件圖。（2xA2）5）編寫課程設(shè)計(jì)說明書工作原理校直機(jī)的工作原理：輥?zhàn)拥奈恢门c被校直制品運(yùn)動(dòng)方向成某種角度，兩個(gè)或三個(gè)大的是主動(dòng)壓力輥，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)作同方向旋轉(zhuǎn)，另一邊的若干個(gè)小輥是從動(dòng)的壓力輥，它們是靠著旋轉(zhuǎn)著的圓棒或管材摩擦力使之旋轉(zhuǎn)的。為了達(dá)到輥?zhàn)訉?duì)制品所要求的壓縮，這些小輥可以同時(shí)或分別向前或向后調(diào)整位置，一般輥?zhàn)拥臄?shù)目越多， 校直后制品精度越高。制品被輥?zhàn)右胫?，不斷地?/p>

3、直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因而使制 品承受各方面的壓縮、彎曲、壓扁等變形，最后達(dá)到校直的目的 .1）用平面壓板搓滾棒料校直 （ 圖 2） 。此方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單易行， 缺點(diǎn)是因材料的 回彈，材料校得不很直。2）用槽壓板搓滾棒料校直?？紤]到“糾枉必須過正”，故將靜搓板作成帶槽的 形狀，動(dòng)、靜搓板的橫截面作成圖 3所示形狀。 用這種方法既可能將彎的棒料校直， 但也可能將直的棒料弄彎了，不很理想。3）用壓桿校直。設(shè)計(jì)一個(gè)類似于圖 4 所示的機(jī)械裝置，通過一電動(dòng)機(jī)，一方面讓棒料回轉(zhuǎn)，另一方面通過凸輪使壓桿的壓下量逐漸減小，以達(dá)到校直的目的。其 優(yōu)點(diǎn)是可將棒料校得很直；缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低，裝卸棒料需停車。4）用斜槽壓板

4、搓滾校直。靜搓板的縱截面形狀如圖5 所示，其槽深是由深變淺而最后消失。其工作原理與上一方案使壓下量逐漸減小是相同的，故也能將棒料校得很直。其缺點(diǎn)是動(dòng)搓板作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有空程，生產(chǎn)效率不夠高。雖可利用如圖所示的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回作用，來減少空程損失，但因動(dòng)搓板質(zhì)量大，又作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其所產(chǎn)生的慣性力不易平衡，限制了機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的提高，故生產(chǎn)率仍不 理想。5）行星式搓滾校直。如圖 6 所示，其動(dòng)搓板變成了滾子 1，作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，靜 搓板變成弧形構(gòu)件 3，其上開的槽也是由深變淺而最后消失。這種方案不僅能將棒 料校得很直，而且自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率高，所以最后確定采用此工作原理。圖 2 平面壓 板搓滾棒

5、料校 直圖 3 槽壓板搓 滾棒料校直圖4 壓桿校直圖 5 斜槽壓板搓滾校直圖 6 行星式搓滾校直第二章總體方案設(shè)計(jì) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的擬定 滾子弧形搓板彈簧圖7給出了兩種校直機(jī)構(gòu)方案，其中圖 a）為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與齒輪、齒條機(jī)構(gòu)組合，圖b）為擺動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)與導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)的組合，曲柄（或凸輪）每轉(zhuǎn)一周送出一根棒料。由于凸輪機(jī)構(gòu)能使送料機(jī)構(gòu)的動(dòng)作和搓板滾子的運(yùn)動(dòng)能更好的協(xié)調(diào)，故圖b）的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案優(yōu)于圖 a），下面設(shè)計(jì)計(jì)算針對(duì)圖 b）方案進(jìn)行a）b）圖 7 行星式棒料校直機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定初步擬定的傳動(dòng)方案如圖 8 所示。驅(qū)使動(dòng)搓板滾子 1 轉(zhuǎn)動(dòng)的為主傳動(dòng)鏈，為提 高

6、其傳動(dòng)效率，主傳動(dòng)鏈應(yīng)盡可能簡短，而且還要求沖擊振動(dòng)小，故圖中采用了一 級(jí)帶傳動(dòng)和一級(jí)齒輪傳動(dòng)。傳動(dòng)鏈的第一級(jí)采用帶傳動(dòng)有下列優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)的布置 較自由，電動(dòng)機(jī)的安裝精度要求較低，帶傳動(dòng)有緩沖減振和過載保護(hù)作用。圖8行星式棒料校直機(jī)傳動(dòng)方案第三章機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于動(dòng)搓板滾子1直接裝在機(jī)器主軸上，只有執(zhí)行構(gòu)件，沒有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，故只 需對(duì)送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于圖7b）所示得運(yùn)動(dòng)方案，送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)際上就是擺動(dòng)推桿盤狀凸輪 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)是由滾子軸（傳動(dòng)主軸）的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)減速而得到的。 下面來討論滾子軸與凸輪軸間的傳動(dòng)比應(yīng)如何確定。應(yīng)注意在校直棒料時(shí)，不允許兩根棒料同

7、時(shí)進(jìn)入校直區(qū)，否則將因兩根棒料的 相互干擾，可能一根棒料也未被校直。所以一定要待前一根棒料退出落下后，后一 根棒料才能進(jìn)入校直區(qū)。滾子設(shè)計(jì)設(shè)滾子1的直徑 ，棒料的直徑為 ，校直區(qū)的工作角為廠，從棒料進(jìn)入到退 出工作區(qū)，滾子1的轉(zhuǎn)角為。因在棒料校直時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)跟行星輪系傳動(dòng)一樣， 弧形搓板相當(dāng)于固定的內(nèi)齒輪，其內(nèi)徑為二角相當(dāng)于行星架的轉(zhuǎn)角，根據(jù)周轉(zhuǎn)輪系的計(jì)算式，即可求得滾子1的相應(yīng)轉(zhuǎn)角、，即故 - I 一-=120x2（224+32）/32設(shè)已確定為了校直棒料，棒料需在校直區(qū)轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)為匸，校直區(qū)的工作角為，則滾子1的直徑-，可由下式確定：為了保證不出現(xiàn)兩根棒料同時(shí)在校直區(qū)的現(xiàn)象，應(yīng)在滾子1轉(zhuǎn)過

8、角度1 - 時(shí),送料凸輪4才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由此可定出齒輪的傳動(dòng)比為圖中采用了二級(jí)齒輪減速。對(duì)于題目數(shù)據(jù)，設(shè)校直區(qū)的工作角為120，則由上面公式可求得滾子1的直 徑 = 224mm滾子1的轉(zhuǎn)角為i = 1920,故取1=1950,從而求得齒輪的傳動(dòng)比為 ig= 5.41。分配傳動(dòng)比 i abxi bc=3x1.8 故取 Zc= 130, Zb=72,Za = 24?；瑝K設(shè)計(jì)送料滑塊應(yīng)將棒料推送到 A點(diǎn)，設(shè)推送距離對(duì)應(yīng)的圓心角為30，則可求得滑塊行程約為120mm彈簧設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)速度為50根/分。彈簧拉回速度要快。F=kx彈簧的彈性系數(shù)k取F/x=20擺桿設(shè)計(jì)若取擺桿長Icf= 400mm則其擺角為17.2

9、5。凸輪設(shè)計(jì)（略）弧形搓板設(shè)計(jì)（略）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原動(dòng)機(jī)選為Y100L2-4異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)額定功率P=3KW滿載轉(zhuǎn)速n=1420rpm， 則傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為i = n/n1,其中n1為滾子1的轉(zhuǎn)速。對(duì)于題目數(shù)據(jù)，m = 19500 X 50/3600=271,總傳動(dòng)比為i= 5.24，若取帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i b= 2.0,貝V齒輪減速 器的傳動(dòng)比為ig= 5.24/2.0=2.63 ，故采用單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。第四章畫圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。 （A3 ）針對(duì)所選機(jī)構(gòu)繪制裝配圖（ A2 ） 繪制兩個(gè)主要零件的零件圖。 （2xA2 ） 第五章設(shè)計(jì)總結(jié)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的非常重要的一環(huán)，本

10、次課程設(shè)計(jì)時(shí)間不到兩周略顯得倉 促一些。但是通過本次每天都過得很充實(shí)的課程設(shè)計(jì)，從中得到的收獲還是非常多 的。這次課程設(shè)計(jì)我得到的題目是設(shè)計(jì)棒料校直機(jī)送料機(jī)構(gòu)，由于理論知識(shí)的不足，再 加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師 的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心。現(xiàn)在想想其實(shí)課程設(shè)計(jì)當(dāng) 中的每一天都是很累的，臨答辯那兩天更是一直畫圖到深夜兩點(diǎn)才爬到床上去。有 的同學(xué)更是選擇了一整夜的學(xué)習(xí)畫圖找資料。其實(shí)正向老師說得一樣，設(shè)計(jì)所需要 的東西都在書上了，當(dāng)時(shí)自己老是想找到什么捷徑來完成這次任務(wù)。但是機(jī)械設(shè)計(jì) 的課程設(shè)計(jì)沒有那么簡單，你想 copy 或者你

11、想自己胡亂蒙兩個(gè)數(shù)據(jù)上去來騙騙老 師都不行，因?yàn)槟愕拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都要從機(jī)械設(shè)計(jì)書上或者機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上找到出 處，不然的話就麻煩了。 我因?yàn)檫@個(gè)就吃了不少的虧。 雖然種種困難我都已經(jīng)克服， 但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個(gè)地 方跌倒兩次才是最重要的。 抱著這個(gè)心理我一步步走了過來， 最終完成了我的任務(wù) 再設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程理論知識(shí)和利用生產(chǎn) 時(shí)間知識(shí)來解決實(shí)際問題的能力，真正做到了學(xué)以致用。在此期間我我們同學(xué)之間 互相幫助，共同面對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難，培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)精神。 在這些過程當(dāng)中我充分的認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)理解和接受應(yīng)用方面的不足，特別是自 己的系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力的欠缺， 將來要進(jìn)一步加強(qiáng)， 今后的學(xué)習(xí)還要更加的努力 本次課程設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)的一次系統(tǒng)總結(jié)與應(yīng)用，還是對(duì)自己體質(zhì) 的一次檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果是不合格。在本次課程設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于天冷，也由于課程設(shè) 計(jì)的環(huán)境艱苦，許多的同學(xué)都感冒了，更有幾個(gè)同學(xué)