主動柱齒輪自動上下料機(jī)構(gòu)與PLC控制【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 畢業(yè)設(shè)計說明書 課題名稱： 齒輪自動上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計與 制 專業(yè)名稱： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 沈陽理工大學(xué) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 課題名稱 主動柱齒輪自動上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計與 制 課題來源 老師模擬課題 課題類型 導(dǎo)教師 開題報告內(nèi)容：（調(diào)研資料準(zhǔn)備情況，設(shè)計的目的、要求、思路與預(yù)期成果；工作任務(wù)分解，各階段完成的內(nèi)容及時間分配；完成設(shè)計（論文）所具備的條件等。） 調(diào)研資料準(zhǔn)備情況： 查閱了大量書籍和網(wǎng)絡(luò)資料，學(xué)習(xí)了很多 自動上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計案例，在網(wǎng)絡(luò)上與機(jī)械方面的專家進(jìn)行溝通，了解自動上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計的 主要步驟。 設(shè)計目的： 本次 設(shè)計的自動上下料機(jī)構(gòu)是利用液壓系統(tǒng)與機(jī)械電器相結(jié)合 ,實現(xiàn)自動線的自動工作循環(huán) ,液壓系統(tǒng)設(shè)計是否合理直接影響自動線的工作性能 謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)，樹立自信心 ；培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的理論知識和技能解決實際問題的能力及素質(zhì) ； 培養(yǎng)學(xué)生獲取信息和綜合處理信息的能力 ，提高 文字和語言表達(dá)能力。 要求： 1、本課題要求學(xué)生應(yīng)在校外短期調(diào)研的基礎(chǔ)上，在老師的指導(dǎo)下在校內(nèi)獨立完成，學(xué)生最終完成：計算機(jī) 打印的 設(shè)計圖紙總量 張以上、設(shè)計計算說明書 思路與預(yù)期成果： 同：步進(jìn)電機(jī)在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機(jī)器的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等。 交流伺服電機(jī)運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能（ 可檢測出機(jī)械的共振點，便于系統(tǒng)調(diào)整。 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在 300 600 交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為 2000 3000內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。 3. 過載能力不同 : 步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。 交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。 步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。 交流伺服驅(qū) 動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可。 5. 速度響應(yīng)性能不同 : 步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要 200 400 毫秒。 交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，可用于要求快速啟停的控制場合。 6. 伺服電機(jī)本身有反饋 , 步進(jìn)沒有反饋。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7. 伺服多數(shù)可以接脈沖信號，也可以接模擬電壓信號，步進(jìn)只能接脈沖信號，現(xiàn)在很多簡化的也伺服只能接脈沖信號。 服電機(jī)價格較高。 音比伺服電機(jī)高。 綜上所述，因此在此設(shè)計中選擇步進(jìn)電機(jī)。 工作任務(wù)分解及時間分配： 7 月 15 日 8 月 6 日： 指導(dǎo)教師下達(dá)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)、給定零件圖，學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計開題報告。 8 月 7 日 9 月 4 日： 完成初步設(shè)計。 9月 5日 10月 3日：完成詳細(xì)設(shè)計。 10 月 4 日 10 月 25 日： 撰寫設(shè)計使用說明書，并做答辯前準(zhǔn)備，完善設(shè)計。 10 月 26 日 11 月 2 日準(zhǔn)備答辯。 完成設(shè)計所具備的條件： 熟練應(yīng)用機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識和電腦繪圖軟件，并 與指導(dǎo)老師及時的聯(lián)系，可及時對不足之處進(jìn)行指導(dǎo)。 參考文獻(xiàn)： 1、機(jī)械 設(shè)計 手 冊軟 件版 2、機(jī)械工程 師電 子手 冊 3、機(jī)械 設(shè)計 課 堂用 書 4、 傳 感器 與檢測 技 術(shù) 課 堂用 書 5、 傳 感器 電 路 設(shè)計 手 冊 6、機(jī) 電 一體化 設(shè)計 手 冊 （上 冊 ） 7、機(jī) 電 一體化 設(shè)計 手 冊 （ 下 冊 ） 8、機(jī)床 電 器 與 9、 編 程控制器 教 程 北京 職業(yè)教 育 計 算機(jī) 應(yīng) 用培 訓(xùn)教 材 10、 圖書館書 籍 制 電 路 11、 術(shù) 及 應(yīng) 用 _10347775 12、 電氣 控制 與 可 編 程控制器 _10341382 13、 氣動 自 動 化系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化 設(shè)計 _10192029 14、機(jī) 電 系 統(tǒng)計 算機(jī)控制工程 _10187514 15、機(jī)械加工工 藝設(shè)計 手 冊 16、微機(jī) 氣動 控制技 術(shù) _10199092 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 課題類型： 工程設(shè)計； B 技術(shù)開發(fā)； C 軟件工程； D 理論研究 真實課題； Y 模擬課題； Z 虛擬課題。 1、 2 均要填，如 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 本次所設(shè)計的課題是 :主動柱齒輪自動上下料機(jī)構(gòu)與 制。零件是長春一汽底盤分廠制造的汽車底盤中減速器里的主動柱齒輪，它主要用于載重汽車的底盤中，起著傳遞轉(zhuǎn)矩、降低轉(zhuǎn)速的作用。 本次畢業(yè)設(shè)計主要研究上下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計，所要完成的任務(wù)包括：繪制零件圖（ 設(shè)計輸送工件毛坯用的送料機(jī)構(gòu)（ 設(shè)計銑端面和打中心孔的起夾緊作用的液壓夾緊滑臺機(jī)構(gòu)（ 設(shè)計此套機(jī)構(gòu)的控制部分（主要使用歐姆龍 C 系列 P 型機(jī)進(jìn)行控制 。 設(shè)計送料機(jī)構(gòu)時，采用液壓缸壓力驅(qū)動，鏈條鏈輪、齒輪齒條傳動，實現(xiàn)傳送工件的目的；設(shè)計液壓夾緊機(jī)構(gòu)時，采用液壓缸壓力驅(qū)動，齒輪齒條傳動，實現(xiàn)滑臺兩側(cè)同時對工件夾緊；設(shè)計控制部分大采用 機(jī)構(gòu)所要求的功能進(jìn)行控制，并注意急停、保護(hù)部分。 最后，將送料機(jī)構(gòu) 液壓滑臺、控制部分及同組同學(xué)所設(shè)計的機(jī)械手機(jī)構(gòu)、機(jī)床總體布局、液壓部分總體規(guī)劃，從而形成一個完整的機(jī)電一體化的上下料機(jī)構(gòu)，以完成自動加工主動柱齒輪的第一道工序。 關(guān)鍵詞：液壓機(jī)構(gòu)；送料機(jī)構(gòu)；鏈輪鏈條； 制。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he of is a in of by It is to of of is to it a of a to of LC to s to to s by at 60P to of of is by my in a up of be a 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 前 言 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化領(lǐng)域里 ,材料的搬運 ,機(jī)床上下料 ,整體的裝配等實現(xiàn)自動化是十分必要的。在機(jī)械工業(yè)部門 ,這些程序的費用占全部加工費用的三分之一以上，所費時間占加工時間的三分之二以上， 且絕大多數(shù)的事故發(fā)生在這些工序 業(yè)機(jī)械手在二十世紀(jì)五十年代就已用于生產(chǎn)。它是在自動上下料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種機(jī)械裝置。開始主要用于實現(xiàn)自動上下料和搬運工作 ,完成單機(jī)自動化和生產(chǎn)線自動化 現(xiàn)已用來操作工具和完成一定作業(yè)。而本次所設(shè)計的自動上下料專用機(jī)構(gòu) ,是利用液壓系統(tǒng)驅(qū)動和電器系統(tǒng)控制實現(xiàn)自動線的自動工作循環(huán)。在成批大量生產(chǎn)中 ,尤其在要求生產(chǎn)率很高 ,機(jī)動工時很短的情況下 ,上下料是一項重復(fù)而繁重的工作 ,為提高生產(chǎn)率 ,減輕體力 勞動 ,保證安全生產(chǎn) ,采用自動上下料裝置是行之有效的方法 實踐也證明 ,工業(yè)機(jī)械手在加工主動柱齒輪的時候可以代替人手減輕工人的勞動強(qiáng)度 ,改善勞動條件 ,提高生產(chǎn)率。 因為液壓系統(tǒng)操作方便 ,電器系統(tǒng)控制靈活 ,成本低 ,工作可靠 ,完全能滿足我們的工作性能要求。因此本次主動柱齒輪自動上下料裝置采用液壓驅(qū)動及電器控制的工業(yè)機(jī)械手。伴隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展 ,自動化程度的迅速提高 ,實現(xiàn)工件的裝卸、轉(zhuǎn)向、輸送或操持焊槍、噴槍、扳手等工具進(jìn)行加工、裝配等作業(yè)的自動化，已愈來愈引起人們的重視。自動上下料裝置和工業(yè)機(jī)械手就是 為實現(xiàn)這些工序的自動化而設(shè)計的。 一個好的自動上下料裝置應(yīng)該滿足以下條件： (1)提高工人勞動生產(chǎn)率 ,顯著減輕工人的勞動強(qiáng)度； (2)工作穩(wěn)定可靠，運轉(zhuǎn)噪聲小，不會損傷工人，使用壽命長； (3)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，最大限度采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件，通用性好，易于制造，成本低。經(jīng)實踐驗證 ,本次設(shè)計的自動上下料專用機(jī)構(gòu)基本達(dá)到預(yù)期要求。同時，通過本次設(shè)計也對自己大學(xué)幾年來的專業(yè)課知識作了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，加深了理解。鑒于本人的學(xué)識能力有限和設(shè)計時間短暫，因此難免有一些差錯和不足，敬請各位老師批評指正。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘要 1 2 前言 3 第 1章 傳動方案擬定 述 6 動方案的擬定 6 第 2 章 自動送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計 8 傳動方案的論證 8 壓缸的設(shè)計計算 10 壓缸類型的確定 10 本參數(shù)的確定 10 構(gòu)強(qiáng)度計算及穩(wěn)定性校核 12 算流量 13 鏈傳動的設(shè)計計算 13 動軸的設(shè)計計算 .鍵的選擇與校核 鍵的選擇與校核 .輪參數(shù)的確定 . 3 章 液壓夾緊滑臺機(jī)構(gòu)的設(shè)計 20 壓夾緊滑臺的整體設(shè)計 21 壓 滑臺相關(guān)數(shù)據(jù)計算 21 第 4 章 機(jī)構(gòu)的電氣控制部分設(shè)計 .編程控制器概述 24 構(gòu)控制部分設(shè)計 26 系列 26 計所選機(jī)型 機(jī)構(gòu)的 I/O 分配 機(jī)構(gòu)控制流程 28 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 構(gòu)的梯形圖程序 29 第 5 章 工藝說明工書 31 件的作用 31 輪的毛坯選擇 31 坯的選擇 31 輪的計算 31 輪加工工藝分析 32 藝過程分析 32 位基準(zhǔn)的確定 33 端加工 33 基準(zhǔn)修正 33 結(jié)論 34 謝辭 35 參考文獻(xiàn) 36 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 章 傳動方案擬訂 述 本次畢業(yè)設(shè)計我的課題是主動柱齒輪自動上下料機(jī)構(gòu)與 制，需要完成的任務(wù)有： 1. 繪制零件圖 2. 設(shè)計送料用 的送料機(jī)構(gòu) 3. 設(shè)計夾緊工件用的液壓夾緊滑臺機(jī)構(gòu) 4. 繪制送料機(jī)構(gòu)及液壓夾緊滑臺的典型零件圖 5. 設(shè)計此套機(jī)構(gòu)的 6. 完成畢業(yè)設(shè)計說明書 其中重點和難點是送料機(jī)構(gòu)，液壓夾緊滑臺機(jī)構(gòu)， 本零件是底盤制造廠制造的汽車減速器的主動柱齒輪，它主要用于載重汽車的底盤中，起著傳遞轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)速的作用。該零件需經(jīng)過毛坯鍛造，銑兩端面“，鉆中心孔等工序，才能夠生產(chǎn)出產(chǎn)品。該零件產(chǎn)量為 30000 件 /年，零件重量約為 15，可知其產(chǎn)量屬于中批量生產(chǎn)。為了提高加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，同時降低工人的勞動強(qiáng)度 和減少廢品率，將進(jìn)行部分工序自動化，由專用機(jī)床代替工人生產(chǎn)，自動進(jìn)行送料，上下料等，既減少了工人工作時間，又提高了生產(chǎn)效益，因此一個工人可同時對多臺機(jī)床進(jìn)行操作，使人員配制更加合理。本著這些目的，進(jìn)行上下料自動機(jī)構(gòu)的設(shè)計是很必要的，而機(jī)械手的設(shè)計將為以后的生產(chǎn)線提供廣泛的用途。 動方案的擬訂 在自動化生產(chǎn)線中，需要較多的機(jī)械手和送料機(jī)構(gòu)，要求使零件的設(shè)計和制造滿足產(chǎn)品的“三化”要求 系列化，通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。這樣才能夠使機(jī)構(gòu)不但制造和裝配方便，簡單，而且維修時各個零部件更換容易，故各送料機(jī)構(gòu) 和上下料機(jī)構(gòu)機(jī)械手的傳動原理和結(jié)構(gòu)尺寸都設(shè)計成基本相同，差別只在于安裝的方向上，因此料道和機(jī)械手是整個生產(chǎn)線的基本組成單元。工件的傳動路線如下： 毛坯放置在送料機(jī)構(gòu)的傳動鏈上送料機(jī)構(gòu)將工件輸送到機(jī)械手能夠接觸到買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 的地方（行程開關(guān)控制）上料機(jī)械手夾持工件，將工件放置在托料架上托料架動作，機(jī)械手回位液壓夾緊滑臺夾緊工件兩床頭橫向相向運動，進(jìn)行銑端面兩床頭縱向相向運動，鉆中心孔兩床頭反向縱向相背運動，鉆孔完成兩床頭反向橫向相背運動，退出切削，夾具松開托料架上升，工件進(jìn)位下料機(jī)械手夾持工件， 再將工件置于第二道工序的送料機(jī)構(gòu)上，如此反復(fù)，就可以實現(xiàn)工件的流水線了。 在本次設(shè)計值得注意的是：行程開關(guān)，作為位置檢測元件，在檢測處定位精度較低，因而往往不單獨使用，而是輔以定位元件或擋塊等元件定位；使用位置傳感器作為更精密的位置檢測元件，以檢測元件是否放對位置（托料架上）；使用壓力傳感器作為判斷夾緊力的元件，以及判斷工件是否夾緊。由于此次設(shè)計所涉及的動作較多，故需要使用較多的 I/此選用 系列60P 機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 章 自動送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計 動方案的論證 傳動方案的確定，在傳動系統(tǒng)的設(shè)計過程中起著相當(dāng)重要的作用，傳動方案是否合理，這直接影響著傳動機(jī)構(gòu)的工作效率，而合理的傳動方案不僅能夠滿足機(jī)器的功能要求，而且還應(yīng)該使工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，傳動效率高，使用維修方便，以及適應(yīng)各種工作條件等要求，在傳動系統(tǒng)中的方案確定過程中，要同時滿足這些要求是比較困難的，因此我們要將擬訂的各種 傳動方案進(jìn)行比較，使傳動能夠滿足重點要求的，綜合性能較高的方案就是我們所要的傳動方案。 自動送料機(jī)構(gòu)的主要傳動要求是能夠?qū)崿F(xiàn)間歇運動，使工件在一個工件完成加工后再送入到待加工位置。為此我們擬訂了三種傳動方案： 方案一的傳動特點： （ 1） 液壓傳動各執(zhí)行元件機(jī)構(gòu)的動作和力（力矩）是靠液體來傳動的，所以液體的質(zhì)量和清潔度將直接影響到液壓設(shè)備的運動狀況。 （ 2） 在相等功率條件下，液壓傳動設(shè)備比機(jī)械傳動設(shè)備體積小，重量輕，運動慣性小，動態(tài)性能好，換向頻率高。其往復(fù)回轉(zhuǎn)動作可達(dá) 每秒 500次，往復(fù)直線運動可達(dá) 1000次。 （ 3） 液壓設(shè)備中，液壓系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)聯(lián)合使用，自動化程度高。 （ 4） 液壓設(shè)備要保持良好的技術(shù)狀態(tài)就必須做到控制油液污染，控制泄露和控制溫升及吸空等。 （ 5） 液壓設(shè)備由標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，通用較強(qiáng)的液壓元件組成，故便于設(shè)計制造和推廣使用。 （ 6） 液壓傳動設(shè)備具有自我潤滑和自動防止過載的保護(hù)能力，故使用起來安全可靠。 （ 7） 由于液壓傳動的各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)所傳遞的力，速度，位移可無級調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)范圍可達(dá) 1： 2000），故能迅速適應(yīng)被控制參數(shù)的變化。 （ 8） 液壓元件標(biāo)準(zhǔn)化，系列化的水平較高，故液壓設(shè)備一般比機(jī)械 設(shè)備技術(shù)改造投資少，時間短，并且容易實現(xiàn)。 （ 9） 液壓元件屬于精密零件，因此元件的維修比較困難。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 10） 液壓設(shè)備的故障有隱蔽性和多樣性，因此故障原因的判斷要比機(jī)械故障的判斷難得多。 方案二的傳動特點： （ 1） 氣體流動時慣性小，所以氣動元件的動作快，反映靈敏，在系統(tǒng)中建立起一定壓力和流速所需的時間短。 （ 2） 空氣的粘性小，因此在管道中流動的壓力損失小，便于集中供氣和壓縮空氣的遠(yuǎn)距離傳輸。 （ 3） 氣動系統(tǒng)中的工作介質(zhì)是空氣，因此不存在變質(zhì)，補(bǔ)充和更換問題，經(jīng)濟(jì)性好。 （ 4） 氣動系統(tǒng)中回氣可直接排入大氣，不需要設(shè)置回氣管路，系統(tǒng)比較簡單。 （ 5） 氣動系統(tǒng)的工作性能對溫度變化不敏感，幾乎在 0200范圍均可工作，并且在高溫下不會發(fā)生燃燒或爆炸。 （ 6） 由于工作壓力低，可降低對氣動元件的材料和制造精度要求。 （ 7） 空氣的容積模量比壓力油小得多，所以氣動元件的速度剛度比液壓系統(tǒng)低，低速穩(wěn)定性差。 （ 8） 氣壓信號比電氣信號傳播速度慢，所以氣動系統(tǒng)的快速性和響應(yīng)頻率不如電氣控制系統(tǒng)。與機(jī)械傳動相比，也不如機(jī)械傳動準(zhǔn)確性高。 （ 9） 氣動系統(tǒng)對一定的外泄是允許的，因為外泄的空氣不會污染工作環(huán)境，也不會影響氣壓傳動的質(zhì)量；但由于氣動系統(tǒng)本身工作壓力不高，所以要盡可能也減少泄露。 （ 10） 空氣沒 有潤滑性能，其中又含水蒸氣，所以氣動元件的工作條件比液壓元件差。 方案三的傳動特點： （ 1） 結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，單機(jī)容量大，能實現(xiàn)高速傳動； （ 2） 電力傳動中的直流傳動系統(tǒng)有良好的調(diào)速性能，其調(diào)整的范圍也很寬，平滑性好，響應(yīng)速度和頻率高。 （ 3） 電動機(jī)能夠輸出較大的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； （ 4） 電動機(jī)的容量選擇困難，其容量大小回造成電動機(jī)的工作環(huán)境要求較買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 高，需要空氣中不含易燃易爆和防腐蝕的氣體。 結(jié)合本送料機(jī)構(gòu)傳遞系統(tǒng)功率不大以及間歇傳動的特點，如果選擇氣壓傳動，不但會造成間歇傳動中的定位不準(zhǔn)確，而且產(chǎn)生的噪聲也大，是工人的工作環(huán)境 變差，并且氣壓系統(tǒng)中的壓力也無法達(dá)到要求，故不選用氣壓傳動。 電氣傳動結(jié)合本傳動系統(tǒng)的特點，就需要選擇步進(jìn)電動機(jī)，這樣不僅是使用設(shè)備是成本增加，而且還需要另設(shè)置單獨的控制系統(tǒng)，況且電動機(jī)在頻繁的啟動和制動的過程中容易損壞，故不選用電動傳動方案。 因此，我們選用液壓傳動方案，這樣不僅可以達(dá)到本系統(tǒng)的要求，而且工作較平穩(wěn)，產(chǎn)生的 噪聲相當(dāng)小，在工件傳動同時在一定程度上還避免了上述兩種方案所帶來的弊端。 在工件傳動方案的選擇中，由于工件的質(zhì)量和體積較大，形狀比較復(fù)雜，無法選擇帶式傳動。結(jié)合鏈傳動的特點，可用 于遠(yuǎn)距離傳輸，鏈條和鏈輪的平均傳動比恒定，而且在高溫，油，酸等惡劣環(huán)境下能夠可靠的工作，價格也比較便宜，傳動效率高，故選用鏈傳動作為工件的輸送形式。 選定液壓驅(qū)動方式及采用鏈傳動的輸送形式后，如何使兩者能夠聯(lián)接起來形成一個整體統(tǒng)一的傳動機(jī)構(gòu)，也是一個重要的環(huán)節(jié)。由于本方案中采用的是齒輪齒條傳動，它的基本設(shè)計思路是：設(shè)計一齒條和齒輪嚙合并有鋸齒的齒輪，并將齒輪安裝在固定的長軸上。當(dāng)液壓驅(qū)動齒輪運動，齒條的往返移動帶動齒輪的旋轉(zhuǎn)，齒輪的旋轉(zhuǎn)使鋸齒相互配合，帶動另外的帶有鋸齒的齒輪旋轉(zhuǎn)，然后通過該齒輪（該齒輪與軸 的花鍵部分配合）帶動軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使鏈條轉(zhuǎn)動，從而推動在鏈條上的工件進(jìn)位。在這里值得注意的是，實際工件的進(jìn)位只能夠是一個不變的方向，而不是變動的。因此，在設(shè)計的過程中我們考慮用鋸齒形齒的配合來實現(xiàn)，即當(dāng)齒條向工件移動的相反方向移動時，鋸齒雖然接觸但不產(chǎn)生反作用力，不能夠推動軸旋轉(zhuǎn)，從而工件不動，如此就實現(xiàn)了工件的間歇定向傳動。 壓缸的設(shè)計計算 液壓缸是液壓系統(tǒng)中的對外作功元件，它與工作部件直接相聯(lián)接，由于不同工作部件的用途和工作要求并不相同，因此在設(shè)計前要做好調(diào)查研究，準(zhǔn)備必要的原始材料和設(shè)計依據(jù)， 其中主要有： （ 1） 主機(jī)的用途和工作條件 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 2） 工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，負(fù)載情況，行程大小和動作要求 （ 3） 液壓系統(tǒng)中的工作壓力和流量 （ 4） 有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范 壓缸類型 由液壓缸工作條件及設(shè)備用途方面考慮，選用雙作用單活塞桿液壓缸。 本參數(shù)的確定 根據(jù)料道的液壓缸工作特點，其主要外負(fù)載為克服鏈傳動中齒輪與支座之間的摩擦， 及運動部件速度變化時的慣性負(fù)載 個傳動系統(tǒng)中存在的摩擦阻力 F=g+考慮到在實際情況中各處動力損失較復(fù)雜，故將工作負(fù)載擴(kuò)大 50%。 N=431=支座重力（即齒條所受壓力） N= g=431N =216N 據(jù)工作情況，估算 1500N 故 F=1500+16（ 1+50%） =此取 F=3000N 1. 工作速度的確定 根據(jù)實際工作情況，選用 得最小流量為 實際工作中可得 0cm/ 2. 行程確定 液壓缸的工作行程長度應(yīng)該根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實際工作的最大行程確定。由于工作 的最大外徑為 150加上工件之間應(yīng)該有適當(dāng)距離，故取工件之間的距離為 250照參考資料 3，取標(biāo)準(zhǔn)值為 200 3. 液壓缸內(nèi)徑 21 22214 根據(jù)參考資料 2表 以 D=47 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 根據(jù)參考資料 2，表 標(biāo)準(zhǔn)值 D=50 根據(jù)參考資料 2， d/D=此 d=D=25 4. 壁厚及外徑計算 液壓缸的壁厚是指缸筒結(jié)構(gòu)中最 薄處厚度。由于本次設(shè)計中系統(tǒng)的工作壓力較低，屬于中低壓系統(tǒng)，液壓缸的壁厚無法用公式進(jìn)行計算，只能按經(jīng)驗選取 =10體的外徑 =+2 =50+2 10=70 5. 缸蓋厚度的確定 選取液壓缸蓋為平地底缸蓋，缸蓋上根據(jù)需要鉆有進(jìn)油口、出油口和緩沖器作用的沉孔，缸蓋厚度為 =17 查閱相關(guān)資料得 =25。圓整取 t=18缸蓋厚度為 18 和缸體長度 一般 B=（ D，由于系統(tǒng)的壓力較低，取 B=50=25。 液壓缸內(nèi)部的長度應(yīng)是活塞的行程和活塞的寬度之和，故得液壓缸的內(nèi)部長度為 L=200+25=225體的外部長度除了要考慮內(nèi)部長度外，還應(yīng)考慮到兩端蓋的厚度，所以液壓缸的外部長度為 =2t=225+2 18=261 構(gòu)強(qiáng)度計算與穩(wěn)定性校核 根據(jù)材料力學(xué)的理論，一根受壓的直桿，在其軸向負(fù)載 F 超過穩(wěn)定臨界力失去原有直線狀態(tài)下的平衡，或稱為失穩(wěn)。對于液壓缸其穩(wěn)定條件為：般 4。 22 其中， 為長度折算系數(shù)； 為活塞桿斷面的最小慣性矩； 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 經(jīng)計算得： 1040N 5520，式中 。 故液壓 歸納感穩(wěn)定。 用的 A 系 2124 為活塞桿材料的許用應(yīng)力，查參考資料 4，表 2s=355 = s/n= 式中 n=2。 實心活塞桿 。 因此24 = 故活塞桿強(qiáng)度足夠。 算在各工作階段液壓缸所需流量 直線型運動液壓缸只有兩種工作狀態(tài)，即工進(jìn)與有退回。 速度公式為 ：量公式為： Q=工進(jìn)時行程為 180需時間為 工作速度為 V 退回 =（ 180 1060） / Q 工進(jìn) = 進(jìn) / 退回時行程為 180需時間為 以 V 退回 =（ 180 103 60）/ 退回 =（ V 退回 /4=傳動的設(shè)計計算 鏈傳動是應(yīng)用比較廣泛的一種機(jī)械傳動，特點如下： （ 1） 鏈傳動為帶有中間撓性件的 嚙合傳動，與帶傳動相比，無滑性滑動和打滑現(xiàn)象，故能保持準(zhǔn)確的平均傳動比，傳動效率高，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞圓周力大，張緊力比帶傳動小； （ 2） 與齒輪傳動相比，鏈傳動能吸振和緩和沖擊，結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低廉，安裝精度要求低，適用于較大中心距的傳動，能在惡劣環(huán)境中工作。 （ 3） 運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時傳動比不宜在載荷變化大和急速反向傳動裝置中應(yīng)用； （ 4） 工作有噪聲，鏈條鉸鏈易磨損，只能傳遞平行軸間的同向轉(zhuǎn)運動。 鏈傳動在送料機(jī)構(gòu)中是最重要的傳動形式，它直接決定著工件能否準(zhǔn)確地被送到需要的位置。本次設(shè)計中為了使鏈條采購方便，采用普遍應(yīng)列 套筒滾子鏈，初步選取傳遞功率 輪的轉(zhuǎn)速 0r/且為了使工件能夠較好的在水平線上移動，因此選取兩鏈輪的直徑大小相同，從而使鏈條在水平線上傳動，達(dá)到了使工件平移的目的。 初步選取傳動比為 i=1。 1， 節(jié)數(shù) 偶數(shù)時，可使鏈條和鏈輪齒磨損均勻，根據(jù)優(yōu)先選用齒數(shù)，（參考資料 5中表 7取 5。 因為 i=2，即 1=5。所以 5。 即從動鏈輪的齒數(shù)為 25。 d （ 1） 式中 取 閱參考資料 6表（ 3 W； W。 0 P 0式中： 參考資料 5選取 取系數(shù) 。 于是 W。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 為使傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，宜采用小節(jié)矩單排鏈。根據(jù) n，選取 0A，節(jié)矩 P=速和重要場合） 般取 （ 30 50） P，無張緊裝置時， p，當(dāng) i時， a i+1)p，得 a 10P a p 0 (3) 所以 a p 40節(jié) P 0021 22 式中， 2212 知 則 105 為避免使用過度鏈節(jié) ,將 圓整為偶數(shù) ,則 06. 1000代入數(shù)據(jù) L= z1= 2代入數(shù)據(jù) a 為了使鏈條松邊有合適的垂度 ,需將計算中心距減小 (a) a 取小值 ,中心距可調(diào)的取大值 ,a= a=(選 a=v 100060 11 v=s F=10000Pd/v=2765N Q=3595N 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 180281518025180 = 齒頂圓直徑 :()=根圓直徑 :df=滾子外徑 ,本次設(shè)計中滾 子外徑 材料 :40圈淬火 ,硬度 0 50; b=980 s=785設(shè)計中采用開式鏈傳動 ,只能夠定期拆下用煤油澆洗 ,即等鏈條干燥后將鏈條浸入 70 80的潤滑油中 ,待鏈條間隙充滿油液后使用 . 對于 v s 的低速鏈傳動 ,其主要的失效形式是鏈條靜力拉斷 ,故低速鏈應(yīng)該按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行計算 可依據(jù)已知條件初選鏈條的型號 ,然后進(jìn)行校核計算 ,滿足靜強(qiáng)度條件即可選用 . 靜強(qiáng)度應(yīng)滿足下式 : 4 8 式中 ,s 靜強(qiáng)度安全系數(shù) ; Q 鏈條的最低破壞載荷 ,N;(查得 Q670N); F 有效圓周力 ,N; 載荷系數(shù) , 由上面計算可知 ,F =F=2765N, Q =閱參考資料 6表 5Q =173500N. 所以=173500/2765 4 8 根據(jù)校核計算可知 ,選用型號為 20A 的套筒滾子鏈?zhǔn)呛线m的 由參考資料 6表 5知 ,鏈號為 20A 的滾子尺寸為 : 節(jié)距P=距 滾子外徑 鏈節(jié)內(nèi)寬 鏈節(jié)外寬 7買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 鏈節(jié)內(nèi)寬 子外徑 9筒內(nèi)徑 0動軸的設(shè)計 轉(zhuǎn)矩和彎矩是軸的主要承受載荷 ,軸的常見形式有直軸和彎軸 ,而根據(jù)本次設(shè)計中機(jī)構(gòu)的特點 ,選擇傳動軸為直軸 由于要經(jīng)過鏈輪和鏈條 的嚙合 ,等傳送到軸上時 ,已經(jīng)損失了一部分的功率 ,故軸上的傳遞功率近似估計為 的轉(zhuǎn)速和鏈輪的轉(zhuǎn)速是相同的 ,由前計算可知 n=20r/因此軸的轉(zhuǎn)矩為 T=106 (p/n)=716250. 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力 選擇軸的材料為 45鋼 ,經(jīng)調(diào)質(zhì)后 ,再使用 . 由參考資料 5表 10得 :硬度 :255;屈服強(qiáng)度極限 : s=360拉強(qiáng)度極限 b=650 曲疲勞強(qiáng)度極限 1=300 由表 10 -1b=55 2. 初步確定軸 的直徑 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估計軸輸出端直徑 由表 10=107 108 由式3 ,得 d=(107 108) 3 整后 ,得 d=45 50,考慮到有鍵槽 ,將直徑增大 5%,則 d=(45 50)(1+5%)=3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 軸上零件的定位、固定、裝配 在本次設(shè)計中 ,鏈輪安排在粗軸上 ,并且兩兩對稱 ,右端配有矩形齒輪嚙合的花鍵及螺紋 ,軸做成階梯形 ,在軸上裝入鏈輪 (2個 )、軸承、端 蓋、齒輪、彈簧等件 . . 確定軸各個階段直徑和長度 段既裝有鏈輪段 ,此段因為是送料機(jī)構(gòu)的主要零件 ,考慮到所傳遞的功率 ,軸取稍微大些 01=012 型號的深溝球軸承(d=60、 D=95、 B=18),基本額定載荷 本額定靜載荷 溝球軸承主要承受徑向載荷 ,也能承受一定的雙向載荷 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 段主要是裝齒輪、花鍵、彈簧及起固定作用 ,再根據(jù)步驟 2 中所確定的軸的軸徑 ,選其直徑為 02=1484. 按照彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)傳動情 況 ,可估計圓周力 000N,軸向力 00N,徑向力000N. . 繪制軸受力簡圖 . 軸承支反力 L V 2/2/2 =R+000+計算彎矩 : 截面 (L/2)=面 = (L/2)=. 繪制水平彎矩圖 軸承支反力 : t/2=1500N (L/2)=. 繪制合成彎矩圖 222 m 222 m . 繪制轉(zhuǎn)矩圖 T=716250. 繪制當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變化 ,取 =面 C 處的當(dāng)量彎矩 222 . 校核危險截面 04 321 dM 5 軸的強(qiáng)度足夠 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 軸的受力圖和彎扭矩圖如下 ( 6 )( 5 )( 4 )( 3 )( 2 )( 1 )TM e aF F R B A H B A 2: 鍵的選擇與校核 鍵 是標(biāo)準(zhǔn)件 ,常用 45 鋼 ,根據(jù)設(shè)計需要 ,確定為平鍵 ,查閱參考資料 4,表 4查得使用鍵 18 11 096圓頭普通平鍵 A 型 b=18mm,h=10mm,l=63 抗壓強(qiáng)度條件校核 3342/2 磨性校核 =33 由參考資料 6表 10 P=120 150,P=50. 可見 P P, PP 故所選平鍵符合要求 . 上式中 ,T 轉(zhuǎn) 矩 ,N d 軸徑 , h 鍵的高度 ,l 鍵的工作長度 , P 許用擠壓應(yīng)力 ,N/P 擠壓壓強(qiáng) ,N/買文檔就送您 紙全套，