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振动式螺母输送机机械结构设计.doc

振动式螺母输送机机械结构设计【优秀课程毕业设计含16张CAD图纸】-jxsj40

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关键词：: 振动螺母输送机械结构设计螺母输送机振动螺母

资源描述：

振动式螺母输送机机械结构设计【优秀课程毕业设计含16张CAD图纸】-jxsj40

振动式螺母输送机机械结构设计

摘要

螺母输送机在生活中主要运用于车企，与焊接设备进行配套使用，这样可以很好地杜绝安全隐患而且提高生产效率。在很多企业中，当使用通用式点焊机进行螺母与螺栓的焊接时，通常焊接压力非常巨大，而传统焊接时，工人用手放置焊接螺母或焊接螺栓时，常常因为长时间注意力不能集中或操作不当，造成手部压伤甚至残废。尤其是企业大规模生产时，工人难免会产生疲惫，每年很多企业都会发生类似的生产安全事故。

振动式螺母输送机完美的解决了这个问题，用机器运输焊接螺母，而不再使用人工放置焊接螺母，从而实现了从螺母的输送到电焊机的自动化。采用螺母输送机即安全又方便，效率还很高。工人只需要将螺母放入指定地点，然后机器就会自动运行实现焊接作业，安全性大大提高，极大地优化了工作任务，缩短了工作时间，只需要少量的工人既可以完成作业，节约生产成本，而且企业实现了自动化生产，便于质量监管和生产方式管理。

关键词焊接螺母；振动式；输送机

Mechanical Structure Design of Vibrating Nut Conveyor

Abstract

Nut conveyor in life mainly used in car prices, and supporting the use of welding equipment, which can be a good put forward the security risks and improve production efficiency. In many enterprises, when the use of general-purpose spot welding machine for welding nuts and bolts, usually the welding pressure is very large, and the traditional welding, the workers placed by hand welding nuts or welding bolts, often because of long hours of attention can not be concentrated Or improper operation, resulting in hand injuries or even disabled. Especially when large-scale production of enterprises, workers will inevitably produce fatigue, many companies each year will occur similar to the production of security incidents.

The vibrating nut conveyor perfectly solves this problem by transporting the welding nut with the machine without the use of manual placement of the welding nuts to achieve the automation of the transfer from the nut to the welder. The use of nut conveyor is safe and convenient, the efficiency is still high. Workers only need to put the nut into the designated location, and then the machine will automatically run to achieve welding operations, greatly enhance the security, greatly optimize the work tasks, shorten the working hours, only a small number of workers can complete the operation, saving production costs , And enterprises to achieve the automated production, easy to quality control and production management.

Keywords welding nuts；Vibration; Conveyor

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1 选题的目的 1

1.2 课题的意义 1

1.3 选题的国内外研究现状 2

1.4 选题的研究方法 3

第2章振动式输送机概述 5

2.1 振动式输送机的应用 5

2.2 振动式输送机的分类及特点 5

2.3 振动式输送机的概述 6

2.3.1 电振机的组成 7

2.3.2 振动式螺母输送机的优缺点 7

2.4 电振机工作原理及物料输送原理 8

2.4.1 工作原理 8

2.4.2 物料输送原理 9

2.5 本章小结 13

第3章振动式螺母输送机运动计算 14

3.1 已知原始数据及工作条件 15

3.2 运动学参数的选择和计算 15

3.3 振动系统的分析 17

3.4 弹簧的选择 19

3.5 本章小结 19

第4章电磁铁与料斗的计算选择 20

4.1 电磁铁参数的计算选择 21

4.2 料斗的设计 22

4.3 料斗的参数选择 23

4.4 料斗的设计 24

4.5 本章小结 27

第5章振动式螺母输送机的调试 27

5.1 调试内容 28

5.2 本章小结 28

结论 29

致谢 30

参考文献 31

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内容简介：: 斗装置与自动定向方法自动定向料斗装置机械传动式料斗装置振动式料斗用抓取法定向的料斗装置用槽隙定向的料斗装置用型孔选取法定向的料斗装置用重心偏移法定向的料斗装置直槽式振动料斗圆盘式振动料斗一、机械传动式料斗装置 1、机械传动式料斗装置的定向方法机械传动式料斗装置的定向方法抓取法槽隙定向法型孔选取法重心偏移法 (1)、用抓取法定向的料斗装置 1 链带； 2 链带轮； 3 料斗； 4 销子； 5 输料槽；工作原理利用运动着的定向机构抓取工件的某些表面，如孔、凹槽等，使之从成堆的杂乱工件中分离出来并定向排列。常用的定向机构有杆、销、钩子等，适用于带孔的套状、碗状和环状零件。装着销 4的链带 1在连续运动时，堆放在料斗 3中的工件被销子 4挂住后被带向上，顺次进入输料槽 5。当输料槽中料充满后，链带 1上的销子仍带着工件向输料槽中挤入，于是输料槽弯曲部分的弹簧盖门被压开，多余的工件落入另外的料箱中。 (2)、用槽隙定向的料斗装置在这种料斗中，用专门的定向机构搅动工件，使工件在不停的运动中落进沟槽或缝隙实现定向。定向机构可以作直线往复运动、摆动运动或回转运动。这一类料斗可用于螺钉、螺帽、片状、圆环以及各种带头部的工件。滑块式料斗实例 1 侧盖板； 2 联接板； 3 双轨式料槽； 4 滑块； 5 曲柄； 6 连杆； 7 摩擦离合器； 8 皮带轮； 9 料斗； 10剔除器。 (3)、用型孔选取法定向的料斗装置在这种料斗中，利用定向机构上一定形状和尺寸的孔穴对工件进行筛选，只有位置和截面相应于型孔的工件，才能落入孔中而获得定向。这种定向机构大多都作连续的回转运动。旋转管式料斗实例 1 料斗； 2 料斗架； 3 齿轮轴； 4 定向管； 5 搅动器； 6 软管；轮；轮；圆锥齿轮；圆锥齿轮； (4)、用重心偏移法定向的料斗装置对于一些在轴线方向重心偏移的工件，可以利用这一特性，使重端倒向一个方向。对于某些重心偏移不太明显的工件，则在料斗中用一些简单的构件人为地造成重心偏移，借以使之定向。 5、卸料机构 1 弹簧夹头； 2 卸料杆； 3 弹簧； 4 螺母； 5 工件；工作原理卸料杆 2装在弹簧夹头 1内。当上料杆（或机械手）将工件 5送入夹头时，便强行将卸料杆 2向内推入并压缩弹簧 3。当夹头夹紧工件后，在整个加工过程中弹簧 3一直处于压缩状态。加工完毕后夹头一经松开，卸料杆便在弹簧 3的作用下将工件顶出。螺帽 4用以限制卸料杆伸出后的位置。弹簧式卸料杆的结构一般比较简单，但是工件在弹簧力的冲击下推出夹头时，一方面势必撞击在其他部件或接料容器上，同时也不易保证工件在卸下后保持正确的定向。所以当工件的表面不允许碰伤时，卸料杆的弹簧力不宜过大或最好不采用这种方式卸料；如果在自动线中要求工件卸下后保持一定的方向运送到下一台机床去时，也不宜采用这种方式卸料。 2、振动式料斗装置振动式料斗装置的类型直槽式振动料斗圆盘式振动料斗振动式料斗装置的优点：（ 1）送料和定向过程中没有机械的搅拌、撞击和强烈的摩擦作用，因而工作平稳。对于已经精加工的工件，以及薄壁、弹性、脆性的工件用这种料斗是很合适的。所以在自动装配过程中，对一些小型零件自动送料，绝大多数都采用这种料斗。（ 2）结构简单，易于维护，比较耐用。（ 3）通用性强。对于一般小型工件都能适用，对于形状特性不同的工件，只有定向元件不同，其它结构都能通用。送料速度也可以较方便地调节。振动送料的原理还可用于工件的输送、提升等装置。振动式料斗装置的缺点：（ 1）工作中有噪声，特别当工件较大或结构参数设计得不合理时噪声尤大，以致扰乱周围的工作环境。因此必须合理地设计和调整，使之减小和避免噪声，同时，这种料斗对于尺寸和重量较大的工件不甚适合。（ 2）必须保持料斗中洁净的工作条件。当工件表面染有油污或料道上有灰屑油污时，将显著影响送料速度和工作效果。直槽式振动料斗的结构 1工件 2滑道 3板弹簧 4铁芯和线圈 5衔铁 6底座直槽式振动料斗的工作原理以半波整流为例，整流电流与时间关系如图受力分析一 22 ，电磁力逐渐减小，当弹簧力电磁力时，在弹簧力作用下滑台带着工件以加速度左下方向右上方升移，受力情况如图。 )s in(c 111 s in)c 1 s in)c 11 )s c o s 11 向左下方合力：当时，静摩擦力使 s in)c 11 工件与滑台保持相对静止，一起向右上方运动。当时，工件相对滑台向左下方滑移。 21 B 2B 1受力分析二当电流从，电磁力逐渐增大，当弹簧力电磁力时，在电磁力作用下滑台带着工件以加速度右上方向左下方移动，受力情况如左图。 252 )s in(c 2 0时，即向右上方的合力： )s in(c s in(c 222 s in)c 2 当时，工件相对于滑台向右上方滑移，；当时，工件相对于滑台静止，一起与滑台向左下方移动，仍在 s in)c o s (22 312 s in)c o s (22 B 2B 1B 3 1 ）当即时，工件跳起来，根据跳起的高度，落下时相对滑台位置有三种情况：工件腾空时间等于滑台下降时间，则工件再次与滑台接触时，向前移一大步，工件腾空时间小于或大于滑台下降时间，则工件再次与滑台接触时，向前移一小步，工件腾空时间等于滑台往复时间，则工件再次与滑台接触时，落在原位； )s in(c 2 B 2B 3 3B 3 2二、振动上料器平稳工作的条件：要求：平稳前移，尽可能快，不要跳起，影响定向。 a）电磁力弹簧力时，要求工件不跳起并尽可能前移。 i）工件不跳起：件前移： )s in(c s c o s in)c o s (22 )s i n(c oss i n)c 22 s )c o s ()c o s( s 动画演示卸料机械手机械手类型专用机械手通用机械手架空式输送机械手专用机械手运动自由度一般较少，结构不复杂；通用机械手具有较多的运动自由度，结构复杂；架空式输送机械手不仅能自动装卸工件，而且担负着工位间的传送工作。机械手组成机械手手部腕部臂部真空吸盘式机械式电磁式机械式夹爪的几点基本要求：（ 1）应具有足够的夹紧力；（ 2）应具有一定的开闭角度，便于抓取和退出工件；（ 3）应保证工件能准确地定心或定位，使之能顺利地安装到机床夹具中；（ 4）尽可能使结构紧凑，重量轻，有利于减轻臂部的负载。作业 1、试述机械传动式料斗装置的定向方法。 2、试推导直槽式振动上料器正常工作应满足的条件。哈尔滨理工大学学士学位论文 I 振动式螺母输送机机械结构设计摘要螺母输送机在生活中主要运用于车企，与焊接设备进行配套使用，这样可以很好地杜绝安全隐患而且提高生产效率。在很多企业中，当使用通用式点焊机进行螺母与螺栓的焊接时，通常焊接压力非常巨大，而传统焊接时，工人用手放置焊接螺母或焊接螺栓时，常常因为长时间注意力不能集中或操作不当，造成手部压伤甚至残废。尤其是企业大规模生产时，工人难免会产生疲惫，每年很多企业都会发生类似的生产安全事故。振动式螺母输送机完美的解决了这个问题，用机器运输焊接螺母，而不再使用人工放置焊接螺母，从而实现了从螺母的输送到电焊机的自动化。采用螺母输送机即安全又方便，效率还很高。工人只需要将螺母放入指定地点，然后机器就会自动运行实现焊接作业，安全性大大提高，极大地优化了工作任务，缩短了工作时间，只需要少量的工人既可以完成作业，节约生产成本，而且企业实现了自动化生产，便于质量监管和生产方式管理。关键词焊接螺母；振动式；输送机哈尔滨理工大学学士学位论文 ut in in of be a In of is by or of of be r in or of to of by of of to of to of is is to to a of to to 尔滨理工大学学士学位论文录摘要 . I . 1 章绪论 . - 1 - 题的目的 . - 1 - 题的意义 . - 1 - 题的国内外研究现状 . - 2 - 题的研究方法 . - 3 - 第 2 章振动式输送机概述 . - 5 - 动式输送机的应用 . - 5 - 动式输送机的分类及特点 . - 5 - 动式输送机的概述 . - 6 - 振机的组成 . - 7 - 动式螺母输送机的优缺点 . - 7 - 振机工作原理及物料输送原理 . - 8 - 作原理 . - 8 - 料输送原理 . - 9 - 章小结 . - 14 - 第 3 章振动式螺母输送机运动计算 . - 15 - 知原始数据及工作条件 . - 15 - 动学参数的选择和计算 . - 15 - 动系统的分析 . - 17 - 簧的选择 . - 19 - 章小结 . - 20 - 第 4 章电磁铁与料斗的计算选择 . - 21 - 磁铁参数的计算选择 . - 21 - 斗的设计 . - 22 - 斗的参数选择 . - 23 - 斗的设计 . - 24 - 章小结 . - 27 - 第 5 章振动式螺母输送机的调试 . - 28 - 试内容 . - 28 - 章小结 . - 29 - 结论 . - 30 - 哈尔滨理工大学学士学位论文谢 . - 31 - 参考文献 . - 32 - 附录 A. .录 B.- 1 - 第 1章绪论题的目的现今，在大部分制造汽车的企业中，螺栓和螺母的焊接方式大都是与通用单点式点焊机配合来完成的。焊接螺母或焊接螺栓则一般是由熟练地操作工用手放入工件，之后再焊接在一起。但是通过人工放置焊接螺母或的安装方法有着以下缺点：众所周知，在使用通用单点式点焊机进行螺母或螺栓的焊接时，通常焊接时加在焊接螺母的压力都在 500 上。所以在使用人工放置焊接螺母或焊接螺栓时，有很大可能因操作失误而引起焊机启动，进而导致上螺母输送机迅速工作，当不注意时，会引起放工件的手压伤获得不可逆转的伤害。尤其是在企业大规模生产加工时，放置焊接螺栓或焊接螺母的人员经常会产生疲劳而导致思想不注意，每年很多公司都会发生类似危险的事故而产生损失。 2. 生产率不高：因为有着这样危险的隐患，生产人员在放置焊接螺母焊接或螺栓时，一定会显得非常小心翼翼，由此就会导致企业生产活动效率不高。全自动化机械加工无法实施。近年来螺母国家标准的普及与全球关于自动化生产的重视，振动式输送机变得越来越受到普及。尤其对应用固定式自动化机器的企业生产人员更是非常乐意使用，如此专业的自动化机器，符合人体结构而设计的器械，有利于保护公司生产人员的安慰，公司对外的良好的形象，工艺的制作流程，排除危害安全以及缩减非必须的公司的支出花费，引起了正面的引导作用。题的意义振动式螺母输送机通常与焊接设备成套使用，比如机械行业经常需要在钢板上焊接螺母，假如使用人工放置螺母，第一工作效率十分低，第二经常会发生精神不集中而操作失误而发生可怕的事情，如果还未完全松开运送工件的手时就进行焊接作业，就会很容易使手指受伤。所以企业为了升高产品生产效率与根本防止此类的安全事故发生，而使用可以方便精准的振动式螺母输送机用来替换手工方式放置螺母完美的解决了这个危害。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 2 - 图 1母输送机题的国内外研究现状我们知道在生产汽车或者其零部件时，许多工件是通过焊接螺母或者焊接螺栓来进行连接的。针对目前采用的焊接设备存在的缺点，深圳市祥丰自动化设备有限公司推出了固定式点焊机螺母螺钉输送机，很好地解决了点焊中螺母及螺栓的焊接与输送的问题，实现了从螺母的输送到焊机的焊接全过程自动化，并能方便地使输送机和焊机接入生产流水线，若能与机器人配套使用，则还能实现无人化操作。关于螺母输送机，比较成熟的有中国的烟台海召输送设备有限公司，河北跃兴，郑矿机），上海天焊，深圳华造科技有限公司。而深圳华造科技有限公司最新研究出的螺母运输机三大优势：不同型号螺母，也可以共用一个机台，只需要更换便捷的机头就即使用（省成本）新型机头，不卡螺母，不漏打，更换简单操作方便，打造零售后模式（高技术）螺母植入后，高低稳定，公差达到高要求，不拉丝，不溢科，不损工件外表（更安全）螺母输送机实际是为国标螺母输送所使用的标准螺母输送设备，对于不符合标准的螺母支持不好，容易卡螺母。当然非标的螺母一样可以输送但要求为：螺纹孔与周边距离偏差，螺母两平面误差及螺母周边尺寸误差最大不能超过于自动化机械标准来说这已哈尔滨理工大学学士学位论文 - 3 - 经是非常的宽松了。除标准以外的螺母一样可以输送，也称为特殊型螺母 (带法兰盘的螺母等 )对这样螺母的输送一样拥有标准范围，这需要使用企业与生产企业进行技术协商。国内振动式螺母输送机经过多年发展，有了长足的进步。至今为止，生产的螺母输送机已经达到欧美国家的标准与要求。现在国内与欧美、日韩螺母输送机基本都达到了以下几点：点焊机连接，可以采用自动化或半自动化作业。编程控制 +人机界面操作系统，可供编程、储存、调用、修改，具有可靠、先进、故障少、美观、便于维修。有喂料装置，每分钟可送 15，无级调速，输送正确率高，不低于 99。作步骤为启动输送螺母点焊机联动工作，当螺母不到位或故障、或点焊机不工作，可与点焊机及其它设备进行互动、联锁，实现自动化。脑触摸屏显示，并有信号灯表示螺母到位情况。检测信号反馈给点焊机。联动功能，供客户调整、试机时用。为解决传统焊接设备的不足，提高生产效率和杜绝此类的安全隐患，用能快速准确的螺母输送机来代替人手方式装配则是一个很好的解决方案。只需将螺母输送机的接线简单的接入焊接控制器，工人只需进行一次操作即国产先进螺母输送机可完成把螺母送进定位销，然后焊接的工序经得到众多车厂的广泛使用。题的研究方法我选择的是振动式输送机机械结构设计作为毕业设计的题目，不仅培养我们独立解决实际生产生活中遇到问题的能力，而且经过这次全面的课题研究对所学理论知识与实际解决问题能力的一次全面的挑战，同时让我们的研究、运算和综合能力都得到了大幅度的提升。具体研究措施通过以下几方面：解振动式螺母输送机的机械构造等；软件绘制主要零部件图；行三维图的绘制；对论文排版、修改；哈尔滨理工大学学士学位论文 - 4 - 报纸及报告；哈尔滨理工大学学士学位论文 - 5 - 第 2章振动式输送机概述动式输送机的应用振动式输送机是持续高效运行的重要的输送方式，在炼金、采煤、运输、建筑用品等重要产业方向及交通输送部门中多应用于输送大量散、块货物，如铁矿石、燃煤、砂土等粉、块状物和包装好的整件商品。振动式螺母输送机是煤矿业最优质的连续有效输送机械之一，相对于其他输送机械相比（如摆动给练级，圆盘给料机，带式输送机等）进行比较，有很多优点，如：具有运输规模较高，能量消耗较少，机器占地面积不大，功能结构简明易懂，性能稳定，利于维护保养和检修，容易实现企业自动化生产等。最近几年，因为生产的不断进步与改良，研发出了很多种型号功能用于不同环境具有不同功能的振动输送机。振动式输送机的功率可由十几瓦到几千千瓦以上，每小时运输量可以由几公斤到达几千公斤以上。各种不同的振动式输送机足以满足不同的工作需要。振动式输送机是持续输送的一种传统的机械，其输送方式是通过激振器驱动运输物料振动，依靠振动物料来实现运输的块、散状物从装载地点到指定地点的运输而且还在此过程中实现挑选符合需求的目标。现今在矿业，机械生产，煤业，化工产业，建筑用品以及蔬菜运输，重工业等领域取得了很大的市场。振动输送机可以应用于不同的产品输送上，不论是体积在米之上的非常微小的物品，还是通常的相对传统拥有 600米的大规模物料，甚至规模达到 1000上的超大块运输物品，都有很好的运输能力；尤其是它在输送粉末状物料（那些容易飘散的粉状物品，运输装置理应注意制造成全密封装置），当使用恰当的运输方式后，还可以输送温度很高的物品。动式输送机的分类及特点振动式输送机的运输方式也有很多种类。从振动方式不同来划分，大致可分成以下三种方式：送机。是包括中心轴、连接杆、振动弹簧和储料抓装置等组成。中心轴运动引起连接杆开始作来回的活动，引起储料作固定运动。引起运送的物料一直向设定的方向移动。通常使用频率较低，振幅较大或一般振动频率与一般振幅。送机。大部分由铁心、可通电线圈、衔铁、料槽和主振弹哈尔滨理工大学学士学位论文 - 6 - 簧等组成。当整流后的电流通过线圈时，导致铁芯带有磁力，产生具有周期行改变的电磁吸力，而引起料槽发生快速振动。通常应用频率很高，振幅很小的装置。送机。一般组成有偏心装置、转动轴、物料槽，通过偏心装置高速运动时引起的离心运动引起物料高速振动。通常应用高等振幅和中等频率。图 12 螺母输送机与点焊机动式输送机的概述现今，电磁振动式输送机在工业实际生产中应用广泛，工厂生产活动中主要使用得电磁振机式输送机具有两种不同得输送机，电磁直槽式给料机和旋转料槽振动式输送机。第一种给料槽作重复的直线运动，应用于不需要具有方向排列的较小物品的输送；第二种简称振动式输送机，使用有旋转装置的振动储料装置带动物料旋转振动，应用于不用指定方向排列物料哈尔滨理工大学学士学位论文 - 7 - 图 22 振动式输送机振动图振机的组成以上这 2 个中不同的输送机都具备以下三个关键部位：其中有放置物料的装置、用于引起振动的衔铁和优质的起运动作用的弹簧。振动主体、通电铁芯和线圈与必要的智能控制系统等。置 :具有防震橡胶底座，预留的减震空间和应有的各种减震的弹簧。动式螺母输送机的优缺点振动螺母输送机是利用磁铁吸引衔铁引起物体运动，再利用弹簧的反弹力量来时物料运动，产生预期的效果的，最显著的效果有以下几个：现机构的正常运作。由于运输的物理和螺母运输机之间不作摩擦运动，由此不会有很大的机器的磨损，大大提高输送机的使用寿命。而且，螺母输送机的结构十分简单，尺寸较小，维修很方便。以智能方便的改变输送机的运输速度，运输数量，可以再工作中同时进行，方便调整。具有剧烈混合、碰撞、摩擦等现象，因此物料与电磁振动输送机都不容易破损，应用年限的到大幅提高。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 8 - 母输送机是在由于物料振动而运输的，不需要很多的电力，因此节省大量的能源。母输送机一般和电焊机一起使用，不用人工放置焊接螺母，安全性大大提高。同时电磁振动式输送机还有下列问题：易产生较大噪音污染。振机工作原理及物料输送原理作原理图 2 电振动工作示意图上图中将运送工件置于由振动装置工作的运送转置上，由于衔铁与装载物料的机构连接在一起，而在铁芯上缠绕线圈，通过线圈的为单向的脉冲电流（此脉冲电流救过半波整流），组合而成电磁铁，同时电磁铁生成了足够打的吸引力 1。下图显示的在一个前半周期内通电线圈流过脉冲电流，电磁体变产生了吸引力铁心，由此吸引衔铁，令装载装置向下作运动，振动装置发生改变，产生了可以引起运动的弹簧的反弹的能力；当后半周期内通电线圈中停止通过电流，铁芯与线圈产生的磁力消失，弹簧就会恢复原样，振动装置向恢复原样的方向运动，在抵达最大运动极限位置后又做返回运动 2，对于电磁力是作以周期为改变的连续力的改变，所以电磁振动式螺母输送机是在一个周期内作往复运动的振动系统，如图 2 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 9 - 图 42 电磁力随电流变化图由于振动式螺母输送机应用不同的振动幅度、振动频率时，运动工件会在输送物料的料斗上呈现各不相同方式的动作。工件一般会有以下几种运动方式：动工件在料斗内停止运动。工件在料斗内与料斗一直在接触，同时工件会向前作相对于料斗的向前运动。工件在料斗内与料斗一直在接触，同时工件会向后作相对于料斗的向后运动。动工件与料斗内壁接触时，有时会被抛掷起来，作振动运动，此时物料边振动边向前做运动。以上 4 种运动方式中，只有静止不动时工件不做位移运动，向后运动对于我们要设计的振动式螺母输送机没有作用。通常状况下，只有向前运动和振动向前运动才能应用于我们的螺母输送机中。可是实际生活中，各种运输机器都是集中各不相同的运动方式组合起来的，而且各种运动方式都起到不同的作用。工厂中大部分振动装置采用的通常都是做振动向前运动的抛掷运动来完成生产生活中的任务的，由此我们所设计的主要是以抛掷运动当做我们运动的主要方式 3。料输送原理工件在承载装置中移动如下图所示。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 10 - 图 52 工件在承载装置中的移动其中为承载装置的倾斜角，是主要振动的方向大小，装载装置在磁铁吸引下引 S 方向作往复运动，因此在承载装置中向上运输即可用下式表达 sS （ 2 式中 A 承载装置中在振动方向的振动幅度；振动时的频率大小在承载装置中工件运动的移动量沿 S 方向可以分解得到 x 方向（水平方向）和 y 方向（竖纸房乡），由此得到工件在承载装置中的 x 和 y 方向的相对位移量：（ 2 （ 2 图 2 承载装置中运动变化图哈尔滨理工大学学士学位论文 - 11 - 由以上计算可以得到工件在承载装置中的运动变化图 62 。工件在承载装置中受到的力多种，如工件本身具有的重力，运动时具有的惯性力，与输送机之间的摩擦力（还没有做振动抛掷的运动） 4，这时工件受力图如图 2 图 2工件受力图其中，为振动装置的垂线方向角， Q 为工件自身的重量，得到下式 * （ 2 * （ 2 N* （ 2 式中 N 5；工件与承载装置之间的有效摩擦力； “ -” 符号是由于工件正向运动，与摩擦力真好相反；工件与承载装置中的摩擦因子。正向滑动工件顺着 x 方向正向滑动，由于顺着 x 方向的力合成为 0 ，所以 0s （ 2 经过转换可以得到 ss 12 A （ 2 机械参数 A/ （ 2 抛掷运动参数 ) )/s c o s ( * （ 2 当抛掷运动参数 1时， t* 不存在，此时工件不会向前运动，由此得到向前运动时 1才符合，此时 t* 才会向前运动角度为 k 。这哈尔滨理工大学学士学位论文 - 12 - 时 ) 和 ) 均大于零，此时相前运动角度 k 一定会在 1800 之间，此区间我们将他命名为正向滑动区；由此得到的反向滑动区的角度在 360180 之间 6，如图 2 图 2正向滑动区和反向滑动区工件在承载装置中作向前进的运动时，工件因为惯性力对承载装置的下部的分解出的力比较大，所以动摩擦力也会变得比较大，此时工件不会运动而静止。而当工件在承载装置中作连续下降速度的运动的时后，工件会因为动摩擦力削弱而对承载装置的向下压力减小，因此摩擦力缩小，工件此时就会做向前的相对位移 7。为了使工件能够很快而又流畅的做向前的相对滑动运动，我们的滑行指数当大于 1，此时我们选取你去数值为 32 8。工件在承载装置中作抛掷运动向前时，承载装置不受物料的压力，此时压力为 0，摩擦力也为，因此条件，我们得到以下两个式子 : 0m g c o 2 (2 s 2 A(2由以上计算可知，选取振动频率，抛掷参数 D 还有相关的因子、我们都已经确定，因此我们能求出装载装置的振动幅度 A 21 (2哈尔滨理工大学学士学位论文 - 13 - 图 2 工件的初始速度及加速度工件在每次振动时物料作抛掷运动一回，我们把作一回抛掷运动的在空中的时间和单个时期之内之间的比称为腾空系数 10，腾空系数和抛离指数有如下图所示的比例关系。图 2 D 从图中我们可以清楚地看出腾空系数与抛离指数的关系，腾空指数由0到 1，而抛离指数由 1到期间物料由静止状态，到随着承载装置一起作抛掷运动，抛掷角度也从 0 到 360 ，这说明腾空时间与振动的一个周期是作配合运动的，而当 360 时也就是工件由抛起腾空而有到落在承载装置上。当腾空指数为 2时，就是下一个腾空周期，此时在做抛起，腾空，落地周而复始，向前前进。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 14 - 章小结本章主要概括了振动式螺母输送机的应用范围，振动式运输机的分类与特点体详细介绍了输送机的组成和优缺点，也对电振机的工作原理和物料输送原理进行了分析。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 15 - 第 3章振动式螺母输送机运动计算知原始数据及工作条件以下为振动式螺母输送机运送的焊接螺母的规格参数（图 3，应该能满足下列的输送条件，才符合设计要求。确保每分钟输送的焊接螺母在 45 方向一定，整齐排列向前。 3角螺母的尺寸图输送机运输的的为普通焊接螺母，其大小与个方面尺寸和普通螺母一样，仅螺母的正下方多了 3个焊接点。 s 为 10 2 m 为 5 焊点的高为 00个普通焊接螺母重量大致为动学参数的选择和计算对螺母输送机的工作性能有影响的各种参数有抛掷指数 D 、机械指数K 、振动次数 n 、振动幅度 A 、倾斜角、工作面倾斜角、物料运输速度 V 及电振机生产率 Q 11。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 16 - 当物料向前运动时，做抛掷运动，物料料斗的料槽接触时间非常短，很多时候都采取跳动状态，因此振动上料的优点是物料与工作面的相互磨损很小，还能具有很高的前进速度，缺点也很明显，由于物料是抛掷前进，当振动剧烈时，导致物料表面反生损坏，因为这个原因，还需要提高对物料工作强度的需求 12。因此实际生活中的大部分振动式螺母输送机都使用中等速度作抛掷向前运动，抛掷指数的大致范围在由此，我采用的抛掷指数为 k 选择由于受物料的材料强度和主振机体的刚度等因素的影响，机械指数选择机械指数 5k n 的选择振动次数通常是根据电振机的运行方式的不用来使用不同得频率，由于使用的电振机为全波整流型，所以 00 0n 次的选择振动幅度 A 是依据物料的不同运动速率来选取的，有下列公式可以求得 2（ 3 前面我们已经计算出了振动次数 n 还有振动幅度 A 时满足条件的机械指数 k，但是计算的都是理论指数，还要进行再次的验算 13。 02212 （ 3 振动方向角的一般应满足以下两个条件，一是在考虑到物料的物理性质的条件下，尽可能提高输送速度。振动方向角还应考虑物料的各种物理性质性质如物料的硬度、质量、物理特性、常温下工作状况等 15。我选择的振动方向角 15 料槽的作用为可向上螺旋运送物料，有时也需要向下倾斜运送物料。在这里，我们需要的时料槽向上螺旋运送物料，一般倾斜角度 =0 但是倾角过大将使物料输送速度受到影响 16。在这里选择螺旋上升，不设置工作面的倾斜，所以倾角 =0 . 螺母输送机向上螺旋运输时时 = +，所以 =15 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 17 - 图 3 振动方向角和机械指数选择当物料在料斗槽中运动时，运动的位移量与所应用的时间之比，既为工件的输送速度。 P c o c o 2122 （ 3 计算出来 60mm/际平均输送速度于受若干因素的影响要比理论平均输送速度低，因此要对行修正。实际平均速度公式为由于此计算出来的数值理论数值，还受到实际因素的影响 17，因此我们还应该对此得到的实际平均速度为 3 物料物理性能对输送速度的影响系数于小型物料为料质量对输送机速度的影响系数安装时倾斜角对输送机速度的影响系数此重新计算出来 25mm/符合要求。动系统的分析振动式螺母输送机的结构可以看成一个双自由度双质体的强迫振动系统，其结构简图和力学模型如图 3示。送机上半部分质量，包括料斗，衔铁、减震弹簧等，送机下半部分质量，其中包涵激振器主体部分、电磁铁、配合线圈以及必要的系统控制装置等；弹簧刚度；哈尔滨理工大学学士学位论文 - 18 - 图 3工作力学图因此此振动系统可得到如下关系： 1220102112 （ 3 由上式可知，物料离开初始位置时的位移与其重量不成正比，但是与振幅成正比关系，所以由以上可知，将工作力学图简化为图 3 图 3简化的力学模型由上图可知 2 的刚度为他们又都与弹簧的长度成反比，得到下式 20201 （ 3 1020102m （ 3 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 19 - 所以，双质体振动系统的固有频率可以用一个简化的单质体振动系统的固有频率表示简化后的振动系统称为有阻尼单强迫振动系统 18。其力学模型如图 3 3 自由度力学模型簧的选择振动式螺母输送机的运动元件为弹簧，主要元件是振动弹簧和减振弹簧，适应工作的需要可以选用板弹簧、不锈钢弹簧或空气弹簧。我们选择板弹簧，这是由于板弹簧的使用特性决定的，板弹簧可以自由选择单片或者多片优质弹簧钢板组合而成的，因为其片数可以在使用范围内增减，变于调整弹簧的弹性。弹簧会有最大极限的玩去角度，因此这种振动类弹簧的振动幅度不可以太大，振动幅度一般来说 2，这类弹簧能完成需求，而且较轻便。此时弹簧的刚度系数 K 可以由以下式子求出： mm mm 2 有根据材料性质的原因，他的固定的与料斗槽接触的横截面积可由以下式子求出： 203 （ 3 由于弹簧的厚度可以由 D 求出。弹簧要有足够的长度满足他说要承受的力与形变。根据机械设计手册我选择宽度为 5度为 180 板弹簧，满足使用要求哈尔滨理工大学学士学位论文 - 20 - 章小结本章主要是对输送机的主要参数的设计计算。通过原始数据，螺母的尺寸与重量与工作时的条件，对电磁振动运输机的运动参数的选择与计算。还对振动系统进行分析，对其振动进行计算。然后根据计算结果，选择合适的弹簧。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 21 - 第 4章电磁参数与料斗的计算选择磁铁参数的计算选择选择电磁铁参数前有下列初始数据需要了解：为 500N 。工作频率 m 0 00w 次用的电压为工业用电 380V。作时需要在正常的温度下。由于以上条件，我们将铁芯与线圈组成的电磁铁安装在底座的正中央，安装在在正中央的好处有很多，如利于调整线圈匝数，结构简单，方便操作，缺点为我们需要相对较大的电磁力，要小等型号的电动机。图 4振机示意图我们所选择的是振动频率在 000 次，振

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