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烟箱拆盘机两轴手臂设计(含源文件),烟箱拆盘机两轴,手臂,设计,源文件
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山东轻工业学院 毕业设计（论文）中期进展报告表 学院 机械与汽车工程学院 专业班 级 机械高职 08生姓名 郭佳 学号 200801014057 导师姓 名 范维华 设计（论文）题目 烟箱拆盘机两 轴手臂设计 一、中期检查前的进度安排 第 5 周第 6 周：学生查阅资料、参观调研、外文翻译、文献综述； 第 7 周：学生撰写开题报告和初步方案设计； 第 8 周： 烟箱拆盘机三轴手臂 设计工作原理设计； 第 9 周：中期检查； 二、已完成的工作 第五周：完成实习报告的撰写，资料查阅和整理，等基础 工作；并从网上检索烟箱拆盘机三 轴手臂 的相关资料，并经过整周的修改完成英文翻译， 查找上交中英文翻译相关的格式，有修改好上交翻译文件。 第六周：根据毕业设计题目，结合在山东兰剑物流有限公司的实物模型确定二种基本设计方案；根据设计题目，对比可能的几种方案选出最优方案。 第七周：将初步定稿的 及设计方案交与范老师审查。 第八周：讨论方案工作原理的实现和优化，促进任务的完成。 第九周：整理上交有关文件，进行中期检查。 三、拟进行的工作 第 10 周： 烟箱拆盘机三轴手臂 结构方案设计； 第 11 周第 13 周：编写设计说明书、论文，画结构装配图和零 件图； 第 14 周：验收评阅、答辩及成绩评定，资料归档和工作总结。 四、存在问题及采取措施 采取措施，把手臂的大部分长度都固定在机架之上，解决了问题。 采取措施，通过积极翻阅资料以及在老师和同学的帮助下，设计出蜗轮蜗杆机构得以实现吸盘的旋转运动。 指导教师评价意见 1设计（论文）进展情况评价 （基本完成计划、部分完成计划、没有完成计划） 2学生工作态度情况评价 （认真、一般、较差） 3已完成设计（论文）质量评价 （较好、一般、较差） 4设计（论文）不足之处及改进意见 指导教师签字： 年 月 日 注：每名学生填写一份，并由指导教师填写意见、签字后，返还学生归档 of of . 842 W. t., 0607C/s/n, 30202, &D o., 2500 382 005; 005; 7 005. 5 006. as of of of of on is (i) a by of a of of It is a of is of a (i) as of a of to of by of of on of is of to in of is of of 1. of of by of of of of of 1, 2, 4, 5, 6, 7, 10 11. of of on of of on of of of ). of by is as (1) of is (2) A of is to of by 7. (3) of of is by ). to ). of CA It is of a is ). 2. of of of a of of of is of of be by 5 7. to in (i) by of of a of is by of 5 7). of of is by of p g of 7. p g a of in is In of p g of a of a of of a be by of of of or by of of It is of of of is 7. of of a is on of is by a is to of of of of an of of be by (i) by of in of (by of up to (by of in of by a of is on of by (a) an b) of of of 7, is s of a is by a of a 7. of to is a in of of in a is by of a is in of 3. of of t is at in to of we of (i) is by of of 7. is of of 7. CA is on 7: (1) (2) in f (i) 1, 2) of is f by 7 (3) (4) is in is to of CA to of of is an on of 8. By to of it (i) a 7 (1). of a is of of 1. (a) of a of an (b) 2( 1) of by of to of is a to as of as 8. of of of of to be 2 to a of of of is by of of 2. CA of a of a = 10: (a) of to to (b) of on (c) of on 4. of a he of of of of a by of a EM 3. of an by of is . i) to of of is to of of by of 1 of of (3 a is to of of 1 2, be 3(a), 2 1 3(b) c). of of as of to 3(b) c) on of 3. (a) a (b) c) of 1 2. (4 of D of be is 4. of of of of a of of of of a he is of a is of (i) be (a) CA f 8 16), b) 5) (A is f (a) is to b) a s 5). is to (of a is (i) to of (6) 5. is of of (1) a as of (2) of is by an of 0. (3) A of 0 is （ a a is by of or by of (4) of . to of on of of (5) of a 3 to of a (6) of is . of of 1 of of 7 n 25 of of 30 b 70 of of 8 of to 50 N m (i) : An = 0) is is A of 2( 1) = 8 is 6(a). of on is 6(b) c). 6. of an (a) of (b) c) of on 6. of of of of of of of is on of of is to of of of if in is as it to of a of We is (a) is of of of of of (b) of of is of of of of is on of of in by of 9. of of 7) 2( 1) of of of of = 2( 1), is By to we of 8) is as on q. (8) of 9) of is a In of of a is by a of ( 1)i, ( 2)i) (i = 1, , n). of to be by q. 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A. of 191 (2002), 1057 1095. 1983 K) 2 1970. 3 s 1800 08601998. 4 1996. 5 et ,205,879, 2001. 6 A. . of 1 (2006), 83 118. 1234 K) 7 . , 2004). 8 1980. 9 1994). 10 1983). 11 1995). 12 减少偏离齿轮传动装载和卸载时的噪音 . 加哥伊利诺州大学机械部门和工业工程齿轮研究中心， 842 W. 0607泰勒圣，芝加哥， 美国 喀他赫纳工艺综合大学机械工程部博士， 30202，喀他赫纳，西班牙 山叶电动机股份有限公司齿轮半径研究发展中心， 2500 静冈 438日本 2005 年二月 22 日定为标准； 2005 年五月 6 日校订了； 2005 年五月 17 日被公认； 2006 年一月 25 日可在线应用 . 摘要 齿轮传动时产生震动和噪音的主要原因是传输误差。有关影响噪音传输误差的两个主要函数已被查明：（ 1）一个是线性的对应 误差 ；（ 2）一个是初步设计使用传输误差以减少噪音而引起的。它显示了传输误差的线性关系，在一个周期内形 成了混合的循环啮合：（ 1）如点对点接触；（ 2） 当从表面以曲线形式移动到起始点时就产生啮合。使用初 步设计传输误差能够减少因为线性对应函数而 本科 毕业设计 (论文 ) 题目 烟箱拆盘机两轴手臂设计 学院名称 机械工程与汽车学院 专业班级 机械高职 08 学生姓名 郭佳 导师姓名 范维华 2012 年 06 月 07 日 山 东 轻 工 业 学 院 毕业实习报告 院系名称 机械 与汽车 工程学院 学生姓名 郭佳 专业班级 机械 高职 08 指导教师 范 维 华 二一 二年 四 月 二十二 日 实 习 情 况 一 览 表 时间 地 点 实习内容（讲座、参观、车间 工作、总结等） 指导教师 备注 3 月 中 旬 将军集团济 南卷烟厂 参观了卷包车间，里面有数台生产速度为 1000支 /分钟的卷烟机和 400包 /分钟的包装机。尽管在卷丝车间有数台规模巨大的生产设备，然而所有设备都可以通过中央控制室来控制 沈敏德 范 维 华 3 月 下 旬 济南烟草 配送中心 参观精准分拣系统厂房 和储藏烟草的仓库 沈敏德 范 维 华 一、实习目的 大学四年即将结束，接踵而来的是找工作，毕业，就业。压力是如此的巨大，因为我们大学四年的学习并没有给我们带来实际的工作 能力，也没有丝毫的社会经验。利用毕业前的这一段时间，学校组织我们去参加了这次的集体实习，让我们对社会，对工作有些许的了解，以便毕业之后工作时不至于捉襟见肘。 1、将理论与实践相结合 通过这次的毕业实习，我们先后接触与本专业相关的一些实际工作，对于工作所要求具备的专业理论知识和基本技能有个大体客观的认识。实习过程中，要求我们通过听取公司产品方面的讲座学会理论和实践有机结合，将我们平日里学的知识有机的结合到实践中，然后更好的理解书本上的理论知识 2、找到差距，尽快缩短差距 实习时，我们会参观一些有名企业，期间公 司负责人会给我们作讲座，带领我们参观他们企业内部的流程，员工工作的环境以及了解员工应该具有的专业技能。通过观察，我看到了他们这些企业所要求员工所具备的那种职业素质，专业技能。而从我们身上体现出来的却 只是稚气未退的学生气，我们之间的差距明显很大，我们毕业尽快调整自己使自己成为一名于社会需要，于企业合格的人才。 3、让自己尽快转变为社会人 我们是即将毕业踏入社会的大学生，学生时代的稚气已不适合于社会。由一个学生到一个职业人员的转变过程，要求我们学会独立、成熟和坚强，踏入社会我们必须学会担负责任，脚踏实地，消除自 己原本的担忧，努力工作每一天。这次实习就是为了让我们明白工作人要 拥有该有的素质和能力。 二、实习内容 马克思哲学告诉我们，实践是检验真理的唯一标准。在大学里，我们学习了很多的理论知识，不过我们总觉得很空，这正是因为缺乏实践。实习正式将我们理论运用至实际生活中的机会。我们要想成为对社会有用的人才，要想在毕业后就可以找个好工作，实现自己的人生价值，就要重视好在大学里的实习。同时实习是一次不可多得的集体活动。平时在学校，除了上课，大家聚在一起的时间很少，缺乏生活上的专业上的必要交流，通过这次实习首先加强 了同学们之间的凝聚力。 （一）将军集团济南卷烟厂 将军集团济南卷烟厂是国有大型企业。在特别人员的带领下， 我们首先参观了卷包车间，里面有数台生产速度为 1000 支 /分钟的卷烟机和 400 包 /分钟的包装机。卷烟机主要是将烟丝、滤棒和包装纸卷在一起。在车间里，我们重点参观了卷烟和包装机，一万多个零件组成的机构，高速运转着，卷接、包装设备自动化水平高。当时有台机器出现了问题，由于整套装置有阻塞、夹条、掉条检测控制剔除系统工人师傅们很容易的排除故障。在参观中，我们注意到了卷烟厂高度自动化的流水线和精确的质量控制系 统。当烟叶从整包被分离后，就开始进入加工阶段。在经过皮带传输和振动运输到各个加工环节过程中，对流量有着严格的控制，皮带上安装有电子传感器，能通过控制带速来控制流量。尽管在卷丝车间有数台规模巨大的生产设备，然而所有设备都可以通过中央控制室来控制。由于企业引入了现场总线，使得所有生产状况都可以及时在中控室的电脑控制屏上显示，包括动力部门的能源控制。 在现场，我们提出询问了许多感兴趣的问题，有关人员热情细致地给予解释，直到我们把整个工艺、生产流程了解为止。先进的生产设备，有序的生产现场，高素质的操作员工，给我 们留下了深刻的印象。卷包车间的卷接包、装封箱、入库全部实现了自动化。经技术人员介绍，整个卷烟的生产流程如下：投料开包切片回槽 (提温加水 ) 储存两个小时左右脱水卷烟包装。 通过实习发现的不足：原机装封箱机速度不高，只能一台装封箱机对应一台套卷包设备；二是离仓库比较远，不利于输送并且在输送过程中易造成破损；设备多并且控制比较复杂， 操作和修理维护都需要大量的人力物力。 （二） 济南烟草配送中心 在本次主要对济南烟草配送中心两家单位进行了详细的实地的参观和了解，着重对这家单位的物流配送体系，物 流配送设备，在各个环节中所采用的现代化技术以及整个物流的资源配置系统进行了详尽的认识和学习，因为两家企业的设备与流程大体相近，现主要介绍济南烟草配送中心。 济南烟草配送中心隶属于济南烟草专卖局，济南市烟草专卖局资本雄厚，在面对国际间激烈的烟草市场的发展竞争下，积极采用先进技术，提高自己的信息化和自动化建设。尤其是以济南烟草配送中心是作为新型的现代物流来建设，坐落于济南高新区，与齐鲁软件园毗邻，尖端的环境优势使得济南烟草物流在收发配送方面独具优势，同时济南烟草物流中心通过网络营销、仓储系统、分拣系统、线路优化 、 辆监控等信息系统技术，使得济南烟草物流中心的快速反应令人吃惊，对济南地区的烟草配送在整个省内行业乃至全国位居前列。 在济南烟草配送中心主要参观的是兰剑物流为济南烟草配送中心 和烟台烟草配送中心设计的烟草的仓储系统、分拣系统和相关配送系统。在最开始的相关工作人员讲解中我们了解到，烟草行业的竞争已经不再局限于国内烟草企业的竞争，跨国烟草企业的竞争压力，让中国烟草行业面临巨大的挑战。能否全面建立完善的烟草物流配送体系是烟草行业能否取胜的关键环节，如何布局规划配送中心的建设是烟草行业不得不去思考的问题。而此套物流方案解决了配送运营体系中的许多问题，实现了配送网点的合理布局，资源的优化配置及时周转，提高了分拣的效率，大大降低了配送成本，总体上全面提升了烟草配送效率。电话访销、精准分拣、及 时配送，提高了服务质量和顾客忠诚度，减少了市场上非正规渠道卷烟的冲击压力，降低了物流成本。 根据老师和公司的安排流程，首先我们参观了烟草仓库的存储系统。根据老师解说，此烟草存储所用的仓库是一个自动化立体仓库。从货物进入，分为两种方式，一种是较为传统的传送带运输方式，但是效率仍然比人工快很多，用的比较多的是采取叉车托盘方式，整托盘烟草进入，然后进行仓库保管即入库。入库过程是放到传送带由电脑全程操作，然后经由由堆垛机，然后通过工业计算机的指令发送到由操作人员预先设定相关程序，采用了频识别技术可以读取 货物的一切信息并将其分配到应有的位置，堆垛机按以获取的信息自动将货物准确无误放在应在的位置。这种入库工作流程几乎是全自动化，只需要很少的几个操作人员进行监控和操作，而且效率很高，整个系统设计的全面合理，功能的密切统一和集中以及自动化的程度之高，都给我了很大的震撼。 接下来我们又去了分拣区的流水线查看其工作流程，刚开始，还没有运作，只是听讲解，说这套系统属于第三代烟草分拣系统（第四代也已经研制完毕，尚未完善投入），分拣 速度很快，以及精确的自动化包装处理，听得我们云里雾里，因为每条线上工作的也就四五个人，到底搞 不清到底是怎么分拣这么多烟草满足济南市这么多客户的订单，稍等了几分钟，分拣线开始运作。根据一步步的流程，各种烟从不同的槽口被吐出，快速的经过传送带，然后送到包装台，快速的进行包装，然后电子显示屏显示下一个客户的订单数量，看似很简单的流程，但是能够控制的这么好，而且很精确的控制各类的烟草所要出具的数量，这一系列流程的整合，大大的提高了分拣的效率和精确度。全部自动一体化的完成，让我深深感受到了现代化的信息系统所创造的价值。 最后关于烟草的配送系统，由于 统正在更新为 3G，所以老师根据历史资料进行解说，经过 查资料了解到，从整个烟草配送体系功能来看，本系统的在运输方面，使用采用的电子地图和 时定位系统 ,地图上面标明了根据各销售点的位置而设计好的最优配送路线以及货车采用的 位系统，可准确地了解每一辆货车所在的位置及每次所消耗的时间，最终可准确的落实每一天的工作效率。同时对济南烟草运输线路的全面优化，重新将济南各个区域布局，减少各区间之间的叠加、冲突，使得交叉覆盖面积最小交叉覆盖率小于 15%，路线得到更加合理的配置。物流信息，作为中枢神经系统的物流信息在整个配送系统中起到的作用 计划预测、动态分析、及 时提供市场动态等相关内容。济南烟草配送信息这一块做的比较到位，从计算机中能及时获得相关的信息，为做出研究分析、制定相关策略提供了有力的保障。 本次实习总结：通过这次实习，我更深刻的认识到物流这个概念的深度和广度，以及在现实生活中，我们对物流的应用的层面，我发现课本的理论知识在实际过程中运用的很巧妙，因地制宜，灵活贯通给我了很大的启示，也发觉了真正的实际操作中，我们对课本知识掌握的不够扎实，也不够全面，更没有系统的思维和考虑。所以，我要学习的东西还很多，要真正领会课本的理论知识以及运用的方法和价值。 结论和建 议：在济南烟草中心，采用了现代信息化的设施和自动化的整合系统，在很大程度上降低人员的劳动强度，节约生产成本，提高工作效率； 对于在烟草行业推广应用新兴的物流技术，降低物流成本、实现配送现代化管理起了推动作用。然而在实际运作中，完备齐全的自动化系统会花费很大资金，希望在系统的设计方面能加以改善以节约成本，同时注重成本和效能，达到性能最优化，从而可以推广到其他物流企业，真正的做好我国物流行业的领头羊。同时在做烟草的同时，关于实地的配送运输问题上，建议与部分物流相关企业进行合作，实现附带运输，以增加附加值和利润， 同时可以降低成本。 三、实习总结 毕业前安排这次毕业实习使我收获很多。老师带领我们参观一些卷烟厂和物流中心公司还有知名企业 入到各公司的生产车间观看员工的工作环境、产品生产工艺和研发设计产品。每到一个公司，负责人都会很详细地给我们介绍公司产品以及它们利用 的基本原理。这次毕业实习让我了解专业有关的工作，对之前的毕业后从事的工作存在的疑惑也解除了。 在学校里，我们学习专业基本知识，缺乏专业实践能力的锻炼，离现实社会所需专业人才还有很大的差距，一直抱怨学校里学到的知识没有实际利用价值，其 实这都是借口，进入大学，我们首先学会独立自学，然而我们这点没有做好，更没有人限制我们时间，是我们没有利用好它。尽管实验室条件有限，那些都是客观理由。“活到老学到老”这句话永远具有现实意思。就像那位引导员说的，别把自己想象的太优秀，真正踏入社会，你会发现很多问题。 无论工作还是上研究生，都要认真对待每一件事情，而且要学会改正自己的缺点，企业不会因为你个人去重新制定规范。你有能力才有企业利用的价值。通过这次毕业实习，我知道自己存在的很多的不足，缺乏实践经验，没有独立对机械构造设计过，专业方面具备的基本设 计能力还不够，以后要想从事和机械专业相关的工作，我还要付出很大的努力，学习更多的专业知识！ 指导教师评语： 实习成绩： 指导教师： 年 月 日 山东轻工业学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称 烟箱拆盘机两轴 轴手臂设计 课题类型 工程设计 X 导师姓名 范维华 学生姓名 郭佳 学 号 200801014057 专业班级 机械 高职08 . 目的及意义 烟箱拆盘机 是现代仓储物流系统的重要设备之一， 是 物料 的 主要工作装置，其作用是 把输送盘上的烟箱分开 ，实现烟箱输送的连续性 垂直输送 。 本课题设计的 烟箱柴盘 机 主要用于 卷烟企业的烟箱输送中 ，可广泛应用于 其他企业的物料输送 。 近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对 企业提高生产率、降低成本非常重要。 二 烟箱拆盘机 三轴手臂 是利用 丝杠的上下旋转运动 来实现物料的垂直输送。 并与出入口输送设备相配合，使输送过程实现完全自动化。 。 手臂可以实现从多个角度来分配烟箱， 提升行程范围大，但输送量随着行程的增加而减小。 怎样在有限的空间里实现要求的高度的输送，这需考虑倍增机构。 世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性。在 烟箱拆盘机 方面，我们应当看到和世界发达国家的差距，总结经验，找出不足，打破传统思路，推出新的外形和更高 性能的 烟箱拆盘机 。 相信 通过我们的不断努力，必能设计出 结构 安全、可靠性能高的 烟箱拆盘机 ，为增强我国综合国力，为我国填补一分科技空白。 三研究设计内容 烟箱拆盘机 的主要机械动作 是把烟箱垂直上下输送 ,同时使烟箱顺利水平输入输出此机构 。其中 ,拆盘机 升降机构 设计难度最大 , 主要体现在 （ 1） 为了尽可能合理利用 输送带 空间 ,烟箱拆盘机 在满足刚度要求的前提下 , 应尽可能降低自身高度 , 结构也不宜复杂庞大。 （ 2） 为使货物在立体货位上摆放整齐 , 稳定可靠。 （ 3） 为使 料 拆盘机 输送烟箱 灵活可靠 ,拆盘机手臂 应尽可能减小摩擦阻力和机构 运动间隙。 （ 4） 根据 烟箱拆盘机 的工作空间限制 , 为使货叉结构紧凑 , 尽可能降低造价 ,烟箱拆盘机 的原动机应重量轻、体积小 ,动作行程短 , 满足工作行程要求。 设计要求： 烟箱拆盘机 ） 长度 1010度 1030高 度 1100烟箱重 13求定位精准，效率高，可靠性高，结构紧凑，并具有一定的智能化。此设计属开发设计。 四研究设计方法及技术路线 三轴手臂 是 烟箱拆盘机 执行机构，装设在 拆盘机 机架 上。 丝杠 旋转 运动是通过电机来带动的，实现手臂的上下运动。涡轮蜗杆机构，也是通过电机带动的，实 现了吸盘的前后旋转 。 烟箱拆盘机 的传动原理是 靠丝 杠螺母上下运动，涡轮蜗杆机构实现前后旋转来实现的 。 五 毕业设计时间 安排 3 月中旬：领取设计题目 3 月中旬到 4 月初：查阅相关资料，初步提出设计方案 4 月 6 日到 10 日：进行毕业实习 4 月下旬：撰写开题报告和实习报告，并提出设计方案 4 月下旬到 5 月初：进行结构方案设计，绘制装配草图 5 月初到六月初：进行设计计算，对方案中涉及到的各轴、轴承、齿轮、键、带等零部件进行选择并对其刚度、强度等进行核算，并绘制零件图、装配图 6 月上旬：整理、编写任务说明书，并打印零件图、装 配图、任务说明书，准备毕业答辩 六参考文献 ： 1、张晓川 北京：化学工业出版社， 2003 2、孟初阳 北京：机械工业出版社， 2003 3、姜大力 北京：首都经济贸易大学出版社 2004 4、蒲良贵，机械设计 等教育出版社， 2001 指导教师意见： 指导教师： 2009 年 月 日 注：课题类型填写：工程设计、技术开发、软件工程、理论研究等，同时注明 X 真实课题； Y 模拟课题 ； Z 虚拟课题 山 东 轻 工 业 学 院 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 机械 与汽车 工程 学院 08 级 机械设计制造及其自动化 专业 姓名 郭佳 题目 烟箱拆盘机两轴手臂设计 课题简介：（目的意义、主要内容、现有条件、时间安排、预期成果及表现形式） 1、 目的意义 随着物流技术的发展，用于自动分拣系统中自动下料的烟箱拆盘机在国内 一直处于空白，其主要原因是一般的拆盘机要求空间较大，提升装置体积和重量缩减比较困难。烟箱拆盘机研究开发不但占用空间小，而且工作效率提高，大大较少了人工劳动。具有广泛地应用前景。 2、主要内容 本次毕业设计是烟箱拆盘机两轴手臂设计。在参考常规的机械手臂设计方法的基础上，首先对烟箱拆盘机两轴手臂作了简单的概述；然后根据设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行总体方案选型设计及数据计算；接着对烟箱拆盘机两轴手臂各主要零部件进行了校核，对滚珠丝杠机构做了详细的结构设计及校核计算。烟箱拆盘机两轴手臂主要部件组成：传 动装置，滚珠 丝杠机构以及蜗轮蜗杆机构 。 3、现有条件 计算机，绘图机，绘图软件，设计手册。学生可以参照前期设计资料以及 网上实物图像 和实验数据 进行 改进 设计。 4、时间安排： 前 4 周进行毕业实习，主要是到工矿企业参观 电力 行业现有设备的现状。检索资料，收集与课题相关的文献，了解课题的最新状况和发展趋势。后 10 周进行设计，包括方案设计，图纸设计，编写说明书。 5、预期成果及表现形式： 烟箱拆盘机两轴手臂 设计的任务要求：对 烟箱拆盘机的工作原理有全面细致的理解，结合 机、电等相关知识进行设计。 烟箱拆盘机两轴手臂 的 设计图纸，写出设计论文。该课题具有很好的创新性。完成本设计应用大学本科阶段的基础知识和专业知识，任务明确，工作量适宜，适合作为学生的毕业设计选题。 2012 年 1 月 16 日 完成期限： 2012 年 4 月 15 日 至 2012 年 6 月 10 日 指导教师： 范维华 教研室主任： 沈敏德 学院院长： 许崇海 2012 年 6 月 15 日 烟箱拆盘机两轴手臂设计 作 者 姓 名 郭佳 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师姓名 范维华 专业技术职务 高级实验师 目 录 摘 要 . 1 . 2 第一章 绪论 . 3 第二章 机械手设备概论 . 3 中的作用和意义 . 3 械手的分类 . 4 械手的发展现状和趋势 . 6 械手的功能特点 . 7 第三章 设计任务书 . 8 计题目： . 8 计背景： . 8 目简述： . 8 用状况： . 8 产状况： . 8 计参数 . 8 计任务 ： . 8 第四章 烟箱拆盘机两轴手臂的总体设计方案 . 9 箱拆盘机两轴手臂的工作原理： . 9 箱拆盘机两轴手臂的各个机构的设计方案 . 9 珠丝杠副的设计方案 . 10 轮蜗杆机构的设计方案 . 12 第五章 滚珠丝杠副的设计计算 . 13 珠丝杠副的设计与计算 . 13 珠丝杠副的特点 . 13 用范围 . 14 计与计算 . 14 滑 . 16 尘 . 16 计时注意事项 . 16 第六章 蜗轮蜗杆机构的设计计算 . 错误 !未定义书签。 轮蜗杆机构的设计计算 . 错误 !未定义书签。 轮蜗杆机构的特点 .材 . 错误 !未定义书签。 齿面接触疲劳强度计算 . 错误 !未定义书签。 齿根弯曲强度计算 . 错误 !未定义书签。 轮蜗杆的主要参数和计算 . 错误 !未定义书签。 轮蜗杆实物图参考 .七章 总结 . 23 参考文献 . 24 致谢 . 25 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 1 摘 要 随着物流技术的发展，用于自动分拣系统中自动下料的烟箱拆盘机在国内一直处于空白， 其主要原因是一般的拆盘机要求空间较大，提升装置体积和重量缩减比较困难。 烟箱拆盘机 研究开发不但占用空间小，而且工作效率提高，大大较少了人工劳动。具有广泛地应用前景。 本次毕业设计是烟箱拆盘机两轴手臂设计。在参考常规的机械手臂设计方法的基础上，首先对 烟箱拆盘机两轴手臂 作了简单的概述；然后根据设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行总体方案选型设计及数据计算；接着对 烟箱拆盘机两轴手臂 各主要零部件进行了校核，对滚珠丝杠机构做了详细的结构设计及校核计算。 烟箱拆盘机两轴手臂 主要部件组成：传动装置，滚珠丝杠机构以及蜗轮 蜗杆机构。本次设计使用的软件是二维软件 关键词： 物流 滚珠丝杠 蜗轮蜗杆 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 2 of in a in to in is a is a of of In to on of of a to in of of of of to do as as of 东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 3 第一章 绪论 烟箱拆盘机 是现代仓储物流系统的重要设备之一，是物料的主要工作装置，其作用是把烟箱从 一个高度传送到另一个高度，实现烟箱输送的连续性垂直输送。本课题设计的 烟箱拆盘机 主要用于卷烟企业的烟箱输送中，可广泛应用于其他企业的物料的输送。近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业提高生产率、降低成本非常重要。 烟箱拆盘机 是利用 两轴手臂 的 动 以及升降旋转运动 来实现物料的输送。烟箱拆盘机两轴手臂利用滚珠丝杠机构以及蜗轮蜗杆机构 ，使输送过程实现完全自动化。 怎样在有限的空间里实现手臂的升降以及旋转运动，这就是本设计题目所要实现的内容了。 选择烟箱拆 盘机两轴手臂的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。 原始参数： 1） 卷烟 包装 箱尺寸 ： 450(L)260(W) 600(H) 2） 箱装卷烟重量 ： 13） 手臂升降速度 v m s 4） 手臂水平旋转运动速度 v m s 设计解决的问题： 熟悉 烟箱拆盘机 的各部分的功能与 作用，对主要部件进行选型设计与计算，解决在实际使用中容易出现的问题，并大胆地进行创新设计。 第二章 机械手设备概论 械手在生产和生活中的作用和意义 机械瘦不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。机械手的功能特色是非常多的，在设计研发方面研发的机器人能够实现手臂的多角度运动，我们在使用机械手的时候也可以针对自己的需求对拆盘机进行设置，节省成本，并且能够实现预期的运动。可见拆盘机对我们作用是相当的大 。 我们生产力的不断加大，生活的不断改善，对机械 手的需求也就在不断的增多，生活中的每个角落拆盘机机械手的应用都会给我们带来客观的利益。 由于机械手在生活中的大量运用，使得人类的生产率有了大幅的提高，同时也改善了我们的工作环境。让人类的生活变得越来越智能化。 机械手在我们生产中的应用是非常的普遍，在我们生产中将会有着很重要的作用，尤其是货物高空操作。 现在经济不断的发展，顺应社会的需求，生产力不断的加大，而且现在高空操作也是山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 4 比较多的，所以烟箱拆盘机在我们进行高空操作的时候就给我们带来的重要的作用。 机械手就是上下以及旋转操作，能够实现多角度运 动。我们在高空作业的时候可以给我们的安全提供保障。 类 工业机械手的结构形式主要有四种：直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构和关节型结构。各结构形式及其相应的特点，分别介绍如下： 直角坐标机械手的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的 。 由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，因此，其运动位置精度高，但此种类型机械手的运动空间相对较小，如要达到较大运动空间，则要求机械手的尺寸足够大。直角坐标机械手的工作空间为一空间长方体，主要用于装配作业及搬运作业。直角坐 标机械手有悬臂式，龙门式，天车式三种结构。 如图 图 圆柱坐标机械手的空间运动是用一个回转运动及两个直线运动来实现的。其工作空间是一个圆柱状的空间。这种机械手构造比较简单，精度相对较高，常用于搬运作业。如图 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 5 图 球坐标机械手的空间运动是由两个回转运动和一个直线运动来实现的。其工作空间是一个类球形的空间。这种机械手结构简单 、成本较低，但精度不很高，主要应用于搬运作业 。如图 图 关节型机械手的空间运动是由三个回转运动实现的，。相对机械手本体尺寸，其工作空间比较大，动作灵活，结构紧凑，占地面积小。此种机械手在工业中应用十分广泛，山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 6 如焊接、喷漆、搬运、装配等作业。关节型机械手又分为水平关节型 （如图 示） 和垂直关节型两种。 图 械手的发展现状和趋势 目前，国内外各种 机械手和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下： 1机械结构向模块化、可重构化发展。 2工业机械手控制系统向基于 于标准化、网络化；器件集成度提高，结构小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性，而且维修方便。 3机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，还引进了视觉、听觉、接触觉传感器，使其向智能化方向发展。 4关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机械手产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机械手 开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发； 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 7 5焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机械手产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究；以及离线示教编程和系统动态仿真。 总的来说，大体是两个方向：其一是机械手的智能化，多传感器、多控制器，先进的控制算法，复杂的机电控制系统；其二是与生产加工相联系，性价比高，在满足工作要求的基础上，追求系统的经济、简洁、可靠，大量采用工业控制器，市场化、模块化的元件。 械手的功能特点 代替人从事危险，有害的操 作，在长时间工作对人类有害的场所，机械手不受影响，只要根据工作环境进行合理设计，选择适当的材料和结构，机械手就可以在异常高温或低温，异常压力和有害气体、粉尘、放射线作用下，以及冲压、灭火等危险环境中胜任工作。 劳，可以把人从繁重单调的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。 此可以稳定和剃刀产品的质量，同时又可以避免人为的操作错误。 4机械手通用性，灵活性好，能较好的适应产品品种的不断变化，以满足柔性、生产的需要。 5采用机械手能明显的提高劳动生产率和降低 成本。 第三章 设计任务书 计题目 ： 烟箱拆盘机两轴手臂设计 计背景 ： 当前，机械手设计应用市场面对的困难已经存在，机械手需要我们合力克服，全行业要根据市场与企业的发展规律，主动不变求发展，积极找到应对之策。 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 8 目简述： 烟箱拆盘机两轴手臂 是未来现代仓储物流系统的重要设备之一，是物料的主要工作装置，其作用是把烟箱从一个高度传送到另一个高度以及烟箱的旋转，实现烟箱的输送。本课题设计的 烟箱拆盘机两轴手臂 主要用于卷烟企业的烟箱输送中，可广泛应用于其他企业的物料输送。近年来，随 着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业提高生产率、降低成本非常重要。具有广泛地应用前景。 本装置用电机驱动，用滚珠丝杠实现手臂升降以及用蜗轮蜗杆实现吸盘的旋转运动。与国内现有的装置相比，这个装置没有液压提升装置的制造成本高，也没有用四杆机构设计的装置的计算复杂，并且结构简单、安全、实用。 用状况： 室内工作；动力源为 220V 交流电动机 ,电机双向转动，载荷较平稳；每天工作 8小时；检修期为三年大修。 产状况 ： 专业机械厂制造。 计参数 升降 高度 提升重量 13 提升速度 s； 选用交流 220 计任务 ： 设计 烟箱拆盘机两轴手臂 的结构，包括动力装置、传动装置、执行机构，画出总体机构简图。选取电机，计算电机所需功率。设计总体传动方案 设计主要传动装置，完成总体装配图（ 。设计主要零件，完成零件图（ 。编写设计说明书。 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 9 第四章 烟箱拆盘机两轴手臂的总体设计方案 箱拆盘机两轴手臂 的工作原理 ： 烟箱拆盘机 是利用 两轴手臂 的 动 以及升降旋转运动 来实现 物料的输送。烟箱拆盘机两轴手臂利用滚珠丝杠机构以及蜗轮蜗杆机构 ，使输送过程实现完全自动化。 烟箱拆盘机是靠电机带动丝杠旋转，进而带动螺母上下直线移动。实现手臂的升降运动，然后运用蜗轮蜗杆机构实现吸盘的旋转运动，进而实现烟箱按规定的输送方式输送。 箱拆盘机两轴手臂的各个机构的 设计方案 珠丝杠副的设计方案 滚珠丝杠副由丝杠、螺母、滚珠、返向器等组成。如图 示， 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 10 图 滚珠丝杠的具体设计原理如图 示， 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 11 图 工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 12 蜗轮蜗杆机构是由蜗轮、蜗杆、齿轮、螺母等组成。如图 蜗轮 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 13 第五章 滚珠丝杠副的设计计算 珠丝杠副的设计与计算 珠丝杠副的特点 滚珠丝杠传动系统的传动效率高达 90%98%，为传统的华东丝杠系统的 24倍，如图 示，所以能以较小的扭矩得到较大的推力，亦可由直线运动转为旋转运动（运动可逆）。 滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动，工作中摩擦力小，灵敏度高，启动时无颤动，低速时无爬行现象，因此可精密地控制微量进给。 滚珠丝杠传动系统运动中温升较小，并 可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长，因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。 钢球滚动接触处均经硬化（ 3） 处理，并经精密磨削，循环体系过程纯属滚动，相对对磨损甚微，故具有较高的使用寿命和精度保持性。 由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移，用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置，可以获得很好的同步效果。 与其他传动机械，液压传动相比，滚珠丝杠传动系统故障率很低，维修保养也比较简单，只需进行一般的润滑和防尘。在特殊场合可 在无润滑状态下工作。 采用歌德式沟槽形状、轴向间隙可调整得很小，也能轻便地传动。若加入适当的预紧载荷，消除轴向间隙，可使丝杠具有更佳的刚性，在承载时减少滚珠和螺母、丝杠间的弹性变形，达到更高的精度。 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 14 用范围 滚珠丝杠副为适应各种用途，提供了标准化种类繁多的产品。滚珠的循环 方 式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压（双螺母方式、位预压方式）、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杠有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠（精度分为从 6 个等级）和经高精度冷轧加工成型的 冷轧滚珠丝杠（精度分为从个等级）。另外，为应付用户急需交货的情况，还有已对轴端部进行了加工的成品，可自由对轴端部进行追加工的半成品及冷轧滚珠丝杠。作为滚珠丝杠的周边零配件，在使用上所必要的丝杠支撑单元、螺母支座、锁紧螺母等也已被标准化了，可供用户选择使用。 滚珠丝杠副应用： 械： 工中心、 床、 床、 用机等 精密工具机：铣床、磨床、放电加工机、刀具磨床、齿轮加工机、钻床、刨床 产业机械：印刷机、造纸机、自 动化机械、纺织机、绘图机 电子机械：量测仪器、 台、医学设备、工厂自动化设备、 孔机、 导体设备、工厂自动化设备等 输送机械：料搬送设备、核能反应器，高度致动器等 。 计与计算 选取的滚珠丝杠转动系统为： 磨制丝杠（右旋） 轴承到螺母间距离（临界长度）： =1200定端轴承到螺母间距离 =1200计后丝杠总长 =1600大行程 =1200作台最高移动速度 =14(m/寿命定为 =24000 工作小时。 =擦系数 ) 电机最高转速 =1800(r/山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 15 定位精度： 最大行程内行程误差 =00程内行程误差 =位量 =承方式为（固定 支承） W=124100kg g=重力加速度 ) I=1（电机至丝杠的传动比） =*W*g=041*000N N） N） N) 从已知条件得丝杠编号： 此设计丝杠副对刚度及失 位都有所要求，所以螺母选为： 兰磨制丝杠） 从定位精度得出精度不得小于 丝杠 杠螺纹长度： =+2=1200+240=1280杠螺纹长度不得小于 1280上螺母总长一半 84系列表中查出螺母总长168 得知丝杠螺纹长度 1364此取丝杠螺纹长度 =1400轴承之间的距离 =1400东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 16 丝杠编号： 10R 16001400 滑 油润滑 一般情况下，用于滚动轴承的矿物都适用。 特别是在高转速情况下，以油润滑比脂润滑佳，这时滚珠丝杠副的温升较小。 油润滑的补充润滑量和间隔，按下表，按表中的油量，至少可以达到 8 小时的补充润滑时间。 如下图所示， 尘 滚珠丝杠与滚动轴承一样，如果污物与与异物进入之后会使它磨耗，成为损坏的原因。因此，必须采取防护措施，把丝杠轴完全防护起来。 计时注意事项 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 17 防止逆转 滚动螺旋转传动逆转率较高， 不能自锁。为了使螺旋副受力后不逆转，应考虑设置防逆转装置，如采用步进电机、制动电机，在传动系统中设置能够自锁的机构。 防止螺母脱出 在滚动螺旋传动中，特别是垂直传动，容易发生螺母脱出造成事故，设计时必须考虑防止螺母脱出的安全装置。 第六章 蜗轮蜗杆机构的设计计算 轮蜗杆机构的设计计算 轮蜗杆机构的特点： 1. 可以得到很大的传动比，比交错 轴斜齿轮 机构紧凑 ； 2. 两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴 斜齿轮机构 ； 3. 蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小 ； 4. 具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。 5. 传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装 置，因而成本较高 。 蜗轮及蜗杆机构常被用于两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合 择材料 由于蜗杆传动功率较小，速度 较小，故蜗杆用 45 钢 ;因需要效率高，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 45 55 蜗轮用铸锡磷青铜 属模铸造。由于蜗轮尺寸较小，则采用整体浇铸式。 齿面接触疲劳强度计算 根据开式蜗杆传动设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 18 传动中心距： （ 1）确定作用在蜗轮上的转矩 按 =2 故取效率为 ， （ 2）确定载荷系数 K 因为工作载荷不稳定，取载荷不均系数 =机械设计表 11 5 选取使用系 数 =于转速不高，冲击不大，可取动载荷系数 =， K= 3）确定弹性影响系数 由于铸锡磷青铜 轮与 45 钢蜗杆相配，取 =160 4） 确定接触系数 先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距 a 的比值 ,从图知 = 5）确定许用接触应力 根据蜗轮材料为 铸锡磷青铜 属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度大于 45以从表中查的蜗轮的基本许用应力 、 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 19 应力循环次数 寿命系数 则， （ 6）计算中心距 考虑制作公益性，将中心距 0 齿根弯曲强度设计 山东 轻工业学院 2012 届本科生毕业设计（论文） 20 弯曲强度的计算公式为： m 由公式和计算可知， m 比计算结果，由吃面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而吃面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的模数 就近圆整为标准值 m= 接 触 强 度 算 得 的 分 度 圆 直 径 =算 得 小 齿 轮 齿 数=8， 大齿轮齿数 =28= =90 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，
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