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自动
排钉机
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i摘 要本课题来源于当今社会机械工业加工设备的改良和更新换代基础之上，通过设计出 F 钉自动排钉机，从而来满足当今社会排钉设备不足的缺陷。 国内 F 钉自动排钉机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。近期对机械行业中排钉设备的使用情况进行了调查，发现在机械行业中，钉是起到连接两个零件的关键零配件。自然而然在装配中它们的安装也非常平凡。在排钉时如果使用临时设备加工，不但劳动强度太大而且相互尺寸不易保证，所以设计一个专用的 F 钉自动排钉机势在必行。本文运用大学所学的知识，提出了 F 钉自动排钉机的结构组成、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 F 钉自动排钉机总的指导思想，从而得出了该 F 钉自动排钉机的优点是高效，经济，并且安全系数高，运行平稳的结论。关键词：自动排钉机；关键零配件；设备；高效iiABSTRACTWith development of all kind of science technology and global economy, F manipulator is a automated 16 devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heay labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow atcompress engt F hthdirec tionpro cedurework.The inverted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, strong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal model to prove new control theory and techniques. During the control process, pendulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, follow-up and track, therefore.This paper studies a control method of double inverted pendulum . First of all, the mathematical model of the double inverted pendulum is established, then make a control design to double inverted pendulum on the mathematical model, and determine the system performance index weightmatrix , by using genetic algorithm inorder to attain the system state feedback control matrix. F the simulation of the system is made by . KEYWORDS：pneumatic manipulator ；cylinder ；pneumatic loop ；Fout degrees of freedomiii目 录摘 要 .iABSTRACT.ii目 录 .iii1 绪论 .11.1 课 题 的 来 源 与 研 究 的 目 的 和 意 义 .21.2 本 课 题 研 究 的 内 容 .31.3 Solidworks 设计基础 .61.3.1 草图绘制 .71.3.2 基准特征，参考几何体的创建 .101.3.3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建 .121.3.4 工程图的设计 .121.3.5 装配设计 .122 F 钉排钉机总体结构的设计 .122.1 F 钉排钉机的总体方案图 .122.2 F 钉排钉机的工作原理 .132.3 机械传动部分的设计计算 .142.3.1 出料输送线电机的选型计算 .152.3.2 直线导轨的设计计算 .172.3.3 V 带传动的设计计算 .173 各主要零部件强度的校核 .183.1 传动轴的校核与计算 .193.2 轴承强度的校核计算 .204 F 钉自动排钉机中主要零件的三维建模 .214.1 电机的三维建模 .224.2 主动滚筒的三维建模 .234.3 移动板的三维建模 .24iv4.4F 钉自动排钉机的三维建模 .255 三维软件设计总结 .25结论 .26致 谢 .26参考文献 .27附录 一 .38附录 二 .45XX学院毕业设计（论文）11绪论由 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XX学院毕业设计（论文）2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 。1.1课 题 的 来 源 与 研 究 的 目 的 和 意 义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 F 钉自动排钉机进行改良和优化是当务之急。有大型排钉设备企业对设备的安全指标的有着一定生产的严格要求。在生产设备的企业，充分考虑到在设备运行中可能出现的问题，从而减少噪声污染引起的振动或不当操作设备的现象等。国内 F 钉自动排钉机设备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。F 钉自动排钉机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。 近期对机械行业中 F 钉的使用情况进行了调查，发现在机械行业中 F 钉是用得非常多的物件。自然而然在装配中它们的安装也非常平凡。所以设计一个专用的 F 钉自动排钉机势在必行。本次的毕业设计课题的是 F 钉自动排钉机的设计。本文介绍了 F 钉自动排钉机的结构组成、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，该 F 钉自动排钉机的优点是高效，经济，并且安全系数高，运行平稳。本次 F 钉自动排钉机的设计，大大地提高了对 F 钉进行排钉的工作效率和质量，并且对后续的 F 钉自动排钉机的开发和研制都有着一定的XX学院毕业设计（论文）3影响，在某种程度上大大提升了该设备在国内外的竞争力，体现了机械工业重要性这一核心价值。1.2本课题研究的内容本论文主要研究运用 SolidWorks 对 F 钉自动排钉机进行设计。在设计过程中，了解 SolidWorks 的各种功能。1.3 Solidworks设计基础熟悉 SolidWorks 的工作环境；了解 SolidWorks 的命令，掌握在SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存、导入等基本操作，掌握三维建模流程。1.3.1草图绘制掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。1.3.2 基准特征-参考几何体的创建清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。1.3.3拉伸、旋转、扫描和放样特征建模灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。1.3.4工程图设计灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。XX学院毕业设计（论文）41.3.5装配设计灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用 SolidWorks 智能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。2 F 钉排钉机总体结构的设计2.1 F钉排钉机的总体方案图本次设计的 F 钉自动排钉机采取的方案是：该设备具有自动送料，定长进料，压紧剪切，墩粗打帽，机构退回及自动出料等功能。由送料卷筒对该机进行自动送料，然后通过定长送料气缸对卷筒装的钉带进行拉料，并且每次所拉的距离是一样的，然后当传感器感应到了钉带的到来后，墩粗大帽装置开始动动作，使 F钉自动成型，接着压紧剪切装置就开始动作，气缸驱动切断刀下移并起到切断钉带的作用，最后切断的 F 钉排被安装在与出料槽同轴的气嘴吹出到外面的出料输送线上面，如此循环。具体方案布局图如下：XX学院毕业设计（论文）52.2 F钉排钉机的工作原理当送料卷筒对该机进行自动送料，然后通过定长送料气缸对卷筒装的钉带进行拉料，并且每次所拉的距离是一样的，然后当传感器感应到了钉带的到来后，墩粗大帽装置开始动动作，使 F 钉自动成型，接着压紧剪切装置就开始动作，气缸驱动切断刀下移并起到切断钉带的作用，最后切断的 F 钉排被安装在与出料槽同轴的气嘴吹出到外面的出料输送线上面，这样就实现设备的自动上料，压紧剪切，墩粗，打帽和自动出料等功能了。2.3 机械传动部分的设计计算2.3.1出料输送线电机的选型计算已 知 整 个 出 料 输 送 线 的 总 重量 150KG,其他重量 50KG，我们取总重量为200Kg，钉排移动速度为 12r/min。即： msG=mg201=NV-/in6.-3/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 01(t-)6VlXX学院毕业设计（论文）6负载速度（m/min）Vl有速度可知每秒上升 50mm，0.312=.6ls电机转速电 机 VlnPB240/min.5电 机 lr3.负载转矩 0.3120.51.7329BgMPTLN式中：4.电机转矩启动转矩 12()263.9(0.32)1.5601SNMJLJMT Nmt必须转矩 .TSNmS 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 160BL-A，此无电机厂家为机电产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下：XX学院毕业设计（论文）7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 0.37KW，额定转矩为 7.62N.m，最大转矩为9N.m，额定转速为 3000r/min。电机大致图如下：XX学院毕业设计（论文）8外形尺寸 292x232，电机输出轴径为 24mm。2.3.2直线导轨的设计计算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 = 0.6-1.0 FH = 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：每根导轨装一套轴承，FC=1.0每根导轨装二套轴承，FC=0.81每根导轨轴装三套轴承，FC=0.72每根导轨装四套轴承，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。XX学院毕业设计（论文）9时间是生命的 LH =（100001）/ 2 * L （S * N1 * 60） （单位：小时小时）L：长度寿命 (万米) ，LS：工作行程 (米)，N1：每分钟往复次数已知行程 L=0.2 米，工作温度 60oC，每分钟往复次数 n1=20，微小冲击，轴承工作载荷 PC=200Kg，硬度大于 HRC60，期望寿命 Lh=5000 小时，试选择轴承型号。按以上工作条件： 1.0,.,0.81=2m/in运 行 速 度 ，属 于 一 般 冲 击 ， 选 取 FW.FHTCV根据本次载荷重量为 2000N，我们选用两个导向光杆加上丝杆螺母，这样滑动轴承的所受负载就平均分配，上下六个滑动轴承分别连接底板和连接上固定圆盘，两边轴承座为固定式的，中间六个为可以随着丝杆螺母上下滑动。六个导向光杆加上丝杆螺母，这样每个导向光杆的滑动轴承处的所受负载为 166N。本次设计中所选择的滑动轴承为带法兰形状的。XX学院毕业设计（论文）10根据每个滑动轴承的负载承受 166N，我们选用滑动轴承为 LMF20，轴承中间孔径为 20mm，这样导向光杆的直径也为 20mm。2）直线轴承安装：轴承座孔推荐 H7，J7 系列，线性轴公差推荐 G6，H6 级，轴承的安装必须使用步芯棒压痕；线性轴必须对齐到轴承孔，轻轻地斜插进入行动，将导致保持架和滚动轴承脱变，安装方向应在表 1 所示，可以提高承载能力，延长寿命。轴承座孔可能会导致承压，间隙变小，用手转动轴，若轴可以接触球，可以轻松地转动，以 0 0.01mm 的间隙；如果一点力旋转，随着-0.01 0mm 间隙（干扰） ；如果力不能旋转，配合间隙已超过 0.01mm，也可以让球滚动滑动，将减少轴承与轴的使用寿命，只能应用于低速、轻负荷，在高要求的情况下定心。3 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。XX学院毕业设计（论文）114 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，振动和噪声引起的振动，将进一步削弱周围的物质，造成恶性循环，凹面积扩大，基本额定静载荷由永久变形有限公司。静态负荷容量等于钢球直径的 1 / 10000 球环的两个时间之间的接触点的永久变形，称为基本额定静载荷 C0。轴承的使用，影响是难以衡量的，常用的静态负荷选择适当的安全系统，保证轴承静负荷不超过额定静负荷。静载荷P0 C0 / FS 选择轴承，振动和冲击。FS 1 FS 2 7 1.5，由振动和冲击的场所。由于重复荷载作用下轴承工作在地表以下一定深度，对裂纹形成的较弱的部分，然后用金属片状剥离表面的接触，这被称为疲劳剥落。在安装过程中，润滑，密封在正常情况下，轴承失效是绝大多数人的疲劳失效，寿命一般在轴承，是指轴承疲劳寿命。额定寿命直线轴承是 50000 米，通过定义基本额定动载荷确保。由于轴承的寿命是分散的，使用同样的材料，同样的过程，使用相同的轴承寿命的条件是不一样的，所以轴承基本额定动载荷 C 被定义为一组相同的轴承在相同的条件下运行 50000 米，没有任何疲劳剥落现象的动态承载能熊。2.3.3 V带传动的设计计算1）设计功率 dPkwAK0.142.工况系数，查 B1 表 8122 ，取 1.2AKP传递的功率2）选定带型根据 和 查 B1 图 812 选取普通 V 带 A 型， 小带轮转速，为dp1n 1nXX学院毕业设计（论文）121440r/min2.2.3 传动比1.76 0i2ni1min/81076.4r3）小带轮基准直径 （mm）1d由 B1 表 8112 和表 8114 选定100mm 75r/min 1dmind4）大带轮基准直径 （mm）2cidd 1760.12 由 B3 表 87 得 =180mm2d5）带速验算smvsmndv /3025/54.7106106 ax6）初定轴间距 （mm）ad28)(2107）所需带的基准长度 （mm）0L0204)()(212210 addad 882886mm依 B1 表 818 取 900mm，即带型为 A900dL8）实际轴间距 amd287690200 XX学院毕业设计（论文）139）小带轮包角 13.5780121ad=.= 16410)单根 V 带的基本额定功率 1p根据带型号、 和 普通 V 带查 B1 表 8127（c） 取 1.32kw1dn11) 时单根 V 带型额定功率增量1i P根据带型号、 和 查 B1 表 8127（c） 取 0.15kw1i12)V 带的根数 ZZ =49.387.096)15.032.(4)(1 LadkpP小带轮包角修正系数查 B1 表 8123,取 0.96ak带长修正系数查 B1 表 818，取 0.87L13)单根 V 带的预紧力 0F20)15.2(mvZPkda=254.710.48)96.(=134（N）mV 带每米长的质量（kg/m）查 B1 表 8124，取 0.1k/gm14)作用在轴上的力 F)(10682sin4132sin20 NZ XX学院毕业设计（论文）14)(15928sin4132sin30max NZF 考虑新带初预紧力为正常预紧力的 1.5 倍a15)带轮的结构和尺寸带 轮 应 既 有 足 够 的 强 度 ， 又 应 使 其 结 构 工 艺 性 好 ， 质 量 分 布 均 匀 ， 重 量轻 ， 并 避 免 由 于 铸 造 而 产 生 过 大 的 应 力 。轮 槽 工 作 表 面 应 光 滑 （ 表 面 粗 糙 度 ） 以 减 轻 带 的 磨 损 。mRa2.3带 轮 的 材 料 为 HT150。 查 B1 表 8 1 10 得 基 准 宽 度 制 V 带 轮 轮 槽 尺寸 ， 根 据 带 轮 的 基 准 直 径 查 B1 表 8 1 16 确 定 轮 辐3各主要零部件强度的校核3.1传动轴的校核与计算1、 轴 的 特 点 :轴 是 组 成 机 械 的 主 要 零 件 之 二 。 一 切 作 回 转 运 动 的 传 动 零 件 ， 都必 须 装 在 轴 上 刁 能 进 行 运 动 及 .力 的 传 递 ， 同 时 它 又 通 过 轴 承 和 机 架联 接 ， 由 此 形 成 个 以 轴 为 基 准 的 组 合 体 一 轴 系 部 件 。 2、 轴 的 种 类1、 根 据 承 受 载 荷 的 不 同 分 为 : XX学院毕业设计（论文）151)转 轴 :定 义 既 能 承 受 弯 矩 又 承 受 扭 矩 的 轴2)心 轴 :定 义 :只 承 受 弯 矩 而 不 承 受 扭 矩 的 轴3)传 送 轴 :定 义 :只 承 受 扭 矩 而 不 承 受 弯 矩 的 轴 z、 根 据 轴 的 外 形 ， 可 以将 直 轴 分 为 光 轴 和 阶 梯 轴3、 根 据 轴 内 部 状 况 ， 又 可 以 将 直 轴 分 为 实 心 轴 和 空 。4、 轴 的 设 计 重 点1、 轴 的 设 计W 轴 的 工 作 能 力 设 计 。主 要 进 行 轴 的 强 度 设 计 、 刚 度 设 计 ， 对 于 转 速 较 高 的 轴 还 要 进 行 振 动 稳 定 性 的计 算 。轴 的 结 构 设 计 。根 据 轴 的 功 能 ， 轴 必 须 保 证 轴 上 零 件 的 安 装 固 定 和 保 证 轴 系 在 机器 中 的 支 撑 要 求 ， 同 时 应 具 有 良 好 的 工 艺 性 。一 般 的 设 计 步 骤 为 :选 择 材 料 ， 初 估 轴 径 ， 结 构 设 计 ， 强 度 校 核 ， 必 要 时 要 进 行 刚 度 校 核 和 稳定 性 计 算 。2、 轴 的 材 料轴 是 主 要 的 支 承 件 ， 常 采 用 机 械 性 能 较 好 的 材 料 。 常 用 材 料 包 括 : 碳 素钢 :该 类 材 料 对 应 力 集 中 的 敏 感 性 较 小 ， 价 格 较 低 ， 是 轴 类 零 件 最 常 用 的 材 料常 用 牌 号 有 :30、 35、 40、 45、 50。 采 用 优 质 碳 钢 时 ， 一 般 应 进 行 热 处 理 以 改善 其 性 能 。 .力 较 小 或 不 重 要 的 轴 ， 也 可 以 选 用 X235,Q255 等 普 通 碳 钢 。 合金 钢 :对 于 要 求 重 载 、 高 温 、 结 构 尺 寸 小 、 重 量 轻 等 使 用 场 合 的 轴 ， 可 以 选用 合 金 纲 合 金 钢 具 有 史 好 的 机 械 性 能 和 热 处 理 性 能 ， 但 对 应 力 集 中 较 敏 感 ， 价格 也 较 高 。 设 计 中 尤 其 要 汁 意 从 结 构 上 减 小 应 力 集 中 ， 并 提 高 其 表 面 质 量 。铸 铁 :对 于 形 状 比 较 复 杂 的 轴 ， 可 以 选 用 球 铸 铁 和 高 强 度 。铸 铁 。 它 们 具 有 较 好 的 加 工 性 和 吸 振 性 ， 经 济 性 好 且 .力 集 中 不 敏 感 ， 但 铸 造质 量 不 易 保 证 。3.轴 的 结 构 工 艺 性(1)从 装 配 来 考 虑 :应 合 理 的 设 计 非 定 位 轴 肩 ， 使 轴 上 不 同 零 件 在 安 装 过 程 中 尽XX学院毕业设计（论文）16量 减 少 不 必 要 的 配 合 ;为 了 装 配 方 便 ， 轴 端 应 设 计 45。 的 倒 角 ;在 装 键 的 轴 段 ，应 使 键 槽 靠 近 轴 与 轮 毅 先 接 触 的 直 径 变 化 处 ， 便 于 在 安 装 时 零 件 上 的 键 槽 与 轴上 的 键 容 易 对 准 采 用 过 盈 配 合 时 ， 为 了 便 于 装 配 ， 直 径 变 化 可 用 锥 面 过 渡 等 。(2)从 加 工 来 考 虑 :当 轴 的 某 段 须 磨 削 加 工 或 有 螺 纹 时 ， 须 设 计 砂 轮 越程 槽 或 退 刀 槽 根 据 表 面 安 装 零 件 的 配 合 需 要 ， 合 理 确 定 表 面 粗 糙 度 和 加 工 方 法为 改 善 轴 的 抗 疲 劳 强 度 ， 减 小 轴 径 变 化 处 的 应 力 集 中 ， 应 适 当 增 大 其 过 渡 圆 角径 ， 但 同 时 要 保 证 零 件 的 可 靠 定 位 ， 过 渡 圆 角 半 径 又 必 须 小 于 与 之 相 配 的 零 件的 圆 角 半 径 或 倒 角 尺 寸 。轴 的 设 计 时 应 考 虑 多 方 面 因 素 和 要 求 ， 其 中 主 要 问 题 是 轴 的 选 材 、 结 构 、强 度 和 刚 度 。 其 中 对 于 轴 的 强 度 校 核 尤 为 重 要 ， 通 过 校 核 来 确 定 轴 的 设 计 是 否能 达 到 使 用 要 求 ， 最 终 实 现 产 品 的 完 整 设 计 。 由 此 看 来 合 理 的 进 行 轴 的 强 度 校核 成 为 轴 设 计 的 主 要 内 容 ， 同 时 也 是 评 定 轴 的 设 计 成 败 得 先 决 条 件 。 校 核 结 果如 不 满 足 承 载 要 求 时 ， 强 度 校 核 是 对 材 料 或 设 备 的 力 学 性 能 进 行 检 测 并 调 节 的一 种 方 式 ， 并 且 这 种 方 式 以 不 破 坏 材 料 或 设 备 性 能 为 一 前 提 。 进 行 轴 的 强 度 校核 计 算 时 ， 应 根 据 轴 的 具 体 受 载 及 应 力 情 况 ， 采 取 相 应 的 计 算 方 法 ， 并 恰 当 地选 取 其 许 用 应 力 。 对 于 传 动 轴 应 按 扭 转 强 度 条 件 计 算 。3.2轴承强度的校核计算根据根据条件，轴承预计寿命163658=48720小时；(1）已知n=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N；初先两轴承为深沟球轴承6204型。根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力FS=0.63FR则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；(2)FS1+Fa=FS2Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N；(3)计算当量载荷P1、P2根据课本P263表（11-9）取f P=1.5;根据课本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5(1500.2+0)=750.3N； P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5(1500.2+0)=750.3N； (4)轴承寿命计算XX学院毕业设计（论文）17P1=P2故取P=750.3N； 深 沟 球 轴 承 =3； 4 F钉自动排钉机中主要零件的三维建模4.1电机的三维建模4.2主动滚筒的三维建模4.3移动板的三维建模XX学院毕业设计（论文）184.4F钉自动排钉机的三维建模XX学院毕业设计（论文）195三维软件设计总结通过本次设计，再次提出了利用三维软件的水平，并吸收了大量的经验，总结出以下几点。关于图纸的绘制方面，当零件的尺寸已经给出，不考虑图纸尺寸不合适的，基于三维零件图，装配时必须考虑的大小是合适的，因为 AutoCAD绘图效果不好，也会引起的尺寸误差，和甚至出现欠定义大小，因此，必须通过在这个时候对零件进行测量，进行修改，直到符合要求。该工具是方便的输入数据映射，通过选择部分的类型，标准件，可以生成，但有时需要在工具集使用部分可能找不到，所以在这个时候随机应变，其他部分而不是通过修改或满足要求增加组件的使用。三维地图应该是灵活的，解决问题的方法总比问题多，当一个方法不能正常映射，试试另一种方法，它不仅可以完成零件的生产，而且还可以开发映射一个更好的主意，并打破了新思想的规则。学习使用一些可以节省时间的命令，如镜像，阵列，能省则省” 。在装配过沉重，曾给了我一个很大的障碍，是要花很多时间去找出为什么。在一个活跃的子组件，虽然活动范围会产生干扰，可以设置该复合物的活动范围，如先进的范围内，和角度范围，即使在这个范围内不影响母配体，不能设置。因为一旦设定的范围内，在父组件将被视为完全定义的组件模型，它将冲突分总成，将无法完成装配。看地图是最重要的任务是理解零件图，图表工具，没有工具是没有法律的零件图，所以不要急着写，想通过零件的结构，并认为通过线图，这是重中之重，映射。部分建模，一般应的特点进行深入分析，找出零件是由几个特点，摆脱所有的形状特点，它们之间的连接相对位置、表面，然后按主次特征造型的关系，按一定的顺序。一个复杂的部分，有许多简单的功能，通过切除或重叠相交。所以部分建模，序列特征是很重要的，虽然不同的建模过程可以构造出相同的实体部分，但其建模过程和实体结构的稳定性有直接的影响，实体模型可以修改应用程序，可理解性和实体模型。特别是在二维图纸，我们只能看到元器件的布局，并用虚线给说的内部特征，除了部分的相贯线，这条线各特征在路口出现。在选秀过程中零件，必须选择第一个草图平面，这是非常重要的，决定了后续的模型飞机的命令，使用简单的说，一个圆柱形围成一个圈，然后绘制，也可以作为一个长方体旋转，虽然他们的结果都是一样的，但草图平面和命令的使用。如果我们想要一个轴，那么我们应该选择第二个方法以及。XX学院毕业设计（论文）20由于该零件的设计不规则零件，用于为拉伸和旋转命令，许多零部件都是对称的，所以为了节省时间，提高效率，通常用于指挥镜特性。一个完整的工程图纸应该包含以下 4 个方面。一组视图：一组视图（包括视图，剖面，断面，局部视图）是正确的，完整的，对各部分的结构和形状表达清楚。尺寸：尺寸的确定和零件的形状各部分的位置技术要求：表明部分的一些要求必须在制造和检验完成，如表面粗糙度，尺寸公差，形位公差，材料和热处理的方法和指标。标题栏：注明产品名称，材料，数量，拉伸比和拉伸，等。单击新建 图标以显示新的文件系统，SolidWorks 文件”对话框中，单击“选项”对话框中的组件，你可以进入装配工作模式，进行以后的设计工作。XX学院毕业设计（论文）21结论在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是 F 钉自动排钉机的设计，通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。XX学院毕业设计（论文）22致 谢至此在论文完成之际，向我的导师表示由衷的感谢！真心的感谢我的导师这几年来对我的谆谆教导，感谢我敬爱的老师，您不仅在学习学业上给我以
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