三孔承压螺母自动上下料装置设计（含全套CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：1025144
类型：共享资源
大小：17.60MB
格式：RAR
上传时间：2017-02-16
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
三孔承压
螺母
自动
上下
装置
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
任务 16212 月 15 号 疑问求证： 疑问 1：客户提供的零件图与工序图尺寸不一致，这影响导轨的设计，请确认下 外形是不是 121X 99计轨道的时候用到的是下料的尺寸 133X 49 22 代表什么意思。圆钢不就可以用一个直径 X 长度代替不就行了，怎么还有一个 22，求解？ 疑问 2： 客户要求出总装配图和机械部分装配图各一张，请问二者的区别？是不是可以理解总装配要画上车床卡盘 +刀架 +尾座，那些关联的东西。数控机床的型号是否要假定？ 机械部分装配图单纯一个送料那机构（客户截图）， 需要一张控制电路图吗， 形图需要吗？ 论文的一个重点，还是附带一下介绍，比重多大？ 3、 任务 16212 月 15 号 疑问求证： 疑问 1：客户提供的零件图与工序图尺寸不一致，这影响导轨的设计，请确认下 外形是不是 121X 99计轨道的时候用到的是下料的尺寸 133X 49 22 代表什么意思。圆钢不就可以用一个直径 X 长度代替不就行了，怎么还有一个 22，求解？ 答：用 121 99 45 这个尺寸就行 。 疑问 2： 客户要求出总装配图和机械部分装配图各一张，请问二者的区别？是不是可以理解总装配要画上车床卡盘 +刀架 +尾座，那些关联的东西。数控机床的型号是否要假定？ 机械部分装配图单纯一个送料那机构（客户截图）， 需要一张控制电路图吗， 形图需要吗？ 论文的一个重点，还是附带一下介绍，比重多大？ 答：总装图就加上上面 画上车床卡盘 +刀架 +尾座，那些关联的东西。简单画出就好。 机床型号假定为常见数车就行。 机械部分就是上下料机构 ， 需要能实现运作就行， 是重点，只是附带介绍，主要重点是机械设计部分。机械设计的图纸是主要的。 数控车床三孔承压螺母自动上下料装置，简易设计如图所示1. 采用气缸推送，实现自动上下料，具体结构可参考附带视频与产品方案。附带加工零件尺寸。 2. 自动上料装置仅仅负责工序二即可。 3. 气缸向左推动送料机构 , 推送到液压夹头 ,同时 尾座顶 往前顶出 ,将工件推送到液压夹头 ,液压夹头动装夹工件 ,实现自动下料 . 此部分简单的 制电路即可完成。同样可参考视频。 1、 说明书按上一年毕业设计要求来写。 2、 各个公式注明参考文献，最后把参考文献也发给我一份（只发有电子版的）。 最后出图总装图一张，机械部分装配图一张， 制电路装配图一张，还有各个非标准件零件图若干，加一起 3 张 两万字以上说明书一份 查重 20% 数控车床三孔承压螺母自动上下料装置，简易设计如图所示1. 采用气缸推送，实现自动上下料，具体结构可参考附带视频与产品方案。附带加工零件尺寸。 2. 自动上料装置仅仅负责工序二即可。 3. 气缸向左推动送料机构 , 推送到液压夹头 ,同时 尾座顶 往前顶出 ,将工件推送到液压夹头 ,液压夹头动装夹工件 ,实现自动下料 . 此部分简单的 制电路即可完成。同样可参考视频。 1、 说明书按上一年毕业设计要求来写。 2、 各个公式注明参考文献，最后把参考文献也发给我一份（只发有电子版的）。 最后出图总装图一张，机械部分装配图一张， 制电路装配图一张，还有各个非标准件零件图若干，加一起 3 张 两万字以上说明书一份 查重 20% 三孔承压螺母机加工方案评审 提 纲 项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划 项目背景 由于铁路市场的回暖， 2013年产量相对 2012年有所回升，且有赶超 2011年之势，且 倍 左右。 2013年生产情况分析 需求及缺货统计 库存现状 需求 （计划 +安全库存需求） 缺货量 00 16000 15600 00 5500 5200 在机加工车间，低回缩承压螺母产能难以应对持续增长的需求量。 对现状进行改善，提升机加工车间螺母产能 项目指标 2013产量需求表 图号 需求量 节拍需求 /S 20000 103 改进要求： 每个三孔承压螺母机加工节拍达到103S/个 ,才能满足需求量 !. 提 纲 项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划 7 粗车 铣六角 调质 酸洗 车牙 探伤、发蓝 现状分析 工艺流程图： 机加工工序： 粗车 、 铣六角 、 通过改善这两个个环节，从而提升机加工车间的产能 . 第一道工序粗车加工是将螺母的外圆还有两个端面 以及内孔进行初步的车削 . 加工后模型 工位问题找出 工位内工件流转浪费 搬运次数多，停留时间长，在制品数量大。 一个工位 搬运 6次以上，频繁弯腰及转身，劳动强度大。 工件摆放高，易倒塌造成员工伤害。 分为两次加工 ，来料需完成两次加工才能继续下一步加工。 工作节拍 产生价值； 人劳动强度大 . 33s/件，不满足需求。 通过节拍表看出，问题在于工人上下料时间过多。 改进目标： 工位问题改善 数车工位改善 数车 数车 数车 数车 由原来的一人操作 1台设备减少为一人操作两台设备，减少人员投入， 和铣工序连接起来，缩短了工序间的流转距离。提高了流转效率，同时也减少了斗子的投入。 工位问题改善 粗车工位 装夹改善 改 善 前 改 善 后 改善目标 提高加工效率。 使用液压卡盘进行装夹，操作者只需进行上下料及清理铁屑及进行质量检验。 自动上下料装置方案 简单布局图如下所示 : 尾座顶示意图 推送工件 尾座顶出 气缸选择 自动上下料装置方案 如图 :工件由导轨从上至下滚入送料机构 ,某一个工件滚到送料机构时 , 气缸向左推动送料机构 , 推送到液压夹头 ,同时 尾座顶往前顶出 ,将工件推送到液压夹头 ,液压夹头动装夹工件 ,实现自动下料 . 工件推送行程 20计时间 4S; 一次放料 4个，放料预 计时间 2S； 上下料总共预计 6S; 推送装置 导轨 工件 支撑架 气缸 方案 加工节拍 明显看出： S,达到改进目的 : 人劳动强度降低 3s/件，满足改进要求。 方案 报价 选用气动滑台气缸400元 /件 尾座顶标准件 300/件 总预算 :工位两台机床预计共用 1400元 . 方案 1方案 2优缺点比较 造价 /后期维护 寿命 精度 能耗 工作时间 方案 气缸推动 造价便宜，动力源为空气，日后维护费用低 气动马达是靠高压气体做驱动所以长时间高频率的操作不会发烫，寿命长久 机械制动， 且气源压力的变化会影响起子的扭力稳定，所以误大些 采用压缩气体作动源，空气管路部置合理，相对更加节能环保。 只需要6s 方案 十字滑台 电动工具在 3个月到 6个月要更换碳刷，另电动的耗材较多，电源线，碳刷，轴承等，日后维护成较高 电动马达在运转中会产生电火 花，所以长时间高频率的操作起子容易发烫。 电动起子采用电子制动所以精度更高 相对气动能耗高 需要 23s 通过对比：优先选用方案 作为改进方案。 提 纲 项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划 2 项目组成员 二 吴万谦 下步工作计划 对方案 1气缸推动进行设计计算。 谢 谢！ 广西科技大学 结束语 三孔承压螺母数车机加工项目评审 纲 项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划 项目背景 由于铁路市场的回暖， 2013年产量相对 2012年有所回升，且有赶超 2011年之势，且 倍 左右。 生产情况分析 需求及缺货统计 库存现状 需求 （计划 +安全库存需求） 缺货量 00 16000 15600 00 5500 5200 在机加工车间，低回缩承压螺母产能难以应对持续增长的需求量。 对现状进行改善，提升机加工车间螺母产能 提 纲 项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划 工位问题找出 工位内工件流转浪费 搬运次数多，停留时间长，在制品数量大。 一个工位 搬运 6次以上，频繁弯腰及转身，劳动强度大。 工件摆放高，易倒塌造成员工伤害。 分为两次加工 ，来料需完成两次加工才能继续下一步加工。 工作节拍 产生价值； 身，劳动强度大，时间浪费多； 通过节拍表看出，问题在于工人上下料时间过多。 改进目标：缩短上下料的时间！ 工位问题改善 数车工位改善 数车 数车 数车 数车 由原来的一人操作 1台设备减少为一人操作两台设备，减少人员投入， 和铣工序连接起来，缩短了工序间的流转距离。提高了流转效率，同时也减少了斗子的投入。 自动上下料装置 粗车上增设自动上下料装置 . 增设送料轨，减少工人上下料的时间，工件 滚动到夹头旁边，通过十字滑台连接的气动 手指夹取工件，转送到夹头处，通过液压自 动装夹。实现自动上下料。 送料导轨示意图： 提 纲 项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划 下步工作计划 对十字滑台进行设计。 任务 16212 月 15 号 疑问求证： 疑问 1：客户提供的零件图与工序图尺寸不一致，这影响导轨的设计，请确认下 外形是不是 121X 99计轨道的时候用到的是下料的尺寸 133X 49 22 代表什么意思。圆钢不就可以用一个直径 X 长度代替不就行了，怎么还有一个 22，求解？ 疑问 2： 客户要求出总装配图和机械部分装配图各一张，请问二者的区别？是不是可以理解总装配要画上车床卡盘 +刀架 +尾座，那些关联的东西。数控机床的型号是否要假定？ 机械部分装配图单纯一个送料那机构（客户截图）， 需要一张控制电路图吗， 形图需要吗？ 论文的一个重点，还是附带一下介绍，比重多大？ 3、 解决金属切削问题的智能专家系统的开发 乌鲁达大学 ， 机械工程系， 尔萨，土耳其 于 2004 年 9 月 8 日收稿， 于 2005 年 1 月 31 日 接受 2005 年 3 月 21 日可在线 摘 要 在金属切削 方面 ，这些问题需要有良好的分析，以便遇到任何意外的结果之前， 可以 采取 有效的 防范措施。这一 过程 在实现 产品 质量稳定和控制生产总成本 方面起很 重要的 作用。但是，需要 一个 拥有 在 金属切削 方面有大量 经验 和知识的 专家是一项艰巨的任务 。 在本 文 ， 智能专家系统 （ 查 并解决了 在金属切削领域遇 到的三个主要问题 ： 车削，铣削和 钻孔。许多 金属切削 方面的问题都被考虑在内，如在 车削 过程中的工件 内部插入转折点 ， 铝 件 车削 ， 沟 槽车削， 螺纹车削 等工序 ; 在 铣削 方面 面铣，方肩铣，端铣，多用途铣和侧铣 等工序；在 和钻 孔 作业，使用 固定 或可转位钻头钻 孔等。以 给出建议的切削参数 而且能及时 更新 在切削 问题， 产生 原因和补救措施等方面的 数据库， 因此 系统能够处理 的问题数量在 增加。 关键词 ： 金属切削问题 专家系统 具磨损 1、引言 现代制造业的目标是，在组织设施能够进行有效控制，以便能以在较短 生产周期内以较低的生产价格制造出高质量的产品 。为了实现能以较低的价格获得更优质的产品，制造部门格关注采用更好的刀具和高精密的机械等 1。然而，在大多数情况下对于生产要求这是不够的。专业的工作选择正确的工具是重要的，但是为了更高效的制造，刀具磨损也应考虑在内。在文献中，许多出版物上对于不同材料制造的刀具的磨损的确做了很多研究 2。 金属切削是切削碎片的形成过程。虽然切削过程是把金属切削成所规定的形状和大小，但这必须通过定义切削碎片工作来完成。切削碎片的形成意味着一个新的金属界面不断形成并沿刀具材料承受着 非常高的压力和温度 3。所产生的区域成为发生金属扩散和化学反应的理想场所。所有刀具在加工过程中不断变得破旧，并继续这样工作直到它们报废。刀具磨损是不可避免的，如果能了解刀具磨损的时间，程度，类型时，刀具磨损就不再是一个消极的进程。 在不同的金属切削过程中存在着几种不同的磨损机理，相近 不同类型的问题由于这些机制作用的结果而联系交织在一起。如果这些问题能够得到很好的分析，我们就有可 能找到其中每一种问题的正确的解决方案。 在分析金属切削问题时这个问题应当明确界定，而且其可能的原因也应该得到确认。找一个拥有知识 和大量金属切削经验的专家是一项艰巨的任务。今天在金属切削领域，关于解决切削碎片问题的专业设施主要由切削刀具生产企业提供。由于在这一领域工作的人是有限的，因此并不总是能够找到真正需要的专家。在现有专家聘用费用昂贵而且人员稀缺的领域中专家系统一直特别受欢迎。对于解决金属切削问题专家系统将是非常有益的。 2、专家系统在协助发展制造工艺上的应用 基于知识的系统或专家系统是一个体现狭窄领域的知识并解决该领域相关问题的计算机程序。专家系统通常包括两个主要内容，知识基础和推理机制（图 1）。 基础知识包含一个可以表述 为由 则、事实说明、框架、对象、程序和案件组合而成的知识领域。推理机制，是专家系统操纵存储的知识并对遇到的生产问题提出解决方案的一个组成部分 4。 一个人类专家利用知识和推理最终得出的结论，专家系统也是如此。推理在专家系统试图模仿结合人类专家的知识的过程中进行。因此，专家系统的结构或架构有些类似于人类专家的执行情况。因此，专家系统可以比喻成专家。 一个比较明显的问题是规则的收集。人类专家聘用费用高昂，而且并不想要坐下来写关于他们是怎样得出他们结论的那些大量的规则。更重要的一点，他们可 能也无法做到。虽然他们通常会遵循逻辑的路径来得到他们的结论，但是把那些规则放入一套标准之中实际上是非常困难的，并且也许是不可能的。 对于许多人类专家下面这种情况是很可能的。虽然他们开始时有着自己的专业规则，但是在工作中通过自己的工作经验知识来开展自己的工作，并且通过直觉得出正确的解决方案。它们可能都跟随逻辑路径，但是在沿着这逻辑的路径上，他们精神上已经 跳过许多步骤。专家系统不能做到这一点，它需要很清楚的知道各种规则。 专家系统的一个很突出的好处是能够广泛把知识分发给每一个专家，或者可以同时汇总的几个远远相隔 的几个专家的知识。当偶尔的执行任务时专家系统特别有用，而专家每次执行任务时则需要重新学习工作程序。 专家系统是用来规范操作的。如果你有三个机器操作员（或工程师）来执行相同的任务，但是每个人都会做的不同。而专家系统则每次都可以用同样的方式来工作。 这些系统可用于培训员工，指导他们，或进行实际执行如计算任务。专家系统的另一个用途是作为专家辅助您的工作。他们将使您能更准确，更一致，更快，从而为专家能更创意的完成任务而节省了时间。当处理乏味、重复的任务时这是特别有用的。 因此，一旦领域知识被专家系统提取，建设此系统 的过程比较简单。能被发展的专家系统的易用性，导致了刀具广泛应用。在工程，可以找到在各种任务上的应用，包括选料，机械零件，刀具，设备和工艺，信号解释，状态监测，故障诊断，机器和过程控制，机械设计，工艺规划，生产调度和系统配置。最近专家系统所执行的一些具体任务的例子如下： (1)确定和规划离岸结构重要组成部分的检查时间表 5; (2)在设计和评价能源热电厂方面培训技术人员 6; (3)配置输纸机构 7; (4)在有限元分析锻造变形时自动重新啮合 8; (5)存储，检索和修改平面连杆机构设计 9; (6)应用于发动机油产品的添加剂配方设计 10; (7)选择刀具和切削参数 11 有几个潜在的研究领域肯定了专家系统在制造业方面价值 14， 15 et 16在其文章中讨论了关于加工操作规划的系统框架。在此框架中从电子刀具目录和网络环境下的加工实例数据库中提取和组织的加工技术诀窍了发挥了主要作用。在有参考的情况下可以构成加工数据，这些加工数据来自翻查的刀具目录，相关的国际标准，参考教材和手册。 在一般车削和铣削时， 11在专家系统的应用对于解决制造工程师目前所面临的 et 17开发了一种优化棱镜组件加工业务的专家系统。他们描述了一种新的 码方案用于代表待加工得棱镜组件表面。 18在可以作为霍隆的 5 轴曲面加工过程中提出了一个用来选择刀尺寸和工具方向的算法。铣削表面分为三个阶段，即粗加工，半粗加工和精加工。该算法在曲率分析的基础上选择最佳的刀具并且在立方（凹 面上自主的计划刀具路径。本文的主要目 的是建立这种涵盖了主要的金属切削问题的系统，并帮助那些参与金属切削工作的人们提高产品质量。 3、专家系统在解决金属切削问题上的应用 决金属切削问题时应考虑的因素 在金属切削过程中大部分问题是磨损的结果。所有刀具在加工过程中不断变得破旧，并继续这样工作直到它们报废。刀具磨损是不可避免的，如果能了解刀具磨损的时间，程度，类型时，刀具磨损就不再是一个消极的进程。因此，如果对刀具磨损所导致的问题以及其他不利于机械加工业务的有害因素进行了分析，我们就有可能找到其中个个问题的正确解决方案。这将减少 非生产性故障的检查时间，因此，减少了加工时间、非生产性停工时间、加工费用并且提高生产效率。在解决金属切削加工问题时所使用的专家系统的结构图如图 1。通过软件需要考虑的输入列于图 2。 特点 该软件已开发利用 视化编程语言。而建立一个咨询系统的主要困难在获取和研究在解决方案中使用的要素。根据目前在解决金属切削问题上的设计，一旦选中操作类型，对于每个类型的操作的四个主要阶段已经确定： (1)切削数据的建议。 (2)问题的定义。 (3)切割数据评价。 (4)问题的汇总 。 削数据的建议 在加工过程中刀具的正确选择是实现最大的生产力的关键。但是，虽然工具是正确的，如果加工条件不符合标准，特别是在切削参数一般稳定，问题将会出现而且刀具的最佳寿命将无法达成。切削参数不正确，刀柄、夹紧的振动和缺乏刚性这些都是金属切削的主要问题。 除了解决问题该软件对每个操作类型（业务类型如前所述）、每个材料组 (, M ), 每个应用类型（粗，中，完成）、每加工条件类型（好，一般，困难）提供切削数据的建议并且显示如图 4 的可用插入列表。在这里不是为了找到应用 程序的最合适的插入点但是监测金属切削中使用的插入的初始值和切削参数的工作范围（即切削速度，进给量和切削深度）。在这个阶段决定的合适的等级与所选操作，材料组，应用程序等有关。此外，个个材料组的材料清单能够清楚的看到。 推荐切削参数值取自 0，其他厂商的刀具切削参数可作为建议的值。切削数据显示值是在一定的材料硬度和一定的刀具寿命下得到的。对于任何工件材料跟指定的值相比具有不同的硬度值而且如果刀具寿命超过 15 分钟，提供的切削数据应乘以修正系数（见表 1）。 析金属切削问题 目前有在金属切削过程中存在多种不同 /类似的问题。表面上看这些问题有些是相同的，但是很难相区分开来。问题类型的分类已经形成评估加工操作的重要基础，它通过获取刀具等级以及适合切削类型材料类型的正确的加工条件而优化了生产力。正确的工具，良好的出发切削数据，专家的支持下，自己的经验，工件的材料和优质的设备条件是加工成功的重要因素。对各种工具制造商问题清单的聚合进行归类形成了可由软件使用的 用户分析金属切削问题时要么在一个或两个阶段之一：从菜单中直截了当的挑选出定义的问题或者首先检查金 属切削过程中使用的切削数据，之后访问定义的问题。问题定义模块显示问题的清单，包括其可能的原因及补救措施。一旦选定一个问题（例如，后刀面磨损的转折点或在钻深孔是的转头的跳动），一张图片，清楚的提供了问题的界 定和其可能原因的列表。因此一旦选择了可能的原因就确定了相应的补救措施。更多与该问题有关的信息通过点击 “？”获得（图 5）。 削数据评估 在金属切削过程中，大部分的问题是切削数据不合适应用程序的结果。因此，在这些问题直接列出之前，用户被建议检查操作，应用程序和加工条件的切削参数以确定是否切削速度，进给量和切削深度是否与事先插入的长度，厚度和圆角半径相符。切削数据模块检查在运行中的切削参数是否与插入的相符而且这项工作基本上是与理想的切削数据值进行比较，理想的切削数据值是目录值和校正因子的乘积。如果不相符（这意味着切削参数的值不在范围内），用户应修正切削参数。在铣削和钻孔只有切削速度和进给速度值被考虑，在钻孔时钻头直径和钻头中心或周边的等级被考虑在内（图 6）。在图中对中型钢（ L 代表轻型， M 代表中型， H 代表中型铣削操作）面铣的切削参数被评估，由于使用价值远低于由给定硬度和刀具寿命计算的理想值， 则就会显示警告。 一旦切削数据被审查（和纠正），下一个步骤就是访问这个问题的定义模块。由于切削数据被修正，原因列表和补救措施将会不同而且“切削速度过高”或者“进给量太低” 将不会是有关问题产生的根源。 该软件能够在各种业务类型中分析超过 100 多种问题，并对近 200 个问题原因提供补救措施（ 340 补救措施）。他系统中包含的知识有两个主要来源：从事金属切削领域的专家或者来自于技术文件，目录和各种刀具生产公司的手册 21， 22， 23， 24和 25。 题编辑 系统中包含的 知识有两个主要来源：从事金属切削领域的专家或者来自于技术文件，目录和各种刀具生产公司的手册。一个专家系统的成功之处隐藏在像人类专家一样的扩展结构当中。人类专家遇到每一次新的解决方案时都增加了他的知识并且在未来分析时能再利用这些知识。因此， 一个可扩展增长的数据库结构，它能处理每天越来越多的问题。 由于系统有单独的和模块化的知识基础，只要进入到数据库编辑获得知识文件就可以很容易的更新系统。系统包含的信息越多，它能够处理的金属切削方面的问题就越多。 知识库是系统的核心，因此，负责生产、添加、删 除或修改是那些少数人的任务。因此，用户需要知道密码才能进入的知识库。问题编辑允许和问题，原因和补救措施相关的问题，图片和资料档案添加到知识库。此外，还有可能增加新的问题原因或原本已存在知识库中的问题原因的新的补救办法（图 7）。 该系统是多语言，因此它能够处理无论是土耳其文还是英文的金属切削的问题。一旦确定语言被确定，所有程序菜单和问题，原因及补救措施清单都用所选择的语言显示出来。 4、结论 本文介绍了一种为解决各种加工操作任务 中 金属切削问题的专家系统 。 由于在 许多文献中没有很多关 于 此主题 的 工作 也 因为这种类型 的系统可以实现多 种 金属切削业的要求 ， 这里所描述的工作可以 认为是 一件有益的工作 。 在制造业，特别是在小型或中型加工车间 ，切削数据是不正确 是 问题的主要原因。工具一般 以 较低的切削数据运行 来使他们在频繁的启动中能维持较长的寿命。 这就显然是 低效率的利用 金属切削时间。由于系统提供 的便利 之一 便是 评估的切削参数 ， 这将帮助用户 为应用程序 选择合适的速度，进给量 或切削深度。如果切削数据是正确的 而且 金属切削问题 也得到 解决 ， 由于发生故障 而引起 的停顿将缩短，良好的利用发电能力 的目的将可以达到而且 金属 得 切削时间 将会有所减少 。 这 就 意味着生产 成本 将会下 降很多 。 该系统开发 也为了培训从事 金属切削业 的人。 这些照片和有关问题的资料 将会 帮助用户更多 的 认识了解他们。这些图片和信息 收集于应用于 工业 的 各种手册和 研究报告 。 参考文献 1 1994. 2 , , of 004； 25： 5251. 3 P A, A 26(6). 4 O. . An 005； 21（ 2）： 835 X, . A , A, W, in X (), 1994. p. 1818. 6 L, K, a , A. of of on 996. p. 5300. 7 Y, H. of to a of on 996. p. 4956. 8 , , ,. , An to in 6 (1997), 8792. 9 . . A to 1 (1997), 107119. 10 Z ,to 1 (1997), 167172. 11 of an in a J 3 (2001), 306311. 12 V. of 8 (2002), 112. 13 V. A, J 990 (1999), 310317. 14 of 9 (1990). 15 1988). 16 An of J 07 (2000), 160166. 17 .A of by a J 3 (1997), 163168. 18 of (1999) (2). 19 62000. 20 72002. 21 2001. 22 29: 0221996. 23 1993. 24 103 1994. 25 1995. *,to be in to of is to 2is of as a of If +90 224 4428176; +90 K. 1 +90 224 4428176; +90 224 7 (2006) - 211 2005 in to at a To a to be in by 1. is in of is be is a is at to to be by a is at 3. it an of to do so to of is a in in of it is a an a of in In a in is A of as in in or in of of is 005 In do on in of of a 004;6059, 005034& it be to to of a in be be is a an a of in in in by of in is it is to an he/is in in an be an is of to to a of as to to to be a to a F . be is o in a of do 212a to do to K. 7 (2006) 102710342. or to An a an 1). be as 212is of an to to 4.A at so an in an in or of a is an an 1. of is of a or to of in a is to it is to or it do it be to a as a is as to to be is to in an of is be to a of of In be a of of of by of an 5; in of 6; 7; a of 8; 9; 0; or 1113to in 14,15et 16 in in in On of be is of K. 7 (2006) 10271034 10292. of 1 on in is of by AD NC et 17 an to a T to be of 18 an as a is in to on of is to of in to A in of in to do so of is K. 7 (2006) 102710343. a if of is if as as it be to of of of of in is 1. by A in a in in is if up to as be of in of a of of ,M ), of of of 4). it is to of in it is to K. 7 (2006) 10271034 1031in of of is of is 4. to of 20, be as as a 5 be by )20 +40 +60 +80 +1001 0 45 K. 7 (2006) 10275. 19B 040 80 80 60 10 15 20of In of to be of to an to of of of is to BS or by or by in to to a is in or in a a of a is is by ? (5)of of to of if in in is 6. a K. 7 (2006) 10271034 1033of of If is no of in is to In in of 6). In of L M H is a 7. to is be of is of 00of in of to 00 340 in in of or of 2125in in of or of of an is in he to in an to a it is to it in is of of a to or to to to to of to be to it is to to or to in 7)is it is is in an of in in of in as a of In in or of at fre 大学本科毕业论文（设计） 1 宁学 毕业 设计 (论文 ) 三孔承压螺母自动上下料装置设计 分 院： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 年 月 大学本科毕业论文（设计） 2 摘 要 本文介绍的 三孔承压螺母自动上下料装置设计 由 气缸推动机构 送料 、精确定位，微动开关将位置信号传给 置信号由接近开关反馈给 过 气缸 控制工件的行程 ，从而实现 上下料装置 精确运动的功能。本课题拟开发的 上下料装置 可在空动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。 本文在纵观了近年来 自动上下料装置 发展状况的基础上，结合 自动上下料装置 方面的设计，对机 自动上下料装置 技术进行了系统的分析，提出了用驱动和 制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。 对自动上下料装置 的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。 通过以上部分的工作，得出了经济型、实用型、高可靠型 自动上下料装置 的设计方案，对其他经济型 制系统的设计也有一定的借鉴价值。 关键词 : 自动上下料装置 ， 交流电机 ,可编程控制器（ 自动化控制 。 大学本科毕业论文（设计） 3 by to LC of a so as to to be by in in at to on in of LC of of On of of of of AC AC 大学本科毕业论文（设计） 4 目 录 摘 要 . 2 . 3 目 录 . 4 第一章 绪论 . 6 研究的目的及意义 . 9 自动上下料装置在国内外现状和发展趋势 . 9 主要研究的内容 . 10 解决的关键问题 . 10 第二章 总体方案设计 . 11 自动上下料装置工程概述 . 11 业自动上下料装置总体设计方案论述 . 12 自动上下料装置机械传动原理 . 13 动上下料装置总体方案设计 . 13 章小结 . 15 第 3章 三孔承压螺母自动上下料装置结构设计 . 16 . 16 作原理介绍 . 17 . 17 序原理 . 17 . 18 . 18 动气缸的轨道及输料槽设计 . 19 . 20 第 4章 送料气缸选型 . 21 . 21 缸的确定 . 21 缸缸径的计算 . 21 大学本科毕业论文（设计） 5 的确定 . 22 体长度的确定 . 22 . 22 塞杆强度和气缸稳定性计算 . 23 . 25 筒的加工要求 . 27 . 27 缸筒端部）法兰连接螺栓的强度计算 . 28 . 30 . 32 料气缸型号确定 . 33 向装置 . 33 衡装置 . 34 第五章 . 36 控制系统的组成结构 . 36 控制系统的性能要求 . 36 传感器的选择 . 37 位置检测装置 . 37 传感器 . 37 动系统的分析与选择 . 38 动上下料装置驱动系统的控制设计 . 39 件选取及工作原理 . 39 气源装置 . 40 缸输出直线往复式 . 40 控制系统 选型及控制原理 . 40 . 40 . 42 制原理图的介绍说明 . 42 总结与展望 . 44 大学本科毕业论文（设计） 6 参考文献 . 45 致谢 . 47 大学本科毕业论文（设计） 7 大学本科毕业论文（设计） 8 大学本科毕业论文（设计） 9 第一章 绪论 研究的目的及意义 自动上下料装置 作为前沿的产品应自动化设备更新时的需要，可以大量代替单调往复或高精度需求的工作， 在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。可以搬运货物、分拣物品、代替 人的繁重劳动。能在 高温、腐蚀及有毒气体等环境下 操作以保护人身安全，可以实现生产的机械化和自动化可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。 工业 自动上下料装置 是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业 自动上下料装置 是提 高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。 本课题试图开发 动上下料装置 的控制，并借助必要的精密传感器，使其能够对不同颜色的物料按预先设定的程序进行分拣，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中小批量自动化生产，广泛应用于柔性生产线。采用 一种预先设定的程序进行的自动化装置，可部分代替人工在高温和危险的作业区 进行单调持久的作业，并且在产品变化或临时需要对 自动上下料装置 进行新的分配任务时，可以允许方便的改动或重新设计其新部件，而对于位置改变时，只要重新编程，并能很快地投产，降低安装和转换工作的费用。 主要包括执行系统、驱动系统和控制系统的设计。 自动上下料装置 在国内外现状和发展趋势 目前，国际上的 自动上下料装置 公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、 下、 二越、川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的 典的 大利的 及奥地利的工 自动上下料装置 延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作；代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。 自动上下料装置 最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通 大学本科毕业论文（设计） 10 用机械制造及金属加工等工业。工业 自动上下料装置 与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统 (计算机集成制造系统，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高， 自动上下料装置 的应用领域日益扩大。 主要研究的内容 随着 自动上下料装置 技术的飞速发展和 自动上下料装置 应用领域的不断深化，不仅要求其控制可靠性强、使用灵活性高和操作灵活性好，还要其成本低、可开发经济性强。本论文主要研究 自动上下料装置 以下几个方面的内容： 要求独立完成工业 自动上下料装置 制系统设计。 位置可用不接触式或接触式行程开关， 自动上下料装置 与夹紧都用气缸传力，气阀可以选中间位停止的，虽然较贵， 装有挡板使定位精确。 解决的关键问题 1 自动上下料装置的控制系统 2 元件的匹配 规则和知识的获取及其表达形式。 3 传感器的类型选择。 大学本科毕业论文（设计） 11 第 二 章 总体方案设计 自动上下料装置 工程概述 自动上下料装置 工程是一门跨学科的综合性技术，它涉及到力学、机构学、机械设计、气动液压技术、传感技术、计算机技术和自动控制技术等学科领域。人们将已有学科分支中的知识有效地组合起来用以解决综合性的工程问题的技术称之为 “ 系统工程学 ” 。以 自动上下料装置 设计为例，系统工程学认为，应当将其作为一个系统来研究、开发和运用，从 自动上下料装置 的整体出发来研究其系统内部各组成部分之间的有机联系 和系统外部环境的相互关系的一种综合性的设计方法。 从系统功能的观点来看，将一部复杂的机器看成是一个系统，它由若干个子系统按一定规律有机地联系在一起，是一个不可分的整体。如果将系统拆开、则将失去作为一个整体的特定功能。因此，在设计一部较复杂的机器时，从机器系统的概念出发，这个系统应具有如下特性： （ 1） 整体性 由若干个不同性能的子系统构成的一个总的机械系统应具有作为一个整体的特定功能。 （ 2） 相关性 系统内各子系统之间有机联系、有机作用，具有某种相互关联的特性。 （ 3） 目的性 每个系统都应有明确的目的和 功能，系统的结构、系统内各子系统的组合方式决定于系统的目的和功能。 （ 4） 环境适应性 任何一个系统都存在于一定的环境中，必须能适应外部环境的变化。 因此，在进行 自动上下料装置 设计时，不仅要重视组成 自动上下料装置 系统的各个部件、零件的设计，更应该按照系统工程学的观点，根据 自动上下料装置 的功能要求，将组成自动上下料装置 系统的各个子系统部件、零件合理地组合，设计出性能优良适于工作需要的 自动上下料装置 产品。在比较复杂的工业 自动上下料装置 系统中大致包括如下 :操作机，它是完成 自动上下料装置 工作任务的主体，包括机座、手 臂、手腕、末端执行器和机构等。驱动系统，它包括作为动力源的驱动器，驱动单元，伺服驱动系统由各种传动零、部件组成的传动系统。控制系统，它主要包括具有运算、存储功能的电子控制装置（计算机或其他可编程编辑控制装置），人 机接口装置（键盘、示教盒等），各种传感器的信息放大、传输和处理装置，传感器、离线编程、设备的输入 /输出通讯接口，内部和外部传感器以及其他通用或专用的外围设备。 大学本科毕业论文（设计） 12 工业 自动上下料装置 的特点在于它在功能上的通用性和重新调整的柔性，因而工业 自动上下料装置 能有效地应用于柔性制造系统中来完成传送零件或材料， 进行装配或其他操作。在柔性制造系统中，基本工艺设备（如数控机床、锻压、焊接、装配等生产设备）、辅助生产设备、控制装置和工业 自动上下料装置 等一起形成了各种不同形式地工业 自动上下料装置 技术综合体地工业 自动上下料装置 系统。在其他非制造业地生产部门，如建筑、采矿、交通运输等生产领域引用 自动上下料装置 系统亦是如此。 业 自动上下料装置 总体设计方案 论述 （一） 确定负载 目前，国内外使用的工业 自动上下料装置 中，负载能力的范围很大，最小的额定负载在 5大可达 9000N。负载大小的确定主要是考虑沿 自动上下料装置 各运 动方向作用于机械接口处的力和扭矩。其中应包括 自动上下料装置 末端执行器的重量、抓取工件或作业对象的重量和规定速度和加速度条件下，产生的惯性力等。由本次设计给的设计参数可初估本次设计属于小负载。 （二） 驱动方式 由于伺服电机具有控制性能好，控制灵活性强，可实现速度、位置的精确控制，对环境没有影响，体积小，效率高，适用于运动控制要求严格的中、小型 自动上下料装置等特点，故本次设计采用了伺服电机驱动 （三）传动系统设计 自动上下料装置 传动装置中应尽可能做到结构紧凑、重量轻、转动惯量和体积小，在传动链中要考虑采用消除间隙措施 ，以提高 自动上下料装置 的运动和位置控制精度。在 自动上下料装置 中常采用的机械传动机构有齿轮传动、蜗杆传动、滚珠丝杠传动、同步齿形带传动、链传动、行星齿轮传动、谐波齿轮传动和钢带传动等，由于齿轮传动具有效率高，传动比准确，结构紧凑、工作可靠、使用寿命长等优点，且大学学习掌握的比较扎实，故本次设计选用齿轮传动。 （四）工作范围 工业 自动上下料装置 的工作范围是根据工业 自动上下料装置 作业过程中操作范围和运动轨迹来确定，用工作空间来表示的。工作空间的形状和尺寸则影响 自动上下料装置的机械结构坐标形式、自由度数和操作机各手 臂关节轴线的长度和各关节轴转角的大小 大学本科毕业论文（设计） 13 及变动范围的选择 （五） 运动速度 自动上下料装置 操作机手臂的各个动作的最大行程确定后，按照循环时间安排确定每个动作的时间，就能进一步确定各动作的运动速度，用 m/ ） /s 表示，各动作的时间分配要考虑多方面的因素，例如总的循环时间的长短，各动作之间顺序是依序进行还是同时进行等。应试做各动作时间的分配方案表，进行比较，分配动作时间除考虑工艺动作的要求外，还应考虑惯性和行程的大小，驱动和控制方式、定位方式和精度等要求。 自动上下料装置 机械传动原理 本课题设计的是 一种小经济型装配 自动上下料装置 。该 自动上下料装置 为多关节型，具有六个自由度。采用伺服电机驱动，因此控制简单，编程操作方便。机身采用薄壁整体铸件，这样可以使结构轻巧，使用灵活。内部铸件既作为内部齿轮安装壳体与轴的支撑座，又作为承力骨架，这样不仅节省材料，减少加工量，又使整体减少质量 5。 动上下料装置 总体 方案 设计 工业 自动上下料装置 的结构形式主要有直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构，关节型结构四种。各结构形式及其相应的特点，分别介绍如下 3。 (1) 直角坐标 自动上下料装置 结构 直角坐标 自 动上下料装置 的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的但是，这种直角坐标 自动上下料装置 的运动空间相对 自动上下料装置 的结构尺寸来讲，是比较小的。因此，为了实现一定的运动空间，直角坐标 自动上下料装置 的结构尺寸要比其他类型的 自动上下料装置 的结构尺寸大得多。 直角坐标 自动上下料装置 的工作空间为一空间长方体。直角坐标 自动上下料装置 主要用于装配作业及搬运作业，直角坐标 自动上下料装置 有悬臂式，龙门式，天车式三种结构。 (2) 圆柱坐标 自动上下料装置 结构 圆柱坐标 自动上下料装置 的空间运动是用一个回转运动及两个直线运动来实 现的，这种 自动上下料装置 构造比较简单，精度还可以，常用于搬运作业。其工作空间是一个 大学本科毕业论文（设计） 14 圆柱状的空间。 (3) 球坐标 自动上下料装置 结构 球坐标 自动上下料装置 的空间运动是由两个回转运动和一个直线运动来实现的 (4) 关节型 自动上下料装置 结构 关节型 自动上下料装置 的空间运动是由三个回转运动实现的，如图 2-1(d)。关节型自动上下料装置 动作灵活，结构紧凑，占地面积小。相对 自动上下料装置 本体尺寸，其工作空间比较大。此种 自动上下料装置 在工业中应用十分广泛，如焊接、喷漆、搬运、装配等作业，都广泛采用这种类型的 自动上下料装置 。 具体到本设计，因为设计要求搬运的加工工件的质量达 5时考虑到数控机床布局的具体形式及对 自动上下料装置 的具体要求，考虑在满足系统工艺要求的前提下，尽量简化结构，以减小成本、提高可靠度。该 自动上下料装置 手臂运动范围大 ,且有较高的定位准确度 。 大学本科毕业论文（设计） 15 如图 :工件由导轨从上至下滚入送料机构 ,某一个工件滚到送料机构时 , 气缸向左推动送 料机构 ,推送到液压夹头 ,同时尾座顶往前顶出 ,将工件推送到液压夹头 ,液压夹头动装夹工件 ,实现自动下料 . 章小结 本章主要完成对 自动上下料装置 整体方案的一个分析和设计 ,通过多种方案的选择来确定最终要确定的方案 . 确定了 自动上下料装置 的总体设计 方案 后，就要针对 自动上下料装置 的各个部分进行详细设计。 大学本科毕业论文（设计） 16 第 3 章 三孔承压螺母自动上下料装置 结构设计 料机构的任务基本组成及设计要求 供料机构的任务是把待加工的物品（工件）从存料器（料箱）中分离出来，按照自动机的加工要求 ，定量、定 时、定向地送到加工位置。 供料机构主要由四大部分（机构、装置）组成。 (1) 定时装置 定时装置主要是按照自动机生产节拍，使供料机构定时工作，准时供料。在定 时装置设计中，主要解决工件送料与自动机加工节奏协调一致问题。一般由供料机构与相关的其它机构之间的运动链来保证，所以供料机构的运动循环必须与自动机工作循环相协调。也可以采用独立驱动的供料机构，例如电磁振动供料器、供送料机械手，但要由控制系统或设计诸如闸门等隔离装置，使供料机构停止或送料。 (2) 定量装置 定量装置是根据自动机加工工艺的要求，在每一个工作 循环送出规定数量的工 件。定量可以分为量（如重量、体积）和数（如件、个），例如酒类、洗衣粉等物料主要是定量，螺钉、香皂、 工件 等主要是定数，成卷的塑料带、薄铁皮、细钢棒等物料则是定长度。设计时根据供送物料的形、性态等来确定。定量装置往往需要隔离装置、计数机构等来配合。 （ 3）定向装置 保证工件按照工艺加工的方位要求送出。定向送料在单件物品加工中是一个关 键问题。定向机构一般与纠正、剔除机构等配合工作。 （ 4）其它装置 例如，定位装置、隔离装置、卷料的矫直机构、带状料的纠偏调位机构不符合要求工件的剔除机构、缺料 检测机构、计数机构等等。 定位在自动机设计中也是一个比较重要的问题，送料不到位或有偏差都会影响自动机的正常工作。在设计中，可把定位装置归到工艺执行机构中，也可归到供料机构中。 任何供料机构必须具有定时定量装置，而定向和定量装置，而定向和其他装置可根据工件及加工要求设置。 大学本科毕业论文（设计） 17 供料机构是自动机、自动线中的主要工作机构之一，其性能优劣及自动化程度直接影响到自动机的生产率、加工质量及其劳动条件。因此，对供料机构有如下的一些要求： 1） 根据自动机的生产节拍及工位位置，快速、准确、可靠地将工件送到位； 2） 供料过程平稳、无冲击， 不能损伤工件； 3） 适应性强，调整方便； 4） 结构简单，工作可靠。 作原理 介绍 振动盘是一种自动组装机械的辅助设备，能把各种产品有序排出来，它可以配合自动组装设备一起将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品。 自动送料振动盘是一种自动定向排序的送料设备 ,是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序 ,有个脉冲电磁铁，可以使料斗垂直方向振动，由于弹簧片的倾斜，使料斗绕其垂直轴做扭摆振动。 振动盘的工作原理： 振动盘料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其 垂直轴做扭摆振动。料斗内零件，由于受到这种振动，而沿螺旋轨道上升，直到送到出料口。 其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序。 振动盘的应用行业： 振动盘广泛应用于电子、五金、塑胶、医药、食品、玩具、文具、日常用品的制造等各个行业，是解决工业 自动化设备 供料的必须设备。振动盘除满足产品的定向排序外还可用于分选、检测、计数包装等，是一种现代化 高科技产品。 械结构的设计 序 原理 待测 工件 由振动盘自动排序进料，排好顺序的 工件 由进料气缸控制，待 时进料气缸的活塞杆推动待测 工件 到达 过，如果 工件 不合格，由出料气缸 1的活塞杆将 工件 内圈推到废品箱里，此时挡板 工件 被推出，弹簧复位，挡板 果 工件 合格，由拨料气缸带动滑动气缸的拨杆使 工件运动到 时进料气缸动作，推动第二个待测 工件 到达 大学本科毕业论文（设计） 18 总体布局示意图如图 9所示： 图 意图 1 轨道材料的选择 轨道材料应选择耐磨性较高的材料。一般导轨选择 一种经济耐磨的材料。 2 轨道的基本尺寸 大学本科毕业论文（设计） 19 图 道结构 动 气缸的轨道及输料槽设计 由于拨杆要从轨道上缩回 ,并随着 推动 气缸在两个区间移动 ,所以 推动 气缸整体上要能够随着 推动 气缸而滑动。 大学本科毕业论文（设计） 20 滑动气缸的轨道材料选择 平面结构图 如图 所示： 图 动 气缸轨道 输料槽结构简图： 章小结 本章主要对 工件 自选机构进行深入的结构设计，以一种常见的 工件 为例子来进行详细的结构设计分析与 计算 。 大学本科毕业论文（设计） 21 第 4 章 送料气缸选型 对气动送料机构的基本要求是能快速、准确地拾 就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。设计气动机械手的原则是 :充分分析作业对象 (工件 )的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件 ;明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求 ;尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和 专用性，并能实现柔性转换和编程控制 图 2是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备，动作强度大和操作单调频繁的生产场合。它可用于操作环境恶劣的场合。 料机构的要求 为使和被夹持工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选择相应的形状。例如圆柱形工件采用带“ V”形面的手指，以便自动定心。 除受到被夹持工件的反作用力外，还受到在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响 ，要求有足够的强度和刚度以防折断或弯曲变形，当应尽量使结构简单紧凑，自重轻，并使的中心在回转轴线上，以使扭转力矩最小为佳。 根据工作需要，通过比较，由于工件为圆柱形，故形状设计成 缸的 确定 缸 缸径的计算 内径 D 可按下列公式初步计算： 气缸 的负载为推力 366014 4 1 5 1 01 0 1 0 4 9 . 30 . 7 3 . 1 4 0 . 8 1 2FD m 式（ 3 式中 01F 气缸 实际使用推力 15000（ N）； 大学本科毕业论文（设计） 22 气缸 的负载效率，一般取 07； 气缸 的总效率，一般取 =07 09；计算 = p 气缸 的供油压力，一般为系统压力（ 本次设计中 气缸 已知系统压力 p =7 根据式（ 3到内径： D =缸筒内径系列 /B/T 2348以取为 50 活塞杆外径 d ： 表 3塞杆直径系列 活塞杆 直径系列 / 23484、 5、 6、 8、 10、 12、 16、 18、 20、 22、 25、 28、 32、 36、 40、 45、50、 56、 63、 70、 80、 90、 100、 110、 125、 140、 160、 180、 200、220、 250、 280、 320、 360 所以取 d=45 活塞宽度 B 的确定 活塞的宽度 B 一般取 B =（ D 即 B =（ 50=（ 30 B =35 缸体长度的确定 气缸 缸体内部的长度应等于活塞的行程与活塞宽度的和。缸体外部尺寸还要考虑到两端端盖的 厚度，一般 气缸 缸体的长度不应大于缸体内径 D 的 20。 即：缸体内部长度 233 缸筒壁厚的计算 在中、低压系统中， 气缸 的壁厚基本上由结构和工艺上的要求确定，壁厚通常都能满足强度要求，一般不需要计算。但是，当 气缸 的工作压力较高和缸筒内径较大时，必须进行强度校核。 当 时，称为薄壁缸筒，按材料力学薄壁圆筒公式计算，计算公式为 大学本科毕业论文（设计） 23 式（ 3 式中，缸筒内最高压力； 缸筒材料的许用压力。 = /b n, b为材料的抗拉强度， n 为安全系数，当 时，一般取 5n 。 当 0 0 时 ,按式（ 3算 m a x m a 3 3 (该设计采用无缝钢管 ) 式（ 3 根据缸径查手册预取 =30 此时 300 . 0 8 0 . 1 0 7 0 . 3280D 最高允许压力一般是额定压力的 ，根据给定参数 7P ，所以： =100 110无缝钢管），取 =100其壁厚按公式（ 3算为 m a x m a . 5 5 0 5 . 62 . 3 3 2 . 3 1 0 0 - 3 1 8pD 满足要求，就取壁厚为 6 塞杆强度和 气缸 稳定性计算 活塞杆的直径 d 按下式进行校核 4 式中， F 为活塞杆上的作用力； 为活塞杆材料的许用应力， = /b n ,n 一般取 364 1 5 1 04 5 2 83 . 1 4 5 9 8 1 0 / 1 . 4d m m m m 大学本科毕业论文（设计） 24 满足要求 定性计算 活塞杆受轴向压缩负载时，它所承受的力 F 不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载免发生纵向弯曲，破坏 气 缸 的正常工作。面形状、直径和长度以及 气缸 的安装方式等因素有关。若活塞杆的长径比 / 10且杆件承受压负载时，则必须进行 气缸 稳定性校核。活塞杆稳定性的校核依下式进行 中，般取4。 kl r m i时 22JF l 杆的细长比 /kl r m i时 21 ( )式中， l 为安装长度，其值与安装方式有关，见表 1； m 为柔性系数，其值见表 3i 为由 气缸 支撑方式决定的末端系数，其值见表 1； E 为活塞杆 材料的弹性模量，对钢取 211 /1006.2 ；为活塞杆横截面惯性矩； A 为活塞杆横截面积； f 为由材料强度决定的实验值， 为系数，具体数值见表 3 表 3缸 支承方式和末端系数 i 的值 支承方式 支承说明 末端系数i 大学本科毕业论文（设计） 25 一端自由一端固定 1/4两端铰接 1 一端铰接一端固定 2 两端固定 4 表 3-3 f 、 、 m 的值 材料 28 /10 m 铸铁 时 ,缸已经足够
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号