冲床冲压的自动送料装置设计（全套含CAD图纸）
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U s e r M i c r o s o f t 爅 3$ 3 % $ n 我的总结： 1、根据任务书要求设计 100T 冲床自动送料装置。 2、说明书要求：撰写符合设计任务书的说明书，字数不低于 10000字。说明书中包含冲床冲压的自动送料装置控制电路设计，最好有纸体现 ；（不含外文文献等过程性材料字数） 2、图纸要求： 3 张 图纸量，包含 100T 冲床自动送料装置的总体设计的装配图 (张，其他主要机构零、部件图共计 2张 图纸量。 3、交货时间， 2013 年 1 月 1 日前完成均可。 客户自己提的要求： 1、 论文说明书 先开始前面设计自动送料装置的时候，我 的指导老师要求 有方案论证 ： 就是自动送料装置自己设计了一个，再找一个别的自动送料装置，两个经过计算什么的一对比，显示出前一个的自动送料装置的好处 优点 ， 所以才选第一个自动送料装置， 再接下去计算。 一般放在论文的第二章左右。 2、 冲床冲压 加工零件 根据你自己 定，不要太简单和复杂， 尽量选常用的零件吧。 这样我答辩起来也说的清楚，老师一看就知道什么零件。 3、 设计的冲床冲压的自动送料装置适合用于 100T 冲床使用 。 4、 工作任务与工作量要求：原则上查阅文献资料不少于 12 篇，其中外文 资料不少于 2 篇；文献综述不少于 3000 字；文献翻译不少于 3000 字；毕业论文 1 篇不少于 10000 字，（同时提交有关图纸和附件），提交相关图纸、实验报告、调研报告、译文等其它形式的成果。毕业设计（论文）撰写规范及有关要求，册。 5、 亲， 其他的请根据任务书来，辛苦了，谢谢！ 附表 4： 毕业设 计 （论文 ） 任务书 所在学院 专业 机械设计制造及其自动化 班级 学生姓名 学号 指导教师 题 目 冲床冲压的自动送料装置 设计 一、 毕业设计（论文）工作内容与基本要求： （目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等） （一） 、毕业设计 的工作内容和 目标： 此次毕业设计 的主要内容是 收集整理冲床冲压的自动送料装置 的 毕业 设计资料， 完成 冲床冲压的自动送料装置 的总体 和主要零件的设计 计算，并上交 冲床冲压的自动送料装置 的设计图纸和设计说明论 文。 其中有 根据广泛收集整理的毕业设计资料拟稿文献综述； 拟定本毕业设计的开题报告；完成 冲床冲压的自动送料装置 的总体结构设计和设计装配图绘制； 冲床冲压的自动送料装置 的主要零件结构设计和对应零件图绘制； 冲床冲压的自动送料装置 的控制系统设计及控制系统中的元器件型号规格的确定；编写 冲床冲压的自动送料装置 的设计计算论文。 通过本次毕业设计 初步掌握机电产品的开发和典型机电产品设计的基本方法，工作程序和设计步骤，能综合运用所学专业知识解决工程实际问题，具备一定的新产品开发和产品设计的能力。 （二） 、 原始数据及设计技术要求： 设 计的 冲床冲压的自动送料装置 适合用于 00T 冲床使用， 100T 冲床的详细资料和参数请自行查阅其相关材料获得； 设计的 冲床冲压的自动送料装置 能方便地安装普通冲压机床上与之配套 ； 所设计的 冲床冲压的自动送料装置 实现冲压生产自动化，并运行灵活方便。 （三） 、参考资料（文献）： 1、 锻压设备 结构组成方面书籍和文献。 2、 冲压自动送料机械 方面的书籍和文献。 3、机械设计手册。 4、机电一体化设计手册。 5、自动控制与电气控制方面书籍与文献。 6、机械设计方面的书籍与文献。 二、毕业论文进 度计划 ： 1、 收集毕业设计资料 ，并篡写文献综述 ； 2、 英文资料翻译 ； 3、 拟写开题报告 ； 4、 设计 冲床冲压的自动送料装置 方案，并绘制方案草图 ； 5、对 冲床冲压的自动送料装置的方案进行方案论证 ； 6、进行冲床冲压的自动送料装置 的总体设计，并绘制总装配图； 7、 进行 冲床冲压的自动送料装置 机械结构设计 计算； 8、 冲床冲压的自动送料装置 控制电路设计 ； 9、编写冲床冲压的自动送料装置 毕业论文 8、 准备答辨，并制 作 答辩用 毕业设计（论文）时间 ： 年 月 日至 年 月 日 计 划 答 辩 时 间： 年 月 日 三、专业（教研室）审批意见： 审批人（ 签字）： 工作 任务与工作量要求： 原则上 查阅 文献资料不少于 12 篇，其中外文资料不少于 2 篇； 文献综述不少于 3000字；文献翻译不少于 3000字 ； 毕业论文 1 篇不少于 10000字， （ 同时 提交有关图纸和附件） ， 提交相关图纸、实验报告、调研报告、译文等其它形式的成果。毕 业设计（论文） 撰写规范及有关要求，册。 备注： 学生一人一题，指导教师对每一名学生下达一份毕业设计（论文）任务书。 外文翻译资料 1 机电一体化技术及其应用研究 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。 数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 能化 即要求机电产品有一定的智能 ,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在 控机床上增加人机对话功能，设置智能 I/O 接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而 有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化 方向发展。 性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在外文翻译资料 2 色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(称 指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制 电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自 1986 年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针， 1988 年美国加州大学 校研制出第一个微电机以来，国内外在艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种 件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程 中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 色化 技术的发展给人们的生活 带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数外文翻译资料 3 据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 能化控制技术 (由于钢铁具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经等，智能控制技术广泛于钢铁的产品设计、生产、控制、设备与产品质量 诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢 连铸 轧钢综合调度系统、冷连轧等。 布式控制系统 ( 分布式控制系统采用一台中央机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。 有特 点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。 监视集中控制分散，故障面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 放式控制系统 (开放控制系统 (计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家 产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 算机集成制造系统 (钢铁企业的 将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控外文翻译资料 4 制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应钢铁生产的要求。 未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在 20 世纪 80 年代已广泛实现 。 场总线技术 ( 现场总线技术 ( 连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如 4 20 C 直 流传输 )就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去 66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化 现场就地控制站等的发展。 流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于 交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 外文资料翻译 1 n is on of of of a of a of of as NC of as of a of it is to in NC / O of as of up a As of of a is a If is to of 文资料翻译 2 as in we As of of is of to AN a to a as of so in be of of be no 1.5 of is to of is in to it so on of or a to as is of 1.6 is a in to to be by is of or 986 1988 at at of as . 外文资料翻译 3 a of of of in at In to of a be to of at be to 1.8 to as As on be to a of of in s in at of of in of is of In of be in of is to of is at of of 2 in of in In of at of as by of a 文资料翻译 4 in in in As a of it is to in as a of a be or to on of be of be as a of be is of is to a of Is of 外文资料翻译 5 is of by a of in be of so to to to is be to of to of of of of of is of of of In to of is to to of of in 980s is in of in to 0 C 外文资料翻译 6 it in in on be 6% or to of CS of as C in a of C C to of in C C of to AC C or be to or AC in of as a to 宁学 毕业设计 (论文 ) 冲床冲压的自动送料装置设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 1 摘 要 本次毕业设计是关于 冲床冲压的自动送料装置设计 的设计。首先对 输送机作了简单的概述；接着分析了 输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。在 冲床冲压的自动送料装置设计 的设计、制造以及应用方面 ,目前我国与国外先进水 平相比仍有较大差距 ,国内在设计制造 冲床冲压的自动送料装置设计 过程中存在着很多不足。 关键词 ： 冲床冲压的自动送料装置设计 ， 传动装置 ， 连杆，减速器 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 2 目 录 摘 要 . 1 目 录 . 2 第 1 章 绪论 . 1 床冲压的自动送料装置设计的发展史 . 1 床冲压的自动送料装置设计的用途 . 1 床冲压的自动送料装置设计的优越性 . 1 床冲压的自动送料装置设计的特点 . 1 床冲压的自动送料装置设计与其他工件输送机的比较 . 2 第 2 章 自动送料装置总体方案 . 3 题设计方案 . 3 案一 . 3 案二 . 3 案三 . 4 案四 . 4 第 3 章 连杆机构 运动学分析 . 5 规型的几何关系分析 . 5 点的位移 . 7 点的速度 . 8 点的加速度 . 9 点运动学参数计算分析 . 9 杆的设计 . 12 材 . 13 核 . 13 第 4 章 电动机选择、传动系统运动和动力参数计算 . 15 动机的选择 . 15 动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 . 16 动参数和动力参数计算 . 16 3 第 5 章 传动零件的设计计算 . 18 带传动设计 . 18 开线斜齿圆柱齿轮设计 . 22 速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 . 28 齿轮设计参数表 . 33 第 6 章 轴的设计计算 . 33 轴的结构设计 . 33 的结构设计 . 36 轴的结构设计 . 38 核轴的强度 . 40 第 7 章 轴承的选择和校核 . 44 轴轴承的选择 . 44 据滚动轴承型号，查出 . 44 核轴轴承是否满足工作要求 . 44 第 8 章 键联接的选择和校核 . 46 轴大齿轮键的 选择 . 46 轴大齿轮键的校核 . 46 第 9 章 键联接的选择和校核 . 47 第 10 章 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 . 47 动零件的润滑 . 47 轮传动润滑 . 47 动轴承的润滑 . 47 速器密封 . 47 外伸端密封 . 47 承靠箱体内侧的密封 . 47 体结合面的密封 . 47 第 11 章 减速器箱体设计及附件的选择和说明 . 48 第 12 章 自动送料装置控制电路设计 . 53 总结与展望 . 55 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 4 参考文献 . 56 结束语 . 57 致谢 . 58 5 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 6 7 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 8 9 1 第 1 章 绪论 进入 21 世纪，我国 工件 工业快速发展， 深加工产业规模也在飞速 扩大 ,现有 工件机械设备 生产能力小 ,不能满足大型 加工厂 的 生成 要求。因此 ,改进和扩大现有 工件机械设备 是完全必要的。 冲床冲压的自动送料装置设计 作为工件加工的基础设备， 在我国矿广泛应用几十年。生产实践证明 ,该设备对品种、粒度、外在水份等适应性强 ,与其他给料设备相比 ,具有运行安全可靠、性能稳定、噪音低、维护工作量少等优点 ,仍不失推广使用的价 值。 床冲压的自动送料装置设计 的发展史 运输机设 备是矿生产系统的主要设备之一 ,给设备的可靠性 ,特别是关键咽喉部位给设备的可靠性 ,直接影响整个生产系统的正常运行。目前 ,我国矿使用的给设备主要是 冲床冲压的自动送料装置设计 和电振 工件 输送机。 冲床冲压的自动送料装置设计 最早研制于 20 世纪 60 年代初 ,70 年代 ,在基础上 ,更换了驱动装置 ,改为系列 ,并一直沿用至今。国外 工件 输送机发展状况也与国内大相径庭 ,并没有更高的技术含量 ,但价格却是国内同类产品的 4 5 倍。 自 20 世纪 60 年代定型后 ,我国各大矿使用的 工件 输送机主要是 K 系列的 冲床冲压的自动送料装置设计 。 床冲压的自动送料装置设计 的用途 最通用的 冲床冲压的自动送料装置设计 为 K 型，一般用于或其他磨琢性小、黏性小的松散粒状物料的给料。 冲床冲压的自动送料装置设计 适用于矿井和选厂，将碳经仓均匀地装载到输送机或其它筛选、贮存装置上。 床冲压的自动送料装置设计 的 优越性 床冲压的自动送料装置设计 的特点 (1) 结构简单 ,维修量小 在 冲床冲压的自动送料装置设计 中 ,电动机和减速器均采用标准件 ,其余大部分是焊接件 ,易损部件少 ,用在矿恶劣条件下 ,其适用性深受使用单位的好评。 (2) 性能稳定 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 2 冲床冲压的自动送料装置设计 对的牌号 ,粒度组成 ,水分、物理性质等要求不严 ,当来料不均匀 ,水分不稳定且夹有大块、橡胶带、木头及钢丝等时 ,仍能正常工作。 (3) 噪音低 冲床冲压的自动送料装置设计 是非振动式给料设备 ,其噪音发生源只有电动机和减速器 ,而这两个的噪音都很低。尤其在井下或仓等封闭型场所 ,噪音无法扩散 ,这一点是电动给料机所无法达到的。 (4) 安装方便、高度小 冲床冲压的自动送料装置设计 一般安装在仓仓口 ,不需另外配制仓口闸门溜槽及电动机支座 ,安装可一步到位 ,调整工作量小 ,而电动 工件 输送机由于不能直接承受仓压 ,需要另外安放仓口过渡溜槽 ,相比之下 ,冲床冲压的自动送料装置设计 占有高度小 ,节省了建筑面积和投资。 床冲压的自动送料装置设计 与 其他 工件输送机的比较 往复式与振动式 工件 输送机两种给料方式不同点是给料频率和幅值以及运动轨迹不同。在使用过程中，由于振动式给料机给料频率高，噪声也大；由于它是靠高频振动给料，其振动和频率受物料密度及比重影响较大，所以，给料量不稳定，给料量的调整也比较困难；由于是靠振动给料，给料机必须起振并稳定在一定的频率和振幅下，但振 动参数对底板受力状态很敏感，故底板不能承受较大的仓压，需增加仓下给料槽的长度，结果是增加了料仓的整体高度，使工程投资加大；由于给料高度加大，无法用于替换目前大量使用的 冲床冲压的自动送料装置设计 。 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 3 第 2 章 自动送料装置 总体方案 题设计方案 设计方案： 离气缸和定位夹紧气缸 实现物料的运送和分离 4、采用电机带动减速器，然后带动连杆机构实现往复运动 案一 采用双作用缸实现物料的分离 功能和定位夹紧功能 气动 送料机由两个基本应用模块组成：物料分离模块及传送模块。物料分离模块由两个双作用气缸组成，分别实现物料的分离功能和定位夹紧功能。 为保证真空系统的气流通畅，以提高真空发生器的真空度，回路 4中的真空控制回路不安装节流阀。同时，回路 4中的所有连接气管应尽可能的短， 以减小空气流通阻力，提高真空度。 采用气缸的优点： 减少了物料的运送步骤，缩短了加工时间，操作简单。 缺点： 对物料的放置有很高的精度要求，造价高昂，一般的小型企业不采用 案二 利用机械手进行送料 机械手是以小车形式 通过钢绳同滑块联接起来， 由冲床滑块上升运动牵引小车作前进的水平运动完成送料，由通过钢绳连接的重物使小车作复位运动。 由小车机械手将工件送至冲床下进行冲孔，提高了生产效率，保证了质量，改善了劳动强度，确保了人生安全。 采用机械手送料的优点： 送料与冲床节拍相同，可以连续生产。 缺点： 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 4 首先由于整个过程均由机械手实现，所以对机械手的要求度很高，其次，如果工件大小不一要经常更换。 案三 采用伺服电机控制工作台进行送料 由单片机产生驱动脉冲信号，步进电机的驱动器收到驱动脉冲信号后，步进电机将会按照设定的 方向转动一个固定的角度，将电脉冲转化成交位移。电机的转速由脉冲信号频率来控制决定，再由电机控制工作台进行送料冲压。 优点： 1、可以连续生产，并且能实现一人控制几台机器 2、可靠性高，由于送料机构外部由步进电机控制，所以每次的行程都是固定值。 3、 低功耗，低电压。在许多没有电力供应的应用场合，较低的功耗和工作电压是生产便捷化的必要条件。 4、维护方便，经济实用。 冲床冲压的自动送料装置设计 结构是由电动机、减速器、联轴器、 H 形架、连杆、底板 (给料槽 )、传动平台、漏斗闸门、托辊等组成。 案 四 采用电机 带动减速器，然后带动连杆机构实现往复运动 传动原理：当电动机开动后，经弹性联轴器、减速器、曲柄连 杆 机构拖动倾斜的底板在 托 辊上作直线往复运动，当底板正行时 ,将仓和槽形机体内的带到机体前端 ;底板逆行时 ,槽形机体内的被机体后部的斜板挡住 ,底板与之间产生相对滑动 ,机体前端的自行落下。将均匀地卸到运输机械或其它筛选设备上。该机设有带漏斗、带调节阀门和不带漏斗、不带调节阀门两种形式。 综合以上的比较，选择方案 4来设计 冲压自动送 料 机构。 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 5 第 3 章 连杆机构 运动学分析 运动分析的主要任务是：求出驴头悬点的位 移、速度和加速度随时间变化的规律，以便为载荷分析和扭矩计算提供运动学数据。在曲柄角速度等于常数的情况下，问题也就归结为求解悬点位移速度和加速度随曲柄转角的变化规律。 规型的几何关系分析 图 2常规型 运动简图 基本参数及意义表示如下： A 前臂长度 ， C 后臂长度 ， P 连杆长度 ， R 曲柄半径 ， I 支承中心到减速器输出轴中心的水平距离 ， H 支承中心到底座底部的高度 ， G 减速器输出轴到底座底部 的高度 ， 曲柄回转中心至中心轴承的垂直距离， C 与 K 的夹角 ； S 抽油机的冲程； n 抽油机的冲次； P 额定悬点载荷； K 极距，即支承中心到减速器输出轴中心的距离 ， 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 6 J 曲柄销中心到支承中心之间的距离 , 曲柄转角，以曲柄半径 R 处于 12 点钟位置作为零度，沿曲柄旋转方向度量 ； 零度线与 K 的夹角，由零度线到 K 沿曲柄旋转方向度量 ； C 与 P 的夹角，称传动角 ； x C 与 J 的夹角 ； K 与 J 的夹角 ； k K 与 R 的夹角 ； P 与 R 的夹角 。 由图可知 ： ar c （ 2 式中正负号取决于曲柄旋转方向，曲柄旋转方向的判断为：面向抽油机，井口在右侧，顺时针旋转为 “ +” ，逆时针旋转为 “ -” 。 k （ 2 c （ 2 a r c c o （ 2 a r c c o （ 2 s cs （ 2 （ 2 a r c c o （ 2 a r c c o （ 2 k （ 2 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 7 在有 “ ” 式中， “ +” 用于曲柄顺时针旋转， “ -” 用于曲柄逆时针旋转。 点的位移 根据以上几何关系分析结果，对 常规 的运动学特性进行分析，推导相应公式，得到悬点位移、速度、加速度。 本文以常规型抽油机 例进行研究， 并 对此抽油机的运动学关系 进行计算编程，画出相应的曲线 图 。 0 1 2 3 4 5 600 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 6曲柄转角 r a d / 悬点 位移 曲线图 以悬点处于最低位置（下死点）为计算位移的起点。摆动的 角位移为 ，最大角位移为根据抽油机四杆结构的几何关系： b （ 2 t 2 悬点位移 （ 2 悬点最大位移 S （ 2 在抽油机的设计和使用中，常用的是 S 与 比值 ， 称为位置因素 ， 表示为： bm 2 显然， 10 当悬点位于下死点时， 0；悬点位于上死点时 ， 1。 其悬点位移的计算结果详见表 2得到位移图像如 图 2 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 8 点的速度 图 2速度分析示意图 0 1 2 3 4 5 6- 0 . 5- 0 . 4- 0 . 3- 0 . 2- 0 . 100 . 10 . 20 . 30 . 40 . 5曲柄转角 r a d / 悬点速 度曲线 如图 2示，后臂 C 和曲柄半径 R 均为绕定点转动，连杆 P 做平面运动。利 用速度投影定理 ， 忽略连杆 P 变形的影响 ， 连杆两端点（ d 和 b）的速度在连杆轴线上的投影相等。 d、 b 两点分别 1O 和 O 转动，dv、 和 C，将dv、杆轴线投影有 ： 2co s 2co s d （ 2 则 db 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 9 （ 2 因为 ， ，悬点速度为 （ 2 式中 为曲柄旋转的角速度，其余参数同 前。 其悬点速度的计算结果详见表 3得到 速度 图像如 图 3 点的加速度 0 1 2 3 4 5 6- 0 . 3- 0 . 2- 0 . 100 . 10 . 20 . 30 . 4曲柄转角 r a d / 点加速度曲线 悬点速度对时间的一次导数即为悬点加速度。对于后置型，悬点加速度 公式 为： R s i ns i ns i nc o ss i nc o ss i n 22 （ 2 其悬点加速度的计算结果详见表 2得到 加速度 图像如 图 2 点运动学参数计算分析 表 2示了曲柄转角变化 5 时，悬点位移、速度、加速度随其变化的数值，表 2 2曲柄转角变化与悬点位移、速度、加速度之间的关系曲线图，图 2业设计（论文） 10 如下所示。 表 3悬点参数计算数值表 角度 )( 位移 S )m( 速度 v )s/m( 加速度 a )s/m( 2 0 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 00 05 10 15 20 25 30 35 40 45 床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 11 150 55 60 65 70 75 80 85 90 95 00 05 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 00 05 10 15 床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 12 320 25 30 35 40 45 50 55 60 1 2 3 4 5 6- 0 . 4- 0 . 200 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 6曲柄转角 r a d / m / m / s 2图 3悬点位移、速度、加速度曲线 从 表 3图 3知 ， 悬点速度最大值为 s/v ， 悬点加速度最大值2s/a 。 杆的设计 因为抽油机连杆较长，且受压，所以对其进行静强度和稳定性校核。最大连杆力对连杆进行强度校核或稳定校核的依据 。 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 13 材 根据连杆受力状态及结构尺寸特点，选其材料为 45 号钢制成的无缝钢管，查机械工程材料实用手册其基本参数为： 外径 D=80厚 t=10位长度理论重量为 m/抗拉强度b ，屈服点 s 。 核 （ 1）连杆静强度校核 抽油机连杆质量较轻，其运动产生的惯性力及惯性力矩较小。如果忽略连杆运动所产生的惯性力矩，则可认为连杆为二力杆，连杆力为 ： 游P (s （ 5 式中： P 为抽油机悬点载荷； B 为抽油机结构不平衡重 ； 游 对不同曲柄转角下的 行计算，求出 最大值 则连杆的最大应力 强度条件为 2 m （ 5 式中： 连杆的横截面面积， 2 为连杆材料的许用应力， s 为连杆材料的屈服极限， n 为安全系数， n= 在 中，通过估算得： 且 23 ，代入公式（ 5 2 2 5172 m 故静强度满足要求。 （ 2）连杆稳定校核 受压连杆可按两端铰支处理。 1m （ 5 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 14 当长细比 90， 141 （ 5 当 90 时， 221 1 （ 5 式中： l 为连杆长度， m ； i 为连杆惯性半径， m ；对于管状截面， 42； D 是外径， t 为臂厚；由于 D=80 t=10 4 2 8 1 62 1122 21 Mp 1 17m a x 故连杆稳定性满足要求。 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 15 第 4 章 电动机选择 、 传动系统运动和动力参数计算 动机的选择 按工作要求和条件 ,选用 （ 1）工作机卷筒上所需功率 w = 000 =4200*000=2)电动机所需的输出功率 为了计算电动机的所需 的输出 功率 要确定从电动机到工作机之间的总功率 总 。设 1、 2、 3、 4、 5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为 7级）、滚动轴承、 作机的效率，由 2表 1 1 = 2 = 3 = 4 = 5 = 传动装置的总效率为 总=12233 4 5= x x x x 总P 由 2表 13普通 i 带 =2 4 圆柱齿轮传动 i 齿 =3 5 则传动装置总传动比的合理范围为 i 总 =i 带 i 齿 1 i 齿 2 i 总 =（ 2 4）（ 3 5）（ 3 5） =（ 18 100） 电动机转速的可选范围为 nd=i 总 18 100）D 18 100） r/ 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 1 . 2 / m i n 5 4 . 6 0 / m i vn r 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 16 根据电动机所需功率和同步转速 ， 查 2表 12符合这一范围的常用同步加速有1500 1000 选用同步转速为 :1500 r/定电动机型号为 :动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 总i=式中 1440 r/r/ i 总 =i 带 i 齿 1 i 齿 2 分配原则： （ 1） i 带 i 齿 （ 2） i 带 =2 4 i 齿 =3 5 i 齿 1=（ i 齿 2 根据 2表 2= ，则减速器的总传动比为 i =级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为 = 速级的传动比 = i/ =动参数和动力参数计算 r/n = = 1440/2.6 r/r/n = n / = r/r/n = n / i 齿 2 = r/冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 17 W P = = W= = P 2 3 = W=W P = P 2 3 = W=W 9550Pd/ T = 9550P /n = T = 9550P /n = T = 9550P /n = 表 1 传动装置各轴运动参数和动力参数表 项目 轴号 功率 转速 转矩 传动比 0 轴 440 轴 轴 轴 床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 18 第 5 章 传动零件的设计计算 带传动设计 项目 计算（或选择）依据 计算过程 单位 计算（或确定）结果 (1) 确定计算功率 d 查 1表 8 K (2) 选择带的型号 查 1图 81.74400 选用 A 型带 (3) 选择小带轮 直径1dd 查 1 表 8 8-8 14) 确定大带轮直径2i 1 表 8236 236 (5) 验算传动比误差 i % (6) 验算带速 v 100060 11 d9 0 1 4 4 0 6 . 7 86 0 1 0 0 0v =7) 初定中心距0a)()210dd 0a =()(90+236)=52 360 (8) 初算带长0L)(222100dd 0L=2 360+ (90+236)+(236 /(4 360)=1246.3 0L 宁学 毕业设计 (论文 ) 冲床冲压的自动送料装置设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 1 摘 要 本次毕业设计是关于 冲床冲压的自动送料装置设计 的设计。首先对 输送机作了简单的概述；接着分析了 输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。在 冲床冲压的自动送料装置设计 的设计、制造以及应用方面 ,目前我国与国外先进水 平相比仍有较大差距 ,国内在设计制造 冲床冲压的自动送料装置设计 过程中存在着很多不足。 关键词 ： 冲床冲压的自动送料装置设计 ， 传动装置 ， 连杆，减速器 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 2 目 录 摘 要 . 1 目 录 . 2 第 1 章 绪论 . 1 床冲压的自动送料装置设计的发展史 . 1 床冲压的自动送料装置设计的用途 . 1 床冲压的自动送料装置设计的优越性 . 1 床冲压的自动送料装置设计的特点 . 1 床冲压的自动送料装置设计与其他工件输送机的比较 . 2 第 2 章 自动送料装置总体方案 . 3 题设计方案 . 3 案一 . 3 案二 . 3 案三 . 4 案四 . 4 第 3 章 连杆机构 运动学分析 . 5 规型的几何关系分析 . 5 点的位移 . 7 点的速度 . 8 点的加速度 . 9 点运动学参数计算分析 . 9 杆的设计 . 12 材 . 13 核 . 13 第 4 章 电动机选择、传动系统运动和动力参数计算 . 15 动机的选择 . 15 动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 . 16 动参数和动力参数计算 . 16 3 第 5 章 传动零件的设计计算 . 18 带传动设计 . 18 开线斜齿圆柱齿轮设计 . 22 速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 . 28 齿轮设计参数表 . 33 第 6 章 轴的设计计算 . 33 轴的结构设计 . 33 的结构设计 . 36 轴的结构设计 . 38 核轴的强度 . 40 第 7 章 轴承的选择和校核 . 44 轴轴承的选择 . 44 据滚动轴承型号，查出 . 44 核轴轴承是否满足工作要求 . 44 第 8 章 键联接的选择和校核 . 46 轴大齿轮键的 选择 . 46 轴大齿轮键的校核 . 46 第 9 章 键联接的选择和校核 . 47 第 10 章 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 . 47 动零件的润滑 . 47 轮传动润滑 . 47 动轴承的润滑 . 47 速器密封 . 47 外伸端密封 . 47 承靠箱体内侧的密封 . 47 体结合面的密封 . 47 第 11 章 减速器箱体设计及附件的选择和说明 . 48 第 12 章 自动送料装置控制电路设计 . 53 总结与展望 . 55 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 4 参考文献 . 56 结束语 . 57 致谢 . 58 1 第 1 章 绪论 进入 21 世纪，我国 工件 工业快速发展， 深加工产业规模也在飞速 扩大 ,现有 工件机械设备 生产能力小 ,不能满足大型 加工厂 的 生成 要求。因此 ,改进和扩大现有 工件机械设备 是完全必要的。 冲床冲压的自动送料装置设计 作为工件加工的基础设备， 在我国矿广泛应用几十年。生产实践证明 ,该设备对品种、粒度、外在水份等适应性强 ,与其他给料设备相比 ,具有运行安全可靠、性能稳定、噪音低、维护工作量少等优点 ,仍不失推广使用的价值。 床冲压的自 动送料装置设计 的发展史 运输机设 备是矿生产系统的主要设备之一 ,给设备的可靠性 ,特别是关键咽喉部位给设备的可靠性 ,直接影响整个生产系统的正常运行。目前 ,我国矿使用的给设备主要是 冲床冲压的自动送料装置设计 和电振 工件 输送机。 冲床冲压的自动送料装置设计 最早研制于 20 世纪 60 年代初 ,70 年代 ,在基础上 ,更换了驱动装置 ,改为系列 ,并一直沿用至今。国外 工件 输送机发展状况也与国内大相径庭 ,并没有更高的技术含量 ,但价格却是国内同类产品的 4 5 倍。 自 20 世纪 60 年代定型后 ,我国各大矿使用的 工件 输送机主要是 K 系列的 冲 床冲压的自动送料装置设计 。 床冲压的自动送料装置设计 的用途 最通用的 冲床冲压的自动送料装置设计 为 K 型，一般用于或其他磨琢性小、黏性小的松散粒状物料的给料。 冲床冲压的自动送料装置设计 适用于矿井和选厂，将碳经仓均匀地装载到输送机或其它筛选、贮存装置上。 床冲压的自动送料装置设计 的 优越性 床冲压的自动送料装置设计 的特点 (1) 结构简单 ,维修量小 在 冲床冲压的自动送料装置设计 中 ,电动机和减速器均采用标准件 ,其余大部分是焊接件 ,易损部件少 ,用在矿恶劣条件下 ,其适用性深受使用单位的好 评。 (2) 性能稳定 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 2 冲床冲压的自动送料装置设计 对的牌号 ,粒度组成 ,水分、物理性质等要求不严 ,当来料不均匀 ,水分不稳定且夹有大块、橡胶带、木头及钢丝等时 ,仍能正常工作。 (3) 噪音低 冲床冲压的自动送料装置设计 是非振动式给料设备 ,其噪音发生源只有电动机和减速器 ,而这两个的噪音都很低。尤其在井下或仓等封闭型场所 ,噪音无法扩散 ,这一点是电动给料机所无法达到的。 (4) 安装方便、高度小 冲床冲压的自动送料装置设计 一般安装在仓仓口 ,不需另外配制仓口闸门溜槽及电动机支座 ,安装可一步到位 ,调整工作量小 ,而电动 工件 输送机由于不能直接承受仓压 ,需要另外安放仓口过渡溜槽 ,相比之下 ,冲床冲压的自动送料装置设计 占有高度小 ,节省了建筑面积和投资。 床冲压的自动送料装置设计 与 其他 工件输送机的比较 往复式与振动式 工件 输送机两种给料方式不同点是给料频率和幅值以及运动轨迹不同。在使用过程中，由于振动式给料机给料频率高，噪声也大；由于它是靠高频振动给料，其振动和频率受物料密度及比重影响较大，所以，给料量不稳定，给料量的调整也比较困难；由于是靠振动给料，给料机必须起振并稳定在一定的频率和振幅下，但振动参数对底板受力状态很敏感 ，故底板不能承受较大的仓压，需增加仓下给料槽的长度，结果是增加了料仓的整体高度，使工程投资加大；由于给料高度加大，无法用于替换目前大量使用的 冲床冲压的自动送料装置设计 。 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 3 第 2 章 自动送料装置 总体方案 题设计方案 设计方案： 离气缸和定位夹紧气缸 实现物料的运送和分离 4、采用电机带动减速器，然后带动连杆机构实现往复运动 案一 采用双作用缸实现物料的分离功能和定位夹紧功能 气动 送 料机由两个基本应用模块组成：物料分离模块及传送模块。物料分离模块由两个双作用气缸组成，分别实现物料的分离功能和定位夹紧功能。 为保证真空系统的气流通畅，以提高真空发生器的真空度，回路 4中的真空控制回路不安装节流阀。同时，回路 4中的所有连接气管应尽可能的短， 以减小空气流通阻力，提高真空度。 采用气缸的优点： 减少了物料的运送步骤，缩短了加工时间，操作简单。 缺点： 对物料的放置有很高的精度要求，造价高昂，一般的小型企业不采用 案二 利用机械手进行送料 机械手是以小车形式通过钢绳同滑块联接起来， 由冲床滑块上升运动牵引小车作前进的水平运动完成送料，由通过钢绳连接的重物使小车作复位运动。 由小车机械手将工件送至冲床下进行冲孔，提高了生产效率，保证了质量，改善了劳动强度，确保了人生安全。 采用机械手送料的优点： 送料与冲床节拍相同，可以连续生产。 缺点： 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 4 首先由于整个过程均由机械手实现，所以对机械手的要求度很高，其次，如果工件大小不一要经常更换。 案三 采用伺服电机控制工作台进行送料 由单片机产生驱动脉冲信号，步进电机的驱动器收到驱动脉冲信号后，步进电机将会按照设定的方向转动一个固定的角度，将 电脉冲转化成交位移。电机的转速由脉冲信号频率来控制决定，再由电机控制工作台进行送料冲压。 优点： 1、可以连续生产，并且能实现一人控制几台机器 2、可靠性高，由于送料机构外部由步进电机控制，所以每次的行程都是固定值。 3、 低功耗，低电压。在许多没有电力供应的应用场合，较低的功耗和工作电压是生产便捷化的必要条件。 4、维护方便，经济实用。 冲床冲压的自动送料装置设计 结构是由电动机、减速器、联轴器、 H 形架、连杆、底板 (给料槽 )、传动平台、漏斗闸门、托辊等组成。 案 四 采用电机带动减速器，然后带动连杆机 构实现往复运动 传动原理：当电动机开动后，经弹性联轴器、减速器、曲柄连 杆 机构拖动倾斜的底板在 托 辊上作直线往复运动，当底板正行时 ,将仓和槽形机体内的带到机体前端 ;底板逆行时 ,槽形机体内的被机体后部的斜板挡住 ,底板与之间产生相对滑动 ,机体前端的自行落下。将均匀地卸到运输机械或其它筛选设备上。该机设有带漏斗、带调节阀门和不带漏斗、不带调节阀门两种形式。 综合以上的比较，选择方案 4来设计 冲压自动送 料 机构。 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 5 第 3 章 连杆机构 运动学分析 运动分析的主要任务是：求出驴头悬点的位移、速度和加速度随时间变化 的规律，以便为载荷分析和扭矩计算提供运动学数据。在曲柄角速度等于常数的情况下，问题也就归结为求解悬点位移速度和加速度随曲柄转角的变化规律。 规型的几何关系分析 图 2常规型 运动简图 基本参数及意义表示如下： A 前臂长度 ， C 后臂长度 ， P 连杆长度 ， R 曲柄半径 ， I 支承中心到减速器输出轴中心的水平距离 ， H 支承中心到底座底部的高度 ， G 减速器输出轴到底座底部的高度 ， 曲 柄回转中心至中心轴承的垂直距离， C 与 K 的夹角 ； S 抽油机的冲程； n 抽油机的冲次； P 额定悬点载荷； K 极距，即支承中心到减速器输出轴中心的距离 ， 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 6 J 曲柄销中心到支承中心之间的距离 , 曲柄转角，以曲柄半径 R 处于 12 点钟位置作为零度，沿曲柄旋转方向度量 ； 零度线与 K 的夹角，由零度线到 K 沿曲柄旋转方向度量 ； C 与 P 的夹角，称传动角 ； x C 与 J 的夹角 ； K 与 J 的夹角 ； k K 与 R 的夹角 ； P 与 R 的夹角 。 由图可知 ： ar c （ 2 式中正负号取决于曲柄旋转方向，曲柄旋转方向的判断为：面向抽油机，井口在右侧，顺时针旋转为 “ +” ，逆时针旋转为 “ -” 。 k （ 2 c （ 2 a r c c o （ 2 a r c c o （ 2 s cs （ 2 （ 2 a r c c o （ 2 a r c c o （ 2 k （ 2 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 7 在有 “ ” 式中， “ +” 用于曲柄顺时针旋转， “ -” 用于曲柄逆时针旋转。 点的位移 根据以上几何关系分析结果，对 常规 的运动学特性进行分析，推导相应公式，得到悬点位移、速度、加速度。 本文以常规型抽油机 例进行研究， 并 对此抽油机的运动学关系 进行计算编程，画出相应的曲线 图 。 0 1 2 3 4 5 600 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 6曲柄转角 r a d / 悬点 位移 曲线图 以悬点处于最低位置（下死点）为计算位移的起点。摆动的角位移为 ，最大角位移为根据抽油机四杆结构的几何关系： b （ 2 t 2 悬点位移 （ 2 悬点最大位移 S （ 2 在抽油机的设计和使用中，常用的是 S 与 比值 ， 称为位置因素 ， 表示为： bm 2 显然， 10 当悬点位于下死点时， 0；悬点位于上死点时 ， 1。 其悬点位移的计算结果详见表 2得到位移图像如 图 2 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 8 点的速度 图 2速度分析示意图 0 1 2 3 4 5 6- 0 . 5- 0 . 4- 0 . 3- 0 . 2- 0 . 100 . 10 . 20 . 30 . 40 . 5曲柄转角 r a d / 悬点速度曲线 如图 2示，后 臂 C 和曲柄半径 R 均为绕定点转动，连杆 P 做平面运动。利 用速度投影定理 ， 忽略连杆 P 变形的影响 ， 连杆两端点（ d 和 b）的速度在连杆轴线上的投影相等。 d、 b 两点分别 1O 和 O 转动，dv、 和 C，将dv、杆轴线投影有 ： 2co s 2co s d （ 2 则 db 冲床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 9 （ 2 因为 ， ，悬点速度为 （ 2 式中 为曲柄旋转的角速度，其余参数同 前。 其悬点速度的计算结果详见表 3得到 速度 图像如 图 3 点的加速度 0 1 2 3 4 5 6- 0 . 3- 0 . 2- 0 . 100 . 10 . 20 . 30 . 4曲柄转角 r a d / 点加速度曲线 悬点速度对时间的一次导数即为悬点加速度。对于后置型，悬点加速度 公式 为： R s i ns i ns i nc o ss i nc o ss i n 22 （ 2 其悬点加速度的计算结果详见表 2得到 加速度 图像如 图 2 点运动学参数计算分析 表 2示了曲柄转角变化 5 时，悬点位移、速度 、加速度随其变化的数值，表 2 2曲柄转角变化与悬点位移、速度、加速度之间的关系曲线图，图 2业设计（论文） 10 如下所示。 表 3悬点参数计算数值表 角度 )( 位移 S )m( 速度 v )s/m( 加速度 a )s/m( 2 0 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 00 05 10 15 20 25 30 35 40 45 床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文） 11 150 55 60 65 70 75 80 85 90 95 00 05 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 00 05 10 15 床冲压的自动送料装置设计 毕业设计（论文）
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