目录
0 前言………………………………………………………………………………………………1
1 传动系统总体方案论证………………………………………………………… 3
1.1齿轮减速与蜗轮蜗杆减速方案比较………………………………………… 3
1.2链传动与带传动方案比较 ………………………………………… 6
2 传动系统计算…………………………………………………………………………8
2.1链传动设计计算 …………………………………………………………… 8
2.1.1滚子链链轮的基本参数和尺寸………………………………………………… 9
2.2普通V带传动设计计算……………………………………………………………11
2.2.1普通V带轮几何尺寸……………………………………………………………………12
2.3蜗轮蜗杆减速机设计计算 …………………………………………………………… 14
2.3.1普通圆柱蜗杆传动的主要几何尺寸…………………………………………………17
3.蜗杆减速器整体设计……………………………………………………………………… 18
4 夹具的设计…………………………………………………………………………………… 21
5 马达及控制装置………………………………………………………………………… 22
6 绿色防静电皮带技术参数…………………………………………………………… 23
7 输送设备保养……………………………………………………………………………… 24
8 设备备品明细表……………………………………………………………… 25
9 结论 ……………………………………………………………………………… 26
致谢 ……………………………………………………………………………… 27
参考文献……………………………………………………………………………… 28
附件清单……………………………………………………………………………… 29
摘 要
众所周知,笔记本电脑主板的生产分为SMT和PCBA两部分,目前,SMT
已实现全自动生产,而PCBA则主要进行人工作业.为了提高工作效率,节
省时间,增加经济效益和社会效益,故进行笔记本电脑主板装配线(输送带)
及主要夹具设计
本设计主要包括以下内容:
一.确定主板装配线各工位之间的间距及装配线总长
二.确定装配线的调速方法,设计传动系统.
三.输送带材料的选择及其结构.
四.皮带输送机的支架及其张紧装置的设计.
五.确定主要夹具的安装位置及定位夹紧形式,且进行结构设计
各工位之间的间距由各工位中的较长时间,即所谓的瓶頸时间与输送带速来确定,用公式表示为S=V*T, 装配线总长由间距与工位数共同确定.
本装配线的调速方法采用调频电机调节电机的转速,从而间接调节输
送带速. 本系统采用蜗杆减速机,电机与蜗杆减速机之间采用普通V带传
动, 蜗杆减速机与输送带的驱动滚筒之间采用链传动.
因为笔记本电脑主板上附有许多电子元件,其本身也是印刷电路板,
因此对输送带提出了防静电的特殊要求,所以本输送带采用绿色PVC材料
关键字:笔记本电脑主板 输送带 传动 夹具
Abstract
As everyone knows the production of the main board of the notebook computer is divided into SMT and PCBA two parts, At present, SMT has already realized that has been produced full- automatically, but PCBA carries on the artificial homework mainly . For working efficiency of raising, saves time, increase the economic benefits and social benefit, Carry on notebook computer main board assembly line( conveyer belt) and the main jig is designedded Originally design and include the following content mainly: First. confirm main board assembly line interval and the assembly line two of the total lengths of location per worker.last the not transfering speed method of of assembly line, Design the transmission. Whether three.send choice and the structure not with material. Whether four.belt the the conveyers one the supports and pieces of device of design not urgent. Five. position installation of the jig mainly and made a reservation by form of clamping, and carry on there aren't structure, Namely so-called bottle time and conveyer belt, i of ?, come and confirm , show with the formula for S rapidly =V * T, assembly line the total length is confirm together by the interval and worker's -figure number. To transfer speed method adopt electrical machinery of frequency modulation regulate the rotational speed of the electrical machinery assembly line this, Thus regulate the speed of conveyer belts indirectly. System this adopt worm moderate machine, electrical machinery and worm moderate plane adopt ordinary V bring transmission, Worm moderate plane and drive cylinder of conveyer belt adopt chain transmission. Because notebook computer main board enclose a lot of electronic elements, its itself is the printed circuit board too, So put forward defend special request of static to conveyer belt, so a conveyer belt adopts green PVC material
Key word: Main board of the notebook computer Transmission of the conveyer belt Jig
0前言
目前,笔记本电脑主板的生产分为SMT和PCBA两部分,SMT即表面粘贴技术的英文缩写,PCBA是印刷电路板装配的含义.SMT已实现了自动化,而PCBA主要由人工作业来完成,因此如何充分发挥人的工作效率,如何组织生产,就成为至关重要的问题.很明显,采用流水作业是最有效的.而目前流水作业生产线有许多种类型.根据笔记本电脑主板的生产特点,采用带传动流水作业生产线
带传动用于传递动力和运动，是机械传动中重要的传动形式，已得到越来越广泛的应用并日益起着更为重要的作用。近年来，特别是在汽车工业、家用电器和办公机械以及各种新型机械装备中使用相当普遍。科学技术的进步，合成材料不断发展并迅速地在带传动上得到使用，伴随制带设备、工艺水平的持续提高，使得带传动的工作能力显著增强。为满足各种用途的需要，品种也不断增加。带传动具有结构简单，传动平稳，价格低廉，不需润滑及可以缓冲吸振等特点。这一切，使带传动在机械传动中占据了重要地位，而且从易损件向传动的功能部件演变，以至在许多场合替代了其它传动形式。
带传动通常根据其传动原理分为摩擦型和啮合型两大类；根据其用途分为一般工业用、汽车用和农业机械用三大类。家用电器和各种办公机械用带传动渐成第四大类。摩擦型带传动包括平带传动、V带传动、多楔带传动以及双面V带传动、圆型带传动等。啮合型带传动即同步带传动。
V带传动 以骨架材料聚脂化、结构线绳化、胶料氯丁化、带体窄形化、底胶短纤维化为中心，近年来开展了带传动产品的技术改造和产品更新换代。线绳成组成型、胶套硫化和成品切割技术得到了应用。随着国内汽车工业的发展和进口汽车的增加，用以驱动冷却风扇、空气压缩机、交流电机和液压泵等的汽车V带成为重要产品，主要品种由切割V带替代包布V带。洗衣机V带成为新的带传动应用增长领域。
同步带传动 同步带是单面或双面具有等
距齿的环形传动带，优点是严格同步元滑差、传动效率高、传动准确、节能效果好、传动速度范围大，兼有带传动、链传动、齿轮传动的特点和长处，发展较快。在汽车、纺织、烟草机械等行业有较大市场，其它方面如粮食食品机械、石化机械、家用电器、办公机械等，亦广泛予以应用。近年来，数控机床中，同步带传动的应用呈显著增长趋势。
多楔带传动 多楔带传动在近几年来得到了显著的发展，其应用随着引进设备以及采用国际先进技术的汽车发动机的增加而迅猛发展。其带体轻薄、传动效率高、运动平稳、曲挠性好，传动比范围大、传动速度高，结构合理、使用寿命长，兼具平带传动和V带传动的特点，因而具有明显的优势，并有着极大的发展前景。机床、汽车发动机辅助设备、各种机械设备尤以各类引进和新设计的设备中应用十分广泛。其生产状况在我国逐渐形成规模，生产设备基本为引进或吸收消化制造，产品质量较好，持续大批量为汽车等多种机械传动装置配套。
平带传动 平带是老产品，过去主要是棉帆布结构。近年来，在纺织机械、精密机床中采用了尼龙
片基平带，它以橡胶、PVC、皮革或聚氨脂作覆盖层，用尼龙片基作骨架材料。强度大、伸长小、效率高，比一般平带传动节能15％以上。几个主要新型平带生产厂生产率较高，产量大。随着原材料的不断发展，新型平带传动有着非常好的发展前景
由于机械设备不断向高精度、高速度、大功率、长寿命、低噪声、低成本和紧凑化发展，使近年来的带传动产品在保证一定强度的条件下亦逐步向轻薄方向发展。过去一直在使用方面占绝对优势的普通V带传动出现下降趋势，同步带传动、多楔带传动、窄V带传动和复合平带传动的应用持续增长。如同步带传动用于汽车发动机中正时系统、机床、纺织机械等行业，多楔带传动在汽车发动机辅助设备以及各类机械装备中的应用等，使同步带传动、多楔带传动的应用大幅度增加。此外，近年来对带传动安全性、多样性的要求也日益增多。如难燃带、抗静电带等。除用于传递动力外‘由于带的品种增加，带的背面可制成各种输送结构、传递信号、控制开关等，使它更为广泛地应用于各行各业。
设计流水作业生产线的总思路是首先选择生产线类型,确定传动方案, 选择输送带类型,进行生产线结构设计.
传动方案为电动机通过蜗轮蜗杆减速机传至驱动轮, 驱动轮再驱动输送带实现传动, 电动机与蜗轮蜗杆减速机之间为带传动, 减速机与驱动轮之间为链传动从而使笔记本电脑主板在输送带上依此经过各个工位, 实现流水作业,提高劳动生产率和经济效益,也在一定程度上促进社会效益
1．传动系统总体方案论证
1.1齿轮减速与蜗轮蜗杆减速方案比较
齿轮传动是机械传动中最重要.应用最广泛的一种传动. 齿轮传动有平行轴 齿轮传动,交错轴齿轮传动,相交轴齿轮传动等方式.常用的有渐开式直齿圆柱齿轮,斜齿圆柱齿轮,直齿圆锥齿轮等.
渐开线圆柱齿轮传动具有传动速度,功率大, 传动效率高,精度越高, 效率越高,对中心距敏感性小,装配和维修简便,可进行变位切削,易于精确加工等特点.应用非常广泛,主要用于机床传动
单圆弧齿轮传动接触强度高, 效率高,磨损小而均匀,没有根切现象,弯曲强度低于渐开线圆柱齿轮;不能做成直齿, 双圆弧齿轮传动除具有单圆弧齿轮的优点外, 弯曲强度高于渐开线圆柱齿轮; 传动平稳;振动和噪声较单圆弧齿轮小; 应用于高速及低速传动. 低速传动主要用于重载场合,如轧钢机械,矿山机械等.
直齿圆锥齿轮传动轴向力小,可用滑动轴承;比曲线圆锥齿轮易制造, 用于机床,汽车,拖拉机等机械中轴线相交的传动
曲线圆锥齿轮传动平稳;噪音小;承载能力大; 轴承应优先用止推轴承, 用于汽车驱动桥传动.
双曲面齿轮传动比弧线锥齿轮传动更平稳.利用偏置距增大小齿轮直径,因而可以增加小齿轮刚性,实现两端支承,沿齿长方向有滑动.最广泛用于越野及小客车,也用于卡车.
总之齿轮传动其主要优点是: 传动效率高,工作可靠,寿命长, 传动比准确,结构紧凑,其主要缺点是: 制造精度要求高,制造费用大, 精度低时振动和噪音大,不宜用于轴间距离较大的传动.
齿轮传动分为开式和闭式齿轮传动. 开式齿轮传动, 齿轮完全外露,易落入杂物,不能保证良好的 滑,故轮齿易磨损,多用于低速,不重要的场合. 闭式齿轮传动,其齿轮和轴承完全封闭在箱体内, 能保证良好的 滑和较好的啮合精度
齿轮传动常见的失效形式有轮齿折断和齿面损伤. 齿面损伤又分为齿面点蚀磨损,胶合和塑性变形等.
轮齿受力后,其根部受交变弯曲应力作用.在齿根过渡圆角处,应力最大且有应力集中,当此处的交变弯曲应力超过材料的极限疲劳值时,其拉伸一侧将产生疲劳裂纹. 裂纹不断扩展,最终造成轮齿的弯曲疲劳折断.
轮齿受力后, 齿面接触处将产生循环变化的接触应力, 轮齿在接触应力的反复作用下,在其表面或次表层出现不规则的细线性疲劳裂纹. 疲劳裂纹扩展的结果,使齿面金属脱落而形成麻点状凹坑称为齿面疲劳点蚀,简称为点蚀.
在齿轮传动中,当齿面间落入砂粒,铁屑,非金属等磨粒性物质时,会引起齿面磨损,这种磨损称为磨粒磨损.这是开式齿轮传动的主要失效形式.
互相啮合的轮齿齿面,在一定的温度和压力下,发生粘着,随着两齿面间的相对运动,使软齿面上的金属撕落而引起严重的粘着磨损,这就是齿面胶合.
当轮齿材料较软,载荷及摩擦力又很大时, 轮齿在啮合过程中, 齿面表层的材料就会沿着摩擦力的方向产生塑性变形.
常用的硬齿面圆柱齿轮减速器有三个系列,分别为ZDY,ZLY,ZSY,主要用于冶金,矿山输送,水泥,建筑,化工,纺织,能源等行业. 减速器高速轴转速不大于1500R/MIN, 齿轮的圆周速度不大于20R/MIN.工作环境温度为-40-+45`C,低于0C时,起动前润滑油应预热.
圆弧圆柱齿轮减速器分为ZDH,ZLH,ZSH三个系列广泛应用于冶金,矿山输送,水泥,建筑,化工,纺织,能源等行业减速器齿轮传动的圆周速度不大于18R/MIN. 工作环境温度为-40-+45`C,能正反两向运转.
蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动与动力的,它由蜗杆.蜗轮和机架所组成.该传动广泛用于机器和仪器设备中. 蜗杆传动具有其它传动无可比拟的优点:1. 传动比大,结构紧凑. 传递动力时, 一般I12=8-100, 传递运动时I可达1000 .2. 蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传动,故传动平稳, 振动小, 噪音低.3.当蜗杆的导程角小于当量摩擦角时,可实现反向自锁.但蜗杆传动也存在着一些难以克服的缺点:1. 摩擦损失大,效率底,2.为减轻齿面磨损及防止胶合, 蜗轮一般使用贵重的耐磨材料,故成本高,3.对制造和安装误差很敏感, 安装时对中心距的尺寸精度要求高.所以蜗杆传动用来传动功率在50KW以下,滑动速度VS在15M/S以下的机器设备中
按蜗杆形状的不同, 蜗杆传动分为圆柱蜗杆,环面蜗杆和锥蜗杆传动三类.
圆柱蜗杆传动按蜗杆齿廓形状分为普通圆柱蜗杆和圆弧圆柱蜗杆传动.
普通圆柱蜗杆按垂直轴线的横截面上不同的齿廓形状分为阿基米德圆柱蜗杆ZA,渐开线蜗杆ZI,法向直廓蜗杆ZN,锥面包络圆柱蜗杆ZK.
阿基米德圆柱蜗杆ZA传动效率较低,(约为0.5-0.8,自锁时为0.4-0.45),齿面易磨损,一般用于头数较少,载荷较小,转速较低或不太重要的传动.
渐开线蜗杆ZI效率较高, 一般用于头数较多, 转速较高和要求较精密的传动.
法向直廓蜗杆ZN常用作机床的多头精密蜗杆传动.
锥面包络圆柱蜗杆ZK.便于加工,磨削,能获得较高的精度.
圆弧圆柱蜗杆ZC精度高, 效率高(为0.65-0.95),承载能力是普通圆柱蜗杆的1.5-2倍.
环面蜗杆分为直廓环面蜗杆,平面一次包络环面蜗杆(TVP蜗杆) 平面二次包络环面蜗杆(TOP蜗杆).
直廓环面蜗杆(TSL蜗杆) 承载能力是普通圆柱蜗杆的4倍.应用广泛,但工艺复杂,不易磨削,蜗杆修形技术难掌握.
TVP与TOP蜗杆可淬硬磨削,因此加工精度高,效率高, 承载能力大, 应用日益广泛.
单级蜗轮蜗杆减速器分为蜗杆下置式与蜗杆上置式.
蜗杆下置式润滑条件较好,但当蜗杆圆周速度太高时,油的搅动损失较大,一般用于V<=4M/S的场合.
蜗杆上置式蜗轮下部浸入油池内,旋转时将油带到啮合处,金属磨粒不易进入啮合处,可用于圆周速度V>4M/S的场合, 但蜗杆轴承润滑不便.
普通圆柱蜗杆减速器系列是单级阿基米德普通圆柱蜗杆减速器,也称为ZA型减速器,轴交角为90,适用范围为蜗轮与蜗杆啮合的滑动速度不大于7.5M/S, 工作环境温度为-40-+40`C,蜗杆转速不大于1500R/MIN, 能正反两向运转.
综上考虑,本设计是计算机主板装配线的输送带传动装置,载荷较小,功率不大,要求输送带线速较小,虑及以上几个方面,所以选用蜗杆减速器.
1.2链传动与带传动方案比较
链传动是由主,从动链轮和绕在链轮上的链所组成,这种传动是用链作为中间挠性件,通过链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力的.
链传动和带传动相比,没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比, 传动尺寸比较紧凑,不需要很大的张紧力,作用在轴上的载荷也小,承载能力大,效率高,以及能在温度较高,湿度较大的环境使用.与齿轮传动相比,链传动能吸振和缓和冲击,结构简单,加工成本低,安装精度低,适合较大中心距传动,能在恶劣环境中工作
链传动的缺点是高速运转时不够平稳, 传动中有冲击和噪音;不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中使用,只能用于平行轴间的传动,安装精度和制造费用比带传动高.
链传动应用于中心距较大,多轴,平均传动比要求准确的传动.环境恶劣的开式传动,低速重载传动及润滑良好的高速传动,均可采用链传动.链条按其用途不同可分为传动链,起重链,和输送链三种.
传动链可分为滚子链,双节距滚子链,套筒链,弯板滚子传动链,齿形链和成形链,
滚子链由内外链节铰接而成.销轴和外链板, 套筒和内链板为过盈配合,销轴和套筒为间隙配合,滚子空套在套筒上能自由转动,以减少摩擦和磨损,缓和冲击,主要用于动力传动.
双节距滚子链链板节距为滚子链的两倍,,其他尺寸与滚子链相同但质量减轻,用于中小载荷,中低速和中心距较大的传动装置,也可用于输送装置.
套筒链用于不经常工作的传动,中低速传动或起重装置.
弯板滚子传动链用于低速,重载荷有粉尘的开式传动和两链不易共面的情况.
齿形链用于高速或运动精度要求较高的传动.
成形链应用在速度小于3m/s的传动和农业机械.
带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一,主要由主动带轮,从动带轮和传动带组成.工作时,靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主, 从动带轮间运动和动力的传递.
按工作原理的不同, 带传动分摩擦带传动和啮合带传动两类.按带的截面形状, 摩擦带分平带,V带,圆带和多锲带等.
普通V带较平带摩擦力大,允许包角小,传动比大,张紧力小,外廓尺寸小,应用于P<700KW,V<25-30M/S,U<10的传动.
窄V带摩擦系数大,传递功率大,外廓尺寸小,结构要求紧凑,速度较高的场合.
大锲角V带传递功率大, 允许速度和曲挠次数高, 应用于高速,低速, 大功率且结构要求紧凑的传动
接头V带长短规格不受限制,局部磨损可更换, 接头处强度低,平稳性差,单根带传递的功率为普通V带的70%,应用于中,小功率,低速传动中临时使用,或不重要的传动.
高速绳芯平带带体薄且软,曲挠性好, 强度高,传动平稳,耐磨性,耐油性好,适用高速传动.
帆布芯平带强度较高,价廉,叠层式较柔软,用于P<500KW,V<30M/S,U<6中心距较大的传动.
编织平带多用于小功率高速传动.
复合平带多用于大功率传动,薄型可用于高速传动./
多锲带用于要求尺寸紧凑或带轮轴线与水平面垂直的传动.
联组V带要求尺寸紧凑或带轮轴线与水平面垂直的传动
同步带传动比准确,压轴力小,效率高, 结构紧凑,但制造及安装精度高,用于P<500KW,U<10, 传动比准确的传动及低速传动.
川公网安备: 51019002004831号