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仪表壳自动化压装机的设计【7张图/8600字】【优秀机械毕业设计论文】

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仪表壳自动化压装机的设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-减速箱.dwg

A0-箱体装配图.dwg

A3-端盖.dwg

A3-齿轮轴.dwg

A4-套筒.dwg

A4-轴.dwg

A4-轴承盖.dwg

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关键词：: 仪表自动化装机设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，26页。8600字。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共7张，如下所示
A0-减速箱.dwg
A0-箱体装配图.dwg
A3-端盖.dwg
A3-齿轮轴.dwg
A4-套筒.dwg
A4-轴.dwg
A4-轴承盖.dwg

目录
摘要
第一章、关于课题..........................................................1
1.1序言...............................................................1
1.2 课题来源及现状....................................................1
1.3 设计要求..........................................................1
第二章、压装机的设计.......................................................2
2.1 仪表壳............................................................2
2.2 装配夹具..........................................................2
2.3 压头..............................................................3
2.4凸轮机构的设计.....................................................3
2.4.1 凸轮机构的组成. ................................................3
2.4.2 凸轮机构的类型..................................................3
2.4.3 从动件常用运动规律特征比较及适用场合.............................. 4
2.4.4 运动规律的组合................................................. 4
2.4.5 从动件运动规律的选择............................................ 5
2.4.6凸轮廓线的设计 ................................................. 5
2.4.7凸轮轮廓的加工方法 .............................................10
2.4.8 凸轮机构的压力角...............................................10
2.5轴的设计..........................................................10
第三章、减速箱的设计.....................................................13
3.1 减速箱的示意图...................................................13
3.2 各主要部件的选择.................................................13
3.3 电动机的选择.....................................................13
3.4 分配传动比.......................................................14
3.5 V带传动的设计....................................................14
3.6 设计高速轴齿轮...................................................16
3.7 设计低速级齿轮...................................................20
3.8 齿轮润滑方式的选择...............................................20
3.9 密封方式的选择...................................................20
第四章、联轴器的设计选择..................................................21
第五章、总结.............................................................23
第六章、致谢.............................................................24
参考文献.................................................................25

摘要：
本课题旨在解决仪表生产中的锥形薄片压入的工序自动化问题，既要保证压入的位置，同时必须保证锥形薄片在同一位置产生精度相同的变形。完成了压装机构的运动分析、工序设计、主要依靠三个凸轮的运动实现。第一个凸轮通过其摆动从动件控制夹紧轴的水平移动，第二个与第三个凸轮通过其摆动从动件分别控制内轴与外轴垂直移动，使其定位和冲压。
进行了结构设计及关键零部件设计。其中有仪表壳的尺寸，装配夹具形状及尺寸，从动件的位移线图的设计，凸轮的设计，其中为了压装机的运作设计了减速箱，减速箱里包括电机的选择，V带的设计和齿轮的设计，最后选择了连接压装机和减速箱的联轴器。

关键词：凸轮，弹簧，齿轮，齿轮轴，电机。

Abstract:
The subject aimets at solving the process automation problem of tapered chip in production of instrument. Not only ensure the position of pressure, but also must ensure tapered chip in the same location have the deformation. Completed pressing institutions kinematic analysis,process desin,mainly rely on the movement o achieve the three cam, the first cam though the swinging clamping axis control axis level migration, the second and the third cam through swinging clamping axis to distinction control inner axis and outer axis vertical migration to fix position and hurtle press.
Carrying on the structure design and the key partses design. Which have size of instrument shell, assemble fixture shape and size, driven document moves the line diagram, the design of cam, among them for the sake of operation to designing the reducer casing. Reducer casing include the electrical motor choice, the V take design and the wheel gear design, finally chose shaft couping to connect pressure institutions and reducer casing .
Key words: CAM, spring, gear, same dethegear motor shaft.

课题名称仪表壳自动化压装机的设计
课题工作内容一．技术调研:
1. 工厂调研:了解工作要求,了解目前工厂仪表生产线实际生产状况,明确设计目标.
2. 查阅资料: 查阅国内外有关资料,了解设计原理.
3. 收集资料,整理分类.
二．方案论证:
1.指导教师、学生、工厂技术人员共同研究设计方案，从使用性、经济性、可靠性方面进行综合分析。
2.确定设计方案，布置工作任务
三．设计图纸
1.学生根据教师的指导进行压装机结构图的设计阶段，要明确设计出具体结构，以提供讨论。
2.装配图及零件图，编写使用说明书
3.要求：1）完成装配图纸1-2张，2) 绘制部分零件图
四．编写毕业设计说明书（含中英文摘要）
工作量指标：要求学生完成结构设计，完成装配图及零件图完成设计说明书，完成15000英文字符的英文文献的翻译。

第一周：技术调研及方案研讨，查阅各类资料。

第二周-第四周：方案设计及方案论证、结构图的设计阶段

第五周~第十二周：装配图及零件图

第十三周~第十五周:撰写编写毕业设计说明书

第十六周：答辩

主要参考文献
[1]姜琪.机构运动方案及机构设计[M].高等教育出版社.1991.5
[2]侯秀针.机械系统设计[M].哈尔滨工业大学出版社2003.4
[3]王先逵.机械制造工艺学[M].北京.机械工业出版社.2006.1.
[4]沈世德.机械原理[M].北京.机械工业出版社.2002.2.
[5]徐锦康.机械设计[M].第二版.北京.机械工业出版社.2002.4.
[6]廖念钊.互换性与测量技术基础[M].北京.中国计量出版社.2003.3.
[7]王文斌.机械设计手册第2卷[M].北京.机械工业出版社.2004.8
[8]王文斌.机械设计手册第4卷[M].北京.机械工业出版社.2004.8
[9]曾惟庆.徐曾荫编:机构设计[M]. 机械工业出版社. 1993.7
[10]侯秀针编.机械系统设计[M].哈尔滨工业大学出版社.1998.12

仪表壳自动化压装机的设计

内容简介：: 2010 届毕业设计任务书二级学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 06 机单学生姓名陈天平指导教师刘天军职称副教授课题名称仪表壳自动化压装机的设计课题工作内容一技术调研 : 1. 工厂调研 :了解工作要求 ,了解目前工厂仪表生产线实际生产状况 ,明确设计目标 . 2. 查阅资料 : 查阅国内外有关资料 ,了解设计原理 . 3. 收集资料 ,整理分类 . 二方案论证 : 生、工厂技术人员共同研究设计方案，从使用性、经济性、可靠性方面进行综合分析。置工作任务三设计图纸装机结构图的设计阶段，要明确设计出具体结构，以提供讨论。写使用说明书 1）完成装配图纸 1， 2) 绘制部分零件图四编写毕业设计说明书（含中英文摘要）工作量指标：要求学生完成结构设计，完成装配图及零件图完成设计说明书，完成15000英文字符的英文文献的翻译。标（目标）要求技术指标 :每分钟完成任务 15 只金属仪表盘的移送 ,定位精度满足生产要求进程安排第一周：技术调研及方案研讨，查阅各类资料。第二周案设计及方案论证、结构图的设计阶段第五周第十二周：装配图及零件图第十三周第十五周 :撰写编写毕业设计说明书第十六周：答辩主要参考文献 1姜琪 M2侯秀针 M3王先逵 M机械工业出版社 . 4沈世德 M机械工业出版社 . 5徐锦康 M北京 6廖念钊 M中国计量出版社 . 7王文斌卷 M机械工业出版社 8王文斌卷 M机械工业出版社 9曾惟庆机构设计 M. 机械工业出版社 . 10侯秀针编 M 点秋白楼起止日期主任：指导教师：年月日年月日说明：毕业设计任务书由指导教师根据课题的具体情况填写，经系部审核签字后生效。此任务书在毕业设计工作开始前一周内填写并发给学生。英文翻译 1 【附】英文原文翻译文献：者：献出处： 2 (2002) 505520 翻译页数： . he of a be in of of of of a to of of or of on SO of a to A , Y be of of to in a of To in of of be a be by 1 an of a 英文翻译 2 2. o it is to a of of be 2 of 1. As be is by by is to of to in be to of be a of To in to of 2 is of . is by of an of in a 英文翻译 3 ne of 1970) to 1 PT to in 2 in of 3 of 4 is a 5 a of in on A to of is 6. of be to 7 he of of on is 8. A of is et 9. of of is a of a be 10. 英文翻译 4 4. of R) T) be (i) ( ( in i). a of in of in of in of of be or in A be on of of in be on on or of in a ,Y,Z (in B, AC C (in R)of If an is it is of it an 1 be 3 a of 英文翻译 5 5. of a of it is to of of of is by of of is in of be as be by 6on be of of 英文翻译 6 of a t is to a on to or a a be to of a of he be in 12 3 12 a a of to a it is to in If a is on be 13. of (i) of as (of (of (as (v) of 英文翻译 7 13 an of of we to of to in NC to on be 13. of (i) of as (of (of (as (v) 英文翻译 8 of he of is as a to or a is a it to a on a It be 4a to In be as as be of be a as 14. is be to a A be a as a of 60). as be a be 0 in be in ). be be a T T T R R 15. be a R R T T T 16. a a =30050 Z=200 C=n 360 =360, a 00 mm be is a of be is be by of If of in a be as YZ 00250200 If of do in be It be a of is of to I 15 at of R R T T T ). of be of as in is 文翻译 9 . It be at of ), a is of is . is to a of be in of , of is no of is e=50 is if is I of as in . in of in a . is of 8 in wo T T R R T) of in be 17). ), I). of It be of So be a I be in or be of to in 105 105, 17. I T T R R T 45 20, of be it of in of DM is of of to 00 mm 00 I as , in a of I be be 文翻译 10 it I is of be as a on be in To to As be of in So be by A to be A is of a 16 965. It 20 954 as it to of of of in of is by in of is is is 17. of of is 18. It be of of is by L it is to in a of of L of in a be to or be in 20 60 in on of in of in is 文翻译 11 be In in In in In is in To a is a To as An to of be on of in of a of in of a in 英文翻译 12 翻译题名：刊与作者：出版社： 2 (2002) 505520 英文译文摘要：现如今五轴数控加工中心已经非常普及。大部分机床的运动学分析都基于笛卡尔直角坐标系。本文罗列了现有的概念设计与实际应用，这些从理论上都基于自由度的综合。一些有用的参数都有所规定，比如工件使用系数，机床空间效率，方向空间搜索以及方向角等。每一种概念，它的优缺点都有所分析。选择的标准及机器参数设置的标准都给出来了。据于台的新概念最近行业内已有介绍并作简短讨论。设计一台数控机床主要要遵循以下规则： 1，刀具和工件在空间方向上要有足够的灵活性。 2，方向和位置的改变要尽可能的快。 3，方向和位置的改变要尽可能的准确。 4，刀具和工件快速变、换。 5，环保 6，切削材料速度快一台数控机床的轴的数目通常取决于其自由度数目或者独立控制运动的导轨数目。国际标准委员会推荐通过右手笛卡儿坐标系来命名坐标轴，刀具相应的为 Z 轴。一个三轴铣床有三条导轨， X,Y,Z 向，它们可用来在长度范围内可以在任意位置移动。加工过程中刀具轴的位置始终不变。这就限制了刀具相对于工件在方向上变化的灵活性，并且导致许多偏差的出现。为了尽可能的提高刀具相对于工件的灵活性，无需重启，必须要加入多个自由度。对于传统三轴机床来说这可以通过提供旋转滑台来实现。图 1给出了一个五轴铣床的例子。英文翻译 13 图 1 五轴数控机床通过制作机器的运动链图表对于机器的分析来说十分有用。通过运动简图可知两组轴可以迅速的区分开：工件装夹轴和刀具轴。图 2 给出了图图上可以看出工件由四根轴承载，刀具仅在一根轴上。这个五轴机床与两工位操作机器人很相似，一个机器人夹住工件，另一个夹住刀具。为了获得刀具工件方向上的最大自由，五个自由度已是最低要求，这就意味着工件和刀具可以在任意角度位置相对定位。最低需求的轴数也可以通过刚体运动学的方法来分析。两个刚体在空间确定相对位置，每个刚体需要 6 个到 12 个自由度。然而由于任意的移动或转动并不改变相对位置就允许将自由度减少到且允许去掉一个额外的自由度，结果也就是 5 个自由度。图 2 运动链图英文翻译 14 最早（ 1970 年）到目前并且仍就有参考价值的对五轴数控铣床的介绍之一是由出的并清楚的阐述了它的应用（附录 1 有他的介绍）。言随后成为唯一的五轴轮廓加工的编程语言之一。后处理阶段的问题也在数控发展的早期由楚的表述出来（附录 2 有对他的介绍），并且大部分问题到现在仍然有效。见附录 3）也是最早引进数控机床的先驱之一。书（见附录 4）也是非常有用的介绍。附录 5）在他的小型铣削加工的书里对多轴机床也有非常简短但启发性的定义。目前一篇适用于解决五轴数控机床工作空间计算的文章，通过使用表并由附录 6）改进的算法应用于多弧段切削。许多对机床的类型和概念设计，这些可以被应用于五轴机床，有讨论（见附录 8） et 出（见附录 9）。工件与刀具的图像模拟也是研究的热点并且可以在附录 10）的书是一个好的入门读物。从 R 轴（旋转轴）和 T 轴（移动轴）划分大致可以分为四大部分：（ i） 3个移动轴和业设计说明书题目：仪表壳自动化压装机的设计二级学院（直属学部）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 06 机单学生姓名：陈天平学号： 06010603 指导教师姓名：刘天军职称：副教授评阅教师姓名：云介平职称：副教授 2010 年 6 月 2010 届毕业设计开题报告题目仪表壳自动化压装机的设计专业机械设计制造及其自动化姓名陈天平班级 06 机单指导教师刘天军起止日期 2010 年 3 月 4 日毕业设计开题报告（含课题的来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等内容。字数为 2000 左右。）（一）课题来源及现状：本课题来自常州红梅电力设备厂，压装机可用于试制产品的压装，压装空间适用于各种产品。操作位置及控制位置：正面操作及控制，双手按钮下行。压装机安装了光区域传感器，具有有效的安全防护措施，可防止因操作失误造成的意外伤害。具备设定并测量压入力、压头位移能力，并能根据设定值判定是否合格，当压入力小于要求值时发出不合格信号。压装过程能采集压力传感器、位移传感器测得的信号。压装机可采用手动 /自动程序两种操纵方式进行控制。压装过程中能实时测量压力、速度、距离、启点和终点等状态参数和数据，并采入计算机，进行处理，贮存、显示。不合格发出报警信号。应用的设计原理：采用高质量的交流伺服电机，减速器，滚动丝杠传动方式，具有导向装置。向下压入的速度可调，采用无级调速方式。具有压头在没有压倒工件时快速移动，压倒工件时减慢速度压入，直到压装力与设定力相等时停止移动的功能压装机安装了光区域传感器，并只有双手按钮才能下行，具有有效的安全防护措施。核心技术：动控制，上位机高速数据采集与处理，压装力到位紧急制动。应用领域：气密性测量，气密试验台可以对产品的气密性进行测量，设备使用高精密测量仪器，测量过程可以使用自动测量与手动测量两种模式。功能简介：可以进行轴承动态测量，也可以进行壳体静态测量。测量参数实时显示，便于观察，测试过程指示，测试结果指示。（二）工作内容及要求：一技术调研 : 1. 工厂调研 :了解工作要求 ,了解目前工厂仪表生产线实际生产状况 ,明确设计目标 . 2. 查阅资料 : 查阅国内外有关资料 ,了解设计原理 . 3. 收集资料 ,整理分类 . 二方案论证 : 生、工厂技术人员共同研究设计方案，从使用性、经济性、可靠性方面进行综合分析。置工作任务三设计图纸明确设计出具体结构，以提供讨论。写使用说明书 1）完成装配图纸 1， 2) 绘制部分零件图四编写毕业设计说明书（含中英文摘要）工作量指标：要求学生完成结构设计，完成装配图及零件图完成设计说明书，完成 15000 英文字符的英文文献的翻译。技术指标 :每分钟完成任务 15 只金属仪表盘的移送 ,定位精度满足生产要求（三）设计方案与技术路线设计方案：对于这种仪表壳自动化压装机结构的设计，主要是三个凸轮的设计，首先利用维软件进行画简易装配图，既要保证压入的位置，同时必须保证锥形薄片在同一位置产生精度相同的变形。技术路线为：首先查阅大量资料，自动化锥形薄片自动化压装系统设计的压装机设计，完成压装机构的运动分析、工序设计、结构设计及关键零部件设计。（四）预期目标预计能够完成仪表壳自动化压装机的设计，在老师所规定的时间内达到毕业设计所要求的程度。在设计过程中进行大量的资料查阅和学习新的知识，巩固和熟练运用自己在四年中所学到的专业知识。与此同时，接受新的知识并加以掌握和运用。（五）时间安排 : 第一周：技术调研及方案研讨，查阅各类资料。第二周案设计及方案论证、结构图的设计阶段第五周第十二周：装配图及零件图第十三周第十五周 :撰写编写毕业设计说明书第十六周：答辩（六）参考文献 : 1姜琪 M2侯秀针 M3王先逵 M机械工业出版社 . 4沈世德 M机械工业出版社 . 5徐锦康 M北京 6廖念钊 M中国计量出版社 . 7王文斌卷 M机械工业出版社 8王文斌卷 M机械工业出版社 9曾惟庆机构设计 M. 机械工业出版社 . 10侯秀针编 M指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计结果的预测）：学生查阅了相关技术资料和书籍，对课题设计内容有了基本的了解，工作计划及日程满足要求，设计方案较合理，预期目标符合课题要求及毕业设计要求，通过开题报告，准予开题。指导教师：刘天军 2010 年 3 月 8 日系部意见：系主任：年月日注：开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师的指导下，由学生填写，经导师签署意见及系部审核后生效。常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 1 摘要：本课题旨在解决仪表生产中的锥形薄片压入的工序自动化问题，既要保证压入的位置，同时必须保证锥形薄片在同一位置产生精度相同的变形。完成了压装机构的运动分析、工序设计、主要依靠三个凸轮的运动实现。第一个凸轮通过其摆动从动件控制夹紧轴的水平移动，第二个与第三个凸轮通过其摆动从动件分别控制内轴与外轴垂直移动，使其定位和冲压。进行了结构设计及关键零部件设计。其中有仪表壳的尺寸，装配夹具形状及尺寸，从动件的位移线图的设计，凸轮的设计，其中为了压装机的运作设计了减速箱，减速箱里包括电机的选择，计，最后选择了连接压装机和减速箱的联轴器。关键词：凸轮，弹簧，齿轮，齿轮轴，电机。常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 2 at of in of of in on o to to on of of of to to 2010 届毕业设计选题申报表二级学院（直属学部）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化课题名称仪表壳自动化压装机的设计地点校内课题来源常州红梅电力设备厂学生人数 1 申报人刘天军职称副教授课题简介：本课题旨在解决仪表生产中的锥形薄片压入仪表壳中的工序自动化问题，既要保证压入的位置，同时必须保证锥形薄片在同一位置产生精度相同的变形。本课题要求学生自动化锥形薄片自动化压装系统设计的压装机设计，完成压装机构的运动分析、工序设计、结构设计及关键零部件设计。该课题与生产实践相结合，有较高的实用价值和借鉴价值，该课题主要培养学生产品设计的综合能力，协同工作能力等。指标（目标）要求：该课题工作内容：要求学生完成成压装机及落料部件设计装配图，部分零件图，设计说明书，完成 15000 英文字符的英文文献的翻译。技术指标 :每分钟完成任务 15 只金属仪表盘的压装 ,压装精度满足生产要求 . 程安排：第一周：技术调研及方案研讨，查阅各类资料。第二周案设计及方案论证、结构图的设计阶段第五周第十二周：装配图及零件图第十三周第十五周 :撰写编写毕业设计说明书第十六周：答辩每个学生课题分工情况、课题的副标题：（当课题需由 2 名及以上学生完成时）系部审核意见负责人签名：年月日二级学院（直属学部）审核意见负责人签名：年月日审题说明对选题应从以下几方面进行审核：文）教学大纲的要求，与专业知识结合程度如何；会价值和经济效益；注：本表由提出课题的教师填写，系部保存。常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 I 目录摘要第一章、关于课题 .题来源及现状 .计要求 .二章、压装机的设计 .表壳 .配夹具 .头 . 凸轮机构的组成 . . 凸轮机构的类型 . 从动件常用运动规律特征比较及适用场合 . 4 动规律的组合 . 4 动件运动规律的选择 . 5 . 5 . 凸轮机构的压力角 .设计 .三章、减速箱的设计 .速箱的示意图 .主要部件的选择 .动机的选择 .配传动比 . 带传动的设计 .计高速轴齿轮 .计低速级齿轮 .轮润滑方式的选择 .州工学院机电工程学院毕业设计说明书封方式的选择 .四章、联轴器的设计选择 .五章、总结 .六章、致谢 .考文献 .常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 1 第一章引言言毕业设计是完成了全部基础课，技术基础课，专业课以及参加了生产实现之后，在大学四年学习中最后一个学期进行的。这是毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，通过这次毕业设计对未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼分析能力，解决问题能力，为今后的工作打下基础。通过本次毕业设计，得到以下的收获与训练：械设计等课程的专业知识及设计计算。运用学过的知识，完成零件的结构与设计，并通过学过的软件完成绘图。图表及手册资料。熟悉查找与本课题相关的各种资料名称，出处，能做到熟悉运用。题来源本课题来源于常州红梅电力设备厂，压装机可用于试制产品的压装，压装空间适用于各种产品。应用的设计原理：采用高质量的交流伺服电机，减速器，有导向装置。向下压入的速度可调，采用无级调速方式。本课题旨在解决仪表生产中的锥形薄片压入仪表壳中的工序自动化问题，既要保证压入的位置，同时必须保证锥形薄片在同一位置产生精度相同的变形。本课题要求学生自动化锥形薄片自动化压装系统设计的压装机设计，完成压装机构的运动分析、工序设计、结构设计及关键零部件设计。该课题与生产实践相结合，有较高的实用价值和借鉴价值，该课题主要培养学生产品设计的综合能力，协同工作能力等。压装机可采用手动 /自动程序两种操纵方式进行控制。计要求本课题旨在解决仪表生产中的锥形薄片压入仪表壳中的工序自动化问题，既要保证压入的位置，同时必须保证锥形薄片在同一位置产生精度相同的变形。本课题要求学生自动化锥形薄片自动化压装系统设计的压装机设计，完成压装机构的运动分析、工序设计、结构设计及关键零部件设计。该课题与生产实践相结合，有较高的实用价值和借鉴价值，该课题主要培养学生产品设计的综合能力，协同工作能力等。技术指标：每分钟完成任务 15 只金属仪表盘的压装 ,压装精度满足生产要求。常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 2 第二章压装机的设计表壳图 2将锥形薄片压入仪表壳，既要保证压入的位置，同时必须保证锥形薄片在同一位置产生精度相同的变形，以完成仪表生产中的锥形薄片压入仪表壳中的工序自动化问题。配夹具图 2如图 2备夹具用来固定锥形薄片，使其有准确的压装。常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 3 头（ a）（ b）压头图 2图 2形薄片利用装备夹具的定位，由凸轮 1将其固定 (图 a)，外轴采用凸轮下降，其下端的锥形面使锥形薄片压紧于装配夹具里，然后内轴下降使下端的冲压头将锥形薄片的翼耳翻转并固定在装配夹具的凸缘上，压装完毕，内外轴向上缩回（图b）。轮机构的设计凸轮机构因机构中有一特征凸轮而得名。凸轮是指具有曲线轮廓或凹槽等特定形状的构件。凸轮通过高副接触带动从动件实现预期的运动，这样构成的机构成为凸轮结构。凸轮机构可分为平面凸轮机构，空间凸轮机构等类型。凸轮机构广泛用于各种机构中，特别是自动机械，自动控制装置和装配生产线凸轮机构一般是由凸轮，从动件和机架组成的一种高副机构。【 1 凸轮机构可根据凸轮的形状，从动件的形状和运动方式及凸轮与从动件维持高副的接触方法来分别分类。【 1 (1)动凸轮机构，盘型凸轮机构和圆柱凸轮机构。其中盘常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 4 型凸轮机构是凸轮机构中最基本的结构形式，应用最广。 (2). 按照从动件的形状分类：尖端从动件凸轮机构，曲面从动件凸轮机构，滚子从动件凸轮机构和平底从动件凸轮结构。 (3)动从动件和摆动从动件凸轮机构。 (4)封闭型凸轮机构和形封闭型凸轮机构。其中形封闭型凸轮机构又可分为：槽型凸轮机构，等宽凸轮机构，等径凸轮机构和共轭凸轮机构。【 1 20 表 2从动件常用运动规律运动规律相应方程 o）冲击应用场合多项式等速刚性低速轻载荷等加速等减速性中速轻载荷 3项式高速中载荷三角函数正弦加速度中高速轻载荷余弦加速度性中低速中载荷动规律的组合从表 1运动特征可以看出，由于存在冲击或加速度的最大值得基本运动规律应用于高速场合时的运动和动力性能较差。为了克服基本运动规律的缺陷，通常将不同的基本规律进行组合，以得到运动和动力性能较佳的新的运动规律，一般也称这种运动规律为组合式运动规律。组合式运动规律必须遵循以下两条原则：【 2,3,9,17】一，为避免刚性冲击，位移曲线和速度曲线必须连续；对于中、高速凸轮机构，还应该避免柔性冲击，也就是要求曲线也必须连续。所以，当用不同运动规律组合起来行成从动件完整的运动规律时，各段运动规律的位移、速度和加速度曲线在连接点处的常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 5 值应分别相等，这也是运动规律组合时应满足的边界条件。二，应使用组合后的运动规律的最大速度值大加速度值大跃度值从动件的负载是静态的，如弹簧力、重力和静态力的工作阻力，则驱动转矩与速度成正比，所以，静态驱动转矩也较小。另外，得最大压力角样，可使凸轮设计得较小。惯性力较小。跃度反映了惯性力变化的情况，从动件的惯性引起的凸轮驱动转矩也较小，再设计高速凸轮机构时考虑这一因素。动件运动规律的选择【 3,9,17】从动件运动的选择除了要满足机械的具体工作要求外，还应使凸轮机构具有良好的动力特性，以及应使所设计的凸轮廓线便于加工等。而这些往往又是互相制约的，因此，在选择或设计从动件的运动规律时，必须根据使用场合、工作条件等分清主次综合考虑，确定选择或设计的运动规律的主要依据。 (1) 当机械的工作过程要求从动件实现一定的工作行程，而对运动规律无特殊要求时，应选择使凸轮机构具有较好的动力特性和便于加工的运动规律。对于低速轻载的凸轮机构，因为这时动力特性不是主要的，可主要从凸轮廓线便于加工考虑，选择圆弧、直线等便于加工的曲线作为凸轮廓线。而对于速度较高的凸轮机构，应主要考虑其动力特性，避免产生较大的冲击。 (2) 当机械的工作过程对从动件的运动规律有特殊要求时，而凸轮的转速又高时，应从满足工作需出发来选择从动件的运动规律，其次考虑其动力特性和便于加工。 (3) 当机械的工作过程对从动件的运动规律有特殊要求，而凸轮的转速又较高时，应兼顾两者来设计从动件的运动规律。通常可选用组合运动规律来满足这种要求。 (4) 在选择或设计从动件运动规律时，除了要考虑其冲击特性外，还应考虑其具有的最大速度大加速度大跃度些因素会影响到机械系统工作的平稳性，因此总希望其越小越好，特别是对于高速凸轮加工，这一点尤其重要。 5 此压装机在凸轮轴上装有三个盘型凸轮。设从动件的运动规律为等速。第一个凸轮用于将装配夹具夹紧，已知凸轮轴心与从动件转轴之间的中心距a=16轮基圆半径动件长度 l=16角 =400.。第二个凸轮用于压紧锥形薄片，将其固定，已知凸轮轴心与从动件转轴之间的中心距 a=16轮基圆半径动件长度 l=16角 =200。第三个凸轮用于将薄片的翼耳压翻转，已知凸轮轴心与从动件转轴之间的中心距a=16轮基圆半径动件长度 l=14角 =200。利用反转法原理设计凸轮轮廓。【 1 设凸轮的轮廓曲线已按预定的从动件运动规律设计。当凸轮以角速度 1绕轴动件的尖顶沿凸轮轮廓曲线相对其导路按预定的运动规律移动。现设想给整个凸轮机构加上一个公共角速度 -1，此时凸轮将不动。根据相对运动原理，凸轮和从动件之间的相对运动并未改变。这样从动件一方面随导路以角速度 -1绕轴一方常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 6 面又在导路中按预定的规律作往复移动。由于从动件尖顶始终与凸轮轮廓相接触，显然，从动件在这种复合运动中，其尖顶的运动轨迹即是凸轮轮廓曲线。这种以凸轮作动参考系，按相对运动原理设计凸轮轮廓曲线的方法称为反转法 ( 如图 1 - 4 ) 。图 2凸轮轮廓曲线设计步骤： 1）选取适当的的比例尺，作出从动件的位移线图，并将推程和回程区间位移曲线的横坐标各分成若干等份，将设凸轮一得偏角为零，则凸轮二的偏角相对凸轮一为 400，凸轮三相对凸轮一为 900。如图 2 常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 7 图 2该机构要求凸轮的动作为 :第一个凸轮先运动夹紧装配夹具，然后第二个凸轮将其固定，最后第三个凸轮将锥形薄片的翼耳压翻过来。返回时，第二个凸轮先缩回，然后是第三个凸轮，最后是第一个凸轮。图 2此纵坐标的比例尺是 1表多少度。 2）以根据已知的中心距 a，确定从动件转轴0。然后以从动件杆长基圆于 8 表从动件的初始位置， 3）以自方向将该圆分成如图 1点 2,.。他们代表反转过程中从动件转轴 4）以上述各点为圆心，以从动件杆长别作圆弧，交基圆于 2,.线段 2.;以 2.别作 .线段 2.。这些线段即代表反转过程中从动件所依次占据的位置。 2,. 5）将点 1,.得凸轮的理论轮廓线。【 11 图 2常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 9 图 2图 2 2 2常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 10 图 2 15 （一）铣、锉削加工用于低速、轻载场合的凸轮（二）数控加工用于高速、重载的场合，加工精度高。压力角：凸轮机构从动件速度方向与该点受力方向的夹角。对直动从动件凸轮机构 a=30 38 摆动从动件凸轮机构 a=40 50 工作行程 a=7080 回程的设计常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 11 图 2根据轴径选键， 20选的平键 b 7（图 2配合为 20H7/ 25H7/图 2【 11 图 2 图 2 2 常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 12 图 2 图 2 常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 13 第三章减速箱的设计速箱的示意图图 3速箱示意图主要部件的选择表 3析对象过程分析结论动力源一般选用交流电动机三相交流电动机带结构紧凑 V 带齿轮直齿传动平稳高速级、低速级都可用直齿轴承此减速器轴承承受轴向载荷很小球轴承联轴器有吸振和缓冲能力 ,耐久性好弹性柱销联轴器动机的选择压装机每分钟压 15 个，即减速箱输出为 15r/查表知 V 带传动常用传动比范围为 2 4,单级圆柱齿轮的传动比范围为 3 6,则电动机的转速的可选范围为： )13m i n (/2160270156)(34)(2 2 公式齿带 14 因此 ,可选同步转速为 1500r/号为【 26 配传动比表 3传动比分配分析对象过程分析结论分配传动比传动系统的总传动比 i=nm/ 3中 i 是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；转速， r/工作机输入轴的转速， r/ 计算如下 440r/15r/i=nm/440/15=96 初取 4带i 减 =i/i 带 (式 3=96/4=24 按展开式布置 ,考虑没有润滑条件 ,为使两级齿轮直径相近 , 取高速级 41i ,则低速级 i2=i 减 / 4带i 41i 62i V 带传动的设计【 9,17】已知电动机的功率 P=速 N=1500r/ 1、由于载荷平稳 ,选用普通 2、确定计算功率，取工况系数 1 *4=4（式 3 3、选择带型根据 N=1500r/机械设计手册确定选用 4、确定带轮基准直径并验算带速初取主动轮的基准直径 0 = 60 1000)（式 3 = 100060 = 因此 ,主动轮上的包角合适。 7计算普通由 500r/0 i=4，查手册得表得 K = （式 3 取 Z=5. 0 查表得 q=m, 20 2 0 ( 1 )q （式 3 =p 由（式 3 =2 5 155 =常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 16 由主、从动轮的基准直径 ,选用轮辐式 V 带轮其宽度 B=(e+2f（式 3 =(5 12+2 7=62设计高速级齿轮表 3高速级齿轮设计分析对象过程分析结论选精度等级材料和齿数级精度齿轮材料为 40质），硬度为 280齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240者材料硬度差为40 1 4， 2 1 4 24=96 小齿轮材料为 40质），硬度为 280齿轮材料为 45钢（调质），硬度为240州工学院机电工程学院毕业设计说明书 17 按齿面接触强度设计按式试算，即 3 21 )(（式 3 ）确定公式内的各计算数值（）试选 3.1 （ 2）计算小齿轮传递的转矩 1161 n （ 3）由机械设计表取齿宽系数 d（ 4）由表机械设计表得材料的弹性影响系数2/ （ 5）由图机械设计图齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 001 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 502 （ 6）计算应力循环次数，由机械设计表计式3 8812 （ 7）由图机械设计（ 8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为 S=1，得 M P 1l i （式3 常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 18 按齿面接触强度设计 M P 2l i M P ,( m i ）计算（）试算小齿轮分度圆直径由计算公式 389( 21 （）计算圆周速度 t /1 （）计算齿宽（）计算齿宽与齿高比模数 t （）计算载荷系数 K 已知使用系数 1根据，级精度，由图得动载荷系数 1 ）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得 7 3 3311 （）计算模数 m 按齿面接触强度设计 ,模数 m=州工学院机电工程学院毕业设计说明书 19 按齿根弯曲强度设计由式 3 211 2（式 3 ）确定计算参数（）计算载荷系数 2）查取齿形系数由机械设计图 3）查取应力校正系数由机械设计图 4）由机械设计图得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限 001 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 802 （ 5）由机械设计查得弯曲疲劳强度寿命系数 6）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S M P 111 M P 222 （ 7）计算大小齿轮的 222111 大齿轮的数据大）设计计算按齿面弯曲强度设计 ,模数m= 但是因为传递动力的齿轮模数应取大于以模数取m=州工学院机电工程学院毕业设计说明书 20 对比计算结果对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力 ,仅与齿轮直径 (即模数与齿数的乘积 )有关 ,可取由弯曲强度算得的模数 m= 接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。则 1082742 Z 按齿根弯曲强度设计 ,得模数 m合比较可得高速级两齿数 : 1082721 几何尺寸计算 (1)计算分度圆直径 (2)计算中心距 ( 21 圆整为 102 (3)计算齿轮宽度 d 取 02 ； 51 中心距 02 分度圆直径齿轮宽度 02 51 设计低速级齿轮根据表 3计算方法，得：小齿轮材料为 40质），硬度为 280齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240齿轮齿数 1 33，大齿轮齿数 2 2 1 6 33=198，模数 m=心距 a=211度圆直径轮宽度 01=65 轮润滑方式的选择因为润滑脂承受的负荷能力较大、粘附性较好、不易流失，齿轮靠机体油的飞溅润滑。 I，的速度因子 m 5 ，查机械设计手册可选用钠基润滑剂 2 号。【 18】封方式的选择由于 I， 0 ，所以采用毡圈密封。常州工学院机电工程学院毕业设计说明书 21 第四章联轴器的设计选择联轴器的选型【 21 联轴器是用来连接进给机构的两根轴使之一起回转以传递扭矩和运动的一种装置。机器运转时，被连接的两轴不能分离，只有停车后，将联轴器拆开，两轴才能脱开。目前联轴器的类型繁多，有液压式、电磁式和机械式。机械式联轴器是应用最广泛的一种，它借助于机械构件相互间的机械作用力来传递扭矩，大致可将联轴器划分为刚性联轴器和弹性联轴器两类。（ 1）刚性联轴器可分为以下两类。固定式联轴器，主要有套筒联轴器、凸缘联轴器和夹壳联轴器等。可移式联轴器，主要有齿轮联轴器、十字滑块联轴器和万向联轴器等。（ 2）弹性联轴器可分为以下两类。金属弹性件联轴器，主要有套筒联轴器、膜片联轴器和波形管联轴器等。非金属弹性联轴器，主要有轮胎式联轴器、整圈橡胶联轴器和橡胶块联轴器等。凸缘联轴器凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器分别与两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，以传递动力和扭矩。凸缘联轴器还有两种对中，另一种则是共同与另一部分环相配合而对中。前者在装拆时轴必须作轴向移动，后者则无此缺点。连接螺栓可以采用半精制的普通螺栓，此时螺栓杆与钉孔壁间存有间隙，扭矩靠半联轴器结合面间的摩擦力来传递；也可采用铰质孔用螺栓，此时螺栓杆与钉孔为过渡配合，靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递扭矩凸缘联轴器可制成带防护边的或不带防护边的。凸缘联轴器的材料可用载或圆周速度大于 30m/s 时应用铸钢或锻钢。凸缘联轴器对于所连接的两轴的对中性要求很高，当两轴间有位移与倾斜存在时，就在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化，这是它的主要缺点。但由于其结构简单、成本低以及可传递较大扭矩，故当转速低、无冲击、轴的刚度大以及对中性较好时亦常采用。根据工作需要选择凸缘联轴器根据轴径选折缘联轴器具体参数如下：（

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