目录
摘要 I
Abstract II
第一章引言 1
1.1 选题目的 1
1.2 课题的意义 1
1.3 选题的国内外研究现状 1
1.4 选题的研究方法 1
第二章振动式输送机概述 2
2.1 振动式输送机的应用 2
2.2 振动式输送机的分类及其特点 2
2.3 电磁振动式输送机的概述 3
2.3.1电振机的组成 3
2.3.2电振机的优缺点 3
2.4 电振机工作原理及物料输送原理 4
2.4.1工作原理 4
2.4.2物料输送原理 5
第三章电磁振动式螺母输送机的设计计算 9
3.1 已知原始数据及工作条件 9
3.2 运动学参数的选择和计算 10
第四章振动系统分析及弹簧选择 12
4.1 振动系统分析 12
4.2 弹簧的选择 13
第五章电振机电磁参数的计算选择 14
5.1电磁铁参数的计算选择 14
第六章振动料斗参数选择及设计 15
6.1 料斗的特点 15
6.2 料斗的参数选择 15
6.3 料斗的设计 17
第七章电磁振动螺母输送机的调试 19
结论 21
参考文献 22
致谢 23
附录：外语资料翻译及原文 24

振动式螺母输送机机械部分设计
摘要：
本次毕业设计是关于电磁振动式输送机的设计。首先对振动式输送机作了简单的概述；接着分析了电磁振动式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型电磁振动式输送机由三个主要部分组成：槽体部分，激振器部分和减振部分。最后简单的说明了输送机的安装与维护。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。
关键词：电磁振动式输送机；选型设计；主要部件

Vibration type nut conveyor machinery parts design
Abstract：
The design is a graduation project about the Electromagnetic vibration type nut conveyor. At first, it is introduction about the Electromagnetic vibration type nut conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of Electromagnetic vibration type nut conveyor. After that the Electromagnetic vibration type nut conveyor. abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary Electromagnetic vibration type nut conveyor consists of three main parts: Tank section, a vibrator part and damping parts. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor.
Keyword: Electromagnetic vibration type nut conveyor; Lectotype Design; main part

第一章引言
1.1 选题的目的
目前，在汽车制造业企业中，螺栓和螺母的焊接工作大都是采用固定式点（凸）焊机来完成的。凸焊螺母或螺栓则一般是由操作工人用手放入工件，然后再实施焊接。这种手工放置螺母或螺栓的操作方式存在着3大缺点：
(1)安全性差：大家知道，在用固定式点（凸）焊机进行螺母或螺栓的凸焊时，一般焊接时的加压力在300 kg以上。而在用手放置螺母或螺栓时，极有可能因误操作而导致焊机启动，导致上电极迅速往下运动，稍有不慎，就会使手压伤甚至残废。特别是在大批量生产时，操作人员免不了会产生疲劳而思想不集中，每年许多企业都会发生这类安全事故。
(2) 生产效率低：由于存在着安全隐患，操作人员在放置螺母或螺栓时，肯定会格外小心谨慎，这必然就会影响到生产效率。
(3) 无法实现自动化生产。
随着螺母国标的普及重视，螺母输送机越来越受欢迎。对于使用点焊机的企业操作工人及企业更是乐意使用，这样的自动化机械，人性化的产品，对于保护企业员工的安全，企业的形象，工作流程的标准制定，消除安全事故隐患及减少不必要的费用开支，起到了积极正面的作用。
1.2 课题的意义
螺母输送机一般与焊接设备配套使用，例如汽车制造厂需要在钢板上焊接螺母，如果是用人手输送的话，首先效率较低，最重要的是会因操作失误是产生重大的安全事故，如还没完全松开手时就进行焊接，这时很容易把手指打断。为了提高生产效率和杜绝此类的安全隐患，用能快速准确

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内容简介：: 湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：振动式螺母输送机机械部分设计学院：兴湘学院专业：机械设计制造及其自动化学号： 2007964202 姓名：胡昱指导教师：毛美姣完成日期： 2011年6月5日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：振动式螺母输送机设计学号：2007964202 姓名：胡昱专业：机械设计制造及其自动化指导教师：毛美姣系主任：一、主要内容及基本要求 1、设计一个每分钟自动输送30-40个M6的六角凸焊振动式螺母输送机 2、确定总体方案； 3、电磁铁的设计选择； 4、振动弹簧的设计选择； 5、传动方案的确定与设计； 6、料斗的设计选择； 7、储存通道及输送装置的选择； 8、筛选机机构的选择； 9、三维仿真软件Solid Edge画出主总装备图及主要零件图； 10、翻译英文技术资料：翻译机械设计的（或相关课题）开发及研究的英文资料。要求：3000单词。二、重点研究的问题 1、传动方案的设计； 2、筛选方案的设计；三、进度安排各阶段完成的内容起止时间1资料检索、查询2011年2月20 日 3月5 日2系统总体方案构思及设计2011年3月6日 3月20日3完成振动式螺母输送机的设计方案选择设计2011年3月 21日 4月10日4完成振动式螺母输送机的三维制图设计； 2011年4月11日 4月25日5完成振动式螺母输送机的二维制图设计2011年4月26日 5月10日6毕业设计说明书撰写和编辑2011年5月11日 5月19日7交毕业设计说明书和图纸，答辩准备2011年5月 20 日 5月 25 日四、应收集的资料及主要参考文献【1】闻邦树.振动机械的理论与动态设计方案.广州：机械工业出版社.2001【2】张英会刘辉航主编.弹簧手册.北京：机械工业出版社.1997【3】尚久浩主编.自动机械设计.北京：中国轻工业出版社，2003【4】李全凤主编.电场数值计算与电磁铁设计.北京：清华大学出版社，2002【5】陈立新主编.机械设计课程设计.北京：中国电力出版社.2002【6】张钺主编.新型圆管带式输送机设计手册.北京：化学工业出版社，2007【7】林述温主编.机电装备设计.北京：机械工业出版社，2002【8】张建民主编.机电一体化系统设计.北京：高等教育出版社，2007【9】李柱国.机械设计与原理.北京：科学出版社.2003【10】机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社.2004湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号 2007964202 姓名胡昱专业机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：振动式螺母输送机设计评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价评阅人： 2011年5月日湘潭大学机械工程学院毕业论文（设计）工作中期检查表系机电系专业机械设计制造及其自动化班级机械一班姓名胡昱学号2007964202指导教师毛美姣指导教师职称讲师题目名称振动式螺母输送机设计题目来源科研企业其它课题名称题目性质工程设计理论研究科学实验软件开发综合应用其它资料情况1、选题是否有变化有否2、设计任务书有否3、文献综述是否完成完成未完成4、外文翻译完成未完成由学生填写目前研究设计到何阶段、进度状况：1. 收集查阅了有关振动式螺母输送机的设计背景资料，制定了设计提纲和计划； 2. 完成了软件的应用学习，对 Solid Edge 等三维软件有了更加深刻的理解，并熟练掌握CAD应用软件；3. 筛选机构的结构设计。由老师填写工作进度预测（按照任务书中时间计划）提前完成按计划完成拖后完成无法完成工作态度（学生对毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况）：认真较认真一般不认真质量评价（学生前期已完成的工作的质量情况）优良中差存在的问题与建议：指导教师（签名）：年月日建议检查结果：通过限期整改缓答辩系意见：签名：年月日注：1、该表由指导教师和学生填写。2、此表作为附件装入毕业设计（论文）资料袋存档。湘潭大学机械工程学院本科毕业设计（论文）开题报告题目振动式螺母输送机设计姓名胡昱学号2007964202专业机械设计制造及其自动化班级07机一指导教师毛美姣职称讲师填写时间2011年3月10日 2011年4月说明1根据湘潭大学毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见，系主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计(论文)开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。6. 填写说明：(1) 课题性质：可填写A工程设计；B论文；C. 工程技术研究；E.其它。(2) 课题来源：可填写A自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B企、事业单位委托课题；C校级基金课题；D自拟课题。(3) 除自拟课题外，其它课题必须要填写课题的名称。(4) 参考文献不能少于10篇。(5) 填写内容的字体大小为小四，表格所留空不够可增页。本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名胡昱学号2007964202专业机械设计制造及其自动化指导教师毛美姣职称讲师所在系机电系课题来源自拟选题课题性质工程设计课题名称振动式螺母输送机设计一、选题的依据、课题的意义及国内外基本研究情况1、选题的依据目前，在汽车制造业企业中，螺栓和螺母的焊接工作大都是采用固定式点（凸）焊机来完成的。凸焊螺母或螺栓则一般是由操作工人用手放入工件，然后再实施焊接。这种手工放置螺母或螺栓的操作方式存在着3大缺点： (1)安全性差：大家知道，在用固定式点（凸）焊机进行螺母或螺栓的凸焊时，一般焊接时的加压力在300 kg以上。而在用手放置螺母或螺栓时，极有可能因误操作而导致焊机启动，导致上电极迅速往下运动，稍有不慎，就会使手压伤甚至残废。特别是在大批量生产时，操作人员免不了会产生疲劳而思想不集中，每年许多企业都会发生这类安全事故。 (2) 生产效率低：由于存在着安全隐患，操作人员在放置螺母或螺栓时，肯定会格外小心谨慎，这必然就会影响到生产效率。 (3) 无法实现自动化生产。随着螺母国标的普及重视，螺母输送机越来越受欢迎。对于使用点焊机的企业操作工人及企业更是乐意使用，这样的自动化机械，人性化的产品，对于保护企业员工的安全，企业的形象，工作流程的标准制定，消除安全事故隐患及减少不必要的费用开支，起到了积极正面的作用。2、课题的意义螺母输送机一般与焊接设备配套使用，例如汽车制造厂需要在钢板上焊接螺母，如果是用人手输送的话，首先效率较低，最重要的是会因操作失误是产生重大的安全事故，如还没完全松开手时就进行焊接，这时很容易把手指打断。为了提高生产效率和杜绝此类的安全隐患，用能快速准确的螺母输送机来代替人手方式装配则是一个很好的解决方案。3、国内外基本研究情况关于螺母输送机，比较成熟的有中国的深利昌(SLC)，韩国的chowell，日本的矢岛（在中国叫电溶机电），德国的KWOLL，美国的welpart二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和主要措施研究内容：设计一个能每分钟自动输送30 40个M6的六角凸焊振动式螺母输送机内容纲要：1，确定总体方案 2，电磁铁及弹簧的选择 3，传动方案的确定与设计 4，料斗的设计计算 5，储存通道及输送装置的设计预计达到的目标：实现六角凸焊螺母的自动输送，每分钟自动输送30 40 个。能用三维仿真软件Solid Edge 画出总装配图，以及主要零部件的零件图关键理论和技术：主要是传动方案的选择，和筛选机构的设计。筛选机构是重点，其原理是：螺母在料斗中跟随料斗槽作振动螺旋上升运动，料斗槽壁以一定角度向料槽倾斜，运动上升中基本排成我们所需要的方向，但也有某些不合要求。我在槽上设置一个筛选板，六角焊接螺母六个凸点朝上的，能经过筛选板，而六个凸点朝下的螺母不能通过，其余方向的也不能通过。方向不正确的螺母则由于筛选板的阻挡，掉回料斗中重新进行筛选。技术指标：实现六角螺母的自动输送，每分钟自动输送30 40 个，并保证输送的筛选过程完成课题的方案和主要措施：设计主要内容见上“内容纲要”该毕业设计题目计算量比较大，重点是电磁铁选取，主振弹簧及弹簧片的选取和料斗的设计。为了能设计出完成预期效果的振动式螺母输送机，我阅读了电磁铁设计手册，弹簧设计手册，以及振动盘设计原理，重新温习了三维仿真软件Solid Edge三、主要特色及工作进度2011年3月初 3月21日资料检索、查询，课题可行性分析；2011年3月22日 4月初完成系统总体方案构思及设计；2011年4月初 4月30 日 M6凸焊螺母、传动的电磁铁、料斗等主要零部件的设计计算；2011年5月 1 日 5月10日完成毕业说明书撰写，完成系统主要零部件绘图，说明书初稿检查；2011年5月11日 5月31日毕业设计及说明书检查、打印装订，答辩准备。四、主要参考文献（按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出）【1】闻邦树.振动机械的理论与动态设计方案【M】.广州：机械工业出版社.2001【2】张英会刘辉航主编.弹簧手册【M】.北京：机械工业出版社.1997【3】尚久浩主编.自动机械设计【M】.北京：中国轻工业出版社，2003【4】李全凤主编.电场数值计算与电磁铁设计【M】.北京：清华大学出版社，2002【5】陈立新主编.机械设计课程设计【M】.北京：中国电力出版社.2002【6】张钺主编.新型圆管带式输送机设计手册【M】.北京：化学工业出版社，2007【7】林述温主编.机电装备设计【M】.北京：机械工业出版社，2002【8】张建民主编.机电一体化系统设计【M】.北京：高等教育出版社，2007【9】李柱国.机械设计与原理【M】.北京：科学出版社.2003【10】机械设计手册编委会.机械设计手册【M】.北京：机械工业出版社.2004指导教师意见指导教师签名：年月日系意见系主任签名：年月日院意见教学院长签名：年月日5湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：振动式螺母输送机机械部分设计学号：2007964202 姓名：胡昱专业：机械设计制造及其自动化指导教师：毛美姣系主任：一、主要内容及基本要求 1、设计一个每分钟自动输送30-40个M6的六角凸焊振动式螺母输送机 2、确定总体方案； 3、电磁铁的设计选择； 4、振动弹簧的设计选择； 5、传动方案的确定与设计； 6、料斗的设计选择； 7、储存通道及输送装置的选择； 8、筛选机机构的选择； 9、三维仿真软件Solid Edge画出主总装备图及主要零件图； 10、翻译英文技术资料：翻译机械设计的（或相关课题）开发及研究的英文资料。要求：3000单词。二、重点研究的问题 1、传动方案的设计； 2、筛选方案的设计；三、进度安排各阶段完成的内容起止时间1资料检索、查询2011年2月20 日 3月5 日2系统总体方案构思及设计2011年3月6日 3月20日3完成振动式螺母输送机的设计方案选择设计2011年3月 21日 4月10日4完成振动式螺母输送机的三维制图设计； 2011年4月11日 4月25日5完成振动式螺母输送机的二维制图设计2011年4月26日 5月10日6毕业设计说明书撰写和编辑2011年5月11日 5月19日7交毕业设计说明书和图纸，答辩准备2011年5月 20 日 5月 25 日四、应收集的资料及主要参考文献【1】闻邦树.振动机械的理论与动态设计方案M.广州：机械工业出版社.2001【2】张英会刘辉航主编.弹簧手册M.北京：机械工业出版社.1997【3】尚久浩主编.自动机械设计M.北京：中国轻工业出版社，2003【4】李全凤主编.电场数值计算与电磁铁设计M.北京：清华大学出版社，2002【5】陈立新主编.机械设计课程设计M.北京：中国电力出版社.2002【6】张钺主编.新型圆管带式输送机设计手册M.北京：化学工业出版社，2007【7】林述温主编.机电装备设计M.北京：机械工业出版社，2002【8】张建民主编.机电一体化系统设计M.北京：高等教育出版社，2007【9】李柱国.机械设计与原理M.北京：科学出版社.2003【10】机械设计手册编委会.机械设计手册M.北京：机械工业出版社.2004湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号 2007964202 姓名胡昱专业机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：振动式螺母输送机设计评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价评阅人： 2011年月日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号：2007964202 姓名：胡昱专业：机械设计制造及其自动化毕业论文（设计说明书） 33 页图表 16 张论文（设计）题目：振动式螺母输送机设计内容提要：本课题是设计出能靠电磁振动输送螺母的振动式输送机，保证其输送速度，还有螺母定向排列形式。目前，在汽车制造业企业中，螺栓和螺母的焊接工作大都是采用固定式点（凸）焊机来完成的。凸焊螺母或螺栓则一般是由操作工人用手放入工件，然后再实施焊接。这种手工放置螺母或螺栓的操作方式存在着3大缺点：(1)安全性差：大家知道，在用固定式点（凸）焊机进行螺母或螺栓的凸焊时，一般焊接时的加压力在300 kg以上。而在用手放置螺母或螺栓时，极有可能因误操作而导致焊机启动，导致上电极迅速往下运动，稍有不慎，就会使手压伤甚至残废。特别是在大批量生产时，操作人员免不了会产生疲劳而思想不集中，每年许多企业都会发生这类安全事故。(2) 生产效率低：由于存在着安全隐患，操作人员在放置螺母或螺栓时，肯定会格外小心谨慎，这必然就会影响到生产效率。(3) 无法实现自动化生产。随着螺母国标的普及重视，螺母输送机越来越受欢迎。对于使用点焊机的企业操作工人及企业更是乐意使用，这样的自动化机械，人性化的产品，对于保护企业员工的安全，企业的形象，工作流程的标准制定，消除安全事故隐患及减少不必要的费用开支，起到了积极正面的作用。本次毕业设计是关于电磁振动式输送机的设计。首先对振动式输送机作了简单的概述；接着分析了电磁振动式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型电磁振动式输送机由三个主要部分组成：槽体部分，激振器部分和减振部分。最后简单的说明了输送机的调试。电磁振动输送机是利用电磁力驱动和机械共振原理进行工作的，其突出优点是：1、无电动机及变速传到机构，没有摩擦运动部体，不需润滑另外，结构也比较简单，质量也比较轻，维护简便。2、在运行过程中可以很方便的无级调节输送量，还易于实行输送量的自动控制，调整方便。3、靠微小振动使物料单方向运动，无强烈搅拌、撞击、摩擦等现象，故机体不易损坏，使用寿命长。4、电振机是在近共振状态下工作的，所需激振力较小，节能。指导教师评语胡昱同学在毕业设计中表现出基本知识与基本技能掌握一般，能运用CAD绘图技术。基本完成了毕业设计任务书上规定的任务。设计方案基本可行，图样基本符合国家标准，图面质量一般，说明书内容较完整，工作态度较认真，同意答辩。建议毕业设计成绩为及格。指导教师： 2011年 6月日答辩简要情况及评语答辩小组组长： 2011年6 月日答辩委员会意见答辩委员会主任： 2011年 6月日湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：振动式螺母输送机机械部分设计学院：兴湘学院专业：机械设计制造及其自动化学号： 2007964202 姓名：胡昱指导教师：毛美姣完成日期： 2011年6月5日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：振动式螺母输送机机械部分设计学号：2007964202 姓名：胡昱专业：机械设计制造及其自动化指导教师：毛美姣系主任：一、主要内容及基本要求 1、设计一个每分钟自动输送30-40个M6的六角凸焊振动式螺母输送机 2、确定总体方案； 3、电磁铁的设计选择； 4、振动弹簧的设计选择； 5、传动方案的确定与设计； 6、料斗的设计选择； 7、储存通道及输送装置的选择； 8、筛选机机构的选择； 9、三维仿真软件Solid Edge画出主总装备图及主要零件图； 10、翻译英文技术资料：翻译机械设计的（或相关课题）开发及研究的英文资料。要求：3000单词。二、重点研究的问题 1、传动方案的设计； 2、筛选方案的设计；三、进度安排各阶段完成的内容起止时间1资料检索、查询2011年2月20 日 3月5 日2系统总体方案构思及设计2011年3月6日 3月20日3完成振动式螺母输送机的设计方案选择设计2011年3月 21日 4月10日4完成振动式螺母输送机的三维制图设计； 2011年4月11日 4月25日5完成振动式螺母输送机的二维制图设计2011年4月26日 5月10日6毕业设计说明书撰写和编辑2011年5月11日 5月19日7交毕业设计说明书和图纸，答辩准备2011年5月 20 日 5月 25 日四、应收集的资料及主要参考文献1、闻邦树.振动机械的理论与动态设计方案M.广州:机械工业出版社.20012、张英会刘辉航主编.弹簧手册M.北京:机械工业出版社.19973、尚久浩主编.自动机械设计M.北京:中国轻工业出版社，20034、李全凤主编.电场数值计算与电磁铁设计M.北京:清华大学出版社，20025、陈立新主编.机械设计课程设计M.北京:中国电力出版社.20026、张钺主编.新型圆管带式输送机设计手册M.北京:化学工业出版社，20077、林述温主编.机电装备设计M.北京:机械工业出版社，20028、张建民主编.机电一体化系统设计M.北京:高等教育出版社，20079、李柱国.机械设计与原理M.北京:科学出版社.200310、机械设计手册编委会.机械设计手册M.北京:机械工业出版社.2004湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号 2007964202 姓名胡昱专业机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：振动式螺母输送机机械部分设计评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价评阅人： 2011年月日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号：2007964202 姓名：胡昱专业：机械设计制造及其自动化毕业论文（设计说明书） 33 页图表 16 张论文（设计）题目：振动式螺母输送机机械部分设计内容提要：本课题是设计出能靠电磁振动输送螺母的振动式输送机，保证其输送速度，还有螺母定向排列形式。目前，在汽车制造业企业中，螺栓和螺母的焊接工作大都是采用固定式点（凸）焊机来完成的。凸焊螺母或螺栓则一般是由操作工人用手放入工件，然后再实施焊接。这种手工放置螺母或螺栓的操作方式存在着3大缺点：(1)安全性差：大家知道，在用固定式点（凸）焊机进行螺母或螺栓的凸焊时，一般焊接时的加压力在300 kg以上。而在用手放置螺母或螺栓时，极有可能因误操作而导致焊机启动，导致上电极迅速往下运动，稍有不慎，就会使手压伤甚至残废。特别是在大批量生产时，操作人员免不了会产生疲劳而思想不集中，每年许多企业都会发生这类安全事故。(2) 生产效率低：由于存在着安全隐患，操作人员在放置螺母或螺栓时，肯定会格外小心谨慎，这必然就会影响到生产效率。(3) 无法实现自动化生产。随着螺母国标的普及重视，螺母输送机越来越受欢迎。对于使用点焊机的企业操作工人及企业更是乐意使用，这样的自动化机械，人性化的产品，对于保护企业员工的安全，企业的形象，工作流程的标准制定，消除安全事故隐患及减少不必要的费用开支，起到了积极正面的作用。本次毕业设计是关于电磁振动式输送机的设计。首先对振动式输送机作了简单的概述；接着分析了电磁振动式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型电磁振动式输送机由三个主要部分组成：槽体部分，激振器部分和减振部分。最后简单的说明了输送机的调试。电磁振动输送机是利用电磁力驱动和机械共振原理进行工作的，其突出优点是：1、无电动机及变速传到机构，没有摩擦运动部体，不需润滑另外，结构也比较简单，质量也比较轻，维护简便。2、在运行过程中可以很方便的无级调节输送量，还易于实行输送量的自动控制，调整方便。3、靠微小振动使物料单方向运动，无强烈搅拌、撞击、摩擦等现象，故机体不易损坏，使用寿命长。4、电振机是在近共振状态下工作的，所需激振力较小，节能。指导教师评语胡昱同学在毕业设计中表现出基本知识与基本技能掌握一般，能运用CAD绘图技术。基本完成了毕业设计任务书上规定的任务。设计方案基本可行，图样基本符合国家标准，图面质量一般，说明书内容较完整，工作态度较认真，同意答辩。建议毕业设计成绩为及格。指导教师： 2011年 6月日答辩简要情况及评语答辩小组组长： 2011年6 月日答辩委员会意见答辩委员会主任： 2011年 6月日目录摘要IAbstractII第一章引言11.1 选题目的11.2 课题的意义11.3 选题的国内外研究现状11.4 选题的研究方法1第二章振动式输送机概述22.1 振动式输送机的应用22.2 振动式输送机的分类及其特点22.3 电磁振动式输送机的概述32.3.1电振机的组成32.3.2电振机的优缺点32.4 电振机工作原理及物料输送原理42.4.1工作原理42.4.2物料输送原理5第三章电磁振动式螺母输送机的设计计算93.1 已知原始数据及工作条件93.2 运动学参数的选择和计算10第四章振动系统分析及弹簧选择124.1 振动系统分析124.2 弹簧的选择13第五章电振机电磁参数的计算选择145.1电磁铁参数的计算选择14第六章振动料斗参数选择及设计156.1 料斗的特点156.2 料斗的参数选择156.3 料斗的设计17第七章电磁振动螺母输送机的调试19结论21参考文献22致谢23附录：外语资料翻译及原文24振动式螺母输送机机械部分设计摘要：本次毕业设计是关于电磁振动式输送机的设计。首先对振动式输送机作了简单的概述；接着分析了电磁振动式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型电磁振动式输送机由三个主要部分组成：槽体部分，激振器部分和减振部分。最后简单的说明了输送机的安装与维护。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词：电磁振动式输送机；选型设计；主要部件Vibration type nut conveyor machinery parts designAbstract：The design is a graduation project about the Electromagnetic vibration type nut conveyor. At first, it is introduction about the Electromagnetic vibration type nut conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of Electromagnetic vibration type nut conveyor. After that the Electromagnetic vibration type nut conveyor. abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary Electromagnetic vibration type nut conveyor consists of three main parts: Tank section, a vibrator part and damping parts. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keyword: Electromagnetic vibration type nut conveyor; Lectotype Design; main part第一章引言1.1 选题的目的目前，在汽车制造业企业中，螺栓和螺母的焊接工作大都是采用固定式点（凸）焊机来完成的。凸焊螺母或螺栓则一般是由操作工人用手放入工件，然后再实施焊接。这种手工放置螺母或螺栓的操作方式存在着3大缺点： (1)安全性差：大家知道，在用固定式点（凸）焊机进行螺母或螺栓的凸焊时，一般焊接时的加压力在300 kg以上。而在用手放置螺母或螺栓时，极有可能因误操作而导致焊机启动，导致上电极迅速往下运动，稍有不慎，就会使手压伤甚至残废。特别是在大批量生产时，操作人员免不了会产生疲劳而思想不集中，每年许多企业都会发生这类安全事故。 (2) 生产效率低：由于存在着安全隐患，操作人员在放置螺母或螺栓时，肯定会格外小心谨慎，这必然就会影响到生产效率。 (3) 无法实现自动化生产。随着螺母国标的普及重视，螺母输送机越来越受欢迎。对于使用点焊机的企业操作工人及企业更是乐意使用，这样的自动化机械，人性化的产品，对于保护企业员工的安全，企业的形象，工作流程的标准制定，消除安全事故隐患及减少不必要的费用开支，起到了积极正面的作用。1.2 课题的意义螺母输送机一般与焊接设备配套使用，例如汽车制造厂需要在钢板上焊接螺母，如果是用人手输送的话，首先效率较低，最重要的是会因操作失误是产生重大的安全事故，如还没完全松开手时就进行焊接，这时很容易把手指打断。为了提高生产效率和杜绝此类的安全隐患，用能快速准确的螺母输送机来代替人手方式装配则是一个很好的解决方案。1.3 选题的国内外研究现状关于螺母输送机，比较成熟的有中国的深利昌(SLC)，韩国的chowell，日本的矢岛（在中国叫电溶机电），德国的KWOLL，美国的welpart1.4 选题的研究方法选择振动式输送机这种通用机械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。第二章振动式输送机概述2.1 振动式输送机的应用振动式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。振动式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比（如圆盘给练级，摆动给料机，板式给料机等）相比较，具有产量高，能耗少，尺寸小，结构简单，工作可靠，便于维护检修，易于实现自动控制等一系列优点。近年来，由于生产的发展，研制成功了各种结构形式的振动输送机。大的振动输送机的功率可达10千瓦以上，每小时排料量达千吨以上。而微型振动机，则功率只有十几瓦，每小时排料量小到几公斤。振动式输送机是连续运输机的一种，其运输特点是通过激振器驱动，靠振动物料来完成物流从装载点到卸载点的输送并在此过程中进行筛选。目前在采矿，机械制造，煤炭，化工，建材以及粮食，轻工业等部门获得了广泛的应用。例如；从料仓排料，向带式输送机，斗式提升机，自动点焊机给料，向破碎机，球磨机喂料，在包装机系统中做定量给料等。振动输送机所适应的物料范围很广，对粒度在0.1毫米以上的颗粒状物料，一般的块料和块度达400-500毫米的大块物料，直至块度达一米以上的特大块物料，输送效果都很好；另外它还可以输送粉状物料（对于易飞扬的粉状物料，承载构件应该注意制成密闭结构），在采取适当措施后，还可以输送高温物料和具有强烈腐蚀性的物料。2.2 振动式输送机的分类及特点振动式输送机的形式也也是多种多样。按激振方式来分，主要可分成三类：弹性连杆式。由偏心轴、连杆、连杆端部弹簧和料槽等组成。偏心轴旋转使连杆端部作往复运动，激起料槽作定向振动。促使槽内物料不断地向前移动。一般采用低频率、大振幅或中等频率与中等振幅。电磁式。由铁芯、线圈、衔铁和料槽等组成。整流后的电流通过线圈时，产生周期变化的电磁吸力，激起料槽产生振动。一般采用高频率、小振幅。惯性式。由偏心块、主轴、料槽等组成，偏心块旋转时产生的离心惯性力激起料槽振动。一般采用中等频率和振幅。 2.3 电磁振动式输送机的概述电磁振动式输送机又称电振机，目前，轻工业生产中应用的电振机主要有直线料槽往复式和螺旋料槽扭动式两种形式（2-1图）。前者料槽作往复直线运动，适合于不需定向排列的轻小物料的供送；后者简称振动料斗，带有螺旋槽的圆形料斗作扭转振动，适合于不需定向排列的单件物品的供送。图2-1 电磁振动输送机简图 1-料斗 2-衔头 3-主振弹簧 4-振壳体 5-线圈 6-弹簧2.3.1 电振机的组成这两种类型的电振机都有三个主要部分组成：1、槽体部分：包括料槽或料斗1、衔铁2、主振弹簧3。2、电磁激振器部分：暴扣激振器壳体4、铁心及线圈5、配重等。3、减震器部分:包括心座支撑弹簧或悬挂弹簧6。2.3.2 电振机的优缺点电磁振动输送机是利用电磁力驱动和机械共振原理进行工作的，其突出优点是：1、无电动机及变速传到机构，没有摩擦运动部体，不需润滑另外，结构也比较简单，质量也比较轻，维护简便。2、在运行过程中可以很方便的无级调节输送量，还易于实行输送量的自动控制，调整方便。3、靠微小振动使物料单方向运动，无强烈搅拌、撞击、摩擦等现象，故机体不易损坏，使用寿命长。4、电振机是在近共振状态下工作的，所需激振力较小，节能。5、电振机可与智能控制装置联动实行定时定量输送的自动控制。电振机具有下述缺点：1、不适于处理黏性较大或带有油污、水渍的轻薄片状物料。2、设计或调整不合适时会产生较大振动和噪声2.4 电振机工作原理及物料输送原理2.4.1 工作原理图2-2表示了电振机的工作原理。图2-2 电磁振动输送机工作原理图1-物料 2-供料槽体 3-弹簧 4-衔铁 5-线圈图2-2中物料1放在由主振弹簧3支撑的供料槽体2上，衔铁4与槽体主振弹簧连成一体，绕于铁心上的线圈5中流过的是经过半波整流后的单向脉动电流，电磁铁就产生了相应的脉冲电磁力。右图表示在正半周内线圈有电流流过，铁心便产生一次脉冲电磁力吸引衔铁，使槽体向后运动，主振弹簧因此产生形变，储存了一定的势能；在负半周内线圈中无电流通过，电磁力消失，弹簧就恢复变形，带动槽体向前运动，在达到振幅位置之后又返回向后运动，由于电磁力是一个周期变化的强迫作用力，因此电振机是一个以电磁力为周期干扰力的强迫振动系统。当电振机采用不同的运动参数（振幅、频率、振动角、倾角等）时，物料就在槽体工作面上出现不同形式的运动。物料的基本运动形式有以下4种：11、相对静止物料随工作面一起运动。12、正向滑动物料与工作面保持接触，同时沿输送方向对工作面有相对运动。13、反向滑动物料与工作面保持接触，同事逆输送方向对工作面有相对运动。14、抛掷运动物料在工作面上被轻微抛起，腾空沿工作面向前作抛物线运动。上述4种形式中，相对静止不能提供物料，反向滑动对供物料没有直接意义。理论上来说，只有正向滑行和抛掷运动才有实用意义。但是由于运动参数的某些限制，在实际工作中上述几种运动形式可能有各种不同的组合形式。轻工业机械中的电振机一般都是采用抛掷运动形式来工作的，所以下面的分析是以抛掷运动为主。2.4.2 物料输送原理物料在槽体重的输送如图2-3所示。图2-3 物料在槽体中的输送图中为料槽倾角，为激振方向角，槽体在电磁力作用下引S方向作简谐振动，则槽体沿S方向的位移可表示为 S=A sint式中 A槽体沿S方向的单振幅；振动圆频率将槽体振动位移S分解到x方向（平行于工作面）和y方向（垂直于工作面），便得到槽体在x和y方向的分位移： S1=A cossint S2=A sincost可以做出槽体运动曲线如图2-4所示。图2-4 槽体运动曲线图物料在槽体中受到的力有重力、惯性力、摩擦力（未抛起时），物料的受力状况如图2-5所示。图2-5 物料受力图图中，为主振弹簧与铅垂线夹角，Q为物料颗粒重量，可分解为 Qx=Q*sin Qy=Q*cos F0=-f0*N式中 N为物料对工作面的正压力； F0为槽体对物料的摩擦力； “-”号对应于正向供料； f0为物料与工作面间的静摩擦因数。正向滑动当物料沿x方向滑动，物料沿x方向的合理应为0，即化简整理后得机械指数 K=wA1/g,正向滑行指数 Dk=K*cos（-）/sin(+).当正滑行指数Dk1，满足这一条件时的*t称为正向滑动始角k。当cos（-）和sin（+）均为正值，这时的正向滑动始角k必在0-180范围内，我们称此区间为正向起滑区；同样可推出反向滑动始角在180-360范围内，如图2-6所示。图2-6 正向起滑区和反向起滑区槽体向前向上加速运动时，物料由于惯性对底板的正压力较大，故摩擦力较大，物料不能发生相对运动。当槽体作减速运动时，物料由于惯性减小了对槽体得正压力，致使摩擦力减小，物料就有可能发生正方向相对滑动。当处于滑行运动状态时，为了使物料出现比较良好的滑行运动和获得较大的输送速度，选取的正向滑行指数Dk远大于1，通常Dk=2-3。2. 抛掷运动物料在槽体内出现抛掷运动时，槽体受到的物料的正压力N=0，并且在开始出现抛掷的瞬间相对加速度为0，由此可得下两式:当抛掷指数D1时，*t有解，因此出现抛掷运动的条件是D1,满足此条件的*t称为抛始角p。由于电振机的和均在0-90范围内，因此抛始角p必在 0-180范围内，此范围称为抛始区，如图2-7所示。图2-7 y方向抛掷速度及加速度曲线当激振频率，抛掷指数D以及、都已选定，可利用下式求出槽体单振幅A式中n为电振机振动次数。槽体每个振动周期内物料被抛起一次，则抛离一次的腾空时间与一个振动周期之比称为抛离系数，抛离系数与抛离指数关系有下图2-8确定。图2-8 D i关系曲线当i=0时D=1，抛离角度为0，说明物料没有起跳而是随槽体一起运动的，这种状态无法实现物料供送，所以不可取。当i=1时，D=3.3.可知抛离角度为360，说明物料抛离时间恰与振动周期相等，也即物料刚好落到工作面上同时又被重新抛起。当i=2时，D=6.36，可知抛离角度为720，物料抛起后腾空飞跃了2个振动周期后才落到工作面上，同时又被重新抛起。绝大多数电振输送机通常选取1D3.3，这时工作而每振动一次，物料就出现一次抛掷运动。假设物料落下时与工作面碰撞属非弹性碰撞，则物料落到工作面后有一段随槽运动，然后当经过一短时间物料又被重新抛起，物料就随着振动频率而实现周期性的抛掷运动。这种运动状态对提高电振机的工作效率和减少不必要的能量消耗都是有益的。第三章电磁振动式螺母输送机的设计计算3.1 已知原始数据及工作条件电磁振动式螺母输送机的设计计算，应具有下列原始数据及工作条件资料保证每分钟输送30-40个六角焊接螺母，排列定向一致下图为六角螺母的尺寸图输送的为六角焊接螺母，其规格与六角螺母一样，只是位于螺母下方多了3个焊点D为6mm s为10mm e为12mm m为5mm 焊点高度为0.75mm1000个六角钢螺母重大约2.3kg3.2 运动学参数的选择和计算影响电振机工作性能的运动参数有抛掷指数D、机械指数K、振动次数n、振幅A、振动方向角、工作面倾角、物料输送速度V及电振机生产率Q。物料运动状态的选择物料作抛掷运动时物料与槽体工作面接触时间很短，大部分时间呈跳离状态，所以它的优点是工作面磨损小，并能获得较高的输送速度，缺点是当出现较强烈的抛掷时物料易被损坏，而且提高了对机体强度的要求。所以一般的振动机都采用中速抛掷运动，抛掷指数的选择范围为D=2.5-3.3。我设计的振动螺母输送机抛掷指数选择为D=32、机械指数K及振动次数n和振幅A的选择机械指数K的选择主要受机体材料强度及物体刚度限制，经选择K=5。振动次数一般根据电振机励磁方式来决定，选择的半波整流电振机n=3000次/min槽体振幅A是根据物料的运动状态来决定的，其值可由下式求出。在选择振动次数n和振幅A时应满足许用机械指数【K】的要求，通常按照下式来验算电振机的机械指数。3、振动方向角的选择振动方向角的选择应有两个原则，一是要尽量提高输送速度，而是要考虑物料性质的要求。在振动幅与振动次数确定的情况下(即K值一定）物料输送速度v是随着振动方向角的变化而变化的，对应于最大输送速度的角称为最佳振动方向角。当选择有抛掷运动工作状态时，槽体在不同倾角下对应于每一个机械指数K有一个嘴角振动方向角。图3-1就是在不同的倾角下最佳振动方向角与机械指数K的曲线关系。图3-1 最佳振动方向角与机械指数K的关系此外，振动方向角的选择还应考虑无聊的性质如无聊的相对密度、粒度、水分、黏度、易碎性和磨琢性。在这里选择的振动方向角=154、槽体工作面倾角的选择料槽的安装即可向上倾斜送料，也可向下倾斜送料。选择料槽向上倾斜，其倾斜角度=4-15，角如果过大将使输送速度降低。在这里选择螺旋上升，工作倾面为05、弹簧安装角向上倾斜输送时=+，综上=156、理论输送速度和实际输送速度的计算物料沿槽体方向的绝对位移与对应的时间之比就是物料的理论平均输送速度。计算出来Vp=860mm/min实际平均输送速度Vpq由于受若干因素的影响要比理论平均输送速度低，因此要对Vp进行修正。实际平均速度公式为物料性质对输送速度的影响及影响系数对于块状物料为0.8-0.9粒层厚度对输送机速度的影响系数为0.5-0.6安装倾角对物料输送速度的影响系数为1.2-1.3所以计算出来Vpq=425mm/min，达到要求。第四章振动系统分析及弹簧选择4.1 振动系统分析电振机的结构可以表示成一个双自由度双质体的强迫振动系统，其结构简图和力学模型如图3-2所示。图4-1 电振机工作原理与力学模型图中m1为机体前质量，包括槽体，衔铁、连接叉等，m2为机体后质量，包括激振器壳体、铁心、线圈、配重等；K为主振弹簧刚度；K1，K2为减振弹簧刚度。由此振动系统可有如下关系：通过上式可以说明质量离开平衡位置的位移与其质量成反比，而与其振幅成正比，此时振动系统已简化为图3-3所表示的形式。图4-2 简化的力学模型由于L1和L2具有单独刚度Km1和Km2，并且此刚度都与弹簧长度成反比，至此，双质体振动系统的固有频率可以用一个简化的单质体振动系统的固有频率表示简化后的振动系统称为有阻尼单只有度强迫振动系统。其力学模型如图3-4图4-3 简化为单自由度系统力学模型4.2 弹簧的选择电振机的弹性元件包括主振弹簧和减振弹簧，根据工作需要可选用板弹簧、圆柱螺旋弹簧或橡胶弹簧。这里选择板弹簧，因为板弹簧是由单片或者多片优质弹簧钢板叠装而成的，其片数可以增减，易于协调。受板弹簧绕度和弯曲应力的限制，此类激振器的相对振幅不能过大，振幅A2mm，而且弹簧总质量较大。而主振弹簧刚度K可以按空载频率比或者负载频率比计算：对于板弹簧可以按两端安全紧固的梁来计算截面，由材料力学可知弹簧的截面尺寸D或b*h能由上公式求出弹簧的最小长度应以它所承受的最大应力不超过许用对循环弯曲疲劳应力【】为准。查手册选择5mm厚180mm长板弹簧可达到要求。减振元件选取橡胶底座。第五章电振机电磁参数的计算选择5.1 电磁铁参数的计算选择选定电磁参数前需要了解下列原始数据所需的激振力的幅值F为500N。给定的工作频率w=3000次/min及相对振幅A=1mm。根据阻尼比B计算出激振力与位移的相位差角=15。可使用的电压为220V。给定的工作条件是在常温常湿度下。根据上述选择电磁铁的安装方式垂直安装在基座中央，这种安装方便调试，结构紧凑，造价便宜，但所需电磁力较大，适应于小功率电振机。励磁方式选择半波整流励磁，振动频率为3000次/min，振幅在1-1.75mm，输送速度较快，常用调压或者调电阻进行振幅调节，常用于小型电振机。铁心选择为“”型铁心，结构紧凑，便于安装，用于小型电振机。铁心截面积St计算得St=50cm2电磁铁安装气隙为1mm，由于工作时当衔铁与铁心相对运动到最接近的极限位置瞬间二者应有0.2-0.4的间隙。所以调整间隙为1.4mm。综上所要求，挑选了品牌为HJT，硬磁性材料电磁铁，其型号为EL 110*50B,尺寸规格为：110*50mm第六章振动料斗参数选择及设计6.1 料斗的特点电磁振动料斗是振动机的有一种形式。它具有结构简单，体积小，调节方便，可对单件物品进行定向排队等优点，在轻工业生产中采用较为普遍。它与直线往复式电磁振动输送机相比有若干特点，但在基本原理上市相同的。振动料斗的结构特点为:(1) 料斗呈盆形，底部常为圆锥形隆起，料斗内壁有升角为的螺旋料槽。物料在振动过程中从底部沿料槽有序地螺旋上升，出料口在料斗上部。如在料槽内出料口设置定向装置，则可在供送料的同时实现物料的定向排队。(2) 主振弹簧是在料斗底部的沿切向倾斜分布的板弹簧。在电磁力的作用下，料斗作扭转式上下振动，物料也就受到沿切向且与水平成角的作用力。(3) 从振动系统来看，振动料斗是同步的往复垂直运动和往复定轴转动所构成的复合运动。6.2 料斗的参数选择1、理论平均输送速度VpQ为所要求工件的生产率（件/min）l为工件沿前进方向的长度（mm）h为上料系数（或称产品充满系数），h=0.6-0.9得出Vp=480mm/min2、料槽升角当工件在料槽内排列长度有一定要求时，角过小，会增加料槽圈数或料斗直径；过大会影响上料速度。一般取110。在这里取=10。3、弹簧安装角振动料斗的弹簧上端如固定在料斗直径D圆周上，则弹簧安装角=+。有时为了减小结构此次，常把弹簧固节点设在料斗直径内某一点上，如图3-5所示。由于固结点的改变，角也应作相应的改变才能保证工件仍具有与固节点改变前相同的振动效果。图6-1 振动料斗安装几何示意图当弹簧固结于A点时，激振力方向为AC,每振动一次的垂直升降量设为h=BC，转角为=AOB,此时=+，所以：当弹簧固结于D点时，根据等效条件，具有相同的升量H和转角，可作出DEF，所以具有相同作用的激振力方向应为DF方向，于是弹簧应与DF垂直，由此可得=FDE，所以有弹簧安装方向应该向螺旋料槽升角的反方向倾斜，而且弹簧的水平投影应切于料斗底部的固接点所在圆。在这里为了方便计算，设计的板弹簧将固结在料斗直径D上，所以其弹簧安装角=154、诱导质量M的确定诱导质量公式为：初步设定为25Kg5、料斗结构常用的料斗结构有两种，带内螺旋料槽的圆柱形料斗，结构工艺性较好；带内螺旋料槽的圆锥形料斗，适用于复杂的或较高的工件，但因上下直径不同，故其速度亦不相等。由于输送螺母，选用带内螺旋的圆柱形料斗即可。6、料斗材料料斗应选较轻的材料，常用的有铝、铜、不锈钢、有机玻璃及硬塑料等，铝较轻，但表面粗糙；铜加工方便，而且不会磁化，但重量不轻；不锈钢表面光洁，但加工困难，而且较重，成本亦高；有机玻璃和硬塑料都比较轻，而且表面光滑。在这里选用常见的材料Q235A，为了防止电磁铁的磁力线穿透料斗底部而磁化工件，在料斗底部安装一块铝片。6.3 料斗的设计（1）螺旋料槽螺距t当升角已定时，螺距t越大则料斗直径越大，为紧凑尺寸，t以不让两个重叠工件同时通过为宜；不过距离太近，会影响焊接条件，所以要适当调节。将螺距t定为50mm，料斗槽板厚度为2mm（2）料斗外径D当t、a已定时，料斗外径为D=D中+b+2e式中D中为料斗中径；b为料斗水平宽度，一般比工件宽度或者直径大2-3mme为料斗壁厚这里选定料斗外径为320mm，料斗壁厚为10mm，料斗水平宽度为20mm。（3）料斗高度H在保证料斗有一定容量的前提下，尽量取小些，以减轻工件间的相互挤压，便于工件分离并滑向料槽，一般取H=0.2-0.4D这里选定高度为165mm，螺旋料槽的高度为140mm（4）出料槽出料槽是用来筛选运输的零件，当零件按照选定的方向则可以通过出料槽，方向错误则会重新掉入料斗中。下图为设计的出料槽的SOLID EDGE图形螺母通过中间的输送通道进入，到达缺口位置为筛选位置，焊接点方向朝上的螺母可以通过，而焊接点朝下的螺母，在筛选口将被阻挡，原理是筛选口上开出的形状为焊接点朝上的螺母形状，槽边上有个5mm的圆孔，是连接微动气缸出气的，上板的第一个圆孔是将安装一个霍尔式传感器，当未感应到螺母通过时，将开放微动气缸气孔，将未能进入的的螺母吹回料斗中。输送通道的后面两个孔是控制输出螺母速度的，上面将安装两个微型脉冲电磁铁，两个相距一个螺母长度，当第一个电磁铁开启时，第二个关闭，这样中间通过的螺母被卡在两个电磁铁之间，然后第一个电磁铁关闭，第二个电磁铁打开，中间的一个螺母就通过了。（5）料斗剩料报警器当料斗中储存的螺母数量过少时，发出警示的装置。下图为SOLID EDGE生成的料斗剩料报警器模型。料斗侧壁安装一块侧板，侧板上有用螺栓固定一片片弹簧，伸入料斗中，与料斗中的物料相接触，当剩余的物料不多时，片弹簧与侧板距离将变小，侧板上有个小孔上面安装一个微动开关，片弹簧收缩使微动开关开启，开启后自动报警，提醒物料过少，报警数5分钟后，自动停机。第七章电磁振动螺母输送机的调试7.1 调试内容由于影响振动料斗正常工作的因素较多，因此，实际情况难免与原设计要求有所出入，必须经过适当调试后才能使用。需要调试的内容如下：（1）工件前进速度工件前进速度不均匀、不稳定，出现两边上料速度快慢不同，以及后面工件挤推前面工件现象。这主要是几根板弹簧振幅不等，而使料斗各部分振动加速度不一致的结果，影响振幅不等的因素有：弹簧的材料成分、性能及尺寸不一致；弹簧安装位置不正确；各电磁铁的气隙大小不相等；连接处螺帽、螺钉有松动；如工件只跳不前，主要是振幅或者弹簧倾角过大造成的。（2）工作时噪声较大，其原因有：电磁铁气隙太小，铁心与衔铁发生碰撞；电磁铁结合不良、有漏磁，产生嗡嗡叫声，应重新结合或更换电磁铁；连接处螺钉有松动；（3）供料与机器运行不同步料斗送料率与实际机器产生率不相适应。因送料率与振幅及激振电源频率成正比，故其调节方法可以有以下两种：改变振幅值调节送料率。因振幅与激振力成正比，而激振力与外加电压平方成正比，以及与线圈匝数平方成正比等，故改变外加电压及线圈匝数就能调节振幅值。电压常采用调压器或可变电阻进行调节。改变线圈匝数调节激振力较简单，但不能实现无级调节。此外，振幅的大小还可以通过改变电磁线圈中的电流大小来调节。改变激振电源频率调节送料率。因频率提高后，工件跳跃次数增多，即使在振幅固定的情况下，也能提高料斗送料率。但这种方法比较复杂，用得不多。结论本次设计主要是根据现有的设计标准进行仿形设计，严格依据设计标准和有关规范进行设计与计算。设计的主要成果为：(1) 熟练地掌握了输送机各部分的结构、原理和功能，了解了国内外的发展现状。(2) 掌握了输送机在使用过程中经常出现的问题，并在设计中针对每个问题做了适当的解决。设计解决的问题：熟悉振动式输送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。重点是电磁铁选取，主振弹簧及弹簧片的选取和料斗的设计。为了能设计出完成预期效果的振动式螺母输送机，我阅读了电磁铁设计手册，弹簧设计手册，以及振动盘设计原理，重新温习了三维仿真软件Solid Edge存在的主要问题：（1）对部分零件的结构尺寸和安装尺寸掌握的不够准确。（2）设计中还采用了一部分老旧单一的部件。进一步研究的建议：（1）根据实际情况对输送机整体进行简化，减小输送机的重量和体积。（2）对各个部件进行优化设计，使各部分的功能达到最优。参考文献1 机械设计手册编委会.机械设计手册M.北京:机械工业出版社.20042 范祖尧等.现代机械设备设计手册非标准机械设备设计M.北京:机械工业出版社.20003 唐金松.简明机械设计手册（第二版）M.上海:科学技术出版社.2002.4 闻邦树.振动机械的理论与动态设计方案M.广州:机械工业出版社.20015 张英会刘辉航主编.弹簧手册M.北京:机械工业出版社.19976 尚久浩主编.自动机械设计M.北京:中国轻工业出版社，20037 李全凤主编.电场数值计算与电磁铁设计M.北京:清华大学出版社，20028 陈立新主编.机械设计课程设计M.北京:中国电力出版社.20029 张钺主编.新型圆管带式输送机设计手册M.北京:化学工业出版社，2007.10 林述温主编.机电装备设计M.北京:机械工业出版社，2002.11 张建民主编.机电一体化系统设计M.北京:高等教育出版社，2007.12 李柱国.机械设计与原理M.北京:科学出版社.2003.13 孔庆华刘传绍.极限测量与测试技术基础M.上海:同济大学出版社.2002年.15 机械设计手册编写组.机械设计手册M.北京:化学工业出版社.2002年.16 中国纺织大学工程图学教研室.画法几何及工程制图M.上海:上海科技出版社.2000年.致谢毕业设计是我在大学里的最后一门课程。通过这次毕业设计，我学会了如何查阅现有的技术资料、如何举一反三、如何通过改进并加入自己的想法与观点，使之成为自己的东西。并且结合生产知识，培养理论联系实际以及分析和解决工程实际问题的才能，并使大学四年所学的知识得到进一步巩固、深化和扩展。在此，我对我的毕业设计指导老师毛美姣老师，指导帮助我设计的谭志飞老师表示衷心的感谢，感谢他们对我的严格要求，感谢他们的监督和指导。其次我要感谢这四年里给我授课的所有老师。感谢你们传给我知识。最后还要感谢参考文献中所列书籍、文章及资料的作者。附件1：外文资料翻译译文摘自: 制造工程与技术（机加工）（英文版） Manufacturing Engineering and TechnologyMachining 机械工业出版社 2004年3月第1版美 s. 卡尔帕基安(Serope kalpakjian) s.r 施密德(Steven R.Schmid) 著20.9 可机加工性一种材料的可机加工性通常以四种因素的方式定义：1、表面的光洁性和表面完整性。2、刀具的寿命。3、切削力和功率的需求。4、切屑控制。以这种方式，好的可机加工性指的是好的表面光洁性和完整性，长的刀具寿命，低的切削力和功率需求。关于切屑控制，细长的卷曲切屑，如果没有被切割成小片，以在切屑区变的混乱，缠在一起的方式能够严重的介入剪切工序。因为剪切工序的复杂属性，所以很难建立定量地释义材料的可机加工性的关系。在制造厂里，刀具寿命和表面粗糙度通常被认为是可机加工性中最重要的因素。尽管已不再大量的被使用，近乎准确的机加工率在以下的例子中能够被看到。20.9.1 钢的可机加工性因为钢是最重要的工程材料之一（正如第5章所示），所以他们的可机加工性已经被广泛地研究过。通过增加铅和硫磺，钢的可机加工性已经大大地提高了。从而得到了所谓的易切削钢。二次硫化钢和二次磷化钢硫在钢中形成硫化锰夹杂物（第二相粒子），这些夹杂物在第一剪切区引起应力。其结果是使切屑容易断开而变小，从而改善了可加工性。这些夹杂物的大小、形状、分布和集中程度显著的影响可加工性。化学元素如碲和硒，其化学性质与硫类似，在二次硫化钢中起夹杂物改性作用。钢中的磷有两个主要的影响。它加强铁素体，增加硬度。越硬的钢，形成更好的切屑形成和表面光洁性。需要注意的是软钢不适合用于有积屑瘤形成和很差的表面光洁性的机器。第二个影响是增加的硬度引起短切屑而不是不断的细长的切屑的形成，因此提高可加工性。含铅的钢钢中高含量的铅在硫化锰夹杂物尖端析出。在非二次硫化钢中，铅呈细小而分散的颗粒。铅在铁、铜、铝和它们的合金中是不能溶解的。因为它的低抗剪强度。因此，铅充当固体润滑剂并且在切削时，被涂在刀具和切屑的接口处。这一特性已经被在机加工铅钢时，在切屑的刀具面表面有高浓度的铅的存在所证实。当温度足够高时例如，在高的切削速度和进刀速度下铅在刀具前直接熔化，并且充当液体润滑剂。除了这个作用，铅降低第一剪切区中的剪应力，减小切削力和功率消耗。铅能用于各种钢号，例如10XX，11XX，12XX，41XX等等。铅钢被第二和第三数码中的字母L所识别（例如，10L45）。（需要注意的是在不锈钢中，字母L的相同用法指

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