U型管O型圈組合件自動排列與拾取裝置設(shè)計-裝配裝置含15張CAD圖

U型管O型圈組合件自動排列與拾取裝置設(shè)計-裝配裝置含15張CAD圖,組合,自動,排列,拾取,裝置,設(shè)計,裝配,15,CAD IU 型管 O 型圈板接件自動裝配裝置U 型管 O 型圈組合件自動排列與拾取裝置 摘摘 要要 U型管O型圈板接件作為冷凝器上的主要部件，目前三件的連接均為人工完成。由于冷凝器廣泛使用于制冷系統(tǒng)，隨著制冷系統(tǒng)的普及使用，導致冷凝器的用量極大，依靠人工完成此類重復工作容易使人疲勞，導致生產(chǎn)效率低下，板接件的質(zhì)量更難以保證?；诖耍疚脑O(shè)計了一套結(jié)構(gòu)簡單，送料過程全自動化的U型管O型圈組合件自動排列與拾取裝置。設(shè)計方案為采用槳葉式料斗承載物料，電動機通過減速器和一組槽輪機構(gòu)間歇地帶動槳葉從料斗中抄出物料，并送到傾斜料槽上，物料依靠自身重力在料槽上滑動，最后用直線往復插板式隔料機構(gòu)實現(xiàn)物料的分離、供送到加工部位。整體設(shè)計方案主要考慮了物料的間歇輸出和效率問題；結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要考慮了安裝拆卸的方便和制造成本的節(jié)?。淮送?，避免了物料在料槽上滑動時脫離料槽的情況，關(guān)鍵部件必須滿足強度和壽命要求。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：間歇機構(gòu)；自動送料；結(jié)構(gòu)設(shè)計 IIABSTRACTU-shaped tube o-rings plate joint as the main components of the condenser, now done three connections are artificial. Due to the condenser is widely used in refrigeration system, with the popularity of the refrigeration system is used, leading to the dosage of the condenser is great, rely on artificial repeat work done easily fatigue, leading to the production efficiency is low, the quality of the plate joint is more difficult to guarantee.Based on this, this paper designs a set of simple structure, automatic feeding process of u-shaped tube o-rings assembly automatic arrangement and pick up device. Design for the blade type hopper bearing materials, motor through the gear reducer and a set of slot wheel mechanism intermittently drives the blade copy out the material from the hopper, and send to the inclined chute, material depend on its own gravity sliding on the chute, linear reciprocating plate every other institution in the final realization of material separation, for to the machining parts. The overall design mainly considers the intermittent output of material and efficiency; Main consideration in the design of structure and easy installation and removal of manufacturing cost savings; In addition, to avoid the material on the chute when sliding out of the situation of the chute, key components must meet the requirements of strength and life.Keywords: Intermittent mechanism; Automatic feeding; The structure design i目目 錄錄第一章 緒論 .11.1 自動機械的研究現(xiàn)狀.11.2 自動供料機構(gòu)的研究現(xiàn)狀.11.3 自動供料機構(gòu)的特點.21.4 自動供料機構(gòu)的技術(shù)現(xiàn)狀.31.5 自動供料機構(gòu)形式及分類.31.6 設(shè)計內(nèi)容與技術(shù)要求.4第二章 自動供料機構(gòu)總體方案 .52.1 技術(shù)背景.52.2 總體方案介紹.62.2.1 總體方案.62.2.2 總體結(jié)構(gòu)及工作原理.62.2.3 本方案的特色.7第三章 自動供料機構(gòu)設(shè)計與計算 .93.1 原始資料.93.2 料斗的設(shè)計計算.93.3 料槽的設(shè)計計算.113.4 槽輪機構(gòu)的設(shè)計計算.123.5 軸的設(shè)計計算.183.5.1 槳葉上軸的設(shè)計.183.5.2 槽輪上軸的設(shè)計.193.5.3 撥盤上軸的設(shè)計.203.6 鍵的強度校核.213.6.1 第一軸上鍵的強度校核.213.6.2 第二軸上鍵的強度校核.223.7.2 氣缸的選擇.233.8 箱體的設(shè)計.243.8.1 軸承端蓋的設(shè)計.243.8.2 箱體的設(shè)計.25第四章 結(jié)論與展望 .274.1 結(jié)論.274.2 不足之處及未來展望.27致謝 .28參考文獻 .29 1第一章第一章 緒論緒論1.1 自動機械的自動機械的研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀人類在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，發(fā)明和創(chuàng)造了各式各樣的機器（機械） ，用于代替人力完成各種各樣的生產(chǎn)活動，這也使得機器與人類組成了一個“人機”系統(tǒng)。由于在制品的物性、加工要求、加工工藝原理以及所用機器的功能、結(jié)構(gòu)的不同，有些動作需要人來完成，有些動作是靠機器來完成，人盡可能少地參與上述動作，這是人類設(shè)計機器所追求的目標。自動機械是一個相對的概念，在“人機”系統(tǒng)中，如果人參與的程度高，則機器的自動化程度低；反之，則機器的自動化程度高?，F(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，為社會生產(chǎn)力帶來了巨大飛躍。自80年代柔性制造系統(tǒng)進入實用階段以來，使機械加工的面貌發(fā)生了質(zhì)的變化。零件制造、金屬成型、切削加工等日臻綜合自動化，并隨著柔性制造技術(shù)、計算機輔助技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，當今世界機械制造業(yè)將進入全盤自動化的時代。 隨著國際競爭的日益激烈，產(chǎn)品生產(chǎn)周期不斷縮短、種類日益增加、質(zhì)量要求更高、相應(yīng)的產(chǎn)品交貨時間要求宜短、勞動力成本增加。人工操作在生產(chǎn)中作為一個生產(chǎn)元素出現(xiàn)，已經(jīng)不能與當前的社會經(jīng)濟條件相適應(yīng)。所以，機械自動化是制造工業(yè)中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。自動化水平的高低，早已成為衡量一個國家科技水平的重要標志之一。目前，一些發(fā)達國家已經(jīng)及早地將注意力轉(zhuǎn)向自動機械領(lǐng)域，并取得了卓越的成果。而我國工業(yè)生產(chǎn)中的自動化程度仍然不高，生產(chǎn)效率亦較低。造成這種局面的原因是多方面的，一方面我國人口眾多、勞動力便宜，企業(yè)不愿將有限的資金投入到自動化生產(chǎn)的研究中去；另一方面，自動化生產(chǎn)的研制成本較高且適用面窄，國內(nèi)很多企業(yè)雖然有需求但是資金不足以供應(yīng)于自動化生產(chǎn)的研究中。但是隨著我國經(jīng)濟市場體制的建立和完善，國內(nèi)外競爭日益激烈，企業(yè)對自動化生產(chǎn)的需求越來越大，我國的自動化生產(chǎn)技術(shù)的研究逐漸起步發(fā)展。隨著計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)在社會各個領(lǐng)域中的應(yīng)用日漸廣泛，而對于O型圈與U型圈自動裝配的研究，更是需要涉獵到自動機械設(shè)計的各個方面。主要內(nèi)容包括自動機械設(shè)計原理、自動機械的總體設(shè)計、驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計、自動機械傳動系統(tǒng)的設(shè)計、執(zhí)行機構(gòu)的運動規(guī)律及機構(gòu)選型、間歇運動機構(gòu)、自動機械供料機構(gòu)的設(shè)計、常用的現(xiàn)代設(shè)計方法、自動機械的控制。 21.2 自動供料機構(gòu)自動供料機構(gòu)的的研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀 在競爭激烈的世界貿(mào)易市場中，工業(yè)產(chǎn)品要是不能實現(xiàn)高質(zhì)量低成本，就很難站的住腳。近幾年來，由于工人工資的不斷增加，很多企業(yè)都出現(xiàn)招工難的問題，這樣就迫使企業(yè)要更新和改造設(shè)備，提高設(shè)備的自動化程度，從而降低用工成本。因此設(shè)計本自動供料裝置有著重要的現(xiàn)實意義。與國外送料機廠家 70 年代就起步相比，國內(nèi)送料機生產(chǎn)企業(yè)起步要晚很多，雖然后期發(fā)展迅速，但很多技術(shù)、經(jīng)驗相比而言有很大的欠缺，使得目前國內(nèi)整體送料機行業(yè)正處在多而不精，大而不強的發(fā)展狀態(tài)，一方面，由于眾多國外送料機品牌向國內(nèi)的邁進，國內(nèi)企業(yè)為了搶占市場，打起了價格戰(zhàn)，為了縮小成本，科研、新品送料機開發(fā)方面的投入都處于停滯狀態(tài)，市場存在著綜合制造經(jīng)驗不夠；另一方面，制造行業(yè)不景氣，使市場需求有很大的下降，沖壓市場上送料機供大于求，很多低端設(shè)備累積在倉庫。因此，導致國內(nèi)不少送料機企業(yè)屬于停滯狀態(tài)，產(chǎn)品檔次不高，質(zhì)量、安全、技術(shù)、效率等方面都不夠到位。隨著需求的減小和競爭的加劇，送料機等沖壓設(shè)備行業(yè)的整體利潤在近三年內(nèi)都持續(xù)下滑，產(chǎn)業(yè)發(fā)展急劇變緩。因此，靠低端、靠追求銷售量的粗放經(jīng)濟是目前沖壓行業(yè)的最大制約，送料機行業(yè)需要穩(wěn)住發(fā)展腳步，注重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和設(shè)備的升級更新。以免摻雜的沖壓設(shè)備市場以及設(shè)備質(zhì)量參差不齊等問題對沖壓設(shè)備長久穩(wěn)定的發(fā)展造成阻礙。送料機設(shè)備在提高產(chǎn)品的技術(shù)含量時同時應(yīng)提高其附加值，保持設(shè)備在市場上的競爭力。未來國內(nèi)送料機行業(yè)的發(fā)展勢頭將更加猛勁，走自主創(chuàng)新之路由中國制造向中國創(chuàng)造的發(fā)展模式是必然。送料機生產(chǎn)廠家需站在新的起點上去審視和解決問題，轉(zhuǎn)變發(fā)展關(guān)鍵，增強研發(fā)、生產(chǎn)實力，進一步提高加工工藝和精度，以更加完美的外觀和更加穩(wěn)定的精度的制造水平，在市場上穩(wěn)步前行。1.3 自動供料機構(gòu)自動供料機構(gòu)的特點的特點供料機構(gòu)的任務(wù)是把待加工的物品（工件）從存料器（料箱）中分離出來，按照自動機的加工要求，定量、定時、定向地送到加工位置。供料機構(gòu)主要由四大部分（機構(gòu)、裝置）組成：1.定時裝置 定時裝置主要是按照自動機生產(chǎn)節(jié)拍，使供料機構(gòu)定時工作，準時供料。 在定時裝置設(shè)計中，主要解決工件送料與自動機加工節(jié)奏協(xié)調(diào)一致問題。一般由供料機構(gòu)與相關(guān)的其它機構(gòu)（如工藝執(zhí)行機構(gòu)）之間的運動傳動鏈（內(nèi)聯(lián)傳動鏈）來保證，所以供料機構(gòu)的運動循環(huán)必須與自動機工作循環(huán)相協(xié)調(diào)。也可以采用獨立驅(qū)動的供料機構(gòu)，例如電磁振動供料器、供送料機械手，但要由控制系統(tǒng)或設(shè)計諸如閘門等隔離裝置，使供料機構(gòu)停止或送料。2.定量裝置 定量裝置是根據(jù)自動機加工工藝的要求，在每一個工作循環(huán)送出規(guī)定數(shù)量的工件。 定量可以分為量（如重量、體積）和數(shù)（如件、個），例如酒類、洗衣粉等物料主 3要是定量，螺釘、香皂、香煙等主要是定數(shù)，成卷的塑料帶、薄鐵皮、細鋼棒等物料則是定長度。設(shè)計時根據(jù)供送物料的形、性態(tài)等來確定。定量裝置往往需要隔離裝置、計數(shù)機構(gòu)等來配合。3.定向裝置保證工件按照工藝加工的方位要求送出。定向供料在單件物品加工中是一個關(guān)鍵問題。定向機構(gòu)一般與糾正、剔除機構(gòu)等配合工作。4.其它裝置 例如，定位裝置、隔離裝置、卷料的矯直機構(gòu)、帶狀料的糾偏調(diào)位機構(gòu)不符合要求工件的剔除機構(gòu)、缺料檢測機構(gòu)、計數(shù)機構(gòu)等等。 定位在自動機設(shè)計中也是一個比較重要的問題，送料不到位或有偏差都會影響自動機的正常工作。在設(shè)計中，可把定位裝置歸到工藝執(zhí)行機構(gòu)中，也可歸到供料機構(gòu)中。 任何供料機構(gòu)必須具有定時定量裝置，而定向和定量裝置，而定向和其他裝置可根據(jù)工件及加工要求設(shè)置。 供料機構(gòu)是自動機、自動線中的主要工作機構(gòu)之一，其性能優(yōu)劣及自動化程度直接影響到自動機的生產(chǎn)率、加工質(zhì)量及其勞動條件。1.4 自動供料機構(gòu)的技術(shù)自動供料機構(gòu)的技術(shù)現(xiàn)狀現(xiàn)狀在我國和國外的生產(chǎn)和研究中，自動送料方式有很多種，但是在這些產(chǎn)品中，存在著一些問題。如日本的RF20SD-OR11機械手送料裝置與沖床做成一體，從橫向(側(cè)面)送料，結(jié)構(gòu)復雜，裝配、制造、維修困難，價格昂貴，又不適合于我國沖床的縱向送料的要求。RF20SDOR11的結(jié)構(gòu)由沖床上的曲軸輸出軸。通過花鍵軸伸縮，球頭節(jié)部件聯(lián)接機械手齒輪，由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動件使機械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開等與沖床節(jié)拍相同的動作來完成送料，另設(shè)一套獨立驅(qū)動可移式輸送機，通過隔料機構(gòu)將工件輸送至預定位置，這樣一套機構(gòu)的配置僅應(yīng)用于國產(chǎn)沖床。國內(nèi)有的送料機構(gòu)由沖床工作臺通過連桿彈簧驅(qū)動滑塊在滑道上水平滑動，將斜道上下來的料，通過隔料機構(gòu)推到模具中心，并聯(lián)動打板將沖好的料撥掉，往復運動的一整套機構(gòu)比較簡單，無輸送機構(gòu)，聯(lián)動可靠，制造容易。但機械手不能將料提升、夾緊，料道傾斜放置靠料自重滑下，如規(guī)格重量變動，則料道上工件下滑速度不一致，易產(chǎn)生疊料，推料機構(gòu)役有將料夾緊，定位不正，增加廢品率，使用也不安全。1.5 自動供料機構(gòu)形式及分類自動供料機構(gòu)形式及分類由于自動機所加工產(chǎn)品的種類繁多、形式多樣，工件的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、材料性能亦不同，因此供料機構(gòu)的種類龐雜，供料原理、結(jié)構(gòu)形式各不相同。從找出共性、便于討論與設(shè)計這個主要目的出發(fā)，可按照供料物品的形、性態(tài)把供料機構(gòu)分為：液體料供料機構(gòu)、粉粒料供料機構(gòu)、條帶及線棒料供料機構(gòu)、單件及板片料供料機構(gòu)、特殊結(jié) 4構(gòu)物料供料機構(gòu)。 若按照驅(qū)動控制方式分類，則有機械式、電氣式、氣動式、液壓式以及各種驅(qū)動方式的組合。其中機械式供料機構(gòu)及電磁式振動供料機構(gòu)應(yīng)用最廣泛。對供料機構(gòu)的設(shè)計一般有以下要求：1.根據(jù)自動機的生產(chǎn)節(jié)拍及工位位置，快速、準確、可靠地將工件送到位；2.供料過程平穩(wěn)、無沖擊，不能損傷工件；3.適應(yīng)性強，調(diào)整方便；4.結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。1.6 設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計內(nèi)容與技術(shù)技術(shù)要求要求設(shè)計內(nèi)容：根據(jù)工件的特點選擇合適的自動供料機構(gòu)；選擇合適的方案；完成自動供料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算；對關(guān)鍵部件進行強度和壽命校核；根據(jù)作業(yè)對象（工件）實現(xiàn)生產(chǎn)率60件/min；完成向下30mm豎直夾持、向上復位，平移30mm，向下35mm插入連接板；向上復位，平移復位；批量生產(chǎn)，一人操作。技術(shù)要求：自動供料機構(gòu)要盡可能簡單合理；結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)使制造成本盡可能低；安裝拆卸要方便；送料要靈活，送料過程中不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象；找到保證自動機械精度的措施；保證振動與噪聲不對生產(chǎn)造成影響；找到保證可靠度，疲勞破壞和提高疲勞強度的措施；自動機械傳動系統(tǒng)的設(shè)計；確定自動機械的原始運動參數(shù)和運動原理圖；確定原動機的運動和動力參數(shù)類型型號；關(guān)鍵部件滿足強度和壽命要求；完成零件圖和裝配圖。 5第二章第二章 自動供料機構(gòu)自動供料機構(gòu)總體方案總體方案2.1 技術(shù)背景技術(shù)背景目前，U 型管 O 型圈板接件作為冷凝器上的主要部件，三件的連接均為人工完成，由于冷凝器廣泛使用于制冷系統(tǒng)，使 U 型管 O 型圈板接件的用量極大，依靠人工完成此類重復工作有以下缺陷：1、由于冷凝器廣泛使用于制冷系統(tǒng)用量極大，依靠人工完成此類重復工作容易疲勞生產(chǎn)力低，質(zhì)量難以保證。 ；2、由于近幾年來，由于工人工資的不斷增加，很多企業(yè)都出現(xiàn)招工難的問題，而且巨大的人工工資提升了加工成本，生產(chǎn)效率又低下，容易使企業(yè)在競爭激烈的世界貿(mào)易市場中遭受淘汰；3、純手工的制造工藝，成本高，效率底迫使企業(yè)要更新和改造設(shè)備，提高設(shè)備的自動化程度，從而降低用工成本；4、人工裝配技工費用太高。所以，由于上述弊端的存在，設(shè)計一臺 U 型管 O 型圈板接件自動裝配裝置極為迫切，本文所研究的是該裝置中的 U 型管 O 型圈板接件自動排列送料裝置。完成 U 型管與 O 型圈及連接板三件自動裝配，將會對冷凝器在未來的市場發(fā)展起到重要的推動作用，也會降低冷凝器的制造費用，提高生產(chǎn)效率，為機械行業(yè)的發(fā)展帶來便利。 對于自動供料機構(gòu)總體方案的提出過程步驟如下：1、初步確定主要結(jié)構(gòu)和尺寸。 2、確定自動機構(gòu)的總體方案。包括選擇自動機構(gòu)的控制方案，繪制控制裝置系統(tǒng)原理圖，進行總體方案可行性分析等。 3、 確定自動機構(gòu)的總體布局。包括主要組成部分之間的相互關(guān)系，聯(lián)系方式和聯(lián)系尺寸，確定操縱機構(gòu)、操作部位、聯(lián)鎖關(guān)系與安全保護裝置；確定潤滑方式和潤滑系統(tǒng)，最后確定外形尺寸。 4、進行自動機械技術(shù)經(jīng)濟指標的初步估算以驗證設(shè)計方案的先進合理性。 5、具體結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括部件裝配圖、總裝配圖、零件工作圖的設(shè)計，然后整理與編制各種明細表，說明書等技術(shù)文件。 以上各項程序所包括的工作內(nèi)容是相互聯(lián)系與交錯的，有時可平行或穿插進行。在設(shè)計中當技術(shù)資料不全或不完全適用時，則應(yīng)通過必要的工藝或結(jié)構(gòu)原理實驗，以便確定工藝原理和結(jié)構(gòu)參數(shù)。設(shè)計的圖紙，在制造、裝配、調(diào)試過程中必須隨時修改，設(shè)計工作只有在自動機械調(diào)試成功，投入生產(chǎn)后，方能結(jié)束。 62.2 總體方案介紹總體方案介紹2.2.1 總體方案總體方案本課題中所設(shè)計的 U 型管 O 型圈板接件自動排列送料裝置，考慮到板接件的形狀尺寸因素，使用槳葉式料斗來承載工件以及抓取工件，槳葉式料斗要實現(xiàn)往復間歇運動，即：槳葉在把 U 型管 O 型圈板接件從料倉里拾取起來時，在與料槽對接位置得停留一段時間，使得 U 型管 O 型圈板接件有一定的時間從槳葉扇臂上滑入到料槽中去。要實現(xiàn)往復間歇運動，可由槽輪機構(gòu)來解決，具體研究方案見正文。由于 U 型管 O 型圈板接件與槳葉只有三點接觸，為了保證工件成功從料斗中撈取并在槳葉上滑動而不重新掉入料斗，設(shè)計專門針對此工件的槳葉，具體見正文。當 U 型管 O 型圈板接件從料斗中被拾取出來落入料槽中后，由料槽矯正 U 型管的位置，使其正確進入下一個工位，同時料槽設(shè)計也將保證工件穩(wěn)定地在料槽上滑動。料槽后面是一個直線往復插板式隔料器，在設(shè)計隔料器的時候需要注意：每次只有一個 U 型管 O 型圈板接件能落入隔料器的凹槽內(nèi)，并要保證隔料器做勻速間歇運動，這樣才能使 U 型管 O 型圈板接件平穩(wěn)地落入下一個工位中去?？紤]到紫銅 U 型管的實際大小，這里要實現(xiàn)向下平移 30mm，如果使用專用夾具，則容易損壞 U 型管；而且要實現(xiàn)工作效率為 60 件/min，夾具的上下移動頻率太高，容易發(fā)熱，造成卡死等現(xiàn)象，壽命較低。由于 30mm 距離不是很長，故這里直接設(shè)計一個管道，保證一定的間隙，使 U 型管能直接平穩(wěn)掉落到下一個工位，從而完成二通 U 型管的自動排列與送料。2.2.2 總體結(jié)構(gòu)及工作原理總體結(jié)構(gòu)及工作原理圖 2-1 自動送料機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)圖在上圖中，電機 1 通過減速器 2 驅(qū)動軸 5 帶動撥盤 4 轉(zhuǎn)動，撥盤 4 轉(zhuǎn)速 40 轉(zhuǎn)/min， 7撥盤 4 每轉(zhuǎn)動一圈，將帶動槽輪 3 轉(zhuǎn)動二分之一圈，因此，槽輪轉(zhuǎn)速 20 轉(zhuǎn)/min，槽輪轉(zhuǎn)動，槽輪上的軸 6 通過聯(lián)軸器 7 帶動軸 8 轉(zhuǎn)動，軸 8 帶動槳葉 9 轉(zhuǎn)動，槳葉 9 從料斗中抄出 U 型管 O 型圈板接件，槽輪機構(gòu)將使槳葉在對準軌道 10 時停留一段時間，使工件全部劃入軌道 10。經(jīng)過軌道 10 矯正的工件沿著傾斜軌道劃入上料槽 11 中，氣缸 12 帶動滑塊做往復間歇運動，將上料槽 11 中堆積的工件一個一個推入下料槽中，工件沿著下料槽進入下一個工位，從而完成整個自動送料過程。2.2.3 本方案的特本方案的特色色1.由以前的純手工插接轉(zhuǎn)變成了零件的自動排列與送料，解放了勞動力，提高了生產(chǎn)效率，提高了企業(yè)的競爭力。2.采用新型的給料輸送機構(gòu)，用槽輪機構(gòu)跟直線往復式插板隔料器巧妙實現(xiàn)了連續(xù)間歇運動、往復間歇運動。 8 9第三章第三章 自動供料機構(gòu)設(shè)計與計算自動供料機構(gòu)設(shè)計與計算U 型管與 O 型圈組合件的自動供料機構(gòu)的設(shè)計與計算包括傳動件（槽輪機構(gòu)） ，軸（主動軸，從動軸） ，軸承，鍵，等設(shè)計選型及計算，以及槳葉，料斗，料槽，隔料裝置和箱體的設(shè)計。 3.1 原始資料原始資料本機構(gòu)輸送對象是 U 型管與 O 型圈組合件，如圖 3-1 所示。該工件是冷凝器上的主要部件，市場需求極大。過去由于三件連接全由手工完成，生產(chǎn)效率低下，質(zhì)量難以保證，遠遠不能適應(yīng)市場的需求。為此，設(shè)計本自動供料機構(gòu)，生產(chǎn)任務(wù)為生產(chǎn)效率大于60 件/min。R6.5R155圖 3-1 U 型管 O 型圈組合件3.2 料斗的設(shè)計計算料斗的設(shè)計計算待輸送工件為 U 型管與 O 型圈的組合件，是有兩個對稱面的板件料，生產(chǎn)率要求大于 60 件/min，綜合上述因素，故選用槳葉式料斗來儲料和送料。如圖 3-2 所示，轉(zhuǎn)動的拾料槳葉 2 從料斗 1 中撈取 U 型管 O 型圈組合件（槳葉在旋轉(zhuǎn)過程中將姿勢正確的 U 型管 O 型圈組合件從料堆中分離出來，因此葉輪具有定向器和篩選器的雙重作用） ，隨著槳葉的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，掛在槳葉上的 U 型管沿兩個槳葉間的圓弧滑動，當槳葉對住料槽 3 時，U 型管就由槳葉滑入料槽上再送出（由自動機械設(shè)計得到經(jīng)驗數(shù)據(jù)槳葉式的供料率 Q 在 120-140 件/min） 。 類比搖擺插板式料斗計算平均供料率 Q(件/min)： （3-1）lLkznQ/8 . 0式（3-1）中 n-槳葉轉(zhuǎn)數(shù)，一般 n=8-20（r/min） ； z-拾料槳葉數(shù)，本設(shè)計取 z=4 k-上料系數(shù)，k=0.2-0.5 10 圖 3-2 槳葉式料斗工作圖 L-拾料槳葉的有效工作長度，一般 L=250400mm； 對于光軸，L=（3-12）l； 盤、環(huán)、帶肩類，L=（8-12）d； d-零件與拾料槳葉接觸部分的寬,d=14mm(約等于 14mm) l-零件與拾料槳葉接觸部分的長,l=7mm(實際小于 7mm)由于只有經(jīng)驗數(shù)據(jù)，所以為了實際生產(chǎn)效率，這里將 k 選擇 0.2，n 選擇20r/min，L=8d=112mm。則 (3-2)min/4 .10214/1122 . 04208 . 0/8 . 0件lLkznQ符合任務(wù)書的設(shè)計要求拾料槳葉如圖 3-3 所示，由于 d=14mm，取實際寬為 12.4mm，留有間隙方便滑動，拾料槳葉輪的直徑 220mm。槳葉輪的體積，材料選擇 45 鋼，質(zhì)量。3.149920 mmV gm87.2176轉(zhuǎn)動慣量： (3-3)22/015. 02mkgmrJ作用在槳葉上的扭矩：mmNmgrT2 .4089等效槳葉輪轉(zhuǎn)動所需要的功率 P 由公式：推出得：nPT9550kwnTP31024.129550 11圖 3-3 拾料槳葉3.3 料槽的設(shè)計計算料槽的設(shè)計計算3.3.13.3.1 料槽的基本類型料槽的基本類型無論是料槽式、管式還是斗式料倉，物品最后都是由料槽送出。料槽起著導向及滑道作用。料槽可垂直、水平或傾斜布置成直線、曲折、曲線或者空間螺旋狀。在料槽中的物品可靠自重下滑、強制推送（如推板、彈簧推板、重錘推板） 、氣吹、料槽振動等方式進行送進，本設(shè)計要求推送的工件規(guī)則，尺寸小，選用靠自重下滑。3.3.23.3.2 料槽的傾斜角料槽的傾斜角當料槽傾斜布置并靠物品自重下滑時，料槽工作面（即物品滑移面）與水平面之間的夾角稱為料槽的傾斜角，用 表示。 的大小要通過受力分析來確定，一般當物品在料槽中滾動時，物品表面光滑時取小，反之取大；當物品在料槽中滑動時，157。本設(shè)計取工件在料槽上滑動的方案，料槽傾斜角 25 303.3.33.3.3 料槽的穩(wěn)定設(shè)計料槽的穩(wěn)定設(shè)計當工件在料槽上靠自重滑動時，因工件側(cè)面只與料槽有兩個接觸點，有可能滑出料槽外，對此設(shè)計了如圖 3-4 所示的溝槽，當工件滑動時，工件上的 O 型圈將進入溝槽中，保證工件在料槽上平穩(wěn)下滑。 12圖 3-4 料槽3.4 槽輪機構(gòu)的設(shè)計計算槽輪機構(gòu)的設(shè)計計算許多自動機械在進行產(chǎn)品生產(chǎn)時，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，需要它們的執(zhí)行機構(gòu)做周期性的運動和停歇，即間歇運動，這樣可以對正在生產(chǎn)中的產(chǎn)品在不同工位上同時實現(xiàn)不同的加工或其它操作。自動機械的簡諧運動在形式上分為間歇轉(zhuǎn)位運動（分度運動）和直線間歇間歇進給運動兩類，又可分為周期性和非周期性兩類。自動機械中的常用的簡諧運動機構(gòu)有：棘輪機構(gòu)；槽輪機構(gòu)；分度凸輪結(jié)構(gòu)；不完全齒輪機構(gòu)；星輪機構(gòu)；曲柄導桿機構(gòu)。在設(shè)計簡諧運動機構(gòu)的設(shè)計時，應(yīng)滿足一下要求：停歇位置準確可靠，換位迅速平穩(wěn)，調(diào)節(jié)性能好，定位精確能夠長期保持。在槳葉式料斗中的槳葉轉(zhuǎn)動到對住料槽時，為了保證槳葉上的料槽全部滑到料槽軌道上，應(yīng)該在此處停留一段時間，因此我選擇槽輪機構(gòu)來使槳葉做間歇運動。3.4.13.4.1 槽輪機構(gòu)的基本類型槽輪機構(gòu)的基本類型槽輪機構(gòu)又稱為馬爾他機構(gòu)，亦稱為馬氏機構(gòu)或馬氏盤。它是自動機械中應(yīng)用很廣泛的一種間歇運動機構(gòu)，常見的槽輪機構(gòu)主要有平面外槽輪機構(gòu)、平面內(nèi)槽輪機構(gòu)和空間球面槽輪機構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)形式。其中用得最普遍的是平面外槽輪機構(gòu)。本次設(shè)計采用平面外槽輪機構(gòu)。3.4.23.4.2 槽輪機構(gòu)的工作原理槽輪機構(gòu)的工作原理 13圖3-5 槽輪機構(gòu)工作原理簡圖如圖 3-4 所示，當撥銷盤上的轉(zhuǎn)臂 3 轉(zhuǎn)過一定的角度，轉(zhuǎn)臂上的撥銷 2 撥動槽輪 1 轉(zhuǎn)過一個分度角，由圖(a)所示的位置轉(zhuǎn)到圖(b)所示的位置時，撥銷退出徑向槽，此后，轉(zhuǎn)臂空轉(zhuǎn)，直至撥銷進入槽輪的下一個槽內(nèi)，才又重復上述的循環(huán)。這樣，轉(zhuǎn)臂(主動件)的等速(或變速)連續(xù)(或周期)運動，就轉(zhuǎn)換為槽輪(從動件)時轉(zhuǎn)時停的間歇運動。槽輪機構(gòu)常采用鎖緊弧定位，即利用撥盤上的外凸圓弧鎖緊弧 A 與槽輪上的內(nèi)凹圓弧定位弧 B 的接觸鎖住槽輪。圖(a)所示為撥銷開始進入徑向槽時的位置關(guān)系，這時外凸圓弧面的端點 F 點離開凹面中點，槽輪開始轉(zhuǎn)動。圖(b)所示為撥銷剛要離開徑向槽時的位置關(guān)系，這時外凸圓弧面的另一端點 E 剛好轉(zhuǎn)到內(nèi)凹圓弧面的中點，轉(zhuǎn)臂繼續(xù)轉(zhuǎn)動，E 點越過凹面中點，槽輪被鎖住。圖(c)為撥銷退出徑向槽以后的情況，這時，外凸圓弧面與內(nèi)凹圓弧面密切接觸，槽輪被鎖住而不能向任何方向轉(zhuǎn)動.由上述工作過程的要求，撥盤上的外凸圓弧缺口應(yīng)對稱于撥桿軸線。3.4.33.4.3 槽輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用槽輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用槽輪機構(gòu)的特點可歸納如下：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠；轉(zhuǎn)位迅速，效率高；能平穩(wěn)地改變從動件的角速度；槽輪機構(gòu)運動規(guī)律不能選擇，調(diào)節(jié)性能差，在撥銷進入和脫出槽輪時會產(chǎn)生有限的二次沖擊；當精度要求較高時需另加定位裝置，制造、裝配精度要求較高。3.4.43.4.4 主要幾何尺寸的設(shè)計公式主要幾何尺寸的設(shè)計公式圖 3-5 為槽輪機構(gòu)主要尺寸關(guān)系圖。圖中 O1 為拔盤中心，O2 為槽輪中心，L1 為撥銷的軌跡半徑；L2 為槽輪半徑；L3 為中心距，h 為槽輪槽深，rb 為撥銷半徑， 為間隙。 14圖 3-6 槽輪機構(gòu)主要幾何尺寸關(guān)系圖圖 3-7 槽輪機構(gòu)主要幾何尺寸計算關(guān)系圖 15設(shè)拔盤軸的直徑為 d，為避免槽輪在起動和停歇時發(fā)生剛性沖擊，圓銷開始進入和離開輪槽時，輪槽的中心線應(yīng)和圓銷中心的運動圓周相切，從而決定了槽輪機構(gòu)主要尺寸之間的關(guān)系，根據(jù)圖 3-6 所示槽輪機構(gòu)的設(shè)計計算公式如下：已知參數(shù)： 槽輪槽數(shù) z ， 撥盤上圓銷數(shù)目 m ，中心距 C=，21OO 撥盤上圓銷半徑 ， 撥盤轉(zhuǎn)速 TR1n(2) 槽輪運動角： z/22(3) 撥盤運動角： 22(4) 撥盤上圓銷數(shù)目：)2/(2zzm(5) 圓銷中心軌跡半徑： sin1 CR(6) 槽輪外徑： 2/1222)sin(TRCR(7) 槽輪深度： TRCRRh21(8) 撥盤回轉(zhuǎn)軸直徑： )(221RCd(9) 槽輪軸直徑： )(212TRRCd(10) 撥盤上鎖止弧所對中心角：)/(2M(11) 鎖止弧半徑：TRbRR10(12) 槽輪每循環(huán)運動時間：1/30/ )2(nzztf(13) 槽輪每循環(huán)停歇時間: 1/30)/()2(2(nmzzmztd(14) 槽輪機構(gòu)的動停比 k：)2(2/()2(zmzzmk(15) 圓銷中心軌跡半徑 R1 與中心距 C 的比 ：)/sin(/1zCR(16) 槽輪角位移： )cos1/(sin arctg(17) 槽輪角速度： )cos21/()(cos212(18) 槽輪角加速度： 222212)cos21/()sin) 1(z(19) 槽輪最大角速度所在位置：o0 一般 的取值范圍為 3-6mm。3.4.53.4.5 槽輪機構(gòu)方案設(shè)計槽輪機構(gòu)方案設(shè)計要求槽輪機構(gòu)的動停比 k=1/1設(shè)：槽輪槽數(shù) Z=4 撥銷 m=2 中心距 C=90mm 撥銷半徑 mmRT2銷與槽底間隙 =3 槽齒寬 b=5求解槽輪機構(gòu)的尺寸參數(shù)： 16(1)槽輪運動角： 242/22z(2) 撥盤運動角： 222(3) 撥盤上圓銷數(shù)目： 248)2/(22zzm(4) 圓銷中心軌跡半徑： 64.63sin1CR(5) 槽輪外徑： 67.63464.63sin21221222TRCR(6) 槽輪深度： 3 .42329067.6364.6321TRCRRh(7) 撥盤回轉(zhuǎn)軸直徑： 66.5267.63902)(23021RCd(8) 槽輪軸直徑： 72.423264.63902)(22012TRRCd(9) 撥盤上鎖止弧所對中心角：2)/(2m(10) 鎖止弧半徑：64.562564.6310TRbRR(11) 槽輪機構(gòu)的動停比 k： 1/148/4)2(2/()2(zmzzmk(12) 圓銷中心軌跡半徑 R1 與中心距 C 的比 ：707. 0)/sin(/1zCR3.4.63.4.6 槽輪機構(gòu)的配合和表面粗糙度槽輪機構(gòu)的配合和表面粗糙度參照刀尖圓角來設(shè)計工件圓角，未注倒角 C0.20.8，未注圓角 R0.20.8。表面粗糙度配合面和滑動面 Ra12.5，可見加工痕跡，一般用于沒有相對運動的配合面。其它表面 Ra25，為達到一般容許公差而切削后自然得到的表面，接觸狀態(tài)要求穩(wěn)定的面，常見用手接觸的面。Ra6.3（微見加工痕跡）和 Ra3.2（不見加工痕跡）用于相對運動速度不高的接觸面，要精車、精鉸、精鏜和精銑。撥盤和槽輪孔與軸低速旋轉(zhuǎn)，撥銷與槽低速相對運動，用間隙配合 H8/f7。沒有相對運動的配合，因受力較小，用小的過盈配合 H7/h6。槽輪外輪廓與撥盤凹弧的配合是 H9/e9，大的間隙配合。中心距公差是0.02 到0.03。3.4.73.4.7 槽輪機構(gòu)圖紙槽輪機構(gòu)圖紙 17圖 3-8 槽輪部分圖 3-9 撥盤部分 183.5 軸的設(shè)計計算軸的設(shè)計計算3.5.1 槳葉上槳葉上軸的設(shè)計軸的設(shè)計1、由槳葉設(shè)計可知：軸上所受的功率，扭矩為，kwP311024.12mmNT2 .40891槳葉跟軸相連，轉(zhuǎn)速為：min/201rn 2、初步確定軸的最小直徑先按機械設(shè)計式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機械設(shè)計表15-3，取，于是得，由1060AmmnPAd9 . 820012. 010633110min于開了一個鍵槽，所以mmd6 . 9)07. 01 (9 . 8min軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使軸的直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查機械設(shè)計表14-1取，又1TKTAca3 . 1AK，代入數(shù)據(jù)得mmNT2 .40891mNTca316. 5查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表8-5（GB/T4323-2002），選用LT1型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑d=10mm,所以，半聯(lián)軸器與軸mNT3 . 6mmd1012配合的轂孔長度mmL2213、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3-10 第一軸（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸上各段直徑和長度1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，在12段的右邊需制出一軸肩，所以。mmd1323半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在mmL201軸的端面上，所以長度應(yīng)取短些，先取。mmL15122）初步選取軸承，因只是受到徑向力的作用，故選用角接觸球軸承，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表6-6（GB/T 292-1994）中選用71902AC型軸承所以，故。mmmmmmBDd72815mmd15343）右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊上查得71902AC型軸承的定位軸肩高度，因此，取。mmddha5 . 1215182mmd18674）取安裝槳葉處的軸段；槳葉的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知mmd2045槳葉的寬度為12.4mm，為了使套筒端面可靠地壓緊槳葉，此軸段應(yīng)略短于槳葉輪的寬度，故取。槳葉的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸肩mml1245dh07. 0mmh1 19處的直徑。軸肩寬度，取。mmd2256hb4 . 1mml2565）根據(jù)料倉內(nèi)壁的距離為117.3mm以及安裝71902AC型角接觸球軸承的要求，可得。套筒長為102.9mm。mml3 .110346）軸承的端蓋的總寬度為7mm,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的距離為6mm，所以23段的長。mmL1367237）考慮到料倉的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距離箱體內(nèi)壁一段距離，又由于離箱體內(nèi)壁距離為95.3mm，所以取。mms6mml3 .101678）已知滾動軸承，則。mmB7mmdmml15,778783.5.2 槽輪上槽輪上軸的設(shè)計軸的設(shè)計1、由槽輪設(shè)計可知：軸上所受的功率，扭矩為槽kwP321023. 1mmNT61.18462輪上軸與槳葉上軸相連，轉(zhuǎn)速相同，為：min/202rn 2、初步確定軸的最小直徑先按機械設(shè)計式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機械設(shè)計表15-3，取，于是得，由1060AmmnPAd0 . 9200123. 010633220min于開了一個鍵槽，所以mmd63. 9)07. 01 (9 . 8min軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使軸的直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查機械設(shè)計表14-1取，又TKTAca3 . 1AK，代入數(shù)據(jù)得mmNT61.18462mNTca40. 2查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表8-5（GB/T4323-2002），選用LT1型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑d=10mm,所以，半聯(lián)軸器與軸mNT3 . 6mmd1012配合的轂孔長度mmL2213、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3-11 第二軸（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸上各段直徑和長度1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，在12段的右邊需制出一軸肩，所以。mmd1423半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在mmL221 20軸的端面上，所以長度應(yīng)取短些，先取。mmL18122）初步選取軸承，因只是受到徑向力的作用，故選用角接觸球軸承，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表6-6（GB/T 292-1994）中選用71902AC型軸承所以，故。mmmmmmBDd72815mmd15343）右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊上查得71902AC型軸承的定位軸肩高度，因此，取。mmddha5 . 1215182mmd18674）取安裝槽輪處的軸段；槽輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知mmd2045槽輪的寬度為5.4mm，為了使套筒端面可靠地壓緊槽輪，此軸段應(yīng)略短于槽輪的寬度，故取。槽輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸肩處mml545dh07. 0mmh5 . 1的直徑。軸肩寬度，取。mmd2356hb4 . 1mml4565）根據(jù)箱體寬度為108mm以及安裝71902AC型角接觸球軸承的要求，可得。套筒長為41mm。mml48346）軸承的端蓋的總寬度為7mm,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的距離為3mm，所以23段的長。mmL1037237）考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距離箱體內(nèi)壁一段距離，又由于離箱體內(nèi)壁距離為32mm，所以取。mms8mml40678）已知滾動軸承，則。mmB7mmdmml15,778783.5.3 撥盤上撥盤上軸的設(shè)計軸的設(shè)計1、由槽輪設(shè)計可知：槽輪轉(zhuǎn)速，槽輪與撥盤動停比為1:1，所以撥盤轉(zhuǎn)min/202rn 速為：，撥盤功率，扭矩為min/403rn kwP331082. 5mmNT84.265632、初步確定軸的最小直徑先按機械設(shè)計式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機械設(shè)計表15-3，取，于是得，由1060AmmnPAd0 .1240058. 010633330min于開了一個鍵槽，所以mmd84.12)07. 01 (12min軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使軸的直徑和聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查機械設(shè)計表14-1取，又TKTAca3 . 1AK，代入數(shù)據(jù)得mmNT84.26563mNTca45. 3查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表8-5（GB/T4323-2002），選用LT1型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑d=14mm,所以，半聯(lián)軸器與軸mNT3 . 6mmd1412配合的轂孔長度mmL321 213、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3-12 第三軸（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸上各段直徑和長度1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，在12段的右邊需制出一軸肩，所以。mmd1523半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在mmL321軸的端面上，所以長度應(yīng)取短些，先取。mmL30122）初步選取軸承，因只是受到徑向力的作用，故選用角接觸球軸承，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和最小軸的直徑大小查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表6-6（GB/T 292-1994）中選用71902AC型軸承所以，故。mmmmmmBDd93720mmd20343）左端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊上查得71902AC型軸承的定位軸肩高度，因此，取。mmddha5 . 2220252mmd25454）取安裝撥盤處的軸段；撥盤的右端與右軸承之間采用套筒定位。已知mmd3067撥盤的寬度為12.4mm，為了使套筒端面可靠地壓緊撥盤，此軸段應(yīng)略短于撥盤的寬度，故取。撥盤的左端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸肩mml1267dh07. 0mmh2處的直徑。軸肩寬度，取。mmd3256hb4 . 1mml5565）根據(jù)箱體寬度為108mm以及安裝71902AC型角接觸球軸承的要求，可得。套筒長為34mm。mml43786）軸承的端蓋的總寬度為7mm,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的距離為1mm，所以23段的長。mmL817237）考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距離箱體內(nèi)壁一段距離，又由于離箱體內(nèi)壁距離為28mm，所以取。mms7mml35458）已知滾動軸承，則。mmB9mmdmml20,934343.6 鍵的鍵的強度校核強度校核3.6.1 第一軸上鍵的第一軸上鍵的強度校核強度校核1鍵的選擇由于斜面需軸向固定良好，此處選用圓頭平鍵，根據(jù)軸的直徑d=20mm從表機械設(shè)計6-1中查的鍵的截面尺寸為：寬度b=6mm，高度h=6mm，由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=36mm 222校核鍵連接的強度鍵，軸和輪轂的材料都是鋼，查得許用應(yīng)力取其平均值， ,120100MPap ,110MPap鍵的工作長度l=L-b=36-6=30mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=0.5 6=3mm， MPaMPakldTp1101 .10620303100049.9521023故所選鍵符合設(shè)計要求。3.6.2 第二軸上鍵的第二軸上鍵的強度校核強度校核1鍵的選擇同一軸此處選用圓頭平鍵，根據(jù)軸的直徑 d=35mm 從表機械設(shè)計6-1 中查的鍵的截面尺寸為：寬度 b=10mm，高度 h=8mm，由輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長 L=22mm。2校核鍵連接的強度鍵，軸和輪轂的材料都是鋼，查得許用應(yīng)力 ,120100MPap取其平均值， ,110MPap鍵的工作長度 l=L-b=22-10=12mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k=0.5h=0.5 10=5mm，得MPaMPakldTp11039.8635125100071.9021023故所選鍵符合設(shè)計要求。3.7 隔料器的設(shè)計隔料器的設(shè)計3.7.1 隔料器的選擇隔料器的選擇 為了實現(xiàn)工件的分離，控制工件單個地從料槽進入下一工位，自動供料系統(tǒng)需要設(shè)置一個隔料器來實現(xiàn)上述功能。常見的隔料器有直線往復插板（銷）式隔料器、搖擺插板式隔料器、旋轉(zhuǎn)式隔料器、撥輪式隔料器和螺旋式隔料器。為了實現(xiàn)向下 30mm 豎直夾持，平移 30mm，向下 35mm 插入連接板的操作，這里選擇直線往復插板式隔料器，如圖 3-13 所示。 23圖3-13 隔料裝置工件從軌道 1 上滑下進入上料槽 2 堆積，氣缸 5 推動插板插入隔料器 3，將工件推入下料槽 4 中，同時插板擋住上料槽 2 中堆積的工件完成隔料。3.7.2 氣缸氣缸的的選擇選擇氣缸是在氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有做往復直線運動和做往復擺動兩類。1、類型的選擇根據(jù)工作要求，正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達行程終端無沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲應(yīng)選擇緩沖氣缸；要求重量輕，應(yīng)選輕型缸；要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸；有橫向負載，可選帶導桿氣缸；要求制動精度高，應(yīng)選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉(zhuǎn)，可選具有桿不回轉(zhuǎn)功能氣缸；高溫環(huán)境下需選用耐熱缸；在有腐蝕環(huán)境下，需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時需要選用無給油或無油潤滑氣缸等。由上述方案設(shè)計，本隔料器應(yīng)選取薄型、輕型、帶有導桿、具有緩沖和鎖緊功能的不回轉(zhuǎn)氣缸，因為隔料器要求橫向負載而且具有較高精度的氣缸，同時為了減少噪聲污染和便于安裝拆卸應(yīng)選擇輕型緩沖氣缸。2、活塞行程活塞行程與使用的場合和機構(gòu)的行程有關(guān)，但一般不選滿行程，防止活塞和缸蓋相碰。如用于夾緊機構(gòu)等，應(yīng)按計算所需的行程增加 1020的余量。根據(jù)安裝尺寸及所需推動的距離，氣缸的行程為 30mm。3、活塞的運動速度主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進排氣口大小及導管內(nèi)徑的大小。要求高速運動應(yīng)取大值。氣缸運動速度一般為 50800/s。對高速運動氣缸，應(yīng)選擇大內(nèi)徑的 24進氣管道；對于負載有變化的情況，為了得到緩慢而平穩(wěn)的運動速度，可選用帶節(jié)流裝置或氣液阻尼缸，則較易實現(xiàn)速度控制。選用節(jié)流閥控制氣缸速度需注意：水平安裝的氣缸推動負載時，推薦用排氣節(jié)流調(diào)速；垂直安裝的氣缸舉升負載時，推薦用進氣節(jié)流調(diào)速；要求行程末端運動平穩(wěn)避免沖擊時，應(yīng)選用帶緩沖裝置的氣缸。根據(jù)要達到的設(shè)計要求，隔料器的工作效率為 60 件/min，所以只要求氣缸每分鐘來回運動 60 次，即每秒一次。3.8 箱體的設(shè)計箱體的設(shè)計3.8.1 軸承端蓋的設(shè)計軸承端蓋的設(shè)計 1.結(jié)構(gòu)圖圖 3-14 端蓋結(jié)構(gòu)圖2. 端蓋主要尺寸d1=35mm d2=31mm d3=28mm d4=17.5mm d5=13mm d6=26mmb1=5mm b2=2mm 253.8.2 箱體箱體的設(shè)計的設(shè)計圖 3-15 箱體結(jié)構(gòu)圖 263.8.3 箱體箱體的的工藝分析工藝分析從箱體零件圖上看，該箱體零件是典型的回轉(zhuǎn)體箱體零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有和的圓柱面，、的圓柱面，以及內(nèi)外輪廓。該箱體零件在加37282518工時主要考慮變形以及測量的問題，由于內(nèi)外輪廓交界處壁太薄僅 1cm 的厚度，在切削過程中不易散熱，刀具所帶走的只是少量熱量，加工硬化也很嚴重，塑性和韌性較高，所以要使工件恢復其應(yīng)力再加工，采取相應(yīng)的熱處理去處內(nèi)應(yīng)力，減少其變形。圖中所給的尺寸精度并不高，在 IT1112 級之間，但加工面的粗糙度都是 1.6。通過分析該箱體零件，其布局合理，方便加工。 27第四章第四章 結(jié)論與展望結(jié)論與展望4.1 結(jié)論結(jié)論本文在分析各種自動供料機構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過一組槽輪機構(gòu)完成槳葉的間歇輸料，以往復推板式隔料器完成工件的隔料，從而形成了U型管O型圈板接件的自動供料裝置。該裝置高效地從料斗中拾取出工件，并通過軌道的精心設(shè)計，防止了工件在輸送過程中可能出現(xiàn)的阻塞，滑出軌道的現(xiàn)象，隔料器的設(shè)計簡單高效，只要一組氣缸就能實現(xiàn)U型管O型圈板接件的隔料送料步驟，將工件一個一個地送入下一工位，完成總的U型管O型圈及插板的三件連接。本機構(gòu)改變了U型管O型圈及插板三件連接全靠人工裝配的現(xiàn)狀，對推動冷凝器產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了貢獻。4.2 不足之處及未來展望不足之處及未來展望由于水平有限和時間倉促，本次設(shè)計還有很多不足之處，主要有： 1.槳葉在轉(zhuǎn)動過程中拾取工件不穩(wěn)定，拾取工件的能力仍需要進一步提高。2.槳葉轉(zhuǎn)動過程中有可能會使工件擠壓變形，工件有可能報廢，如何保證工件的利用率仍需之后設(shè)計。3.使用過程中還有不夠完善的地方，純機械機構(gòu)的供料裝置工作過程中會出現(xiàn)些許噪音。這些都有賴于在以后的設(shè)計進一步的完善和改進。 28致致 謝謝經(jīng)過大約三個多月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計終于告一段落了。之前真的低估了畢業(yè)設(shè)計的難度，當動手算、動手查每一個數(shù)據(jù)并一遍遍改正的時候才越來越發(fā)現(xiàn)設(shè)計任務(wù)的艱巨，它不僅需要有扎實的機械設(shè)計基礎(chǔ)知識，更重要的是一定要有耐力和細心。在這三個多月的時間里，我查閱了很多關(guān)于這次設(shè)計的資料，學到了不少東西，首先繪制圖紙方面，我用 UG 繪制三維圖，用 CAD 出二維圖，這讓我熟悉了 UG 與 CAD的制圖方法，為我兩個月后走上工作崗位打下了一個好的基礎(chǔ)。其次，論文的撰寫與編輯方面，里面的章章節(jié)節(jié)都經(jīng)過了我的細心編排，讓我深刻認識到了論文撰寫的嚴謹性，我想我以后如果有機會發(fā)表論文的話，就不會再無從下手了。在此更要感謝我的導師，是他的細心指導和關(guān)懷，使我能夠順利地完成畢業(yè)論文。在我的學業(yè)和論文中無不傾注著老師辛勤的汗水和心血。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，更學到了為人處事之道，在此我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深的敬意。我還要感謝江南大學每一位給我們上過課的老師，是他們教會了我，無論是工作還是學習，都要有腳踏實地、認真嚴謹、實事求是的態(tài)度和不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神，這是我在求學中最大的收獲，也將一直伴隨我未來的職業(yè)生涯。最后，我還要感謝我的同學以及舍友們，在我遇到問題時，正是他們無私地幫助了我，解決了一系列的問題，最終在大家的幫助鼓勵下，我完成了此次畢業(yè)設(shè)計，在這里，再次感謝所有幫助我的人。 29參考文獻參考文獻1吳宗澤，羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊M.北京：高等教育出版社，2006.2何銘新，錢可強.機械制圖（第五版）M. 北京：高等教育出版社，2004. 3吉衛(wèi)喜.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社，2008.4毛平準.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機械工業(yè)出版社,2010.5劉鴻文.材料力學M.北京：高等教育出版社，2011.6關(guān)慧貞，馮辛安.機械制造裝備設(shè)計M.北京：機械工業(yè)出版社，2009.7濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計M. 北京：高等教育出版社，2006.8孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理M. 北京：高等教育出版社,2006.9尚久浩，張淳，李思益.自動機械設(shè)計M.北京：中國輕工業(yè)出版社，2010.10候珍秀，孫靖民.機械系統(tǒng)設(shè)計M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2000.11鐘日銘等.UG NX7.5 完全自學手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，2010.