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【JX18-97】中性笔自动装配机设计(二维+三维+论文)

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【JX18-97】中性笔自动装配机设计(二维+三维+论文)
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CAD
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笔芯上料机构.DWG
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三维建模
COT-F2020.sldprt
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HLF20X30SA+(0).sldasm
HLF20X30SA+(0)_dummy.sldprt
HLF20X30SA_BODY.sldprt
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TN20-125 - 125_b.sldprt
TN20-125_fp.sldprt
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中性笔自动装配机.DWG
中性笔自动装配机.SLDASM
中性笔自动装配机.SLDDRW
主动磁力旋盘.SLDPRT
压紧座.SLDPRT
带轮2.SLDPRT
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抽板.SLDPRT
挡板.SLDPRT
料盒.SLDPRT
旋盖头组件.SLDASM
旋盖头组件.SLDDRW
旋转轴.SLDPRT
气缸角铁1.SLDPRT
气缸角铁2.SLDPRT
气缸角铁3.SLDPRT
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滑动底板.SLDPRT
电机.SLDPRT
电机角铁.SLDPRT
笔头.SLDPRT
笔头料斗.SLDPRT
笔帽.SLDPRT
笔帽上料机构.SLDASM
笔帽座.SLDPRT
笔帽推杆.SLDPRT
笔帽料斗.SLDPRT
笔芯.SLDPRT
笔芯上料机构.SLDASM
笔芯座.SLDPRT
笔芯料斗.SLDPRT
笔身.SLDPRT
笔身上料机构.SLDASM
笔身座.SLDPRT
笔身料斗.SLDPRT
调整环.SLDPRT
轴承座.SLDPRT
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JX18-97 【JX18-97】中性笔自动装配机设计二维+三维+论文
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【JX18-97】中性笔自动装配机设计(二维+三维+论文),JX18-97,【JX18-97】中性笔自动装配机设计二维+三维+论文
内容简介:
摘 要本文设计了一种中性笔自动装配机。它靠异步电动机带动传送带实现中性笔的输入和输出,中间在传送带上部巧妙地安置了夹具,给装配工作带来很大的便利,也大大提高了效率,该装配机结构简单明了,操作方便,实现了中性笔从输入到输出的全部自动化,具有速度可调、定位准确、旋盖可靠、运行平稳、无噪音和不伤笔口等优点。本文先对SolidWorks软件作出简介,对此三维软件作出一系列的说明,而后对中性笔笔身自动装配设备自动化装配进行介绍,并结合SolidWorks软件,将二者融会贯通。通过SolidWorks软件设计,从二维的AUTOCAD零件图纸,到三维的SolidWorks整个设备,大大地提高了设计的效果和效率,避免了工程师们在现实中出现的错误,切切实实地展现出三维软件的强大性能。关键词:中性笔;自动装配;旋盖机构 AbstractA neutral pen automatic assembly machine is designed in this paper. It relies on asynchronous motor to drive the conveyor belt to realize the input and output of the neutral pen. In the middle of the conveyor belt,a clamp is arranged skillfully,which brings great convenience to the assembly work and greatly improves the efficiency. The utility model has the advantages of adjustable speed,accurate positioning,reliable rotation,smooth operation,no noise and no damage to the pen mouth.In this paper,SolidWorks software is introduced firstly,and a series of explanations are given to the three-dimensional software. Then,the automatic assembly of neutral pen-body automatic assembly equipment is introduced, and the integration of the two is made with SolidWorks software. Through SolidWorks software design,from two-dimensional AUTOCAD parts drawings to three-dimensional SolidWorks equipment,greatly improved the design effect and efficiency,avoided the engineers in the reality of the mistakes, showing the powerful performance of three-dimensional software.Keywords:Neutral pen; automatic assembly; capping mechanism第1章绪 论1.1 课题研究的背景中性笔是目前国际上流行的一种新颖书写笔,是综合应用胶体、表面活性剂、高分子化学等学科原理的高科技产品。由于中性笔兼具自来水笔和圆珠笔的优点,书写手感舒适,因此颇受人们的喜爱,近年来发展迅速,大有取代圆珠笔之势,人们对中性笔的需求也越来越多。由于现在仍然有不少企业生产中性笔采用人工装配,增加劳动力,效率低、成本高,本文设计了一款能自动组装中性笔的机器,机器优点:直线式设计,组成流水线方便美观。采用强电磁左旋盖扭力器,彻底解决了传统机械摩擦片在旋盖时紧时松的弊病。它可以把装配好的中性笔通过传送带运输,快速传送到下一道工序。节省了工作时间和产品成本,大大提高了生产效率。1.2 课题研究的意义装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。装配自动化在现代制造业中的重要性装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。自动化装配具备如下优点。1. 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。2. 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。3. 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。4. 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。5. 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。6. 装配自动化的任务及应用范围所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟1060拍(大多数的节拍时间为2.54s);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟1060拍(大多数的节拍时间为2.54s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟 2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单了。现代技术的发展使得人们能够为复杂的装配功能找到解决的方法。尽管如此,全自动化的装配至今仍然只是在有限的范围是现实的和经济的。由于装配机械比零件制造机械具有更强的针对性,因而装配机械的采用更需要深思熟虑,需要做大量的准备工作,不能简单片面地追求自动化,而应本着实用可靠而又能适应产品的发展的原则,采用适当的自动化程度,应用现代的计划方法和控制手段。7. 机械装配自动化发展之路展望结合生产实际发展机械自动化技术先进装配技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。发展投资少、见效快的低成本自动化技术发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。我国机械装配业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械装配业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。注重配套发展机械自动化技术现代自动化技术在机械装配中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。1.3 课题研究的内容本论文主要研究运用SolidWorks对中性笔笔身自动装配设备进行设计。在设计过程中,了解SolidWorks的各种功能。本文设计了一种中性笔自动装配机。它靠异步电动机带动传送带实现中性笔的输入和输出,中间在传送带上部巧妙地安置了夹具,给装配工作带来很大的便利,也大大提高了效率,该装配机结构简单明了,操作方便,实现了中性笔从输入到输出的全部自动化,具有速度可调、定位准确、旋盖可靠、运行平稳、无噪音和不伤笔口等优点。33第2章 SolidWorks的详细介绍2.1关于SolidWorkSolidWorks公司成立于1993年,由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起,总部位于马萨诸州的康克尔郡(Concord,Massachusetts)内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处,并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。1997年,Solidworks被法国达索(Dassault Systemes)公司收购,作为达索中端主流市场的主打品牌。2.2 SolidWorks的发展和荣誉SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势,SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新,公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名。从1995年至今,已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从1999年起,美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖,以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此,SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明,使用它,设计师大大缩短了设计时间,产品快速、高效地投向了市场。由于SolidWorks出色的技术和市场表现,不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星,也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东,以一千三百万美元的风险投资,获得了高额的回报,创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作,成为CAD行业一家高素质的专业化公司。SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。由于使用了Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的Para solid内核以及良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示,目前全球发放的SolidWorks软件使用许可约28万,涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约3万1千家企业。在教育市场上,每年来自全球4300所教育机构的近145000名学生通过SolidWorks的培训课程。据世界上著名的人才招聘网站检索,与其它3D CAD软件相比,SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总合还要多,这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用SolidWorks三维软件,越来越多的企业需要SolidWorks人才。2.3 Solidworks软件特点Solidworks软件功能强大,易于操作,界面人性化,技术创新,组件繁多是SolidWorks的五大特点。使得SolidWorks三维软件成为目前全球领先的三维CAD解决方案。SolidWorks在设计时能够为用户提供不同的设计方案,通过方案的筛选,工程师能从中选择合适的方案,从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中,SolidWorks是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统,同时对每个工程师和设计者,乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。2.4本章小结SolidWorks在现今社会阶段逐渐广泛应用,并且SolidWorks公司对中国市场重点开发,日后SolidWorks应用将会更加完善,更加普遍。通过前文对SolidWorks的深入了解后,往后会对SolidWorks进行个别应用的分析,如建模,装配,工程图,力学分析等。第三章 中性笔自动装配机总体设计3.1总体设计方案本文的中性笔装配机由传送机构,夹紧机构,装笔芯装置,上盖装置,旋盖机构等组成。笔身输送机构是靠三项异步电动机带动链条采用间歇式前进,输送机构下方布置有一个伸缩气缸,上方安装有一个挡块,两者构成了笔身的夹紧机构,当光纤感应到笔身到达时,反馈给PLC,PLC控制电磁阀,从而驱动下方气缸动作,将笔杆顶起,与笔杆上方固定在箱体上的夹具夹紧笔杆;装笔芯装置将笔芯插入笔身中,完成该动作后,气缸下降,笔身重新落到输送机构上,进入下一工序:安装笔头,安装笔头前同样需要将笔身顶起,工作原理同前面的气缸夹紧机构一样,将笔身夹紧后,通过一个旋盖机构完成笔头的装配,旋盖机构是中性笔组装过程中旋紧笔头的专用设备,工作时必须保证适宜的旋紧力矩。力矩过小,笔头旋不紧,力矩过大,易损坏笔口和笔头。笔头安装完成后,进入装配笔帽工序。同样需要有夹紧机构将笔身顶起固定,通过一个气缸将笔帽压入笔身,至此,中性笔的装配就完成了。中性笔笔身自动装配设备自动化装配主要分为以下几个部分:1、机架组件:机架通过焊接的方式做成,主要由性价比高的Q235方钢组成,焊接后喷漆处理。此种结构制作的架子,成本低廉,方便运输,广泛应用于设备上面机架的制作。2、笔身输送组件:此组件通过三相蜗杆涡轮减速电机带动链条输送线实现笔身的输送,该输送线结构简单,造价低廉,适合多种产品的运输。3、笔身夹紧机构:输送机构下方布置有一个伸缩气缸,上方安装有一个挡块,两者构成了笔身的夹紧机构,4、笔芯下料装置:此装置通过振动盘连接钣金焊接而成的下料槽下料,下料槽通过焊接而成,当笔芯从振动盘落下后,光纤感应到笔芯的落下,如是就反馈信号给PLC,PLC控制气缸打开形成,把笔芯推进笔身里面,从而完成装配。4、笔头下料装置:此装置通过振动盘连接钣金焊接而成的下料槽下料,下料槽通过焊接而成,当笔头从振动盘落下后,通过一个旋盖机构完成笔头的装配。5、笔帽下料装置:此装置通过振动盘连接钣金焊接而成的下料槽下料,下料槽通过焊接而成,当笔帽从振动盘落下后,光纤感应到笔帽的落下,如是就反馈信号给PLC,PLC控制气缸打开形成,把笔帽推进笔身里面,从而完成装配。3.2笔身夹紧机构设计夹具的结构设计比较简单,该机构由夹具,伸缩气缸组成。伸缩气缸将夹具顶起向上运动,夹具将链条上的笔杆顶起与笔杆上方固定在箱体上的夹具夹紧,从而完成笔杆的夹紧,该装置简单,提高生产速度。3.3装笔芯装置设计装笔芯装置是由料斗、推料气缸组成的。将方向一致的笔芯放置在料斗中,料斗中呈成笔芯形状,下方呈矩形固定在箱体上,笔芯由于受重力将料斗下方填满,当与工作台接触的笔芯装入笔杆后,上方的笔芯由于受重力下降到工作台上,从而完成装笔芯及上笔芯循环过程。生产时不会造成笔杆内没有笔芯的现象,便于上料,提高了生产线的速度,简化了装笔芯装置,降低成本。3.4旋盖头的结构设计旋盖头是中性笔组装过程中旋紧笔头的专用设备,工作时必须保证适宜的旋紧力矩。力矩过小,笔头旋不紧,力矩过大,易损坏笔口和笔头。总体的设计如图3-1所示,工作时力矩由直流电动机输出,通过皮带传动,传给主动磁力旋盘,被动磁力旋盘6通过轴承与主动磁力旋盘3之间可相对转动,二者间轴向隔距可调,在二者相对的端面上均匀地镶嵌有16块小永磁体。这些永磁体按极性相反相间分布。旋嘴与被动磁力旋盘6相联结,用来卡紧笔头。因此主动磁力旋盘3与被动磁力旋盘6构成一磁力传动器,在磁力作用下,被动磁力旋盘和旋嘴获得力矩,将由旋嘴夹住的笔头旋紧。本旋盖头最显著的特点是能调整旋紧力矩,即通过调整环和被动磁力旋盘6 上的螺母,调整主动磁力旋盘3和被动磁力旋盘6之间的间隙,即调整了磁力传动器间的气隙长度,因而磁力传动器所能传递的极限扭力矩得到了调整。当笔头已旋紧,而主动磁力旋盘仍在回转,致使输入扭力矩超过磁力传动器所能传递的最大扭力矩时,主动磁力旋盘3与被动磁力旋盘6产生滑脱,前者可以继续回转,而后者则与笔头一起静止不转,而旋盖头给笔头施加的旋紧力矩即为磁力传动器所能传递的极限力矩,并不会因传动输入轴4和主动磁力旋盘3的继续回转而增加旋紧力矩,不会因此而损坏笔口、笔头和旋盖头。1、调整环;2、护罩;3、主动磁力旋盘;4、扭力传动轴;5、永磁体;6、被动磁力旋盘图3-1 旋盖头结构图3.5上笔帽机构设计上笔帽装置原理同装笔芯机构一样,也是有下料机构,推料机构组成。笔帽由于受重力将料斗下方填满,当与工作台接触的笔帽装入笔杆后,上方的笔帽由于受重力下降到工作台上,从而完成装笔帽及上笔帽循环过程。生产时不会造成笔杆上没有笔帽的现象,便于上料,提高了生产线的速度,简化了装笔帽装置,降低成本。第4章 中性笔自动装配设备中用到的设计计算4.1电机的设计计算1、已知电机速度曲线本次设计加速时间 负载速度(m/min)有速度可知每秒上升50mm,2.电机转速3.负载转矩式中:4.负载惯量上下垂直运动5.电机转矩启动转矩必须转矩S为安全系数,这里取2.0根据以上得出数据,我们选用步进电机型号为ACH-11120D,此步进电机厂家为深圳步科电机,电机基本参数如下:电机额定功率为1.2KW,额定转矩为4.0N.m,最大转矩为12N.m,额定转速为 3000r/min转子惯量为 ,选用法兰规格型号为110。电机大致图如下:2.1.2减速器选择 电机转速3000r/min,链条运动速度3m/min,由公式总传动比一般同步带传动一般为2-2.5,我们算得减速器的减速比为大致为1:30-1:50之间。本次设计选用减速器我们选用蜗轮蜗杆减速器,厂家为珠江减速器。珠江减速器蜗轮蜗杆减速器大致外形图如下:由于电机的输出功率为1.2Kw,根据珠江减速器电机功率与减速器相配的表格中如下:步进电机我们已经选得转速为3000r/min,根据上表查得,我们选择蜗轮蜗杆减速器RV050型号,减速比为1:40。根据已经选好的减速器的型号RV050,减速器外形尺寸图如下:我们选择FB这种类型的减速器样式,有减速器输出轴的,为了能和输出同步带轮连接。以下为该减速器详细尺寸,我们选用的RV050减速器外形尺寸为144x210x85mm,减速器输出轴轴径14mm,减速器输入轴径与所选电机的输出轴径相同,即为19mm。4.2气缸的选型计算气缸的选型应根据工作要求和条件,正确选择气缸的类型。下面以单活塞杆双作用缸为例介绍气缸的选型步骤。(1)气缸缸径。根据气缸负载力的大小来确定气缸的输出力,由此计算出气缸的缸径。(2)气缸的行程。气缸的行程与使用的场合和机构的行程有关,但一般不选用满行程。(3)气缸的强度和稳定性计算(4)气缸的安装形式。气缸的安装形式根据安装位置和使用目的等因素决定。一般情况下,采用固定式气缸。在需要随工作机构连续回转时(如车床、磨床等),应选用回转气缸。在活塞杆除直线运动外,还需作圆弧摆动时,则选用轴销式气缸。有特殊要求时,应选用相应的特种气缸。(5)气缸的缓冲装置。根据活塞的速度决定是否应采用缓冲装置。(6)磁性开关。当气动系统采用电气控制方式时,可选用带磁性开关的气缸。(7)其它要求。如气缸工作在有灰尘等恶劣环境下,需在活塞杆伸出端安装防尘罩。要求无污染时需选用无给油或无油润滑气缸。2.气缸直径计算气缸直径的设计计算需根据其负载大小、运行速度和系统工作压力来决定。首先,根据气缸安装及驱动负载的实际工况,分析计算出气缸轴向实际负载F,再由气缸平均运行速度来选定气缸的负载率q,初步选定气缸工作压力(一般为0.4 MPa0.6 MPa),再由 F/q,计算出气缸理论出力Ft,最后计算出缸径及杆径,并按标准圆整得到实际所需的缸径和杆径。气缸推动分离销来实现箱包纽扣零件的分离。已知工件等运动件质量为m3kg,工件与下料槽间的摩擦系数m0.25,气缸行程 s为30 mm,经1.5s时间工件运动到位,系统工作压力p = 0.4 MPa,试选定气缸直径。解:气缸实际轴向负载Fmg0.25*250*9.8613.13 N气缸平均速度选定负载率q0.5则气缸理论输出力双作用气缸理论推力气缸直径 按标准选定气缸缸径为20mm。第5章 中性笔笔身自动装配设备的设计5.1 中性笔笔身自动装配设备的情况和特点三维装配图5.2应用Solidworks软件进中性笔笔身自动装配设备零件图设计5.2.1关于中性笔笔身自动装配设备机框架建模设计根据中性笔笔身自动装配设备自动化装配机分析可知该框架主要是由Q235方钢组成的,我们要将各零件先一一画好,再用装配体的形式将框架装配好。 (1)Q235方钢制作,作步骤如下:这样框架的整体方管部分零件我们就很快完成。(4)所有的子零件绘制完后,就需要利用SOLIDWORKS的装配体功能对所有零件装配成装配体,首先第一个插入装配体中的零件为固定不可动的,我们选择框架中的其中一个方钢零件。装配各部零件时需要利用配合菜单命令,主要有选择重合配合、距离配合等将所有子零件装配成框架整体。5.2.1关于中性笔笔身自动装配设备笔身输送组件的建模设计由主装配体图可知此子装配体主要是由蜗杆涡轮减速电机带动滚筒实现转子的自动化输送,该子装配体中除了轴承,轴用外卡环等这类属于标准件,可以从标准库中直接生成,其余各零件均需要建模,大多零件都属于简单的实体拉伸、实体切除拉伸、实体旋转拉伸、孔向导等功能都可一一画出,这里不再累述。这里只以其中一个连接板作为建模步骤分析:按照类似方法将进给组件的各部分零件一一画出,使用SOLIDWORKS装配体的功能将各部分零件一一组装起来,组装起来后的子装配体图形如下:由于组件中的各子零件结构比较简单,与上面组件的类似,在这里以气缸安装版为例,来进行建模:5.2.6中性笔笔身自动装配设备建模设计 各子装配体完成后现在就将各子组件一一使用SOLIDWORKS的装配体功能将各装配体组装起来,如下:5.4本章小结通过工作原理,建模,装配,工程图,力学分析五部分的讲述,对SolidWorks应用和中性笔笔身自动装配设备有了进一步认识,清楚明白了总的设计思路,灵活地运用各SolidWorks命令实现中性笔笔身自动装配设备自动化装配机的建模,以便设计出可行,实用的设备投入到现代化大生产中。第6 章三维建模的概述6.1零件图设计要点(根据已有AutocAD图纸,出三维图要点)进行零件建模前,一般应进行深入的特征分析,搞清零件是由那几个特征组成,明确各个特征的形状,他们之间的相对位置和表面连接关系,然后按照特征的主次关系,按一定的顺序进行建模。一个复杂的零件,可能是许多个简单特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零件建模时,特征的生成顺序十分重要,不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件,但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。尤其在二维图纸上,我们能看到的只是零件的平面图,而内部特征则以虚线给予表示,另外还有零件的相贯线,这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草图绘制过程中,必须要选好第一个草绘平面,这很关键,这个平面决定了往后建模的所用到的命令,简单的说,一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸,也可以作一个长方体旋转,虽然他们的结果都一样,但所用的草绘平面和命令就截然不同。如果我们要的是一条轴,那我们就应该选择第二种方法为好了。由于此设计的零件都是比较规则的零件,所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令,而且很多零件都是拥有对称关系,所以为了节省时间,提高效率,经常会用到镜向特征命令。6.2零件图出工程图要点一张完整的工程图应具备以下4方面的内容。(1) 一组视图:用一组视图(其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图)正确、完整、清晰地表达零件各部分的结构形状。(2) 尺寸:确定零件各部分形状的大小和位置(3) 技术要求:表明零件在制造和检验是应达到的一些要求,如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指标等。(4) 标题栏:注明零件名称、材料、数量、图样比例以及图号等内容。6.3装配图安装要点零件的装配步骤如下:(1) 单击【新建文件】图标,系统显示新建SolidWorks文件对话框,双击该对话框中得装配体选项,即可进入装配体工作模式。(2) 调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处,即零件原点与装配体原点重合。(3) 调入一个与第一个零件模型有装配关系的零件模型。分析两个零件之间的装配约束关系,然后选取相应的约束选项进行零件操作。(4) 调入其他与已装配零件有装配关系的零件模型并进行装配。(5) 全部零件装配完毕后,将装配体模型存盘。总 结一、三维软件机械设计总结通过此次设计,又一次提升了运用三维软件的水平,并吸收了不少经验,总结为一下几点。(1) 有零件图纸作图与空想设计作图不同,零件尺寸已经给出,作图时先不考虑尺寸是否真的合适,根据尺寸作出零件的三维图,但到装配时必须要考虑尺寸是否合适,由于AutoCAD图纸效果不好,导致尺寸会有出错,甚至有出现欠定义尺寸,所以,此时必须通过配合后在衡量尺寸,再进行修改,直到满足配合要求。(2) 工具集的确方便了作图,通过选择零件类型,输入数据,就能生成出标准零件,但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到,所以此时要随机应变,运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。(3) 作三维图时要灵活变通,解决问题的方法总比问题多,当一种方法不能正常作图时,试试另一种方法,这不但能完成零件制作,同时也可以培养出更好的作图思路,和打破规矩的新想法。(4) 规则的零件,要学会使用一些能够节省时间的命令,如镜向,阵列等,“能省则省”。(5) 关于装配,曾经带给我很大的阻碍,花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上,即使活动范围会产生干涉,也不能对其设定活动范围,如高级配合里的距离范围,和角度范围,即使在该活动范围并不影响父装配体,也不可设定。因为一旦设定范围后,在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型,这样会对子装配体之间的配合产生矛盾,将不能完成装配。(6) 看懂图是
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