机械原理课程设计-螺母安装机设计（全套图纸）.pdf

1 / 9 机械原理机械原理 课程设计课程设计 全套图纸加全套图纸加 153893706 螺母安装机设计说明书螺母安装机设计说明书 一一. 螺母安装机功能要求及说明：螺母安装机功能要求及说明： 螺母安装机工作时， 料筒里的螺母传送至刚好由输送带传递过来 的螺栓的正上方，然后静止不动，之后气动扳手下降 40mm，抵住螺 母，然后螺母输送器返回，同时由气动扳手把螺母旋入螺栓，直至拧 紧配装零件达到要求为止，同时工件推送器往回运动，然后扳手返回 原位，此时即完成一个螺母自动安装一个工作循环，以后每次均重复 这种工作过程。 要求：工件推送器、螺母推送器、气动扳手往复移动、扳手连续 旋转。 扳手下移套住螺母推进器上的螺母后， 螺母推进器才开始退回。 2 / 9 说明：拧螺母的扳手采用已有的气动扳手。扳手为定力矩扳手， 拧紧自动打滑。设计时只需考虑扳手的上下动作。每分钟安装 10 个 螺母，拧紧螺母时所需要的扭矩 M=5N.m 工件输送原理：利用单向碰块，送时顶工件，回退时让工件。 二.执行机构选型和方案设计执行机构选型和方案设计 我们初步选定各机构通过凸轮来实现往复、间歇运动，通过杠杆 来实现运动的放大（三机构中放大比例均为 1:5）。 据精确分析， 得出一周期内各机构凸轮运动状态以及时间分布如 下表： 注：L 为螺母加上露出的螺栓长度，我们设计中为 40mm。 凸轮 工件推送 气动扳手 螺母推送 时间 旋转角度 运 动 状 态 近休止 近休止 近休止 1s 60 推程 近休止 近休止 1s 60 远休止 近休止 推程 1s 60 远休止 推程 远休止 1s 60 远休止 推程 L/5 回程 1s 60 回程 远休止 近休止 0.5s 30 回程 回程 近休止 0.5s 30 3 / 9 以上都是滚子几何封闭凸轮，最大压力角在允许范围内，不会存在自 锁现象。 4 / 9 1.工件推送器工件推送器 根据要求对工件推进器进行分析其做有间歇往复运动，且由于 空间的限制需要放大机构实现放大功能。能够实现往复且间歇运动 的机构有：连杆机构、不完全齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、摩 擦轮机构等及它们的组合机构。按不同的停歇方式有：单侧停歇、 双侧停歇。显然螺母推送器选用双侧停歇机构。故选用凸轮连杆机 构，因为凸轮机构结构紧凑，可靠性高，可以获得平稳的速度，在 改变速度时也可以保持同步，可以实现高速自动化，所以在螺母安 装机中使用凸轮机构来实现运动。设计机构如图所示： 5 / 9 能够实现行程放大机构有：齿轮放大摆角机构、双联齿轮放大 形成机构、多杆放大机构、铰接平行四边形放大行程机构、双摆杆 摆角放大行程机构、双凸轮放大行程机构、多曲线凸轮放大行程机 构、圆柱凸轮放大行程机构、斜槽滑块放大行程机构、 齿轮摆杆放 大行程机构、周转轮系放大行程机构、行星轮系放大行程机构、转 动导杆与凸轮放大行程机构、共轭凸轮连杆放大行程机构等。上述 机构都可实现设定的功能但个别机构结构复杂、构件繁多，造成设 计周期延长，生产成本增加。从结构简单，设计容易，生产成本的 角度研究后放大机构则用杠杆放大机构，不仅能够完成给定的运动 要求而且结构简单，设计简便，加工成本低。设计机构如图所示： 6 / 9 2螺母推送器螺母推送器 根据要求对螺母推送器进行分析其做有间歇的往复运动且由于 空间的限制需要放大机构实现放大功能。能够实现间歇移动的机构 有连杆机构、不完全齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、摩擦轮机构 等及它们的组合机构。按不同的停歇方式有：单侧停歇、双侧停歇。 显然螺母推送器选用双侧停歇机构。鉴于设计的功能性要求，仍然 使用了凸轮连杆机构和杠杆放大机构。 7 / 9 3气动扳手气动扳手 根据要求对夹紧扳手进行分析可以知道其做有间歇往复运动。 能够实现往复有间歇运动的机构有：连杆机构、不完全齿轮机构、 凸轮机构、棘轮机构、摩擦轮机构等及它们的组合机构。由于螺母 安装是一个十分精密的装配机械。时间的精确度要求很高，所以凸 轮机构是实现这种运动的很好的机构，凸轮机构不仅结构紧凑，可 靠性高，可以获得平稳的速度，在改变速度时也可以保持同步，可 以实现高速自动化，而且设计相对简单，成本较低，所以选用凸轮 机构实现气动扳手的往复间歇运动。由于尺寸设计要求，仍然要安 装一个放大机构，使凸轮的结构更加合理，并且能完成功能要求， 放大机构仍然是使用了杠杆放大机构。设计机构如图所示： 8 / 9 二二. 驱动、变速、传动部分设计驱动、变速、传动部分设计 要求： 齿轮齿数=17， 标准齿轮， 单级传动比=80mm, 每分钟安装 10 个螺母，紧螺母时所需要的扭矩 M=5N.m 电机转速： 960r/min,n1/n2=6,n3/n4=4,n5/n6=4. 剩下两链轮以及两锥齿轮的 传动比都为 1，直径都为 100mm. 三课程设计体会及建议三课程设计体会及建议 学习机械原理一个学期了， 我们也懂得了一些机械的基本原理和 基本构件，而这些也让我们领略到了机械的魅力，看着一个个匪夷所 思精彩绝伦的运动展现在我们眼前时， 我们不禁感到机械的神奇魅力。 所以在听说过我们有课程设计时，都迫不及待的想要亲手参与进来， 去设计完成一个完整地机器。 在开始设计时，我们由于经验不足，基础知识的扎实，导致我们 在刚开始时有点乱，没有有序的有规划的去设计，所以总是手忙脚乱 的，但随着时间的进行，一切变得有序起来，先通过看视频了解整个 机器运动的基本形式，然后记录不同运动构件的运动状态，然后分