板材送进夹钳装置的结构设计说明书

I摘 要随着科技的进步，在工业领域所应用的自动化程度越来越高。作为机械行业，肩负着国家制造业的兴衰，也是衡量一个国家综合国力的主要标志。目前，在机械加工生产线上多数采用的是电、气、液相结合的一体化模式。板材送进夹钳装置是生产线上的重要环节，是连接主机和工作机的桥梁。因此，成功设计该装置具有十分重要的意义，它可以降低劳动成本，提高工作效率，给公司带来丰厚的效益。本论文对板材送进夹钳装置的国内外现状、市场行情以及研究意义做了简单概述，着重介绍了板材送进夹钳装置的结构分析与组成，以及其工作原理和技术特点，最后通过理论分析详细介绍了该装置各个零件的设计过程，包括液压缸的设计，气缸支架的设计，浮动夹钳支架的设计和支座的设计。关键字： 板材送进，夹钳装置，结构设计 IIAbstractWith the advancement of technology in the field of industrial automation applications increasingly high. As a mechanical industries, manufacturing or shoulders countries, but also to measure a nations comprehensive strength of the main signs. Currently, mechanical processing production line is the most used electricity, gas, liquid phase is the integration of models. Plate into the production line is an important link tongs, and the bridge connecting the mainframe. Therefore, the successful design of the device is of great significance, it can reduce labour costs, improve work efficiency, and bring huge benefits to companies. In this paper for the plate to the clamp device status and market at home and abroad and the research significance to do a simple overview, introduces the plank to clamp device structure analysis and composition, as well as its working principle and technical characteristics, at last, through theoretical analysis the device was introduced in detail the various parts of the design process, including the design of the hydraulic cylinder, cylinder bracket design, the design of the floating clamp holder and the design of the bearing.IIIKEY WORDS: sheet sent to, clamp device, structure design目 录第一章 绪 论 .11.1 国内外现状 .11.2 液压气动密封工业市场行情 .21.3 板材送进夹钳装置项目研究的意义 .3第二章夹钳装置概述 .42.1 夹钳装置简介 .42.2 夹钳装置工作原理 .42.3 夹钳装置技术特点 .52.4 夹钳装置的有关技术参数 .5第三章夹钳装置结构 .6IV3.1 夹钳装置零件结构 .63.1.1 液压缸 .63.1.2 锁紧缸 .113.1.3 气缸支架 .113.1.4 浮动夹钳支架 .133.1.5 传感器 .143.1.6 支座 .163.2 夹钳装置的装配 .233.2.1 装配的概念 .233.2.2 装配的精度 .233.2.3 制定装配过程 .24第四章全文总结 .29参考文献 .30致谢 .31毕业设计小结 .32附录 .341第一章 绪 论1.1 国内外现状国内现状：在生产能力及市场方面，国内液压机的产量每年都有很大的增长率，其中 2004 年，国内液压机的销售额大约在 1O 亿元人民币，2005 年达到13 亿，到 2006 年一季度，各液压机生产的全年定单已基本饱和。2004 年，在销售收入上，国内突破亿元的企业已超过 3 家，如合肥锻压机床有限公司、天津市天锻压力机有限公司、徐州压力机械股份有限公司，其中合肥锻压机床有限公司、天津市天锻压力机有限公司在 2005 年销售收入已突破 2 亿元。国内液压机从产值和销售收入上和国外发达国家比较，还不具有优势，但从生产的台数和总吨位上比较，我国的液压机生产产量处于领先地位。国产液压机在国内的市场占有率超过 90，出口产品的产值占总产值的比例很少，不到 5，只有少数企业的产品具备出口条件，虽然我国的液压系统和液压元件大多数是靠国外进口，但也取得了一定的成就。广州机械科学研究院液压研究所开发的广研系列的比例阀，高性能军用液压阀，核电站用的水介质液压阀以及各类液压缸，液压系统都广泛应用于各行各业，比如宝钢 ERW套管热处理线液压系统。德州液压机具厂（集团公司）下设的宙力液压机具有限公司专业生产的超高压液压泵站，机具，工具油缸等元件处于全国领先地位。宇力液压缸有限公司专业生产系列装载机，推土机，挖掘机，路面机械等工程液压缸，是我国同行业最大规模之一。新宇工程机械有限公司致力于工程机械及配件，液压件的经营，承接维修业务。中国液压机行业经过半个世纪的发展，在技术及生产上已经基本成熟，其国内市场占有率是其他机床所不能比拟的。但和国际发达国家的专业液压机制造公司如米勒万家顿、舒勒、川崎油工相比，2尚有较大的差距。虽然我们的产量很大，但我们的价格却只有它们的14110。要缩小这种差距，参与国际竞争，把液压机打人国际高端市场，不能仅仅依靠价格的优势，必须把产品的技术含量和质量放在第一位，这才是中国液压机行业的根本目标。国外现状：随着科学技术的进步，各国的液压系统取得了快速发展。德国哈雷液压系统，噪音及振动小、速度快,具有过载自动保护，确保机床的精度和动力需求,可实现行程无级调整，方便调节不同板厚时的冲压行程及补偿模具刃磨质量，提高效率，无伺服阀，对油品要求不高。液压系统自备高效风冷装置，节约电力消耗，整机日常维护保养简便，定期更换项目少，减轻用户维护成本。意大利 Atos 公司生产的液压元件和电液系统是液压和电子理想结合的产品，能实现快速，平稳和精确的控制。日本 SUMITOMO 公司生产的 QT 内啮合齿轮泵具有静音，耐高压、抗磨损、寿命长、应用广泛的特点。此外，美国的Parker 公司，意大利的 CARCO 公司，日本的 YUKEN 公司都在液压元件和液压传动方面取得了成功。1.2 液压气动密封工业市场行情液压、气动、液力、密封，是为各类机械配套的基础件产品，它对提高机械产品性能质量和自动化程度起着重要的作用，是各类机械传动与控制技术水平的重要标志。在中国，随着主机水平的提高基础件的瓶颈现象比较突出。国家在技术引进，技术改造科研开发等方面给与了一定的支持，对行业发展起很大作用。近年来，在市场经济发展中，取得了长足的进步。据统计，我国液压、液力、气动、密封 4 类产品企业共有 1000 多家，其中具有一定规模的企业有300 多家，2003 年统计总产值 111 亿元，其中液压 63 亿元，液力 9 亿元，气动19 亿元，密封 20 亿元。在行业构成上，总体形成了国企、民企、三资“三足鼎立”的局面，产值的构成基本各占三分之一。国有企业正大幅度改革，大部分国有中下企业正在通过股份制、出售、承包等形式，实现民营化，大量民营私营企业迅速崛起，许多企业正在提高制造装备水平，积极开拓国内外市场，世界各大著名公司基本都在我国建立合资、独资企业或开展销售业务，他们以高起点、专业化规模生3产方式，为高水平主机提供配套，呈现制造业向中国转移态势。市场需求迅速增长，随着国家工业化和自动化的发展，流体传动技术被广泛应用，为本行业产品带来了广阔的市场。目前，液压气动密封产品的国内销售总额为百分之 1.1，远低于发达国家百分之 3 的比例，说明市场发展的空间和潜力仍然很大。在我国加入 WTO 以后，随着经济全球化的发展，我国的市场经济不断发展和完善，在国家宏观调空的经济大环境中，在机械工业各主机快速发展的带动下，液压气动密封工业连续5 年实现了持续快速稳定的发展，取得了显著成绩，于 2004 年提前完成了“十五”规划的预定目标，行业面貌发生了可喜的变化。根据对液压、液力、气动、密封工业 332 个主要企业截止 2005 年底的统计，液压气动密封工业平均经济效益指数 1.62，销售利润率 9.56%，总资产贡献率11.94%，资本保值增值率 113.62%，资产负债率 51.68%，流动资产周转率 1.32%，成本费用利用率 10.44%，产品销售率 97.40%，市场供求衔接良好。1.3 板材送进夹钳装置项目研究的意义目前，在机械加工生产线上多数采用的是电、气、液相结合的一体化模式。板材送进夹钳是生产线上的重要环节，是连接主机和工作机的桥梁。热轧板材广泛的应用于汽车、火车、集装箱、管道等制造行业，也是冷轧板材及其深加工产品的基材，冷轧板材主要应用于汽车制造、机车车辆、航空、精密仪表等领域，所以提高板材的精度就显得太重要了，这也要求板材送进夹钳装置能实现快速、平稳和精确的控制，因此，设计该装置具有十分重要的意义，不仅为我国发展成为现代化的大国提供保障，而且它可以降低劳动成本，提高工作效率，给公司带来丰厚的效益。根据资料显示：就综合机械化的水平看，总体上中国目前只能赶上或达到国际上世纪九十年代初的水平。另外，国产板材送进夹钳装置与国外相比，在技术性能方面，环境保护、可靠性方面和监控及保护系统方面也都存在不小的差距。因此，必须提高自主创新能力，加大科研投入力度，努力达到世界先进水平。4第二章 夹钳装置概述2.1 夹钳装置简介本次设计的板材送进夹钳装置是广泛吸收国内外现有的液压、气压夹钳装置的先进技术基础上，针对板材的型号长、厚、宽分别为 2000mm-12000mm，3-12mm，500mm-1250mm 而开发研制的。板材的两侧面分别布置5 个该夹钳装置，并且每个夹钳装置之间的距离是 1000mm。这样能够节省大量的材料，对大批量的板材生产具有降低成本的优点。该夹钳夹紧力靠油缸夹紧，伸缩采用 SMC 公司的锁紧缸。它具有结构可靠，传动平稳，节省材料，动作灵敏等优点。2.2 夹钳装置工作原理板材送进夹钳装置的作用是夹住工件的侧面，工件放在辊子上，夹钳夹住工件，拖动工件前行，送到主机进行冲孔加工。一般情况下，采用多个夹钳共同夹住板材，夹钳口伸入到板侧面 20-30mm，即可夹住。众多夹钳并排放在平板上，平板下有滑轨，由电机驱动齿轮、齿条，即可驱动平板在滑轨上运行。夹钳夹紧力靠油缸夹紧，油缸为单作用油缸，即复位采用油缸弹簧。夹钳伸缩采用 SMC 公司的锁紧缸，此缸在行程上可在任意位置停止锁紧活塞，使夹钳不窜动。该装置的动作过程为：当工件位置放好后，夹钳头在汽缸的推动下伸出；当工件进入夹钳口时，板材侧面接触到感应块时，感应块后退，接近开关得到信号；控制系统收到接近开关的信号，油缸进油，上钳口下压，压住板材，同时汽缸活塞锁紧不动；夹紧后，夹钳带着工件在齿轮、齿条驱动下前行，送往5主机。然后当主机对板材冲孔加工后，控制系统得到命令后，油缸卸压，在油缸弹簧的作用下活塞杆上升，夹头在复位弹簧的作用下回到初始位置。同时锁紧气缸拉动油缸回到原位置，至此整个动作结束。工作原理图如图 2-1 所示。图 2-1 工作原理1 活塞杆 2油缸 3浮动夹钳支架 4支座 5锁紧气缸2.3 夹钳装置技术特点支座、气缸支架、浮动夹钳支架都是焊接件，它们的主要技术特点是：板件不得出现明显焊接变形，焊后清渣，焊后去焊接应力，锐边倒钝，发黑处理。油缸活塞杆采用的材料是 45 钢，加工时注意锐边倒钝。油缸的材料也是 45 钢，加工时注意锐边倒钝，进行去除应力。各零件装配后夹钳活动灵活，弹簧在工作行程内伸缩自如。2.4 夹钳装置的有关技术参数钢板：长 2000mm-12000mm，厚 3-12mm，宽 500mm-1250mm钢板翘曲最大 30mm；气缸为锁紧气缸即在行程内任意位置可停止不动；6气缸行程 200mm，缸径 63mm，锁紧力 4000N。夹钳装置的布置是：板材的两侧面分别布置 5 个该夹钳装置，并且每个夹钳装置之间的距离是 1000mm。第三章 夹钳装置结构3.1 夹钳装置零件结构该夹钳装置主要由液压缸、锁紧缸、气缸支架、浮动夹钳支架、传感器、支座等零件组成。3.1.1 液压缸液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。常用液压缸按运动方式可分为直线往复运动式和回转摆动式；按受液压力作用情况可分为单作用式、双作用式；按结构形式可分为活塞式、柱塞式、多级伸缩套筒式等液压缸是该装置中的重要组成部分，是进行夹钳动作的直接执行部件。本装置采用的是单作用活塞式液压缸，采用单作用液压缸是因为夹钳板材不需要用太大的压力，并且单作用液压缸的主要优点是结构简单，动作灵敏，费用低廉，能很好得完成工作任务。因此从经济角度和实用性考虑也应该选择单作用液压缸。它和活塞、夹头配合共同完成夹钳并送往主机。7（1）缸筒缸筒是液压缸的主体，其内孔一般采用镗削、铰孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造，使活塞及其密封件、支承件能顺利滑动，从而保证密封效果，减少磨损；本次设计的夹钳装置夹钳力不大，所以缸筒不会承受大的液压力，因此，不需要太大的强度和刚度。其结构图如下图 3-1 到 3-5 所示。CB图 3-1 主视图（剖视图） A图 3-2 主视图8C图 3-3 右视图A图 3-4 俯视图B图 3-5 仰视图9其中图 3-2 中的豁口部分是用来安装下夹头的，下夹头是一上表面为锯齿状的平台，板材侧面放到这个台面上，上夹头在液压缸的作用下与下夹头一起夹住板材，从而拖动板材做直线运动。图 3-3 中的四个螺丝孔是用来将液压缸固定在钢板上，通过钢板与锁紧气缸的连接，使液压缸随锁紧气缸一起运动。图 3-4 中的左边 4 个螺丝孔是固定下夹头的。图 3-5 中的螺丝孔是固定缸盖的。此液压缸缸筒直径为 60mm,配合直径为 30mm 的活塞杆，取油压 P=6.3MPa，则夹钳力计算如下 62610)(4103. dSPF= 32=13352.85N其中，F 是夹钳力， p 是油压， S 是有效面积，d1 是缸筒面积，d2 是活塞杆面积，因为板材是平动，不需要太大的夹钳力，故 13352N 足够满足条件。（2）活塞杆活塞杆是支持活塞做功的连接部件，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件。活塞与活塞杆的连接结构可分为整体式和装配式，装配式又有螺纹连接、半环连接、弹簧挡圈连接和锥销连接等类型。液压缸在一般工作条件下，活塞与活塞杆采用螺纹连接。但当工作压力较高或载荷较大、活塞杆直径又较小的情况下，活塞杆的螺纹可能过载。另外工作机械振动较大时，固定活塞的螺母有可能振动，因此需要采用非螺纹连接。所以本次设计的活塞与活塞杆连接采用整体式。活塞杆的主体结构和端部连接结构。活塞杆主体结构有实心和空心两种。实心活塞杆用在杆径较小的场合，当杆径较大时，为了减轻重量，将活塞杆做成空心的。本次设计采用的是单作用液压缸，单作用液压缸靠弹簧复位，所以本次设计的活塞杆采用空心结构。活塞杆端部与工作机械的连接结构，根据不同的使用要求。主要有以下几种形式：焊接式单耳环、整体式单耳环、光滑端10部、双耳环、球头、外螺纹连接、内螺纹连接，此次设计采用整体式单耳环。其结构如下图，主视图 3-6，俯视图 3-7。图 3-6 主视图图 3-7 俯视图（3）液压油液压油是液压传动与控制系统中用来传递能量的工作介质，同时具有润滑、冷却和防锈作用。通常由深度精制的石油润滑油基础油或合成润滑油加入抗磨和抗氧剂等调制而成。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于润滑油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。液压系统中使用的液压油液的种类有：石油型和难燃型两种。石油型可分为机械油、汽轮机油、普通液压油以及专用液压。而专用液压油又可分为抗磨液压油、低温液压油、液压-导轨油、高粘度指数液压油、其它专用液压油。难11燃型可分为乳化型和合成型。乳化型可分为水包油乳化液、油包水乳化液。合成型包含水-乙二醇液、磷酸酯液和其它。石油型的液压油以机械油为基料，精练后按需要加入适当的添加剂而成。这种油液的润滑性好，但抗燃性差。机械油是一种工业用润滑油，价格虽较低，但物理化学性能较差，使用时易生粘稠胶质，堵塞元件，影响系统的性能。压力越高，问题越严重。因此，只在压力较低和要求不高的场合使用。汽轮机油和机械油相比，氧化安定性好，使用寿命长，与水混合后能迅速分离，纯净度高。普通液压油中加有抗氧化防锈和抗泡等的添加剂，在液压系统中使用最广。水-乙二醇液适用于要求防火的液压系统。如液体长期在高于 65的温度下工作，水分的蒸发使它的粘度上升，因此必须经常检验。低温下粘度小，它的润滑性比石油型液压油差，对大多数金属及液压系统中使用的大多数橡胶密封圈材料均能相容，但会使许多油漆脱落。磷酸酯液自燃点高，氧化安定性好，润滑性好，使用温度宽，对大多数金属不腐蚀，但溶解许多非金属材料，因此必须选择合适的橡胶密封材料。这种液体有毒。为了改善液压油液的性能，往往在油液中加入各种各样的添加剂。添加剂有两类：一类是改善油液化学性能的，如抗氧化剂、防腐剂、防锈剂等；另一类是改善油液的物理性能的，如增添剂、抗泡剂、抗磨剂等。对于本产品，如果液压自动夹钳装置在常温下工作，其工作环境的温度不高，但有防尘要求，选择 20 号普通机床液压油，它的压力取值范围是 0-7MPa。3.1.2 锁紧缸锁紧缸采用 SMC 公司的锁紧缸。它具有结构可靠，传动平稳，节省材料，动作灵敏等优点。而作为板材送进夹钳装置的重要辅助机构，对提高劳动生产率，降低工人的劳动力具有显著的作用。工作时将油缸伸出去，当传感器感应到板材时，控制系统得到信号并向气缸发送锁紧信号，此时，气缸就自动锁紧不动。气缸行程 200mm，缸径 63mm，锁紧力 4000N。123.1.3 气缸支架支架起支撑作用，同时也起定位作用，使零件之间保持正确的位置。此气缸支架是焊接件，固定在支座上，支撑气缸活塞平稳动作。由于锁紧气缸很小，直径只有 63mm，所以不需要高的强度，用 10mm 厚的钢板焊接即可，焊接时要注意不得出现焊接变形，焊后要去除焊接应力，锐边倒钝。其结构如下图所示，主视图 3-8，俯视图 3-9，左视图 3-10，图 3-8 中的四个孔是用来连接锁紧气缸的，图 3-9 中的四个孔是用来将支架固定在支座上的，图 3-10 中的圆孔是连接锁紧气缸与浮动夹钳支架的。由于锁紧气缸法兰螺丝孔间距为 64mm，所以气缸支架螺丝孔距离也是 64mm.图 3-8 主视图图 3-9 俯视图13图 3-10 左视图3.1.4 浮动夹钳支架浮动夹钳支架是连接气缸和液压缸的部件，将浮动夹钳支架固定在导轨上，可以借助锁紧气缸的推力在导轨上滑行，同时带动液压缸一起做直线运动，由于导轨采用标准件，其滑块高度和宽度分别为 40mm 和 48mm，长度为 480mm,故将浮动夹钳支架的宽度定位 50mm，长度定为 480mm，为了加强浮动夹钳支架的强度，在前端加一宽度为 10mm 的加强筋，其结构如下图 3-11 到 3-15 所示，图 3-13 的三个螺丝孔是用来固定垫板的，用垫板将液压缸连接起来，图 3-14 中的圆孔是连接锁紧气缸的，经此定位孔将锁紧气缸与浮动夹钳支架连接起来，图 3-15 中的六个螺丝孔是用来与导轨固定的。 BA图 3-11 主视图14B-(2:1)图 3-12 剖视图图 3-13 俯视图图 3-14 左视图15A向图 3-15 仰视图 3.1.5 传感器工程上通常把直接作用于被测量，能按一定规律将被测量转换成同种或别种量值输出的器件，称为传感器。传感器的作用类似于人的感觉器官。它把被测量，如力、位移、温度等，转换为易测信号，传送给测量系统的信号调理环节。传感器也可以认为是人类感官的延伸，因为借助传感器可以去探索那些人们无法用感官直接测量的事物，例如，用热电偶可以测得炽热物体的温度；用超声波探测器可以测量海水深度；用红外遥感器可从高空探测地面上的植被和污染情况，等等。因此，可以说传感器是人们认识自然界的有力工具，是测量仪器与被测事物之间的接口。在工程上也把提供与输入量有给定关系的输出量的器件，称为测量变换器。传感器就是输入量为被测量的测量变换器。传感器分类方法很多。按被测量分类，可分为位移传感器、力传感器、温度传感器等；按传感器工作原理分类，可分为机械式、电器式、光学式、流体式等；按信号变换特征也可概括分为物性型和结构型；根据敏感元件与被测对象之间的能量关系，可分为能量转换型与能量控制型；按输出信号分类，可分为模拟式和数字式等等。本产品所用的传感器既属于电器式，结构型又属于能量转换型。它由感应块，感应柱和各种电路元件组成。当工件进入夹钳口时，板材侧面接触到感应块时，感应块后退，接近开关得到信号，控制系统收到接近开关的信号，进行相关处理。如图 3-16，图 3-17 所示：16图 3-16 主视图图 3-17 俯视图3.1.6 支座支座是指用以支撑容器和设备的重量，并使其固定于一定位置的支撑部件，支座的结构好坏直接影响到主机的工作性能，就夹钳装置而言，支座设计不好，会影响板材冲孔的精度，所以，支座的设计至关重要。本支座支撑锁紧缸和导轨进行正常工作，并且和底座用螺纹连接，随齿轮齿条传动一起向主机方向运动，首先分析支座的结构，结合实习经验，支座中间的钢板应分别焊接在上钢板三分之一处，其结构如下图所示，主视图 3-18，俯视图 3-19，左视图 3-20，其中上下两焊接钢板的厚度是 12mm，中间钢板的厚度是 8mm，焊接时要注意不得出现焊接变形，焊后要去除焊接应力，锐边倒钝。173-18 主视图3-19 俯视图3-20 左视图下面重点校核该支座强度。181.首先校核支座立放的 1 号，2 号，3 号板材的强度。板材编号如下图 3-21 所示。1324图 3-21 板材编号此时支座 4 号板材的受力简图如下图 3-22 所示，图 3-22 受力简图其中 F1，F2 为导轨左右滑块分别给支座的力， F3 为气缸支架给支座的力，F4，F5 分别为支座返力。 q 是新加的板给支座上板的平均返力，该板材夹钳装置选用的锁紧气缸重为=2kg液压缸与活塞和夹头重为=4kg19板材取最大，即长宽厚分别为 12000mm，600mm，10mm,此时板材重为 565kg,则一个夹钳装置所承受的板材最大重量为=56.5kg导轨质量为=3.8kg下面重点计算浮动夹钳支架重量。(1)先算钣金的重,钣金的面积为=0.0037则钣金重量查表得=0.29kg如下表 3-1 所示表 3-1 钣金重量计算（2）.计算浮动夹钳支架底板面积=50480=0.024则浮动夹钳支架底板重量查表得=2.167kg如下表 3-2 所示20表 3-2 浮动夹钳支架底板重量计算（3）.计算浮动夹钳支架中间纵向钢板面积=9583+5050=0.01则浮动夹钳支架中间纵向钢板重量查表得=1.57kg如下表 3-3 所示表 3-3 浮动夹钳支架中间纵向钢板重量计算（4）.计算浮动夹钳支架右边空心部分钢板面积=2+242=0.057则浮动夹钳支架右边空心部分钢板重量查表得21=1.79kg如下表 3-4 所示表 3-4 浮动夹钳支架右边空心部分钢板重量计算则浮动夹钳支架总重量=+=0.29kg+2.167kg+1.57kg+1.79kg=5.8kg所以支座承受的总重量为M=+=2kg+4kg+56.5kg+3.8kg+5.8kg=72.1kg即支座承受的重量为 G=721N，则支座反力近似为 F=240N，板材强度条件为则所以支座 1 号，2 号，3 号板满足强度条件2.校核支座上 4 号板材强度，如下图 3-23 所示221324图 3-23 板材编号根据经验，只需校核 3 号板材及其右边板材，此时可以将其看作悬臂梁结构，受力简图如下图 3-24 所示。图 3-24 悬臂梁受力简图由上面得，=19N,=20N, 板材的变形是由共同引起的，下面由叠加法求板的变形，在作用下，板材挠度查得由上图 3-24 可知，a=36.5mm,l=79mm,EI 为常数，弹性模量 E 取 200GPa,惯性矩23其中 h 为板厚，b 为板宽，即 h=12mm,b=158mm,即即m同理m故总挠度为m综上所述，支座满足强度条件。3.2 夹钳装置的装配3.2.1 装配的概念任何机器都是由若干个零件、组件和部件所组成的。按照规定的技术要求，将零件、组件和部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。把零件、组件装配成部件的过程称为部件装配，而将零件、组件和部件装配成最终产品的过程称为总装配。装配不仅对保证机器的质量十分重要，还是机器生产的最终检验环节。通过装配可以发现产品设计上的错误和零件制造工艺中存在的质量问题。因此，研究装配工艺，选择合适的装配方法，制定合理的装配工艺规程，不仅是保证机器装配质量的手段，也是提高生产效率与降低制造成本的有力措施。3.2.2 装配的精度装配精度是装配工艺的质量指标。正确地规定机器和部件的装配精度是产品设计的重要环节之一，它不仅关系到产品质量，也影响到产品制造的经济性。装配精度是制定装配工艺规程的主要依据，也是选择合理的装配方法和确定零24件加工精度的依据。装配精度的内容包括零部件间的配合精度和接触精度、位置尺寸精度和位置精度、相对运动精度等。1）部件间的配合精度和接触精度（1）零部件间的配合精度是指配合面间达到规定的间隙或过盈的要求。它关系到配合性质和配合质量。已由国家标准公差和配合来解决。例如，轴和孔的配合间隙或配合过盈的变化范围。（2）零部件间的接触精度是指配合表面、接触表面达到规定的接触面积与接触点分布的情况。它影响到接触刚度和配合质量。例如：导轨接触面间、锥体配合和齿轮啮合等处，均有接触精度要求。2）零部件间的位置尺寸精度和位置精度（1）零部件间的位置尺寸精度是指零部件间的距离精度，如轴向距离和轴线距离（中心）精度等。（2）零部件间的位置精度包括平行度、垂直度、圆轴度和各种跳动。3）零部件间的相对运动精度这是指有相对运动的零部件间在运动方向和运动位置上的精度。其中运动方向上的精度包括零部件间相对运动时的直线度、平行度和垂直度等；而运动位置上的精度即传动精度是指内联系传动链中，始末两端传动元件间相对运动精度。3.2.3 制定装配过程保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。合理地安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率。要尽量减少装配工作所占的成本。为了方便安装，在安装之前，不要将支座固定于平板上，先将气缸支架固定于支座上，如下图 3-25 所示。25图 3-25 支座与气缸支架的连接然后将气缸固定于气缸支架上，如下图 3-26 所示。图 3-26 气缸支架与气缸的连接再将浮动夹钳支架固定在导轨上，然后将滑块固定在支座上，最后将浮动夹钳支架与气缸固定在一起，同时将两块垫板照下图安装好，此过程如下图 3-27 主视图，3-28 俯视图所示。26图 3-27 主视图3-28 俯视图最后将液压缸照下图 3-29 安装好.图 3-29 主视图整个装配图如下图 3-30.3-31.3-32.3-33 所示。2764571036 192051B?50h91234589101234516789201231.定位销 2.螺栓 3.螺钉 4.缸盖 5.密封圈 6.缸筒 7.防尘圈8.活塞杆 9.夹头 10.圆柱销 11.弹簧 12.密封圈 13.螺钉 14.垫圈 15.垫板 16.螺钉 17.垫圈 18.螺母 19.螺栓 20.螺钉21.垫圈 22.导轨 23.锁紧气缸图 3-30 装配图241 3150A027.549.325102424.传感器 25.螺钉图 3-31 装配图285354208961H/h740A1:)267826.弹簧 27.螺钉 28.垫圈图 3-32 装配图67585.5701924068?20951630229.导线 30.螺钉图 3-33 装配图29第四章 全文总结本课题研究的内容是板材送进夹钳装置的结构设计，该装置具有结构可靠、传动平稳、节省材料、动作灵敏等优点，本论文简要介绍了板材送进夹钳装置国内外现状及其研究该装置的意义，较为详细地介绍了该装置的工作原理、技术特点即相关技术参数，最后通过理论分析重点设计了该装置各个部分的零件结构，主要工作及结论总结如下：1利用网络和英汉机械工程词汇翻阅了相关文献。2熟悉了板材送进夹钳装置的基本结构和工作原理，掌握了该装置设计的基本步骤。 3对板材送进夹钳装置中的主要零件进行了必要的计算和强度校核。4利用 cad 软件绘出了主要零件即板材夹钳装置装配总图。305通过查阅机械设计手册，确定了标准件的型号。参考文献1王隆太 先进制造技术. 机械工业出版社.2003.92黄长艺严普强 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社.1984.113李文双苏发 机械制造工程学. 黑龙江科学技术出版社.2004.6 4刘鸿文 材料力学.高等教育出版社.2003.3 5袁子荣 液气压传动与控制.重庆大学出版社.2001.12 6路甬祥 液压气动技术手册.机械工业出版社.2001.7 7孟少农 机械加工工艺手册.机械工业出版社.1987.10 8陈剑虹 焊接手册第 2 版第 2 卷.机械工业出版社.2001.4 9王光大 机械工程师手册.机械工业出版社.1987.12 3110朱新才.周秋沙 液压气动技术.重庆大学出版社.2003.2 11颜荣庆.李自光 现代工程机械液压与液压系统.人民交通出社. 2000.5 12徐文灿 电动缸与气缸J.液压与密封元件.2006 年第 2 期：19-23 13孙桓 机械原理.高等教育出版社.2006.514马兰 机械制图 .机械工业出版社.2006.515苟文选 材料力学（） .科学出版社.2010.16李波 AutoCAD2011 机械设计完全自学手册.机械工业出版社.2011.617袁子荣 液气压传动与控制.重庆大学出版社.2001.1218梁柄文 机械加工工艺与窍门.北京:机械工业出版社.2003.1019王启义 机械制造装备设计.北京:冶金工业出版社.2002.4.(160-202)20贾亚洲 金属切削机车概论.北京:机械工业出版社.1996.5(23-53)21梁炳文 机械加工工艺图集.北京:北京航空航天大学出版社.1991.1022濮良贵 纪名刚. 机械设计 （第七版）.北京: 高等教育出版社.2001.6致 谢当我写完这篇毕业论文的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学四年学习的默默支持；感谢我的母校西北工业大学明德学院给了我大学四年深造的机会，让我能继续学习；感谢老师和同学们四年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的四年充满了感动。这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助，尤其我的论文指导老师李郁老师，每次遇到难题，我最先做的就是向李老师寻求帮助，而李老师每次不管有32多忙，总会抽空来和我面谈，然后一起商量解决的办法。李老师平日里工作繁多，但我做毕业设计的每个阶段，从