機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--螺釘頭冷鐓機(jī)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目螺釘頭冷敏機(jī)二、工作原理及工藝動(dòng)作過程：采用冷敏的方法將螺釘頭敏出，可以大大減少加工時(shí)間和節(jié)省材料。冷敏螺釘頭主要完成以下動(dòng)作：1. 自動(dòng)間隙送料；2. 截料并運(yùn)料；3. 預(yù)敏和終敏；4. 頂料；三、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求：1 .每分鐘冷敏螺釘頭 120只；2 .螺釘桿的直徑 D=24mm長度L=632mm3. 毛胚料最大長度 48mm最小長度12mm4. 冷敏行程56mm四、設(shè)計(jì)方案提示：1 .自動(dòng)間隙送料采用槽輪機(jī)構(gòu) ，凸輪式間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；2. 將胚料轉(zhuǎn)動(dòng)切割可采用凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)進(jìn)刀；3. 將胚料用沖壓機(jī)構(gòu)在沖模內(nèi)進(jìn)行預(yù)敏和終敏，沖壓機(jī)構(gòu)可采用平面四桿機(jī)構(gòu)或六桿

2、 機(jī)構(gòu)。4. 預(yù)料，可采用平面連桿機(jī)構(gòu)等。五、設(shè)計(jì)的主要任務(wù)1. 根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。2. 進(jìn)行自動(dòng)間隙送料機(jī)構(gòu)，截料送料機(jī)構(gòu)，預(yù)敏終敏機(jī)構(gòu)，頂料機(jī)構(gòu)的選型。3. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇。4. 按選定的電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案。5. 畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖。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)尺寸計(jì)算。說明書內(nèi)容摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求 對(duì)機(jī)械的工作原理、 結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能雖的 傳遞方式、各個(gè)零件的材料和 形狀尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將其轉(zhuǎn)化為制造依據(jù) 的工作過程。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一步，是 決定機(jī)械產(chǎn)品性 能的最主要 環(huán)節(jié)，整個(gè)過程蘊(yùn)涵著創(chuàng)

3、新和發(fā)明。為了綜合運(yùn)用機(jī)械原理 課程的理論知識(shí)，分析和解 決與本課 程有關(guān)的實(shí)際問題，使所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固和加深，我 們參 加了此次的機(jī)械原理 課程設(shè)計(jì)我們這次做的課程設(shè)計(jì)名為螺釘頭冷傲機(jī).它是將一段一截 配料一次切割然后 敏成螺絲的一種機(jī)械我們小組設(shè)計(jì)的是螺釘頭冷敏機(jī)，該機(jī)有糟輪機(jī)構(gòu)，凸 輪機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)成。整個(gè)機(jī)構(gòu)還包括電動(dòng)機(jī)，齒輪 等構(gòu)成。糟輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是送料的過程，凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是 夾緊胚料的過程曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是切斷胚料和實(shí)現(xiàn)終 敏的過程，目錄:工作原理及工藝動(dòng)作過程 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求工藝動(dòng)作分解機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選定和評(píng)價(jià) 工作循環(huán)方式機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和計(jì)算各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖總結(jié)參

4、考資料工作原理及工藝動(dòng)作過程采用冷鍥機(jī)的方法將螺釘頭鍥出，可以大大的減少加工的時(shí)間和節(jié)省材料，冷鍥螺釘頭主要完成以下動(dòng)作：1 .白動(dòng)間歇送料2 .截料并送料3. 預(yù)鍥及終鍥4. 頂料原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求1. 每分鐘冷鍥機(jī)螺釘頭120只2. 螺釘桿的直徑為2-4mm,長度為6-32mm3 .毛胚料最大長度48mm，最小長度12mm4.冷鍥行程56mm擬訂設(shè)計(jì)方案為了使我們的設(shè)計(jì)更接近現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，我們主要考慮的是在力學(xué)性能可以滿足的情況下，對(duì)我們所想的方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化， 一來能降低成本，二來能獲得更為精確的計(jì)算。同時(shí)我們?yōu)榱颂?高生產(chǎn)效率，在夾緊的同時(shí)對(duì)材料進(jìn)行切斷和冷鍥。整個(gè)設(shè)計(jì)過程我們遵循的

5、是簡便可行這個(gè)原則。工藝動(dòng)作分解如圖一所示-二-自動(dòng)冷傲機(jī)七夾緊材料卜剪斷材料冷傲材料/圖一機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選定和評(píng)價(jià)如圖二所示。包括送料選擇由槽輪帶動(dòng)的間歇機(jī)構(gòu)， 夾緊用凸輪機(jī)構(gòu)切刀和冷鍥部分則選用同樣的連桿滑快機(jī)構(gòu)。圖二工作循環(huán)方式送料機(jī)構(gòu)目的：為滿足間歇性送料設(shè)計(jì)方案：采用槽輪。1. 如圖三所示。首先由左邊的槽輪帶動(dòng)運(yùn)料圓盤，從而進(jìn)行間歇送料 我們的設(shè)想是：上圖是主動(dòng)圓盤，下圖是從動(dòng)圓盤，通過圓盤與材料 間的摩擦力，將材料運(yùn)出圖三夾緊機(jī)構(gòu)目的：夾緊機(jī)構(gòu)是一個(gè)很重要的部分，也是 這次設(shè)計(jì)的最 關(guān)鍵部分，夾緊機(jī)構(gòu)必須使工件真實(shí)夾緊，那樣在冷鍥過程中，工件 才不會(huì)因?yàn)槭艿揭粋€(gè)很大的沖擊，致使工件

6、飛出或者螺釘桿偏置移 位。同時(shí)，夾緊需要一個(gè)時(shí)間過程，在夾緊期間要完成冷鍥以及剪切。 設(shè)計(jì)方案：采用凸輪夾緊機(jī)構(gòu)2. 如圖四所示。在送料 設(shè)的過程中為了進(jìn)一步的提高生產(chǎn)效率，我 們設(shè)計(jì)的凸輪夾緊機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，當(dāng)運(yùn)料到我們設(shè)計(jì)好所需的長度 時(shí)，剛好把材料夾緊。3. 如圖五所示。此刻我們設(shè)計(jì)好的切斷機(jī)構(gòu)與鍥頭也剛好到達(dá)，在夾 緊工件的這段時(shí)間內(nèi)完成切斷與冷鍥螺釘頭。 在夾緊機(jī)構(gòu)松開的同時(shí) 兩機(jī)構(gòu)也開始急回，準(zhǔn)備下一次工作。圖五冷鍥機(jī)構(gòu)的目的：冷鍥即把出了頭的毛培料鍥一下。實(shí)現(xiàn)一個(gè)凸頭。 設(shè)計(jì)方案：采用的是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。4. 槽輪下次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將材料進(jìn)一步向前推，推動(dòng)材料掉進(jìn)我們設(shè)計(jì)好的裝料箱。同時(shí)也通

7、過頂料使下一段的材料運(yùn)到相應(yīng)的位置重復(fù)之前 的動(dòng)作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和計(jì)算(包括作圖和公式計(jì)算)(1) .電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定一般電機(jī)轉(zhuǎn)速N1為750 r/min,我們的設(shè)計(jì)任務(wù)是每分鐘生產(chǎn)120個(gè) 螺釘，即0.5秒內(nèi)完成冷鍥一個(gè)螺釘頭，所以轉(zhuǎn)速應(yīng)為120 r/min。故我 們需要一套嚙合齒輪的齒數(shù)比為Z2/Z1=N1/N2=750/120,因此取Z1=24Z2=150(2) .材料被加工示意圖如圖六所示?，F(xiàn)在我們對(duì)某一種型號(hào)的坯料進(jìn)行計(jì)算制造取L=30 mmD=4 mm,螺釘頭 t=3.5 mm加緊機(jī)構(gòu)夾住中間部位 10 mm圖六(3) .間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算如圖七所示。因?yàn)椴圯嘄X數(shù)為Z1的正齒輪1,與運(yùn)

8、料主動(dòng)圓盤同軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪1轉(zhuǎn)1圈,槽輪轉(zhuǎn)1/4圈,即運(yùn)料長度為L=兀(R-h)/4 h=0.268mm 令 L=40 mm 推算 R=51.223mm圖七(4).夾緊機(jī)構(gòu)如圖八所示。按照我們構(gòu)思的工作循環(huán)圖，當(dāng)齒輪 1剛轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪也以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪以 A點(diǎn)為起點(diǎn)，當(dāng)送料剛好到達(dá)L=40mm時(shí)，凸輪到B點(diǎn)，處于遠(yuǎn)休止?fàn)顟B(tài)。夾緊的過程即凸輪處于BC狀態(tài)(此時(shí)間歇送料已經(jīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)) C到D為放松過程。D到A 是近休止，凸輪使連桿保持不動(dòng)。(5).切斷機(jī)構(gòu)如圖九所示。在凸輪處于遠(yuǎn)休止夾緊狀態(tài)下進(jìn)行切割轉(zhuǎn)速與齒輪1轉(zhuǎn)速相同，為曲柄起始運(yùn)轉(zhuǎn)位置。C切為切材料起始點(diǎn)。綜合考慮下，選擇此點(diǎn)是為了

9、在速度滿足的情況下又可以避免大的沖擊。Bo材料GJ圖九(6).冷鍬機(jī)構(gòu)如圖十所示。因?yàn)槿蝿?wù)要求行程為 56mm,又考慮到冷鍥機(jī)構(gòu)需要大 的傳動(dòng)角，我們采用的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中偏距 e=0。經(jīng)計(jì)算，此機(jī)構(gòu)的 行程為兩倍的曲柄長度，即 OA=28mm，另外我們設(shè)定AB=50mm。 冷鍥的釘頭為3.5mm。/*/EP圖十各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖十一所示：主動(dòng)曲柄勻速運(yùn)轉(zhuǎn)360°轉(zhuǎn)動(dòng)送料停止運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)夾紫夾緊放松怵止空走切急回停止停止冷徵停止 從動(dòng)If輪夾緊機(jī)構(gòu)剪斷機(jī)構(gòu)冷傲機(jī)構(gòu)0180270°90°王走嵌急回空走嵌急回90°180°總結(jié)這次的課程設(shè)計(jì)，我們小組原本

10、選定的題目是醫(yī)用卷棉機(jī)， 但是 后來有三個(gè)小組的課題都是這個(gè)， 后來我們從新選擇了這個(gè)課題，剛 選定這個(gè)課題的時(shí)候，我們基本上是最后一個(gè)提交課題的小組，剛開始的時(shí)感覺這個(gè)題目很難，光是查資料，分析資料用了很長的時(shí)間， 只是對(duì)螺釘頭冷鍥機(jī)的送料，截料，夾緊，預(yù)鍥和終鍥的過程有了一 定的了解，只是對(duì)他們之間的具體細(xì)節(jié)還不是很清楚，但是通過我們小組的討論和進(jìn)一步的查資料總結(jié)和分析得出了方案。我們本著簡便和可行的設(shè)計(jì)原則， 選擇并設(shè)計(jì)了如上方案，可以 說每個(gè)方案都有其優(yōu)缺點(diǎn)，沒有哪個(gè)是完美的，我們只能按照白己的 想法，選擇出我們認(rèn)為相對(duì)而言比較可行的方法。毫無疑問，在實(shí)際 中，它肯定有這樣或那樣的問題，如果擁有更多的時(shí)間，更多的知識(shí)， 我相信我們會(huì)做出更好的設(shè)計(jì)。第一，專業(yè)知識(shí)的不牢固。由于專業(yè)知識(shí)學(xué)得不太牢固，我們在設(shè)計(jì)過程中 走過許多彎路，比喻在設(shè)計(jì)六桿機(jī)構(gòu)后，我們將其分解為一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和一 個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。但在計(jì)算時(shí)確出現(xiàn)了問題