关 键 词：

铁钉 整理 设计

资源描述：

铁钉整理机设计,铁钉,整理,设计

内容简介：

题 目 铁钉整理机 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 论文字数 完成日期 2015年5月 摘 要我们的生活中都离不开铁钉。铁钉，是和我们的生活是密不可分、息息相关的，随着铁钉的普遍，铁钉的制造设备开始盛行，但在日常五金制造行业，铁钉的包装和整理成为急需解决的问题，大量无序的铁钉如何按照一定的次序或者排列方式排好，进行装配或者包装。现在大部分是靠人手整理，现利用谐波振动的原理，以及分选排序机构的特点，设计出一台全自动铁钉整理机，实现自动整理功能关键词: 无序排列；谐波振动；铁钉整理AbstractOur life cannot do without nails. Is the nail, and our life are inseparable, is closely related with the common nails, nails, manufacturing equipment manufacturing industry began to flourish, but in daily hardware, nails, packaging and sorting becomes an urgent issue, a large number of disordered nails to accord with the order or arrangement layout, assembly or packaging. Now mostly rely on manpower arrangement, we use principle of harmonic vibration, and sorting sorting machine, designed an automatic nail finishing machine, automatic sorting function.Keywords: random arrangement; harmonic vibration; finishing nails目录第1章 绪论11.1概述11.2 整理机基础研究21.3 现有技术条件21.4 产品现状2第2章 设计内容32.1 设计任务32.2 设计要求32.3 设计方案的构想3。第3章 设计实现。参考文献5致 谢。附录 图纸列表。第1章 绪论 铁钉有很多叫法，每个人的叫法可能都不同，有人叫成螺钉，有人叫成铁钉，有人叫成标准件，有人叫成紧固件。虽然有这么多叫法，但意思都是一样的，都是铁钉。铁钉是紧固件的通用说法。铁钉的原理是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具。铁钉在日常生活当中和工业生产制造当中，是少不了的，铁钉也被称为工业之米。可见铁钉的运用之广泛。铁钉的运用范围有：电子产品，机械产品，数码产品，电力设备，机电机械产品。船舶，车辆，水利工程，甚至化学实验上也有用到铁钉。反正是超多地方都有用到铁钉的。特如数码产品上面用到的精密铁钉。DVD，照相机、眼镜、钟表、电子等使用的微型铁钉;电视、电气制品、乐器、家具等之一般铁钉;至于工程、建筑、桥梁则使用大型铁钉、螺帽;交通器具、飞机、电车、汽车等则为大小铁钉并用。铁钉在工业上负有重要任务，只要地球上存在着工业，则铁钉之功能永远重要。铁钉之型式，不论是眼镜用的极小铁钉或是大型重电工程用之大铁钉其种类很多。铁钉之精度通常为6g级(2级，美国规格“IFI”为2A牙)，建设工程用的粗制螺为1g级。铁钉的运用范围那么广泛，所以铁钉市场肯定比较大，需求量肯定相对来说巨大的，而且在铁钉行业生产铁钉厂家定然也比较多。采购们在选择专业的铁钉采购厂家时，肯定需要先了解铁钉的一些专业基础知识，比如说铁钉分类标准规范及美式铁钉规格表。1.1传统铁钉制造概述一，钢材设计在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合GB/T6478-2001冷镦和冷挤压用钢技术条件GB/T699-1999优质碳素结构钢及目标JISG3507-1991冷镦钢用碳素钢盘条的特点，以8.8级，9.8级铁钉螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。C含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为0.250.55。Mn能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为0.450.80。Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于0.30。S.P.为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为P小于等于0.030，S小于等于0.035。B.含硼量最大值均为0.005，因为硼元素虽然具有显着提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。含硼量过高，对铁钉，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。二，球化（软化）退火沉头螺钉，内六角圆柱头铁钉采用冷镦工艺生产时，钢材的原始组织会直接影响着冷锻加工时的成形能力。冷镦过程中局部区域的塑性变形可达6080，为此要求钢材必须具有良好的塑性。当钢材的化学成分一定时，金相组织就是决定塑性优劣的关键性因素，通常认为粗大片状珠光体不利于冷镦成形，而细小的球状珠光体可显着地提高钢材塑性变形的能力。对高强度紧固件用量较多的中碳钢和中碳合金钢，在冷镦前进行球化（软化）退火，以便获得均匀细致的球化珠光体，以更好地满足实际生产需要。对中碳钢盘条软化退火而言，其加热温度多选择在该钢材临界点上下保温，加热温度一般不能太高，否则会产生三次渗碳体沿晶界析出，造成冷镦开裂，而对于中碳合金钢的盘条采用等温球化退火，在AC1(20-30%)加热后，炉冷到略低于Ar1，温度约700摄氏度等温一段时间，然后炉冷至500摄氏度左右出炉空冷。钢材的金相组织由粗变细，由片状变球状，冷镦开裂率将大大减少。3545ML35SWRCH35K钢软化退火温度一般区域为715735摄氏度；而SCM43540CrSCR435钢球化退火加热温度一般区域为740770摄氏度，等温温度680700摄氏度。三，剥壳除鳞 冷镦钢盘条去除氧化铁板工序为剥亮，除鳞，有机械除鳞和化学酸洗两种方法。用机械除鳞取代盘条的化学酸洗工序，既提高了生产率，又减少了环境污染。此除鳞过程包括弯曲法（普遍使用带三角形凹槽的圆轮反复弯曲盘条），喷九法等，除鳞效果较好，但不能使残余铁鳞去净（氧化铁皮清除率为97），尤其是氧化铁皮粘附性很强时，因此，机械除鳞受铁皮厚度，结构和应力状态的影响，使用于低强度紧固件（小于等于6.8级）用的碳钢盘条。高强度紧固件（大于等于8.8级）用盘条在机械除鳞后，为除净所有的氧化铁皮，再经化学酸洗工序即复合除鳞。对低碳钢盘条而言，机械除鳞残留的铁皮容易造成粒拔模不均匀磨损。当粒拔模孔由于盘条钢丝摩擦外温时粘附上铁皮，使盘条钢丝表面产生纵向粒痕，盘条钢丝冷镦凸缘铁钉或圆柱头螺钉时，头部出现微裂纹的原因，95以上是钢丝表面在拉拔过程中产生的划痕所引起。因此，机械除鳞法不宜用来高速拉拔。四，拉拔拉拔工序有两个目的，一是改制原材料的尺寸；二是通过变形强化作用使紧固件获得基本的机械性能，对于中碳钢，中碳合金钢还有一个目的，即是使盘条控冷后得到的片状渗碳体在拉拔过程中尽可能的破解，为随后的球化（软化）退火得到粒状渗碳体做好准备，然而，有些厂家为降低成本，任意减少拉拔道次，过大的减面率增加了盘条钢丝的加工硬化倾向，直接影响了盘条钢丝的冷镦性能。如果各道次的减面率分配不合适，也会使盘条钢丝在拉拔过程中产生扭转裂纹，这种沿钢丝纵向分布，周期一定的裂纹在钢丝冷镦过程中暴露。此外，拉拔过程中如润滑不好，也可造成冷拔盘条钢丝有规律地出现横裂纹。盘条钢丝出出粒丝模口上卷同时的切线方向与拉丝模不同心，会造成拉丝模单边孔型的磨损加剧，使内孔失圆，造成钢丝圆周方向的拉拔变形不均匀，使钢丝的圆度超差，在冷镦过程中钢丝横截面应力不均匀而影响冷镦合格率。盘条钢丝拉拔过程中，过大的部分减面率使钢丝的表面质量恶化，而过低的减面率却不利于片状渗碳体的破碎，难以获得尽可能多的粒状渗碳体，即渗碳体的球化率低，对钢丝的冷镦性能极为不利，采用拉拔方式生产的棒料和盘条钢丝，部分减面率直控制在1015的范围内。五，冷锻成形通常，铁钉头部的成形采用冷镦塑性加工，同切削加工相比，金属纤维（金属留线）沿产品形状呈连续状，中间无切断，因而提高了产品强度，特别是机械性能优良。冷镦成形工艺包括切料与成形，分单工位单击，双击冷镦和多任务位自动冷镦。一台自动冷镦机分别在几个成型凹模里进行冲压，镦锻，挤压和缩径等多任务位工艺。单工位或多任务位自动冷镦机使用的原始毛坯的加工特点是由材料尺寸长56米的棒料或重量为19002000KG的盘条钢丝的尺寸决定的，即加工工艺的特点在于冷镦成型不是采用预先切好的单件毛坯，而是采用自动冷镦机本身由棒料和盘条钢丝切取和镦粗的（必要时）毛坯。在挤压型腔之前，毛坯必须进行整形。通过整形可得到符合工艺要求的毛坯。在镦锻，缩径和正挤压之前，毛坯不需整形。毛坯切断后，送到镦粗整形工位。该工位可提高毛坯的质量，可使下一个工位的成型力降低1517，并能延长模具寿命，制造铁钉可采用多次缩径。1.用半封闭切料工具切割毛坯，最简单的方法是采用套筒式切料工具；切口的角度不应大于3度；而当采用开口式切料工具时，切口的斜角可达57度。2.短尺寸毛坯在由上一个工位向下一个成型工位传递过程中，应能翻转180度，这样能发挥自动冷镦机的潜力，加工结构复杂的紧固件，提高零件精度。3.在各个成型工位上都应该装有冲头退料装置，凹模均应带有套筒式顶料装置。4.成型工位的数量（不包括切断工位）一般应达到34个工位（特殊情况下5个以上）。5.在有效使用期内，主滑块导轨和工艺部件的结构都能保证冲头和凹模的定位精度。6.在控制选料的挡板上必须安装终端限位开关，必须注意镦锻力的控制。在自动冷镦机上制造高强度紧固件所使用的冷拨盘条钢丝的不圆度应在直径公差范围内，而较为精密的紧固件，其钢丝的不圆度则应限制在1/2直径公差范围内，如果钢丝直径达不到规定的尺寸，则零件的镦粗部分或头部就会出现裂痕，或形成毛刺，如果直径小于工艺所要求的尺寸，则头部就会不完整，棱角或涨粗部分不清晰。冷镦成型所能达到的精度还同成型方法的选择和所采用的工序有关。此外，它还取决于所用的设备的结构特点，工艺特点及其状态，工模具精度，寿命和磨损程度。冷镦成型和挤压使用的高合金钢，硬质合金模具的工作表面粗糙度不应大Ra=0.2um,这类模具工作表面的粗糙度达到Ra=0.025-0.050um时，具有最高寿命。1.2整理机基础研究 国内外的研究发展：中国真空整理机形成行业仅10年，基础相对薄弱，技术及科研力量不足，其发展相对滞后，在某种程度上拖了五金和整理工业的后腿。预测到2010年，国内行业总产值可达到1300亿元(现价)，而市场需求可能达到2000亿元。如何能够尽快的赶上并且抓住这个巨大的市场是我们迫切需要解决的问题。我国真空整理机行业的发展现状我国真空整理机起步于上个世纪70年代末，年产值只有七八千万元产品,品种仅有100多种，销售总额由1994年的150亿元增加到2000年的300亿元，产品品种由1994年的270种发展到2000年的3700种。产品水平上了新台阶，开始出现规模化、成套化、自动化的趋势，传动复杂、技术含量高的设备开始出现。可以说我国的机械生产已满足了国内的基本需求，并开始向东南亚及第三世界国家出口，如我国2000年的进出口总额为27.37亿美元，其中出口额为12.9亿美元，比1999年提高了22.2%。在出口的机械品种中以五金真空整理机等设备已开始成套出口。整理机械行业的发展中国整理机械起步较晚，起于上个世纪70年代，北京市商业机械研究所在研究了日本的整理机械后，完成制造了中国第一台整理机，经过20多年的发展，中国整理机械已成为机械工业中十大行业之一，为中国整理工业快速发展提供了有力的保障，有些整理机械填补了国内空白，已能基本满足国内市场的需求，部分产品还有出口。中国整理机械进口额与总产值大抵相当，与发达国家相差甚远。在行业快速发展的同时也存在一系列的问题，现阶段中国整理机械行业水平还不够高。整理机械市场日趋垄断化，除了瓦楞纸整理机械和一些小型整理机有一定规模和优势外，其它整理机械几乎不成体系和规模，特别是市场上需求量大的一些成套整理生产线，如液体灌装生产线、饮料整理容器成套设备、无菌整理生产线等，在世界整理机械市场中均被几家大整理机械企业集团所垄断，面对国外品牌强劲冲击国内企业应该采取积极对策。从现阶段情况看，全球的整理机械需求以每年5.3%的速度增长。美国拥有最大的整理设备生产商，其次是日本，其他主要生产商还包括德国、意大利和中国。但未来整理设备生产增长最快的是在发展中的国家和地区。发达国家将从刺激国内需求中获利，并在发展中国家寻找当地合适的生产厂家，特别是在五金加工厂进行投资，提供整理机械设备。而中国自加入世贸组织以来取得了长足的进步，中国的整理机械水平提升非常快，与世界的先进水平差距逐渐缩小。随着中国的日益开放，中国的整理机械也将进一步打开国际市场。我国的五金整理企业大部分规模偏小，“小而全”是其主要特征之一，同时存在着不顾行业发展要求，重复生产那些成本低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品，行业内大约有1/4的企业存在低水平重复生产现象。这是对资源的极大浪费，造成整理机械市场的混乱，阻碍行业的发展。多数企业年产值在几百万元到1000万元之间，低于100万元的企业为数还不少。每年有近15%的企业转产或倒闭，但又有15%的企业加入这个行业，极其不稳定，现象阻碍了行业发展的稳定性。随着科学技术的不断发展，各种五金、水产加工品的出现，对五金整理技术和设备都提出了新的要求。五金整理机械竞争日趋激烈，未来的五金整理机械将配合产业自动化，促进整理设备总体水平提高，发展多功能、高效率、低消耗的五金整理设备。1.3 现有技术条件 1）铁钉整理谐波振动盘动盘工作原理主要是由一个振动马达作动力,振动马达工作时产生定向频率的力.只要把振动盘看成是一种斜面，再对这个斜面进行物理学的受力分析，你就能很容易理解他的工作原理了。振动盘电磁线圈在工作中的，斜面受电磁吸力会微小的上下振幅，调整振动盘的工作频率以及间隙就可实现顺利工作。振动电磁铁原理：利用了电磁铁产生交变磁场，振动部分是一个铁片悬浮在电磁铁前方，信号经过电磁铁的时候会使电磁铁 磁场变化，从而使铁片振动发声。调节铁片和电线圈之间的距离从而影响的它 振动的频率。第2章 设计内容2.1 设计任务要求完成一台铁钉整理机的结构设计，此设备能够将大量无序输入的铁钉，按照确定的方位要求，有序输出。主要设计内容包括： 1、原理和方案设计：通过分析元件特征，确定元件筛选排序方案。 2、运动计算：按照设计指标，完成运行逻辑图设计，计算传动系统的运动参数。 3、动力计算：计算与动力和能量相关的参数。 4、静态结构设计：分析设备组成，完成各功能部件总体布置设计，完成静态结构设计。 5、运动结构设计：完成运动零部件设计。 6、关键零件强度、刚度计算校核。 7、最终提交：（1）不少于15000字的设计说明书；（2）给出三维实体装配及零件文档；（3）工程图3张，其中1张装配图（A2以上）、2张零件图2.2 设计要求全自动铁钉整理机，只需手工加料，能自动完成整理。 2.3设计方案构想 利用整理振动机和直线理料机，完成自动整理，自动需要PLC做控制第3章 设计实现3.1 振动整理盘设计在很多情况下，振动是一种不必要的和有害的情况，但是在某些场合振动却是有益的，振动整理机就是一个例子。振动整理机是一种自动供料装置，同其他上料机相比它具有上料效率高、整列定向性能好、工作稳定可靠、结构简单、工件间相互摩擦小、不易损伤物料、通用性好、改换品种方便、供料速度容易调节等优点;在上料过程中，可以利用挡板、缺口或偏重等方法对零件进行定向整理，分离筛选后供料;也可在高温、低温或真空环境中操作。因而它被广泛应用于轻工、电子产品、钟表元件的自动加工、装配等机械上，在医药、食品的自动输送、称重、包装上也得到非常广泛应用。振动整理机的分类和发展现状 国内外，生产和使用振动整理机的厂家很多，从起振方式的分类来说，主要有四种，即机械式往复整理机、电磁振动整理机、电机振动整理机和压电陶瓷式整理机。1) 2 0世纪50年代初，最常用的是机械往复式整理机，它由偏心轴、连杆及连杆端部的弹簧所组成，工作机体借弹性连杆激起振动。其优点有:结构简单、维修量小、布置所需高度小、耐用，且对物料的粒度组成、外在水分、物理性质等要求不严格，能适应矿井等恶劣的环境，使用可靠、性能稳定。目前国内较大的振动机械厂如:唐山矿山机械厂、河南省鹤壁市煤电通用机械厂等仍在生产这种K型往复式整理机。其主要缺点是:由连杆和偏心轴传动，往复作业，比较笨重、动力消耗大、处理量小且成间接成堆式不均匀给料;另外，随着工业机械化、自动化程度的提高机械往复式整理机己无法满足生产的需要，继而在60年代出现了电磁振动整理机。2) 电磁整理机(简称电振机)属于双质体共振型，它是由电磁激振器驱动的。电磁激振器由铁芯、线圈及衔铁组成，交变电流或脉动电流通过线圈，使电磁铁产生周期变化的电磁吸力，从而使工作机体产生振动。其相对于机械往复式整理机具有处理能力大、结构紧凑、重量轻、可无极调速以及电耗少等优点，适应性更加广泛，在全国工农业领域中得到广泛得应用。目前，电磁振动整理机存在的主要问题是输送物料的效率低、能耗大，尤其是直接影响整理机运量的振幅大小，需由电磁铁间隙、板弹簧片数以及联接杆螺母松紧程度等因素决定，调节起来比较复杂;并且经过长期使用，整理机会出现弹性系数改变、顶紧螺栓变松等情况，给振幅的精确控制带来困难71。另外，给料槽和物料质量的改变会改变整理机的固有频率，也就是说在电磁式振动整理机的使用过程中由于物料成分、密度等物理性质的不同所引起的不同程度的负载效应也会影响整理机振幅的稳定性。3) 到了70年代末至80年代初，旨在改进电磁振动整理机上述缺点的电机振动给煤机应运而生，它是一种单质体振动型的给料设备，虽然其从原理看远不如前者，但就本身结构而言，既简化了调节环节使工人便于调节和操作，又使同机型的运量有所增加，机重减少。目前国内外各振动整理机生产厂商的主要产品均为电磁振动整理机和电机振动整理机，除国内的唐山矿山机械厂、河南省鹤壁市煤电通用机械厂外还有众多国外大型企业，如美国的JVI振动机械和FMC科技等9,10电机 振 动 整理机的不足之处有3点:将振源改在电动机内部，这样普通电机己不能满足要求，必须选用振动电机，到现在为止国内厂家生产的该电机功率为2.26 kW，成功的功率为3 kW，保质的功率为2.2 kW，且其价格比普通电机高，如用防爆型不但造价高，性能也很难保证。参振电机在整理机槽体上立式安装，轴承除受正常的径向力外，尚有较大的轴向力，严重影响电机的使用寿命(在开机率较高的地方，最长使用寿命不超过1年，并多为一次性报废).振动带来槽体破裂，也增加了维修工作量。正是由于这些致命缺点的存在，电机振动整理机的应用受到很大的限制，电机振动整理机并没能取代电磁振动整理机，相反电磁振动整理机的应用更为广泛。4) 压电式振动整理机是利用压电陶瓷的逆压电效应作为振动源的压电式振动供料装置。压电陶瓷是铁电材料，它经过一定的物理处理后，陶瓷体就变成了永久的压电晶体，在一定的条件下它可将机械能转换为电能，或将电能转换为机械能，以压电陶瓷作为起振器，具有高效，低能耗，低噪音等诸多优点。目前压电式振动整理机的供应商主要是日本产机SANKI株式会社，而在我国它还处在研究阶段，并且因为振动幅度不大限制了它在生产的应用。系统的基本结构及工作原理工作时,电磁振动整理机按控制给定量,将贮料斗里的物料送给固体流量计,流量计将实际给料量检测出来,反馈给控制系统。如果实际值与系统的给定值不相符,调节电磁振动整理机,使给料量达到系统的值。从溜槽式固体流量计流出的物料经水平振动输送机,垂直螺旋输送机又回到贮料器中,构成一个循环系统(见图1) 。如果实际值与系统的给定值相符,物料就由输料口输出。采用控制整理机的振幅来达到定量给料,作为控制对象的电磁振动整理机的振幅,由晶闸管控制的电压决定。电磁振动给料系统是以电磁激振器产生的周期变化的电磁力作为激振力来维持其持，入而稳定的振动。电磁激振器所产生的电磁激振力，取决于电磁铁线圈的供电方式，一般对电磁振动给料系统所用的电磁激振器采用交流供电或半波整流供电。当采用交流供电时，线圈直接通交流电，在半个周期内，线圈回路中的电流达到其最大值就有一次，因此电磁振动给料系统的激振频率就比交流电的频率增加一倍。当采用半波整流供电时，在线圈的供电线路中串联一个整流器，那么线圈回路中的电流在一个周期内达到其最大值只有一次，在这种情况下，电磁振动给料系统的激振频率与交流电的频率相同。假设电磁铁线圈中通入的是半波整流电流，在正半周内，线圈中有电流通过，在衔铁和电磁铁之间产生一对大小相等的脉冲电磁力而相互吸引，使斜槽向后运动，主振动弹簧因此变形，储存了一定的势能t在负半周内，线圈中无电流通过，在衔铁和电磁铁之间的电磁力消失，丰振弹簧存储的势能释放，衔铁朝反方向离开，使斜槽向前运动，在达到振幅位置之后又返回向后运动，这样电磁振动整理机就如此作往复振动。由于电磁力是一个周期变化的强迫作用力，因此电磁振动给料系统是一个以电磁力为周期干扰力的强迫振动系统。电磁振动系统的基本运动形式电磁振动整理机是通过斜槽的振动来输送物料的，当电磁振动整理机采用不同的几何参数和动力学参数时，物料在斜槽上将出现四种基本运动形式：相对静止、正向滑行、反向滑行和抛掷运动。相对静止就是物料根斜槽一起运动，物料相对于斜槽有没位移。正向滑行是物料与斜槽保持接触，在斜槽的每一个振动周期内，物料沿输送方向对斜槽都有相对运动，且向前滑行一个微小距离，因而在斜槽已一定的频率连续振动的情况下，就可以将物料连续地从斜槽中输送出去。反向滑行是物料与斜槽保持接触，在斜槽的每一个振动周期内，物料逆方向对斜槽都有相对运动，且向后滑行一个微小距离。抛掷运动是物料时而与斜槽接触，时而与斜槽脱离，即物料时而被斜槽向前上方轻微抛起，做抛物线运动，时而会落在斜槽表面。物料每次被抛起之后，都向前前进一个微小距离，从而实现物料的连续输送。上述四种形式中，相对静止不能输送物料，反向滑行对输送物料来说是非理想的运动状态，只有正向滑行和抛掷运动才有实用意义。但由于参数的某些限制，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。 （一）供料率Q* 整理理料器的供料率取决于供料器的给料速度；* 给料速度一般用工件在料道上移动的平均速度Vp来估算，它与料槽的倾角、振动升角、工件物理特性、电磁振动参数等有关。* 料斗结构确定之后，整理理料器的供料率为Q=60Vp/l=60fAk/l * 设计时，整理理料器生产率比自动机械的生产率大15%20%。 （二）料斗设计1、料斗的结构设计料斗的结构多样，大多采用圆筒形结构，图1-44。 料斗筒体与轨道一般料斗：筒体与螺旋轨道采用整体结构（车制轨道或整体铸造）。大型料斗：常采用拼焊结构形式。 料斗筒体与筒底（料斗底盘）一般分别加工，再用螺钉连接（是由于工艺原因）；筒体与筒底的连接须注意同心度和牢靠；筒底上部一般做成锥形（锥角160170）。料斗底盘与衔铁之间应装有隔磁板（铜或铝材），或用隔磁材料做底盘。 轨道及其出口轨道最上部的出料口应以切线方向伸出一段距离。 出料口与输料槽的连接方法有对接法和承接法，且出料口（振动）与输料槽（静止）之间应留有间隙（如图1-45） 料斗的零件材料选用料斗应尽量做得轻巧系统易起振。重量轻、易加工、表面光洁，耐磨损、隔磁，成本低。常用材料有：不锈钢表面光洁、耐磨，但加工困难、成本高、比重大；铝合金质轻、不会磁化，但表面不光；铜合金加工方便、不会磁化，但比重也较大；硬塑料或有机玻璃都较轻、表面光洁，但耐磨性较差。 2、振动料斗中工件定向方法*电磁振动上供料器中的单件在进入加工工位前，要求沿料道自下而上，并自动排列、定向。*自动定向常采用剔除法根据工件形状、重心，在轨道上安置挡块、缺口、斜面、槽子等，以使不符合定向的工件被矫正或剔除，而符合定向的工件顺利通过，从而实现自动排列、定向。 3、料斗的尺寸计算A、料斗的螺旋升角*由升程及中径小决定：越小工件平均速度就高/但升程减小料道螺旋圈数增加料斗尺寸增大。太大工件整理速度降低，甚至无法向上滑移。*根据工件上行滑移的临界条件(a1a2)可得tgtg 或 maxs1.5满足要求。3.1.7 轴的静强度安全系数校核该校核的目的在于校核轴对塑性变形的抵抗能力，轴的强度是根据轴所受的最大瞬时载荷（包括动载荷和冲击载荷）来计算的公式见手册1P801，=式中： 轴危险截面上的最大弯矩和扭矩 作用于轴上的最大轴向载荷 W 轴危险截面的抗弯和抗扭截面系数。 A轴危险截面的面积 查手册1表5-1-1的屈服极限为 =490 表5-1-22有=1.72.2 且/=190/685=0.72属于低塑材料=5.3542.2也满足要求。综上，输送带根据数据在SolidWorks三维软件下设计如下图：整机：参考文献1孙桓，李继庆.机械原理教程(修订本)M.西安：西北工业大学出版社，2003.2濮良贵.机械设计M.北京：高等教育出版社，2001年6月3哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学（第六版）M.北京：高等教育出版社，20024刘鸿文.材料力学M.北京.高等教育出版社.20115吴宗泽.机械结构设计准则与实例M.北京：机械工业出版社，2006.6尚久浩.自动机械设计(第二版)M.北京：中国轻工业出版社，2003.7实用机械设计手册编写组.实用机械设计手册(第三版)M.北京：机械工业出版社，2013年1月8丁加军，盛靖琪.自动机与自动线M.北京：机械工业出版社，2011年6月9颜智伟.产品机构设计M.北京：国防工业出版社，2012年1月 题 目 铁钉整理机 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 论文字数 完成日期 2015年5月 摘 要我们的生活中都离不开铁钉。铁钉，是和我们的生活是密不可分、息息相关的，随着铁钉的普遍，铁钉的制造设备开始盛行，但在日常五金制造行业，铁钉的包装和整理成为急需解决的问题，大量无序的铁钉如何按照一定的次序或者排列方式排好，进行装配或者包装。现在大部分是靠人手整理，现利用谐波振动的原理，以及分选排序机构的特点，设计出一台全自动铁钉整理机，实现自动整理功能关键词: 无序排列；谐波振动；铁钉整理AbstractOur life cannot do without nails. Is the nail, and our life are inseparable, is closely related with the common nails, nails, manufacturing equipment manufacturing industry began to flourish, but in daily hardware, nails, packaging and sorting becomes an urgent issue, a large number of disordered nails to accord with the order or arrangement layout, assembly or packaging. Now mostly rely on manpower arrangement, we use principle of harmonic vibration, and sorting sorting machine, designed an automatic nail finishing machine, automatic sorting function.Keywords: random arrangement; harmonic vibration; finishing nails目录第1章 绪论11.1概述11.2 整理机基础研究21.3 现有技术条件21.4 产品现状2第2章 设计内容32.1 设计任务32.2 设计要求32.3 设计方案的构想3。第3章 设计实现。参考文献5致 谢。附录 图纸列表。第1章 绪论 铁钉有很多叫法，每个人的叫法可能都不同，有人叫成螺钉，有人叫成铁钉，有人叫成标准件，有人叫成紧固件。虽然有这么多叫法，但意思都是一样的，都是铁钉。铁钉是紧固件的通用说法。铁钉的原理是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具。铁钉在日常生活当中和工业生产制造当中，是少不了的，铁钉也被称为工业之米。可见铁钉的运用之广泛。铁钉的运用范围有：电子产品，机械产品，数码产品，电力设备，机电机械产品。船舶，车辆，水利工程，甚至化学实验上也有用到铁钉。反正是超多地方都有用到铁钉的。特如数码产品上面用到的精密铁钉。DVD，照相机、眼镜、钟表、电子等使用的微型铁钉;电视、电气制品、乐器、家具等之一般铁钉;至于工程、建筑、桥梁则使用大型铁钉、螺帽;交通器具、飞机、电车、汽车等则为大小铁钉并用。铁钉在工业上负有重要任务，只要地球上存在着工业，则铁钉之功能永远重要。铁钉之型式，不论是眼镜用的极小铁钉或是大型重电工程用之大铁钉其种类很多。铁钉之精度通常为6g级(2级，美国规格“IFI”为2A牙)，建设工程用的粗制螺为1g级。铁钉的运用范围那么广泛，所以铁钉市场肯定比较大，需求量肯定相对来说巨大的，而且在铁钉行业生产铁钉厂家定然也比较多。采购们在选择专业的铁钉采购厂家时，肯定需要先了解铁钉的一些专业基础知识，比如说铁钉分类标准规范及美式铁钉规格表。1.1传统铁钉制造概述一，钢材设计在紧固件制造，紧固件材料的正确选择是重要的一环，紧固件的性能和其材料由于关系密切。如材料选择不当或不正确，可能会导致性能达不到要求，缩短使用寿命，甚至是意想不到的或加工困难，制造成本高，因此紧固件材料的选择是非常重要的环节。是冷镦钢紧固件高互换性钢冷锻技术生产。因为它是利用金属塑性加工成型室温度，对变形速率大熊各部分变形也很高。因此，冷镦钢的原材料要求非常严格的性能。在长期的生产实践和用户调查的基础上，结合“GB / t6478-2001冷镦和冷挤压钢技术条件GB / t699-1999”优质碳素结构钢和目标jisg3507-1991冷镦钢与碳钢线材的特点，和8.8，9.8级的钉子，螺钉的要求，例如，各种化学元素的测定。C含量过高，冷成形性能会下降；太低无法满足力学性能要求，因此决定0.25% 0.55%。锰可提高钢的渗透性，但添加过多，它会强化基体和冷成形性能的影响；在调质零件有促进奥氏体晶粒长大的倾向，因此根据国际适当提高，0.45% 0.80%。Si能强化铁素体，使冷成形性能降低，Si是小于或等于0.30%的材料塑性下降。该杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，钢的力学性能的损伤应尽可能减少，设定P小于或等于0.030%，是等于或小于0.035%。B.硼最大值的数额是0.005%，因为硼同时具有显著提高钢的穿透效果，而且会导致钢的脆性增加。工件的硼含量太高，钉子，螺丝，需要良好的综合机械性能螺栓是很不利的。二，球化（软化）退火 沉头螺钉，内六角圆柱头铁钉采用冷镦工艺生产时，钢材的原始组织会直接影响着冷锻加工时的成形能力。冷镦过程中局部区域的塑性变形可达6080，为此要求钢材必须具有良好的塑性。当钢材的化学成分一定时，金相组织就是决定塑性优劣的关键性因素，通常认为粗大片状珠光体不利于冷镦成形，而细小的球状珠光体可显着地提高钢材塑性变形的能力。对高强度紧固件用量较多的中碳钢和中碳合金钢，在冷镦前进行球化（软化）退火，以便获得均匀细致的球化珠光体，以更好地满足实际生产需要。对中碳钢盘条软化退火而言，其加热温度多选择在该钢材临界点上下保温，加热温度一般不能太高，否则会产生三次渗碳体沿晶界析出，造成冷镦开裂，而对于中碳合金钢的盘条采用等温球化退火，在AC1(20-30%)加热后，炉冷到略低于Ar1，温度约700摄氏度等温一段时间，然后炉冷至500摄氏度左右出炉空冷。钢材的金相组织由粗变细，由片状变球状，冷镦开裂率将大大减少。3545ML35SWRCH35K钢软化退火温度一般区域为715735摄氏度；而SCM43540CrSCR435钢球化退火加热温度一般区域为740770摄氏度，等温温度680700摄氏度。三，剥壳除鳞 冷镦钢盘条去除氧化铁板工序为剥亮，除鳞，有机械除鳞和化学酸洗两种方法。用机械除鳞取代盘条的化学酸洗工序，既提高了生产率，又减少了环境污染。此除鳞过程包括弯曲法（普遍使用带三角形凹槽的圆轮反复弯曲盘条），喷九法等，除鳞效果较好，但不能使残余铁鳞去净（氧化铁皮清除率为97），尤其是氧化铁皮粘附性很强时，因此，机械除鳞受铁皮厚度，结构和应力状态的影响，使用于低强度紧固件（小于等于6.8级）用的碳钢盘条。高强度紧固件（大于等于8.8级）用盘条在机械除鳞后，为除净所有的氧化铁皮，再经化学酸洗工序即复合除鳞。对低碳钢盘条而言，机械除鳞残留的铁皮容易造成粒拔模不均匀磨损。当粒拔模孔由于盘条钢丝摩擦外温时粘附上铁皮，使盘条钢丝表面产生纵向粒痕，盘条钢丝冷镦凸缘铁钉或圆柱头螺钉时，头部出现微裂纹的原因，95以上是钢丝表面在拉拔过程中产生的划痕所引起。因此，机械除鳞法不宜用来高速拉拔。四，拉拔 拉拔工序有两个目的，一是改制原材料的尺寸；二是通过变形强化作用使紧固件获得基本的机械性能，对于中碳钢，中碳合金钢还有一个目的，即是使盘条控冷后得到的片状渗碳体在拉拔过程中尽可能的破解，为随后的球化（软化）退火得到粒状渗碳体做好准备，然而，有些厂家为降低成本，任意减少拉拔道次，过大的减面率增加了盘条钢丝的加工硬化倾向，直接影响了盘条钢丝的冷镦性能。如果各道次的减面率分配不合适，也会使盘条钢丝在拉拔过程中产生扭转裂纹，这种沿钢丝纵向分布，周期一定的裂纹在钢丝冷镦过程中暴露。此外，拉拔过程中如润滑不好，也可造成冷拔盘条钢丝有规律地出现横裂纹。盘条钢丝出出粒丝模口上卷同时的切线方向与拉丝模不同心，会造成拉丝模单边孔型的磨损加剧，使内孔失圆，造成钢丝圆周方向的拉拔变形不均匀，使钢丝的圆度超差，在冷镦过程中钢丝横截面应力不均匀而影响冷镦合格率。盘条钢丝拉拔过程中，过大的部分减面率使钢丝的表面质量恶化，而过低的减面率却不利于片状渗碳体的破碎，难以获得尽可能多的粒状渗碳体，即渗碳体的球化率低，对钢丝的冷镦性能极为不利，采用拉拔方式生产的棒料和盘条钢丝，部分减面率直控制在1015的范围内。五，冷锻成形 通常，铁钉头部的成形采用冷镦塑性加工，同切削加工相比，金属纤维（金属留线）沿产品形状呈连续状，中间无切断，因而提高了产品强度，特别是机械性能优良。冷镦成形工艺包括切料与成形，分单工位单击，双击冷镦和多任务位自动冷镦。一台自动冷镦机分别在几个成型凹模里进行冲压，镦锻，挤压和缩径等多任务位工艺。单工位或多任务位自动冷镦机使用的原始毛坯的加工特点是由材料尺寸长56米的棒料或重量为19002000KG的盘条钢丝的尺寸决定的，即加工工艺的特点在于冷镦成型不是采用预先切好的单件毛坯，而是采用自动冷镦机本身由棒料和盘条钢丝切取和镦粗的（必要时）毛坯。在挤压型腔之前，毛坯必须进行整形。通过整形可得到符合工艺要求的毛坯。在镦锻，缩径和正挤压之前，毛坯不需整形。毛坯切断后，送到镦粗整形工位。该工位可提高毛坯的质量，可使下一个工位的成型力降低1517，并能延长模具寿命，制造铁钉可采用多次缩径。1.用半封闭切料工具切割毛坯，最简单的方法是采用套筒式切料工具；切口的角度不应大于3度；而当采用开口式切料工具时，切口的斜角可达57度。2.短尺寸毛坯在由上一个工位向下一个成型工位传递过程中，应能翻转180度，这样能发挥自动冷镦机的潜力，加工结构复杂的紧固件，提高零件精度。3.在各个成型工位上都应该装有冲头退料装置，凹模均应带有套筒式顶料装置。4.成型工位的数量（不包括切断工位）一般应达到34个工位（特殊情况下5个以上）。5.在有效使用期内，主滑块导轨和工艺部件的结构都能保证冲头和凹模的定位精度。6.在控制选料的挡板上必须安装终端限位开关，必须注意镦锻力的控制。在自动冷镦机上制造高强度紧固件所使用的冷拨盘条钢丝的不圆度应在直径公差范围内，而较为精密的紧固件，其钢丝的不圆度则应限制在1/2直径公差范围内，如果钢丝直径达不到规定的尺寸，则零件的镦粗部分或头部就会出现裂痕，或形成毛刺，如果直径小于工艺所要求的尺寸，则头部就会不完整，棱角或涨粗部分不清晰。冷镦成型所能达到的精度还同成型方法的选择和所采用的工序有关。此外，它还取决于所用的设备的结构特点，工艺特点及其状态，工模具精度，寿命和磨损程度。冷镦成型和挤压使用的高合金钢，硬质合金模具的工作表面粗糙度不应大Ra=0.2um,这类模具工作表面的粗糙度达到Ra=0.025-0.050um时，具有最高寿命。1.2整理机基础研究 国内外的研究发展：中国整理机形成行业仅10年，基础相对薄弱，技术及科研力量不足，其发展相对滞后，在某种程度上拖了五金和整理工业的后腿。预测到2010年，国内行业总产值可达到1300亿元(现价)，而市场需求可能达到2000亿元。如何能够尽快的赶上并且抓住这个巨大的市场是我们迫切需要解决的问题。我国整理机行业的发展现状我国整理机起步于上个世纪70年代末，年产值只有七八千万元产品,品种仅有100多种，销售总额由1994年的150亿元增加到2000年的300亿元，产品品种由1994年的270种发展到2000年的3700种。产品水平上了新台阶，开始出现规模化、成套化、自动化的趋势，传动复杂、技术含量高的设备开始出现。可以说我国的机械生产已满足了国内的基本需求，并开始向东南亚及第三世界国家出口，如我国2000年的进出口总额为27.37亿美元，其中出口额为12.9亿美元，比1999年提高了22.2%。在出口的机械品种中以五金真空整理机等设备已开始成套出口。整理机械行业的发展中国整理机械起步较晚，起源于上世纪70年代，在研究整理机在日本北京市商业机械研究所，制作了中国第一整理机，经过20多年的发展，中国加工机械已成为机械工业的十个行业之一，中国印染行业的快速发展提供了一个有力的保障，有些整理机械填补了国内空白，已能基本满足国内市场的需求，部分产品出口。中国加工机械的进口和大致相同的总产值，而来自发达国家相距甚远。同时，行业的快速发展也在现阶段存在的一系列问题，中国加工机械行业水平还不够高。整理机械市场日趋垄断，除了瓦楞纸板加工机械和一些小型整理机有一定规模和优势外，其它加工机械几乎不成体系和规模，特别是对一些完整的加工生产线的市场需求量大，如液体灌装生产线，饮料加工容器设备，无菌加工生产线，并在世界整理机械市场被几个大整理机械企业集团所垄断，在国内企业的外资品牌的强烈冲击面应采取积极的措施。从目前的情况来看，需求整理机械全球增长年率为5.3%。美国有一个整理设备最大的生产国，其次是日本，其他主要生产商还包括德国，意大利，中国。但未来的后整理设备生产的增长是在发展中国家和地区的快。发达国家将从刺激国内需求和利润，在发展中国家寻找合适的当地制造商，特别是在五金加工厂的投资，提供加工机械及设备。自从中国加入WTO已取得了长足的进步，中国的加工机械升级非常快的水平，与世界先进水平的差距正在逐步缩小。随着中国的日益开放，整理机械中国将进一步打开国际市场。中国金属加工企业大多规模小，“小而全”是其主要特征之一。同时，存在不顾行业发展的要求。重复生产成本低，工艺水平比较落后，易于制造的机械产品，在低水平重复生产现象，行业内约有四分之一的企业存款。这是一个很大的资源浪费，造成加工机械市场的混乱，阻碍行业的发展。大多数在百万元的企业年产值100万元，100万元以内的一些企业仍然。年度转换或关闭近15%的企业，而另有百分之15的企业加入这个行业，极其不稳定。现象阻碍了行业发展的稳定性。随着科学技术的不断发展，各种五金、水产加工品的出现，对五金整理技术和设备都提出了新的要求。五金整理机械竞争日趋激烈，未来的五金整理机械将配合产业自动化，促进整理设备总体水平提高，发展多功能、高效率、低消耗的五金整理设备。1.3 现有技术条件 1）铁钉整理谐波振动盘动盘工作原理主要是由一个振动马达作动力,振动马达工作时产生定向频率的力.只要把振动盘看成是一种斜面，再对这个斜面进行物理学的受力分析，你就能很容易理解他的工作原理了。振动盘电磁线圈在工作中的，斜面受电磁吸力会微小的上下振幅，调整振动盘的工作频率以及间隙就可实现顺利工作。振动电磁铁原理：利用了电磁铁产生交变磁场，振动部分是一个铁片悬浮在电磁铁前方，信号经过电磁铁的时候会使电磁铁 磁场变化，从而使铁片振动发声。调节铁片和电线圈之间的距离从而影响的它 振动的频率。第2章 设计内容2.1 设计任务要求完成一台铁钉整理机的结构设计，此设备能够将大量无序输入的铁钉，按照确定的方位要求，有序输出。主要设计内容包括： 1、原理和方案设计：通过分析元件特征，确定元件筛选排序方案。 2、运动计算：按照设计指标，完成运行逻辑图设计，计算传动系统的运动参数。 3、动力计算：计算与动力和能量相关的参数。 4、静态结构设计：分析设备组成，完成各功能部件总体布置设计，完成静态结构设计。 5、运动结构设计：完成运动零部件设计。 6、关键零件强度、刚度计算校核。 7、最终提交：（1）不少于15000字的设计说明书；（2）给出三维实体装配及零件文档；（3）工程图3张，其中1张装配图（A2以上）、2张零件图2.2 设计要求全自动铁钉整理机，只需手工加料，能自动完成整理。 2.3设计方案构想 利用整理振动机和直线理料机，完成自动整理，自动需要PLC做控制第3章 设计实现3.1 振动整理盘设计在许多情况下，振动是一种不必要的、有害的情况，但在某些场合振动是有益的，振动整理机就是一个例子。振动整理机是一种自动送料装置，与其他馈线与材料效率高，整列定向性能好，工作稳定可靠，结构简单，工件之间的摩擦小，不易损坏的材料，通用性好，方便更换不同的进给量，调整方便，速度等；在饲养过程中可以使用挡板，定向整理部分违约或偏见的方法。经过筛选的进料分离；也可以在高温的环境中运行，低温或真空。因此它被广泛应用于轻工业，电子产品，手表和钟表，组件，自动加工，装配等机械，食品，药品，自动送料，称重，包装也得到了非常广泛的应用。振动整理机的分类及国内外的发展现状，生产和使用振动整理机的厂家很多，从分类的模式，有四种，即机械式往复机，电磁振动整理机，振动整理机的马达，和一个压电陶瓷式整理机。1）在第二十年代初，最常用的是往复式机械整理机，它是由偏心轴，连杆和连杆弹簧杆的一端，由弹性连杆振动机构的工作。它的优点是：结构简单，维护量小，对高度安排小，经久耐用，与物料的粒度组成，外部水分和物理性能的要求不严格，能适应我的恶劣环境使用，可靠，性能稳定。目前，大型振动机械厂如唐山矿山机械厂，河南省鹤壁市，煤炭总机械厂仍在生产的K型往复式整理机。主要缺点是：通过连杆与偏心轴，往复运行，比较笨重，功率消耗，处理量小，间接桩异构喂养；此外，随着工业自动化的提高机械往复分拣机已不能满足生产需要的机械化，然后在上世纪60年代出现的电磁振动整理机。2）电磁整理机（电振机）属于双质体共振式，这是由电磁激振器的驱动。电磁激振器是由铁芯，线圈，衔铁，交流电或脉动电流通过线圈，电磁铁产生的电磁力的周期性变化，从而产生振动的工作机构。与往复式机械整理机相比具有处理能力大，结构紧凑，重量轻，无极调速、低能耗等优势，更广泛的适应性，在国家在工业领域的广泛应用，农业。目前，电磁振动整理机存在的主要问题是输送物料的效率低、能耗大，尤其是直接影响整理机运量的振幅大小，需由电磁铁间隙、板弹簧片数以及联接杆螺母松紧程度等因素决定，调节起来比较复杂;并且经过长期使用，整理机会出现弹性系数改变、顶紧螺栓变松等情况，给振幅的精确控制带来困难71。另外，给料槽和物料质量的改变会改变整理机的固有频率，也就是说在电磁式振动整理机的使用过程中由于物料成分、密度等物理性质的不同所引起的不同程度的负载效应也会影响整理机振幅的稳定性。3) 到了70年代末至80年代初，旨在改进电磁振动整理机上述缺点的电机振动给煤机应运而生，它是一种单质体振动型的给料设备，虽然其从原理看远不如前者，但就本身结构而言，既简化了调节环节使工人便于调节和操作，又使同机型的运量有所增加，机重减少。目前，主要产品在国内外的振动整理机厂家电磁振动整理机和电机振动整理机，除唐山矿山机械厂，河南省煤炭总机械厂和国外很多大型企业，如埃可20和FMC美国机械振动技术9,10电机振动分选机的不足之处有3点：电机内部变化的来源，使电机不能满足要求，必须使用振动电机，电机功率，直到现在国内厂商2.2 6千瓦，功率为3千瓦，电源的质量是2.2千瓦，而高房价比普通电机，如防爆性能不仅成本高，难以保证。II中振动电机安装在垂直的整理机油箱，轴承除了正常的径向力，仍有较大的轴向力，严重影响电机的使用寿命（在开机率高，不超过1年，最长的使用寿命，超过报废一次性）。振动槽破裂，但同时也增加了维护的工作量。正是因为这些致命的缺陷，电机振动整理机应用受到很大的限制，电机的振动光饰机并未能取代电磁振动整理机。相反，电磁振动整理机的应用越来越广泛。4）压电振动分选机是利用压电陶瓷的压电振动给料机的振动源的逆压电效应。压电陶瓷的铁电材料，它的某些物理方法处理后，陶瓷体成为永久性压电水晶，一定条件下可以将机械能转换为电能，或将电能转换为机械能，为振荡器的压电陶瓷，具有效率高，能耗低，噪音小等优点。目前压电振动整理机供应商主要是在日本生产的三基机械有限公司，有限公司，在中国还处于研究阶段，由于振幅不限制其在生产中的应用。系统的基本结构及工作原理电磁振动整理机控制的数量，将在固体流量计给储料漏斗，流量计将实际进给量检测出来，反馈给控制系统。如果实际值不符合给定的价值体系，调整电磁振动整理机，送料系统实现价值。材料流动从溜槽式固体流量计的水平振动输送机，垂直螺旋输送机返回料斗，构成一个循环系统（见图1）。如果实际值是一致的与系统给定值，进料口输出。通过整理机器的振幅达到定量给料，为电磁振动整理机的控制对象的幅度，由晶闸管控制电压决定。电磁振动给料系统是产生电磁激振器是电磁力的周期性变化作为激振力保持控股，和振动的稳定性。电磁激振力的电磁激振器的产生，取决于电磁铁线圈的供电模式，电磁激振器在电磁振动给料系统采用交流电源或半波整流电源采用一般。当交流电源。线圈是直接通过交流电流，在半个周期内，在该线圈回路电流达到最大值，因此电磁振动给料系统激励频率比交流电的频率增加一倍。当半波整流电源，一个线圈串联整流电源线，然后在一个周期的线圈达到最大值只有一次，在这种情况下，电磁振动给料系统的振动频率和交流电频率相同。电磁铁线圈中通过假设为半波整流电流，在正半周，线圈中有电流通过，产生一对大小相等的脉冲电磁力相互吸引衔铁和电磁铁之间，槽向后运动，主振弹簧使存储在负半周期一个潜在的不变形，无电流通过电枢的电磁力和电磁线圈之间的峰消失，振动弹簧储存的势能的释放，电枢从槽向前运动相反的方向，在到达振幅位置和返回的反向运动，使电磁振动整理机如往复振动。由于电磁力在一个周期变化的力，所以电磁振动给料系统是利用电磁力周期干扰力的强迫振动系统。电磁振动系统的基本运动形式电磁振动整理机是通过溜槽振动运输材料时，电磁振动整理机具有不同几何参数和动力学参数，在溜槽料将出现四个基本运动形式：相对静止，向前滑动，反向滑动和抛掷运动。材料是相对静态的根运动相对于料溜槽，溜槽无位移。向前滑动是保持与材料和槽接触，在每个振动周期的溜槽，溜槽输送方向沿材料的相对运动和向前滑动一个微小的距离，在溜槽具有连续的频率振动，你可以不断从材料转移槽出来。反向滑行是保持与材料和槽接触，在每个振动周期的滑槽，在滑槽的反方向相对运动的材料和向后滑动一个微小的距离。把运动是物质的降落伞有时联系，有时从一个槽，即物质有时是扭曲的稍微向上一抛，抛物线运动，有时落在槽面。每一次的材料向前移动后，一个小的距离，从而实现物料的连续输送。这四种形式，相对不是静态的物料输送，输送物料的下滑是反向的非理想运动状态，只能向前滑动和抛掷运动的唯一的现实意义。但由于对参数的一些限制，在几种运动形式的实际工作可能是不同形式的组合。 （一）供料率Q* 整理理料器的供料率取决于供料器的给料速度；* 给料速度一般用工件在料道上移动的平均速度Vp来估算，它与料槽的倾角、振动升角、工件物理特性、电磁振动参数等有关。* 料斗结构确定之后，整理理料器的供料率为Q=60Vp/l=60fAk/l * 设计时，整理理料器生产率比自动机械的生产率大15%20%。 （二）料斗设计1、料斗的结构设计料斗的结构多样，大多采用圆筒形结构，图1-44。 料斗筒体与轨道一般料斗：筒体与螺旋轨道采用整体结构（车制轨道或整体铸造）。大型料斗：常采用拼焊结构形式。 料斗筒体与筒底（料斗底盘）一般分别加工，再用螺钉连接（是由于工艺原因）；筒体与筒底的连接须注意同心度和牢靠；筒底上部一般做成锥形（锥角160170）。料斗底盘与衔铁之间应装有隔磁板（铜或铝材），或用隔磁材料做底盘。 轨道及其出口轨道最上部的出料口应以切线方向伸出一段距离。出料口与输料槽的连接方法有对接法和承接法，且出料口（振动）与输料槽（静止）之间应留有间隙（如图1-45） 料斗的零件材料选用料斗应尽量做得轻巧系统易起振。重量轻、易加工、表面光洁，耐磨损、隔磁，成本低。常用材料有：不锈钢表面光洁、耐磨，但加工困难、成本高、比重大；铝合金质轻、不会磁化，但表面不光；铜合金加工方便、不会磁化，但比重也较大；硬塑料或有机玻璃都较轻、表面光洁，但耐磨性较差。 本次料斗选用韧性较好的304不锈钢材料。2、振动料斗中工件定向方法*电磁振动上供料器中的单件在进入加工工位前，要求沿料道自下而上，并自动排列、定向。*自动定向常采用剔除法根据工件形状、重心，在轨道上安置挡块、缺口、斜面、槽子等，以使不符合定向的工件被矫正或剔除，而符合定向的工件顺利通过，从而实现自动排列、定向。 3、料斗的尺寸计算A、料斗的螺旋升角*由升程及中径小决定：越小工件平均速度就高/但升程减小料道螺旋圈数增加料斗尺寸增大。太大工件整理速度降低，甚至无法向上滑移。*根据工件上行滑移的临界条件(a1a2)可得tgtg 或 maxtg-1(tg)式中：工件与料道间的摩擦系数；振动升角，工件抛射角。 料斗的螺旋升角与工件抛射角及工件与料道间的摩擦系数有关（表1-3）。 根据表：选取=0.41，=20B、料斗的直径料斗内径DH常取DH(810)l工 (mm)，（l工为工件最大外形尺寸，DH-l工见表1-4）料斗外径DeDe=DH+2e (mm)，（e为筒体壁厚，一般取e=510mm）De=160+2*5=170mm料斗平均直径DpDp=DH-B (mm)，（B为料道宽度，B=b+b，b为工件直径或宽度，b为余量：13mm） 计算：Dp =170-4=166mmC、料斗的螺距t t=Dptg (mm)又根据结构要求 t1.5h+ (mm)（h-工件直径或高度，-料道厚度：48mm） 计算：t=3.14*166*tan（3.2）=31.27D、料斗的高度HH=nt (mm)（n-螺旋料道的圈数：1.53.5）考虑到料斗外观匀称，应使 H=（1/41/2）D 。 （三）振动升角（工件抛射角）的确定振动升角由主振弹簧的安装角及料道升角确定。的大小直接影响作用在工件上的惯性力，要选择合理：选得太小影响工件移动速度、所需电磁力增加；选得太大工件不易前进或只会上抛。根据受力分析可得：tg ，-关系见表1-5。取22.3（四）支承弹簧的设计计算 支承弹簧的作用：电磁振动供料器的料斗通过其安装在基座上。 圆筒形料斗一般采用三根弹簧支承。 支承弹簧的截面有矩形和圆形：矩形截面的称为板弹簧宽度和厚度常不一致，其刚度在不同方向上差别较大，故安装要求较高，支座形式如图1-46a。圆形截面的称为圆弹簧圆柱弹簧杆加工容易，各向刚度一致，故安装调整方便,支座形式如图1-46b。 支承弹簧的安装角支承弹簧处于静止时与垂直面的夹角。 是保证工件获得抛射角的结构性措施； 是影响工件在料道上的运动状态和供料速度的重要几何参数； 与和及弹簧固结点有关：1）当弹簧固结点处在料斗中径圆上的A点，即OA=R，则弹簧安装角与直槽形料斗相同，=+；（2）对大型料斗（D500mm），为减少基座尺寸，则将固结点设在半径r处,tg=R/rtg(+)=arctgR/rtg(+)R料道中径圆半径；r弹簧固结点分布圆半径。在确定料道升角、振动升角及R和r之后，就可确定弹簧的安装角。 支承弹簧尺寸计算170 对振动料斗的弹性系统的要求：（1）在输送较大较重工件时，弹簧刚度应选的低些保证料斗在共振状态下工作，可增大振幅、减少功耗；（2）在输送小型或较轻工件时，弹簧刚度应选的大些允许料斗在强迫振动状态下工作，以保证送料平稳。 板弹簧尺寸计算板弹簧厚度h=(4foLMy/3Eb)1/3板弹簧长度L3.3yfEMy/-13b1/3板弹簧宽度b（610）h 圆柱弹簧尺寸计算弹簧杆的直径d=2(4foLMy/9E)弹簧杆的长度L4.48(fEy4My/-14)1/5 （五）电磁铁的设计计算 电磁铁由铁芯、线圈、衔铁等组成。 电磁铁的频率和电压：小而轻的工件、小型料斗（D100mm），f=100Hz或50Hz、U=220v，也有用36v的；中等尺寸工件、中型料斗（D300mm），f=50Hz、U=220v，也有用36v的；大型料斗，f=50Hz