回轉工作臺設計

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1、 回轉工作臺設計說明書 論文題目 四工位回轉工作臺設計 學 院 機械工程學院 學 號 11004020406 姓 名 何凱星 教 師 楊巖

2、 2014年1月 摘 要 本次課程設計的題目是回轉工作臺設計。通過對回轉工作臺的設計，使大學生在步入社會之前，不僅能夠設計出數控回轉工作臺，而且能夠掌握機械設計的方法和步驟。本課題研究的主要內容包括：確定回轉工作臺的傳動方案；驅動力計算及其他相關計算；步進電機的選型；零件設計；零件圖的繪制與三維模型建立；繪制裝配圖及運動仿真。 對于回轉工作臺的設計，首先，進行總體方案設計，傳動方案采用齒不完全輪傳動、槽輪傳動或者直接采用步進電機實現(xiàn)分度；然后進行各零件的設計與校核；偏心輪與機架采

3、用螺釘連接固定不動；工作臺的平衡通過止推軸承來保證；采用直線導軌以實現(xiàn)夾緊與工件的定出；直線導軌端部用滾動軸承；工作太平面上設計了圓孔；最后，對各零件進行裝配。 關鍵詞：回轉工作臺；步進電機；直線導軌；滾動軸承；建模 目錄 一 、課程設計任務書 1、概述……………………………………………………3 2、回轉工作臺設計要求…………………………………3 3、設計任務………………………………………………5 二 、設計步驟 1、夾緊機構的設計………………………………………5 2、定位裝

4、置的設計………………………………………6 3、偏心輪設計……………………………………………7 4、直線導軌的選型………………………………………8 5、軸承的選擇……………………………………………8 6、轉動圓盤的設計………………………………………8 7、裝配圖…………………………………………………9 8、零件圖的繪制…………………………………………10 3、 心得體會……………………………………………………13 四、參考文獻……………………………………………………15

5、 一、課程設計任務書 1、概述 回轉工作臺是檢測儀器的主體部件，同時，它也是諸多設備如萬能工具顯微鏡、坐標測量機、坐標鏜、銑、磨、加工中心等重要部件或附件。 檢測儀主要由一個四工位回轉工作臺和一個顯微鏡組成。顯微鏡固定在機架上部的豎直桿上，回轉工作臺主要由回轉平臺、回轉臺主軸及夾緊定位裝置組成。工作臺水平安置，臺上裝夾加工對象，回轉運動由步進電機直接驅動。傳動部分要能自鎖，消除側隙以保證精度要求，并有一定的傳動精度和剛度，工作臺上亦要有圓孔，以減輕工作臺質量及材料成本。 2、回轉工作臺設計要求 1、性能參數 （1）主參數 工

6、件質量：小于10g。 工件為塑料。 工件外形如下圖1所示 圖1 （2）運動和動力參數 主軸轉速范圍：小于10轉/分。 檢測時間：17s/件。 （3）主要結構參數 工作臺寬度200mm。 3、設計要求 要有自鎖功能。 傳動部分要消除側隙。 設計必須充分考慮零件加工、裝配、調整、測量、維修、操作的工藝性。 4、生產條件 單件或小批量生產。 3設計任務 1、裝配圖一張。 2、畫出主要零件工作圖。 3、

7、設計計算說明書一份，包括系統(tǒng)結構介紹；設計技術要求；總體結構設計；精度剛度計算。 二、設計步驟 1、夾緊機構的設計 為實現(xiàn)夾緊工件與第四工位頂出工件，故設計如圖2的結構，凸輪的轉動帶動推桿的左右運動，推桿向右運動時可將工件的夾緊，推桿向左運動時可將工件的放松與定出。 圖2 但由于夾緊裝置兩邊均是活動的，故不能保證工件夾持位置的精度。為了保證裝夾精度，所以將夾緊與定位裝置設計如下圖3.偏心輪轉動帶動直線導軌的直線運動以實現(xiàn)工件的夾緊與頂出。 圖3 2、 定位裝置的設計 為了保證裝夾位置的精度要

8、求，將定位裝置設計成如下圖4.地平面限制三個自由度，側面限制二個自由度，相切面限制一個自由度。 定位裝置通過螺栓固定于轉動圓盤上。 定位裝置上設置有一短橫梁以防止工件的上翹。 圖4 3、偏心輪設計 直線導軌端部設置滾動軸承以滾動摩擦代替滑動摩擦。偏心輪作為推動直線導軌直線運動的源件，必須保證偏心輪與直線導軌的一直接觸，所以在偏心輪上設置有槽。其結構如下圖5。 圖5 4、直線導軌的選型 根據工作臺的尺寸，選擇MGN 12C型直線導軌。導軌參數如圖6.

9、 圖6 5、軸承的選擇 滾動軸承選擇型號MR106ZZ，外徑10mm，內徑6mm，4個。 推力球軸承外徑為24mm，內經10mm，2個。 鍵的選擇 根據軸的直徑10，鍵寬為4，高為4 ，長為10。 6、 轉動圓盤的設計 為了減輕工作臺的質量及材料成本，在圓盤上設置有四個圓孔。圓盤上設置有諸多螺栓空以固定直線導軌的滑塊和定位裝置。結構如圖7. 圖7 7、 裝配圖 8、零件圖的繪制 定位裝置的零件圖繪制 偏心輪零件圖繪制 轉動圓盤零件圖繪制

10、 主軸零件圖繪制 4、 心得體會 這次的課程設計對于我來說有著深刻的意義。這種意義不光是自己能夠獨立完成了設計任務，更重要的是在這段時間內使自己深刻感受到設計工作的那份艱難。而這份艱難不僅僅體現(xiàn)在設計內容與過程中為了精益求精所付出的艱辛。 對于課程設計，我只能說我已經盡了我最大的努力。這就是我最好，最出色的設計。過程我只能用不堪回首來形容，但是結果確實意義重大的。我付出了遠比設計內容更多的毅力與決心。而我也應該保留這份精神，繼續(xù)奮斗。 感覺設計對我們這些剛剛入門漢就是按照條條款款依葫蘆畫瓢的過程，有的時候感覺

11、挺沒有勁的。反正按照步驟一定可以完成設計任務，其實不然。設計過程中有許多內容必須靠我們自己去理解，去分析，去取舍。就拿電動機型號選擇來說，可以分別比較幾種型號電動機總傳動比，以結構緊湊為依據來選擇；也可以考慮性價比來選擇。前者是結構選擇，后者確實經濟價格選擇。而擺在我們面前的卻是兩條路，如何將兩者最優(yōu)化選擇才是值得我們好好深思的。 通過這次的設計，感慨頗多，收獲頗多。更多的是從中學到很多東西，包括書本知識以及個人素質與品格方面。感謝楊老師的辛勤指導，也希望老師對于我的設計提出意見。 課程設計是機械設計當中的非常重要的一環(huán)，本次課程設計時間三周。但是通過本次每天都過得很充實

12、的課程設計，從中得到的收獲還是非常多的。 這次課程設計我得到的題目是設計一個四工位回轉工作臺，由于理論知識的不足，再加上平時沒有什么設計經驗，一開始的時候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導，和同學們的熱情幫助下，使我找到了信心?，F(xiàn)在想想其實課程設計當中的每一天都是很累的，。其實正向老師說得一樣，設計所需要的東西都在書上了，當時自己老是想找到什么捷徑來完成這次任務。但是機械設計的課程設計沒有那么簡單，因為你的每一個數據都要從機械設計書上或者機械設計手冊上找到出處，不讓的話就麻煩了。我因為這個就吃了不少的虧，比如在我設計四工位回轉工作臺的裝配草圖時我沒有太注意相關尺寸，致使我設計的

13、偏心輪出現(xiàn)了較大的結構錯誤。在設計過程中培養(yǎng)了我的綜合運用機械設計課程及其他課程理論知識和利用生產時間知識來解決實際問題的能力，真正做到了學以致用。在此期間我我們同學之間互相幫助，共同面對機械設計課程設計當中遇到的困難，培養(yǎng)了我們的團隊精神。在這些過程當中我充分的認識到自己在知識理解和接受應用方面的不足，特別是自己的系統(tǒng)的自我學習能力的欠缺，將來要進一步加強，今后的學習還要更加的努力。本次課程設計不僅僅是對自己所學的知識的一次系統(tǒng)總結與應用。 五、參考文獻 [1] 孫志禮，冷興聚，魏嚴剛等主編. 機械設計. 沈陽：東北大學出版社 2000 [2

14、] 劉鴻文主編. 材料力學. 北京：高等教育出版社1991 [3] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研組編. 理論力學. 北京：高等教育出版社 1997 [4] 大連理工大學工程畫教研室編. 機械制圖. 北京：高等教育出版社 1993 [5] 孫 桓，陳作模主編. 機械原理. 北京：高等教育出版社 2000 [6] 成大先 主編.機械設計手冊(減(變)速器.電機與電器)化學工業(yè)出版社 [7] 機械設計手冊/上冊，《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組編，化學工業(yè)出版社，1979 [8] 畫法幾何及工程制圖，中國紡織大學工程圖學教研室等編，上?？茖W技術出版社，1984 [9] 機械零件設計手冊(第二版)/中冊，東北工學院《機械零件設計手冊》編寫組編，冶金工業(yè)出版社，1982 [10] 機械零件課程設計，郭奇亮等主編，貴州人民出版社，1982.1 [11] 機械設計標準應用手冊/第二卷，汪愷主編，北京：機械工業(yè)出版社， 1997.8 [12] 機械設計(第七版)，濮良貴、紀名剛主編，北京：高等教育出版社， 2001 - 15 -