毕业设计（论文）-抛光机自动进给装置的设计（全套图纸三维）.doc

本科毕业设计（论文） 题 目： 抛光机自动进给装置的设计 英文题目：The design of ice cutting machine 学 院：_专 业：_姓 名：_学 号：_指导教师：_2016年4月7日 毕业设计（论文）独创性声明该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留送交毕业设计（论文）的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（论文）。保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘要机械工业是一个国家的重要产业，机械工业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。在全球经济发展的大环境下，中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时，越来越多的外国企业和品牌传播到中国已经成为现实。在新的市场需求的推动下，对抛光机自动进给装置进行优化是当务之急。生产抛光机自动进给装置的企业，必须充分考虑到在抛光机自动进给装置运行中可能出现的问题，尽量使抛光机自动进给装置的自动化程度越高越好，从而减少人工搬运工具的时间，国内抛光机自动进给装置的研发及制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。抛光机自动进给装置的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。 全套图纸，加153893706本次设计的题目是抛光机自动进给装置在设计，目前，国内抛光机自动进给装置的研发也在向朝着运行高速化、功能复合化、控制智能化的方向发展，廉价，简单，方便成了工作台发展的主题。关键词：抛光机自动进给装置；结构；空气加湿器；平稳I AbstractSit fan mainly the use of the environment to the desktop, such as office desk, dormitory study desk, study desk. Now sit fan high usage rate is mainly because the sitting type fan is cheap, ordinary people can afford to buy. Compared to air conditioning, more energy saving and environmental protection, easy to use, easy to operate, small size, easy to put in a lot of location. This electric fan to carry out innovative research, so that the structure of a more rational and humane, more functional, convenient life, improve our living environment. With the improvement of living standards, on the indoor air environment has improved, the ultrasonic air humidifier has great supporting role, equipped with temperature and humidity table, so that is more conducive to the indoor environment monitoring, at any time to adjust is our living environment more comfortable. The topic of this design is a sitting type fan reverse innovative design, through the University of the school knowledge proposed must be sitting type fan structure composition, working principle and main parts design of the theoretic calculation and strength check, construction of the sit type fan total guiding ideology, and comes to a conclusion that the advantages of the sitting type fan is flexible, smooth operation and functional diversification. Keywords: seat type fan; air humidifier; stable structure; 目 录摘要IAbstractII1 绪论1 1.1课题的来源与研究的目的和意义1 1.2本课题研究的内容3 1.3研究的意义42 抛光机自动进给装置总体结构的设计5 2.1方案设计6 2.2工作原理7 2.3摇杆的结构设计93 机械部分的设计计算10 3.1电机的选型计算12 3.2气缸的设计计算13 3.3螺栓的选型计算13 3.4直线导轨的设计计算154 抛光机自动进给装置中主要零件的三维建模16 4.1飞轮盘的三维建模18 4.2 顶板的三维建模20 4.3机架的三维建模21 4.4抛光机自动进给装置的三维建模215 抛光机自动进给装置中主要零件的强度分析与校核22 5.1滚动轴承强度的校核计算22结 论23参考文献24致 谢25 1 绪论1.1 课题的来源与研究的目的和意义 我国生产的抛光机自动进给装置结构简陋，工作效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的抛光机自动进给装置的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，抛光机自动进给装置的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的抛光机自动进给装置势在必行！ 相信此种抛光机自动进给装置的出现将会大大提高它在办公室、居家使用的量，为生产坐地企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展。并且此种抛光机自动进给装置的出现，对室内空气环境也有一定的改善，超声波空气加湿器有很大的辅助作用，加装温度湿度表，这样更有利于对室内环境的监控，随时进行调整，使我们居住的环境更加舒适。 随着国际标准化（SIO）的实施，世界抛光机自动进给装置以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础,19世纪80年代，美国的HUGER公司将新开发的抛光机自动进给装置应用到世界各地市场，经过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。继美国HUGER公司之后，德国的DESTO公司也看到了抛光机自动进给装置的利润所在，投入了相当大的人力和精力来开发研制抛光机自动进给装置，并且与二十世纪中期投入到了北美等市场。当前，全世界各大机械人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行抛光机自动进给装置的研发工作。现在国外等著名抛光机自动进给装置的品牌中，都有抛光机自动进给装置的销售，全世界抛光机自动进给装置的应用越来越广泛。有一点值得注意的是，抛光机自动进给装置的市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此抛光机自动进给装置是当今棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。西方资本主义国家有巨大的抛光机自动进给装置销售市场，机械人工业是西方资本主义国家的机械工业之一。 目前国外特别是美国正在考虑发展抛光机自动进给装置的功率最大化，产能最优化的问题。自“九五”期间抛光机自动进给装置的开发和研制已经被列入美国的重大科技攻关计划，以跟踪世界技术的发展和开发适合美国机械工业发展的抛光机自动进给装置。我国从1953年开始生产抛光机自动进给装置，于1958年自行设计制造功率不同抛光机自动进给装置之后，为了适应抛光机自动进给装置生产厂家的需要，后续又推出了更多品牌和功能的抛光机自动进给装置。 为了满足抛光机自动进给装置生产工业发展需要，我国于1970年研制了大型抛光机自动进给装置。经运转实践证明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外来技术人才，全身心地投入到了抛光机自动进给装置的研发中，利用丰富的人力资源和设备，研发出了多种可夹持不同直径棒料的切割机，与同年12也投入市场，获得了非常大的经济利润。近几年又研制出PX1400/170抛光机自动进给装置，其设计能力为1750t/h，实际达到2508t/h，是设计值的1.6倍。目前机械式抛光机自动进给装置将逐渐被全自动抛光机自动进给装置所代替。传统的机械式的抛光机自动进给装置已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种多功能的抛光机自动进给装置来满足市场需求，如是福建金明公司加大人力开发出了五个规格十四种类型的抛光机自动进给装置，然而我国机械人业所需的抛光机自动进给装置全部依赖进口，这使得国产机械人配备抛光机自动进给装置后，成本增加很大，而装备自行开发生产抛光机自动进给装置，其成本提高不大，说明抛光机自动进给装置的市场前景令人乐观。1.2 本课题研究的内容 本次设计主要针对抛光机自动进给装置进行设计，从抛光机自动进给装置的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面：（1）通过网络和图书馆查找各种关于抛光机自动进给装置的相关资料，对抛光机自动进给装置进行方案的比较和预定。（2）分析抛光机自动进给装置的结构与参数。（3）确定设计总体方案。（4）确定具体设计方案。（5）抛光机自动进给装置图纸的绘制。（6）说明书的编写和整理。1.3 研究的意义 由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。 大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要使用机械制造。在过去，各种机械离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。相互促进，计算机科学和机械工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使机械工程。在第十九世纪，机械工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。在第二十世纪，随着机械工程和知识增长的发展开始分解，机械工程专业，有分支机构。在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有机械工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。随着国际标准化（SIO）的实施，世界冰糕剖切机以采用新材料、新技术、新工艺、新结构为基础，着眼于产品零部件的标准化、系列化、规格化、通用化和专业化以及大批量生产。根据互换性、模数制、公差与配合的原理，使得组合、多变、拆装的冰糕剖切机已经进入全面系统设计的阶段，其功能与形式的结合更为完美。上世纪八十年代，德国的西蒙德公司将新开发的冰糕剖切机成功投入市场，经过几年的运行，为该公司创造了不菲的利润。随着技术的发展，能源危机引发全球性的节约能源和环境保护意识的提高，在总结第一代冰糕剖切机的经验基础上，开发出了性能更佳，剖切能力更大的冰糕剖切机。当前，全世界各大冰糕剖切机生产厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行冰糕剖切机的研发工作。现在国外等著名冰糕剖切机的品牌中，都有冰糕剖切机的销售，全世界冰糕剖切机的应用越来越广泛。有一点值得注意的是，冰糕剖切机的市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此冰糕剖切机是当今棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。 本论文主要研究运用SolidWorks对抛光机自动进给装置进行设计。通过对抛光机自动进给装置进行设计，来了解抛光机自动进给装置的结构组成、工作原理以及以后的发展趋势和现状。该课题来自于棒料加工型机械公司的生产实际，通过设计出抛光机自动进给装置，从而来掌握抛光机自动进给装置的整个设计生产流程，培养工程意识。 我国生产的抛光机自动进给装置结构简陋，运行效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的抛光机自动进给装置的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，抛光机自动进给装置的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的抛光机自动进给装置势在必行！本文运用大学所学的知识，提出了抛光机自动进给装置的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了抛光机自动进给装置总的指导思想，从而得出了该抛光机自动进给装置的优点是高效，经济，并且校正质量高，运行平稳的结论。 通过设计抛光机自动进给装置，要求学生掌握大学四年所学到的知识，了解机械原理，机械设计，以及传动机构设计等方面的知识，综合运用三维绘图软件，二维绘图软件对机械设备进行设计。通过本次毕业设计，综合提高学生的实际应用水平和设计能力。2 抛光机自动进给装置总体结构的设计2.1方案设计本次设计的抛光机自动进给装置主要是由机架，曲柄摇杆机构，气缸，安装板等部件组成，该自动进给装置能够实现自动上升和下降以及产品的径向移动等动作，主要是本次设计的抛光机自动进给装置的方案简图如下图1所示： 图1 自动进给装置方案简图 2.2工作原理 本次设计的抛光机自动进给装置主要是由机架，曲柄摇杆机构，气缸，安装板等部件组成，该自动进给装置通过电机转动带动曲柄摇杆机构转动从而实现夹爪的夹紧从而来带动产品的升降，然后通过气缸驱动整个装置做径向移动从而来实现产品的径向移动等动作。2.3摇杆的结构设计本次设计的摆动部分主要的零件是摇杆，摇杆的设计需要考虑到它的强度和结构方面的设计，它是电风扇头部与飞轮盘相连接的载体，在摆动部分起到至关重要的作用。本次设计的摆动杆的零件图如下图4所示： 图43 机械部分的设计计算3.1电机的选型计算 已知整个抛光机自动进给装置的总重量50KG,其他重量5KG，我们取总重量为55Kg，移动速度为12r/min。即：具体的电机设计计算如下:1、确定运行时间本次设计加速时间 负载速度（m/min）有速度可知每秒上升50mm，电机转速 3.负载转矩式中：4.电机转矩启动转矩必须转矩S为安全系数，这里取1.0。 根据以上得出数据，我们选用电机型号为92BL-4020L1，此电机厂家为机电产品。依据电动机参数和特性曲线可得： 根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用电机型号为160BL-4030H1-LK-B，电机额定功率为0.1KW，额定转矩为7.62N.m，最高的转矩是9N.m，额定的转速是3000r/min，以下是电动机的效果图：外形尺寸130x160，电机输出轴径为25mm。3.2气缸的设计计算根据系统工况可知，抛光机自动进给装置的是通过气缸推动线性滑块来进行进给装置的径向移动的，根据已知条件可知：对自动进给装置的制动所需要的力为120N。已知抛光机自动进给装置部位各个零件的重量以及其他零部件的总重量为30KG，根据公式F=P*S=0.5(取气压0.6Mpa）*S,可得S=31.5mm。式中：F是所需要的输出力；P是系统压力；S就是活塞面积；n是安全系数，一般气缸水平使用取0.7，垂直使用取0.5； 于是算出气缸缸径为63mm，行程根据实际情况我们选择150，所以我们选择AIRTAC63X150标准型气缸。3.3螺栓的选型计算 螺栓的强度在机械联接中至关重要，特别是在重要的场合，其强度校核和计算尤其重要。其受力简图如上图所示，图中以合力代替均匀分布的作用力假设应力在剪切面内是均匀分布的，若为剪切面面积，则应力为：与剪切面相切，故为剪应力。2、挤压实用计算在工程上也使用相似剪切的计算方法，假设挤压应力是均匀分布的，则 挤压面面积为挤压面的正投影面积。对于平键接触面面积就是挤压面面积；对于螺栓挤压面面积就是直径平面面积，其值为。3、强度条件 剪切和挤压的强度条件如下：剪切强度条件：挤压强度条件： 式中塑性材料：脆性材料：先按剪切强度设计：?d再用挤压强度条件设计，挤压力为，所以 d 最后得到螺栓的抗大强度和抗剪强度是合适的。3.4直线导轨的设计计算 直线导轨在机械传动中经常遇到，主要用在移动部分，在棒料切割机中，主要是和汽缸配合使用的，直线导轨的传动精度的好坏，与棒料切割机的切割效果有直接的关系。1直线轴承的选择 用于测试的POM工程塑料支架；钢架适用于工作温度；不锈钢轴承适用于水，蒸汽，硝酸等腐蚀性介质和真空的工作场所，按下列公式确定型轴承的计算。硬度：硬度系数FH HRC58的硬度，hrc52-58，FH=0.6-1.0FH =1。FT的温度系数：工作温度小于100C，FT = 1，温度100oc-125oc，FT = 1.0-0.95。接触系数FC：每根轴装一套轴承，FC=1.0每根轴装二套轴承，FC=0.81每根轴装三套轴承，FC=0.72每根轴装四套轴承，FC=0.66载荷系数FW：小于15米/分钟的速度，无冲击，无振动，FW = 1.0-1.5；小于60米/分钟的速度，超调量小或振荡，FW = 1.52.0；运行速度大于60米/分钟，或有更大的冲击，振动，FW = 2.05.0。时间是生命的LH =（100001）/ 2 * L（S * N1 * 60）（单位：小时）L：长度寿命 (万米)，LS：工作行程 (米)，N1：每分钟往复次数 根据系统工况，我们知道，切割部位的往返移动形成为300MM，工作时间每天8小时，负载15KG，期望寿命Lh=5000小时，试选择轴承型号。按以上工作条件： 直线轴承润滑和灰尘：轴承厂是涂上防锈油，使用时需要添加润滑油。低噪音润滑脂，常用的有2锂基润滑脂和低噪音轴承润滑脂填脂量为边间隙1 / 3，在轴承使轴的摩擦，造成非预期的轴承损坏。铁将大大降低轴承的使用寿命，灰尘和污物阻塞球体保持航道，不能转动，造成损坏，橡胶球架。密封轴承可用于一般的无尘车间，如木工机械，在尘土中铸造机械等许多场合，在两端的轴承和密封，以防止灰尘和降低油品损耗。 轴承载荷和冲击载荷下的生活：运动和变化，或当轴承是固定的，本机和其他因素的振动会使与形成凹坑接触。外部硬盘进入轴承，而且在表面压痕的形成，超过一定限度，直线的永久变形，这将阻碍运动平稳，振动和噪声引起的