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目 录 江阴职业技术学院毕 业 设 计课 题：直插线路板EI型变压器线圈绕线机装置设计子课题: 同课题学生姓名: 专 业 数控技术 学生姓名 张来喆 班 组 09数控(1)班 学 号 09020623 指导教师 周宏雷 完成日期 2011年12月 目 录摘要IIIABSTRACTIV第一章 绪论11.1可回转自动喷漆装置的作用及基本结构概述11.2课题的提出和现实意义21.3 课题的研究内容和要求41.4 课题的研究思路、过程和方法4第二章 总体设计62.1 自动喷漆装置设计要求62.2设计方案62.2.1 产品喷漆过程中的夹具方案设计62.2.2 夹具自身在工作过程中的定位方案设计72.2.3 传动系统总体设计82.2.4旋转装置部分总体设计82.3 设计总图8第三章 主要零部件设计103.1同步电机的计算与选择253.2 同步带传动设计123.3 轴的设计与校核173.4 传动键的校核计算233.5 轴承的选择与计算233.6导轨的选择与计算263.7齿轮的设计与计算263.8联轴器的设计与计算263.9 液压缸的设计与计算263.10 固定支座焊合件设计25第四章 UG造型、加工与装配274.1方案1的UG造型、加工与装配27第五章 装配与调试345.1 装配方法与步骤345.2自动走动装置调试355.3 出现的问题及解决办法36第六章 使用与维护386.1 主要技术指标386.2 操作步骤386.3 使用注意事项 386.4 维护保养39第七章 展望40结语42参考文献44致谢45附件46II摘 要直插线路板EI型变压器线圈绕线机装置设计摘 要随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，制造行业中对桥式起重机的要求越来越高，性能也越来越全面。 本设计为起重机的小车部分，起重小车是沿小车轨道横向行驶，吊钩则做升降运动。它的工作范围是其所能行驶地段的长方体空间，正好与一般车间的形式相适应。通过对桥式起重机的小车运行机构部分和起升机构部分的总体设计计算，以及电动机、联轴器、缓冲器、制动器、钢丝绳的计算选用；运行机构和起升机构的减速器的设计计算和零件的校核计算及结构设计，完成了桥式起重机的小车两重要机构机械部分的设计。通过这一系列的设计，满足起重量达到50/10T的要求，且小车运行和起升机构结构简单，拆装方便，维修容易。关键词 桥式起重机； 运行机构； 起升机构； 设计摘 要根据企业要求设计的水银体温计分号机由以下几部分组成：控制系统、图像识别系统、自动上下料传输装置、自动标定刻线装置、自动分类分拣装置等。它能自动在每个体温表上将37和41二条基准线画出；自动将每个体温表按其两基准线间距离以0.25mm的误差作为一个档次逐一分拣出来，并将不合格体温表捡出。自动上下料传输装置包含有皮带传动机构、链传动机构、随行夹具、上料机构及下料机构等等。能自动平稳的把每个体温计从上料仓取出，粗定位在随行夹具上，经人工适当扭动调整三角棱面方向到合适位置，在链条传输体温计的行程中实现自动夹紧。当体温计被运送到下料料斗位置时，夹紧机构自动逐渐张开;传输装置继续运转时，体温计会自动落入下料斗，再漏入分号盘进行分号。笔者对部分零件加工工艺进行了分析，并实施了加工制作，组装调试样机实践表明，设计方案合理，各项指标达到设计要求。在实际使用中提高了产品质量和生产率，产生效益，得到了企业的认可。关键词 体温计 自动化 传输装置 自动上下料 暑假在企业实践时，发现工人所用的绕线机器很笨重，材料浪费严重，而且纯手工操作，效率不高Classify machine Develop for mercury thermometer- Transmission device designed and manufactured for automatic loading and unloadingABSTRACTAbstract: Classify machine, designed for mercury thermometer based on industry design requirements, consists of a control system; an image recognition system; Automatic loading and unloading transmission device; an automatic calibration and engraving device; Automatic classification and sorting device. It can automatically create two base lines marked at 37C and 41. Based on the distance between two baselines with an error limit of 0.25 mm, the defective thermometers will be sorted out gradually and grouped automatically. The automatic loading and unloading transmission device consists of Belt transmission, chain transmission, pallet, loading device and unloading device etc. It can automatically and steadily remove the thermometer from loading silo. Thermometer is roughly positioned on the pallet, is properly twist, Triangular facet is adjusted to the appropriate direction. Chain drive the process, the thermometer is automatically clamped. When the thermometer is transported to the unloading hopper position, The clamping mechanism gradually open automatically. When the transmission device to continue running, Thermometer will automatically fall in unloading hopper, and be left out the classification device, and be classified.The author analyzes some of the parts of the processing, and implemented a production process. Assembling and testing a prototype , Practice shows that the design is reasonable. The indicators meet the design requirements. It improves product quality and productivity in actual use, producing benefits, and is recognized by the enterprise. Keywords: Thermometer, Automation, Transmission device, Automatic loading and unloading第一章 绪论第一章 绪 论1.1变压器的作用及基本结构概述1.2变压器的生产工艺概述 1.3 课题的提出和现实意义 1.4 课题的研究内容和要求1.4.1 本课题研究的主要内容有： 1.4.2 课题要求: 1.5 课题的研究思路、过程和方法 2第二章 总体设计第二章 总体设计 2第三章 主要零部件设计第三章 主要零部件设计3.7电动机选择3.7.1电动机的静功率计算电动机的静功率公式： 式（3.1）式中： 静阻力 初选运行速度（m/s） 机构传动效率，可取=0.940.96 电动机个数 Pj=2.240.3581/940=0.0085(kw)=8.5(w)电动机所需的输出功率为P0=Pw/ 式中：为电动机带动导轨滑块的效率。由【1】可知同步带传动效率w=0.98。因此， =w P0=Pw/=8.5/0.98=8.674(w)一般电机的额定功率为 Pm=(1-1.3)P0=(1-1.3)8.674=8.674-11.2762(w)则由取电动机额定功率为：=1.2 同步带传动设计计算 确定计算功率PcPc = KAPm电机输出功率:Pm =8.674W 电动机每天使用 8小时左右，查1表 7-27 得到工作情况系数 KA=1.4。则计算功率 为: Pc = KAPm = 8.674 1.4 = 12.14W 3、小带轮转速计算 N1 = v / r = 0.3581/0.6760 = 32.69r/min 4、 选定同步带带型和节距 由1图 7-19可以看出，由于在这次设计中功率转速都比较小，所以带的型号可以任意选取，现在选取 XL型带，查1表 7-22节距: Pb= 5.08 mm 5、选取小带轮齿数 z1 在带速v和安装尺寸允许时，应选取较大的z1 值。取z1 zmin ，zmin 值可查1表 7-28知道小带轮最小齿数为 10，现在选取小带轮齿数： z1=10 6 确定小带轮节圆直径d1=z1Pb/=105.08/3.14=16.17 mm 7、大带轮相关数据确定 由于系统传动比为 1 : 1 ，所以大带轮相关参数数据与小带轮完全相同。齿数 z1 = 10，节距 Pb = 5.08mm 8.带速 v 的确定 v=d1N1/(601000 ) =3.1416.1732.69/(601000 ) = 0.0277m/svmax 一般情况下，XL、L型带取vmax=50m/s，H型带取vmax=40m/s，XH、XXH型带取vmax=30m/s。若带速超过上述范围，应重选小带轮直径d1。 9、 初定周间间距 根据公式 0.7(d1d2) a0 2(d1d2) 得: 232mm a0 663mm 现在选取轴间间距为 600mm。 10、 同步带带长及其齿数确定 L0 = 2 a02 ( d1d2 ) = 26003.14(165.82 165.82)/2 =1720.67mm 11、带轮啮合齿数计算 有在本次设计中传动比为一，所以啮合齿数为带轮齿数的一半，即 zm =20。 12、基本额定功率 P0 的计算 (Ta ? mv 2 )v P0 = 查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表 4-3 可以知道 1000 Ta =2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步带的基准额定功率为 P0 = ( 2100.85 ? 0.448 0.12 )0.1 =0.21KW 1000 表 4-3 基准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量 13、计算作用在轴上力 Fr Fr = 1000Pd v =71.6N -3-第四章 部分零件加工第四章 UG造型、加工与装配4.1 方案1的UG造型、加工与装配 4.1.1 UG造型4.1.1.1 底板UG造型 第四章 部分零件加工 图4-11.在桌面快捷方式打开NX6.0,新建一个建模,文件名1.prt,单击确定；2.在草图中画出图4-1,单击“完成草图” ；3.在工具栏中单击“拉伸”，在距离中输入0和5，单击确定；4在工具中，单击“插入”下“设计特征”下“螺纹”，在对话框中选择“详细”，把螺距改为1.5，用鼠标选中其中一个10的孔，单击应用，其余螺纹相同。4.1.1.2 固定支座UG造型1新建一个建模,文件名2.prt,单击确定； 2在草图中画出图4-2,单击“完成草图” ；3. 在工具栏中单击“拉伸”，拉伸出如图4-3的实体，壁厚10mm，高150mm；图4-2图4-34.在工具栏中用求和命令将图4-3实体求和； 5. 单击工具栏中基准平面，以80*150的面作为基准面，选中单击确定；图4-46.以基准平面画如图4-4所示草图；7. 在工具栏中单击“拉伸”，距离设为80，布尔运算设为求差，单击确定；8. 在工具中，单击“插入”下“设计特征”下“螺纹”，在对话框中选择“详细”，把螺距改为1.5，用鼠标选中4.5的孔，单击应用，对面孔相同；9. 在工具栏中单击插入关联复制实体特征圆形矩阵4.5孔的拉伸，确定数字：3 角度：120确定点和方向选37的草图，确定；10.螺纹同第9步。4.1.1.3 通盖的UG造型 1. 新建一个建模,文件名3.prt,单击确定；2. 在草图中画出图4-5,单击“完成草图” ；3. 在工具栏中单击“拉伸”，32、37拉伸11，单击应用，再以30、50向反方向年拉伸5，单击应用，在以5拉伸与30、50的拉伸实体求差，单击确定。 图 4-54.1.1.4 大带轮的UG造型 1. 新建一个建模,文件名4.prt,单击确定；2. 创建草图，画15、16的同心圆,约束圆心为坐标原点，单击“完成草图” ；3. 在工具栏中单击“拉伸”，选草图16，方向为Y轴正方向，在距离中输入0和72，单击应用；选草图15，方向为Y轴负方向，在距离中输入0和75，单击应用；选草图15，方向为Y轴正方向，在距离中输入72和92，单击确定；4.以拉伸92结束面为基准面创建草图，作12圆，约束与实体圆柱同圆心，单击完成草图，并向Y轴正方向拉伸50，并将所有实体求和；5.以YOZ平面向X轴正向偏移6，创建草图平面，画如图4-6所示草图，拉伸深度为3并与实体求差布尔运算；图4-66.给轴两头加螺纹， 在工具中，单击“插入”下“设计特征”下“螺纹”，在对话框中选择“详细”，把螺距改为1.5，选15一端，长度改为20，单击应用；选12一端，长度改为21，单击确定。4.1.1.5 小带轮轴的UG造型 1. 新建一个建模,文件名5.prt,单击确定；图4-72.以YOZ平面创建图4-7的草图，以Y轴为中心轴，用旋转命令旋转3600 ，生成实体；3.以带轮侧面为基准面，约束70、280与侧面同心的草图，分别拉伸除料值为0-10和20-30；图4-84.创建以0-10除料后的平面为基准平面的草图，画图4-8所示的草图，并与实体拉伸求差布尔运算；5.任选一个颈板，在上面画图4-9所示草图并拉伸除料，再创建螺纹（P=1.5），实体如图4-10所示。图4-9图4-104.1.1.6 小带轮的UG造型 图4-111. 新建一个建模,文件名6.prt,单击确定；2. .以YOZ平面创建图4-7的草图，以Y轴为中心轴，用旋转命令旋转3600 ，生成实体；3.以任一侧面创建如图4-12草图，并拉伸除料，实体如图4-13所示。图4-12图4-13 第六章 使用与维护第五章 装配与调试第六章 使用与维护1、每周检查限位装置是否完好、灵敏；2、每一个月向轴承和丝杠里加润滑油一次，在平时检查时发现润滑油缺少，应及时补充；3、每一个月检查螺栓连接、轴系间配合是否符合标准；4、5、6、7、8、9、10、第七章 展 望第七章 展 望当今社会,随着计算机的发展,机械行业向着柔性自动化的方向发展的趋势越来越明显,所以我设计的直插线路板EI型变压器线圈绕线机的完全手动装置,还是半自动装置,都不能实现无人工厂的标准。我设计的绕线机装置可以改装为多组同时生产，更进一步，更自动化，方案二中绕线机装置可以改进成完全机器人操作的柔性系统，人的作用是工厂的管理、维护，进料和运输产品。对于当今社会，柔性自动化工厂生产将是发展的必然，所以，企业家不能只看到眼前的投资，而要看向世界，看向未来，虽然前期投资很大，但是可以省下工人工资、生产效率也是纯人工操作的几倍甚至十几倍，回收周期短，生产规模可以迅速扩大，带来更大的价值！结 语 结 语变压器绕线机装置是变压器生产中的重要组成部分。本毕业设计根据企业的EI型变压器生产需要选取课题，真题真做，完成了设计到产品制作的全过程。所完成的具体工作如下：1、通过对变压器生产工艺的分析，指出了开发研究变压器绕线机的背景和意义，提出了该课题的研究目的和内容、思路和方法。2、根据用户使用要求，兼顾经济性、可靠性等要求，确定了新颖的总体设计方案。选定了一种以带传动实现传送，第二种以电气部分控制机械部分，实现速度可无级调节。这些构成了本毕业设计的主要创新点。3、对主要零件进行设计计算和验算，确定零件的结构尺寸。4、结构设计充分考虑设备使用条件，方案正确新颖，结构合理。文中对传送装置总体构成、技术设计、受力分析与计算、验算和试验作了详细的说明。5、分析主要零件的加工工艺，尤其是对主传动轴的工序尺寸进行了计算，采用了尺寸链计算方法，更进一步理解了机械设计与机械制造工艺的相互关系。6、说明了该装置试制过程中注意事项，包括主要零件加工过程中出现的问题；该装置的装配要求。7、参加样机试制和调试，编制了产品使用说明书。本设计的特色之处：1、装置设计机构简洁，轻便，经济。2、传送速度平稳，速度根据需要在范围内可调。3、从设计、制造到装配调试都进行了说明，结构完整清晰。本设计的不足之处：有些零部件设计过于保守，致使结构尺寸偏大，整体传送装置重量偏重，浪费了材料，增加了部分成本，今后设计应加以注意。设计后的收获和体会：1、学到了产品设计的方法。产品设计过程是创造性劳动的过程，产品的设计一般包括课题调研、拟定设计方案、总体设计、零部件设计、产品试制、改进设计和技术资料整理等过程。一个产品须经过多次改进，才能完善和成熟。2、提高了综合应用各门知识的能力。以前课程设计接触课程知识比较窄。这次毕业设计是设计一台完整的传送装置，并参与了加工、装配和调试。用到了机械制图、金属材料热处理、力学、机械设计、机械制造工艺和电气方面的知识，综合能力大为提高。3、巩固了计算机绘图能力。以前用CAD绘图，仅仅是知道主要指令的操作，通过这次绘图大量的图样，更加熟悉了机械制图中常用指令的操作方法，用简便快速方法画出完整正确的零件图样。4、提高了收集资料和查阅手册的能力。收集资料是做毕业设计的前期准备工作，资料是否全面、可靠，关系到整个毕业设计的质量，只有广泛收集有用的资料才能设计出比较好产品。查阅手册是设计过程中随时要做的事情。5、明确了设计必须与生产实际相结合，产品才有生命力。因此在设计过程中，一定要下企业调研，要虚心听取老师和工程技术人员的意见，不断改进设计，完善设计。6、培养了严谨的科学作风。科学研究来不得半点虚假，在设计过程中每一个结构、零件、材料、尺寸、公差都反映在图纸上，每一个错误都会造成经济损失，因此，在设计过程中必须要有高度的责任心，严肃认真的工作态度。总之，对我们高职学生来说，经历了这次毕业设计，为今后从事生产第一线的技术改造工作、技术管理工作将有非常大的帮助。参考文献参 考 文 献1 朱江，张金亮.人体测量用温度计.大众标准化J.1999（1）：422 周宏雷,李光玲等，体温表自动分类分拣随行夹具P，中国，发明专利，ZL 2007 1 0135105.8, 2009.9.2 3 周宏雷,李光玲等，体温表自动分类分拣装置P，中国，发明专利，ZL 2007 1 0135103.9, 2009.9.24 成大先.机械设计手册M.北京：