资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共42页)
编号：77983709
类型：共享资源
大小：809.33KB
格式：ZIP
上传时间：2020-05-08
上传人：柒哥
认证信息
个人认证
杨**（实名认证）
湖南
IP属地：湖南
40
积分
- 关 键 词：
-
端子
自动
装配
设计
- 资源描述：
-
端子插排自动装配机设计,端子,自动,装配,设计
- 内容简介：
-
宁XX大学毕业设计(论文) 端子插排自动装配机设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文）端子插排自动装配机设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日摘 要综述了自动装配组合机床的发展历史、发展现状与发展趋势。端子插排自动装配机是在端子产品生产中的一道工序，目的是端子插排自动装配机设计时需考虑完成工序多样的特征，且要求每一个动作都能够智能机械化完成，因此我们的装置采用一个主机构加上三个副机构，这样不但能够完成所有的工序，而且具有环保，安全，高效等优点。关键词: 自动装配组合机床，发展历史，发展现状，发展趋势IAbstractTrend of the development of history, current situation and development of automatic assembly machine are reviewed in this paper. Terminal socket automatic assembly machine is a procedure in the terminal products in the production, the purpose of taking the complete feature process various need machine design of automatic assembly terminal strip, and every action to intelligent mechanical completion, so our device adopts a main body with three pairs, such not only can complete all processes, but also has the environmental protection, safety, high efficiency.Key Words: automatic assembly machine, development history, development status, development trend目 录摘 要IAbstractI第1章 绪论- 2 -1.1自动装配组合机床总体设计- 2 -1.1.1 自动装配组合机床的概述- 2 -1.1.2 自动装配组合机床的技术发展趋势- 4 -1.2自动装配组合机床发展历史- 6 -1.3自动装配组合机床的发展现状和发展趋势- 6 -1.4 本章总结- 7 -第2章 端子插排自动装配机整体设计- 8 -2.1端子插排自动装配机简介- 8 -2.2设计目的- 8 -2.3 原理分析- 8 -第3章 动力元件的计算- 10 -3.1 电动机的选型- 10 -3.2 减速机构输入齿轮副计算- 12 -3.3 减速机构输出齿轮副计算- 14 -3.4 轴的设计计算- 16 -3.5 轴承的计算选型- 23 -第4章 端子插排自动装配机气缸设计- 26 -4.1垫片排料槽汽缸的计算- 26 -4.1.1气缸选型- 26 -4.1.2气缸的校核- 26 -4.2塑料件梭槽仓气缸的计算- 27 -4.2.1气缸的选型- 27 -4.2.2气缸的校核- 27 -4.2.3 其余气缸的选型- 27 -4.3 气缸的选择- 28 -4.3.1 垫片排料槽汽缸的选择- 28 -4.3.2 塑料件梭槽仓气缸的选择- 28 -4.3.3 下压机构气缸的选择- 28 -第5章 机架的设计- 30 -5.1 机架的基本尺寸的确定- 30 -5.2 架子材料的选择确定- 30 -5.3 主要梁的强度校核- 31 -结论- 33 -参考文献- 34 -致 谢- 35 -III第1章 绪论毕业设计是完成工程师基本训练的重要环节，亦是工科学生在校学习的最后一个重要的环节，其目的在于培养学生综合运用所学的专业知识和理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立良好的设计思想和工作作风。就个人而言，毕业设计不仅是对我们所学知识的一次总结，而且是我们走向工作岗位之前一次重要预习。这就好比军队在训练过后进行的军事演习一样，来检验我们的知识掌握程度，提出问题，分析问题，解决问题的能力，是否具有正确的设计思想和良好工作作风及工作协作，团结精神，能否借鉴前人的经验及文献资料的查阅，自学能力等等，这也是我们大学生综合素质的具体体现和检阅。随着中国日趋的发展，中国机械行业面临着日益严峻的挑战。面对遭受国内外科技重围的境地。中国机械重振雄风，让我们的机械产品走向世界毫无疑问，这个重担即将由我们这些机械专业毕业生来挑。自动装配组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。本设计说明书以大量图例来说明设计的思路。设计中得到颜竟成教授的悉心指导，在此向他表示诚挚的感谢。由于编者的水平和经验有限，加之设计时间较短、资料收集较困难，说明书中难免有缺点和错误，在此恳请读者谅解，并衷心希望广大读者提出批评意见，使本设计说明书能有所改进。自动装配组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的专用机床。它适宜于在大批、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。这种机床既有专用机床的结构简单、生产率和自动程度较高的特点，又具有一定的重新调整能力，以适应工件变化的需要。1自动装配组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如；汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。1.1自动装配组合机床总体设计1.1.1 自动装配组合机床的概述自动装配组合机床（transfer and unit machine）是以系列化和标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件对一种或多种工件按预先确定的工序进行切削加工的机床。兼有万能机床和专用机床的优点。通用零部件通常占整个机床零部件的7090，只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在自动装配组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件，提高生产效率和降低成本。将多台自动装配组合机床联在一起，就成为自动生产线。自动装配组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在一起，以便集中在自动装配组合机床上进行加工。自动装配组合机床一般可完成的工艺范围有：铣平面、刮平面、车端面、车锥面、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、倒角、切槽、以及加工螺纹、滚压、拉削、磨削、抛光工序。自动装配组合机床一般采用多轴、多刀、多序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，自动装配组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。自动装配组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的自动装配组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。自动装配组合机床的通用部件按功能分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件5类。动力部件为机床提供主运动和进给运动，主要有动力箱（将电动机的旋转运动传递给主轴箱）、切削头（装在各个主轴上，用于各单一工序的加工）、动力滑台（用于安装动力箱或切削头，以实现进给运动）；支承部件用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等；输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等；控制部件用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等；辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。根据配置型式，自动装配组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位自动装配组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面4种，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；多工位自动装配组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式4种，能对加工部位进行多次加工。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。1.1.2 自动装配组合机床的技术发展趋势最早的自动装配组合机床于1911年在美国制成，用于加工汽车零件。1953年，美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了自动装配组合机床通用部件标准化的原则。1973年，国际标准化组织（ISO）公布了第一批自动装配组合机床通用部件标准。1975年，中国第一机械工业部颁布了中国的第一批自动装配组合机床通用部件标准。自动装配组合机床现代发展的方向主要有以下几个特点：a、自动装配组合机床品种的发展重点。在自动装配组合机床这类专用机床中，回转式多工位自动装配组合机床和自动线占有很重要的地位。因为这两类机床可以把工件的许多加工工序分配到多个加工工位上，并同时能从多个方向对工件的几个面进行加工，此外，还可以通过转位夹具(在回转工作台机床上)或通过转位、翻转装置(在自动线上)实现工件的五面加工或全部加工，因而具有很高的自动化程度和生产效率，被汽车、摩托车和压缩机等工业部门所采用。b、自动线节拍时间进一步缩短。目前，以大批量生产为特征的轿车和轻型载货车，其发动机的年产量通常为60万台左右，实现这样大的批量生产，回转式多工位自动装配组合机床和自动线在三班运行的情况下，其节拍时间一般为2030秒，当零件生产批量更大时，机床的节拍时间还要更短些。自动线的短节拍，主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具，以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。为缩短这部分空行程时间，普遍采用提高工件(工件直接输送)或随行夹具的输送速度和加工模块的快速移动速度。目前，随行夹具的输送速度可达60m/min或更高些，加工模块快速移动速度达40m/min。c、自动装配组合机床柔性化进展迅速。十多年来，作为自动装配组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使自动装配组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。为适应多品种生产，传统以加工单一品种的刚性自动装配组合机床和自动线必须提高其柔性。自动装配组合机床的柔性化主要是通过采用数控技术来实现的。开发柔性自动装配组合机床和柔性自动线的重要前提是开发数控加工模块，而有着较长发展历史的加工中心技术为开发数控加工模块提供了成熟的经验。由数控加工模块组成的柔性自动装配组合机床和柔性自动线，可通过应用和改变数控程序来实现自动换刀、自动更换多轴箱和改变加工行程、工作循环、切削参数以及加工位置等，以适应变型品种的加工。自动装配组合机床自动线柔性化的迅速发展和节拍时间的日益缩短，充分显示了CNC技术和刀具技术给自动装配组合机床自动线带来的巨大技术进步，使柔性自动线在多品种、大批量生产中成为重要的技术装备。但在这里必须指出，在自动装配组合机床和自动线实现柔性化发展的同时，加工中心高速化发展异常迅速。加工中心与自动装配组合机床的竞争日趋激烈。d、加工精度日益提高。特别自80年代中期以来，汽车制造业为增强其汽车的竞争力，不断地加严其发动机的关键件的制造公差，并通过计算机辅助测量和分析方法，以及通过设备能力检验来提高其产品的质量。这无疑是对自动装配组合机床和自动线提出了更高的要求。自动装配组合机床制造厂为了满足用户对工件加工精度的高要求，除了进一步提高主轴部件、镗杆、夹具(包括镗模)的精度，采用新的专用刀具，优化切削工艺过程，采用刀具尺寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等一系列措施外，目前，空心工具锥柄(HSK)和过程统计质量控制(SPC)的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。e、综合自动化程度日益提高。近十年来，为进一步提高工件的加工精度和减少工件在生产过程中的中间储存、搬运以及缩短生产流程时间，将工件加工流程中的一些非切削加工工序(如工序间的清洗、测量、装配和试漏等)集成到自动线或自动线组成的生产系统中，以实现工件加工、表面处理、测量和装配等工序的综合自动化。f、其它技术的应用动向。在工业发达国家的自动装配组合机床行业中，下列技术得到了较为广泛的应用。自动装配组合机床设计普及CAD技术在国外许多公司中，自动装配组合机床设计已普遍采用CAD工作站，在设计室几乎很难见到传统的绘图板。CAD除应用于绘图工作外，并在构件的刚度分析(有限元方法)、自动装配组合机床及自动线设计方案比较和选择，以及方案报价等方面均已得到广泛应用，从而显著地提高了设计质量和缩短了设计周期。加之国外许多公司在自动装配组合机床和自动线组成模块方面的系列化和通用化程度很高(一般达90%以上)，使自动装配组合机床和自动线的交货期进一步缩短。1.2自动装配组合机床发展历史1908年，美国福持汽车公司率先制造出第一台自动装配组合机床，用于汽车零件的加工。1928年，前苏联开始生产自动装配组合机床。我国的自动装配组合机床制造技术是从“一五”计划期间，“汽”、洛拖引进自动装配组合机床开始的。1956年3月，当时的第一机械工业部第二机器管理局批准成立了第一专业设计处(即现大连自动装配组合机床研究所的前身)，全面引进了前苏联的自动装配组合机床通用部件和设计指导资料，开始了我国自动装配组合机床的创业阶段。并于同年在大连机床厂制造出我国的第一台自动装配组合机床、1961年，又制造出我国第一条自动装配组合机床自动线。自动装配组合机床设计制造从“一所一厂”起步已发展到如今个独立的配套齐全的行业。我国自动装配组合机床制造技术的发展大体经历以下四个阶段1 引进消化，开创我国自动装配组合机床技术标准体系2 普及自动装配组合机床技术，发展形成行业3 组织科技攻关，努力担高自动装配组合机床技术水平4 柔性制造技术的发展，推动了自动装配组合机床传统制造技术的转变1.3自动装配组合机床的发展现状和发展趋势近十多年来，组 机床及其自动线在高效、高生产率， 柔性化以及采用并行(同步)工程制订更为合理、更为节省的方案方面取得了不小的进展。尤其是汽车工业， 为了提高汽车的性能，对零件的加工精度提出了一些新的要求， 因此对机床性能的要求也更高了。近年来随着数控技术、电子技术、计算机技术等的发展，自动装配组合机床的机械结构和控制系统也发生了巨大变化。5自动装配组合机床有了以下的发展：1、数控化。数控自动装配组合机床的出现，不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的自动装配组合机床的控制系统，而目也使自动装配组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。2、模块化。数控加1二模块化极大地丰富了自动装配组合机床的通用件，它必将引起自动装配组合机床通用件发生根本性变化。3、高速化。由于高速加工可大大降低零件表面粗糙度及切削力，大大减小切削温度，提高生产效率，故机床的高速化研究方兴未艾，特别是数控机床的主运动和进给运动速度已达到了惊人高速。如美国生产的加工中心，主轴转速可达15 00060 000rmin，工作台快进速度高达90120mmin 。顺应机床高速化的潮流，自动装配组合机床的速度也越来越高。例如德国大众汽车厂在加工铝金缸盖燃烧室侧面时，采用PCD铣刀，铣削速度高达3 075mmin，进给速度达3 600mmmin，而采用安装有CBN刀片的新颖镗刀加工灰铸铁时， 切削速度达800mmin，进给速度达I 500 mmmin。64、精密化。由于机床实现了数控化，因而机床的加工精度越来越高，使一些过去看来难以达到的加工精度今天也已经实现了。5、全防护化。全封闭是现在机床的一大特点，不论是单机还是机床生产线，均采用全封闭的外罩， 电器、液压全部采用空中走线。全封闭防护，不但使机床及其生产线外形美观，而且也提高了安全性、可靠性和维修的便利性。1.4 本章总结自动装配组合机床装备的发展思路必须是以提高自动装配组合机床加工精度、自动装配组合机床柔性、自动装配组合机床工作可靠性和自动装配组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面，加强数控技术的应用，提高自动装配组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。第2章 端子插排自动装配机整体设计2.1端子插排自动装配机简介端子插排自动装配机是在端子产品生产中的一道工序，目的是端子插排自动装配机设计时需考虑完成工序多样的特征，且要求每一个动作都能够智能机械化完成，因此我们的装置采用一个主机构加上三个副机构，这样不但能够完成所有的工序，而且具有环保，安全，高效等优点。2.2设计目的在本次设计中，主要解决的是端子插排环节之后，通过步进机构将端子插排固定于此机构上，并且在此依次完成工序。用机器代替传统的手工作坊，不但提高了生产效率，而且降低了生产的危险性。 2.3 原理分析第3章 动力元件的计算3.1 电动机的选型电机采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式，使机械自动化程度和生产效率大为提高设备小型化、增加舒适性，目前正取代传统的机械调速和直流调速方案。变频调速电机的选型 变频调速电机一般均选择4级电机，基频工作点设计在50Hz，率0-50Hz（转速0-1480r/min）范围内电机作恒转矩运行，频率50-100Hz（转速1480-2800r/min）范围内电机作恒功率运行，整个调速范围为(0-2800r/min），基本满足一般驱动设备的要求，其工作特性与直流调速电机相同，调速平滑稳定。如果在恒转矩调速范围内要提高输出转矩，也可以选择6级或8级电机，但电机的体积相对要大一点。 由于变频调速电机的电磁设计运用了灵活的CAD 设计软件，电机的基频设计点可以随时进行调整，我们可以在计算机上精确的模拟电机在各基频点上的工作特性，由此也就扩大了电机的恒转矩调速范围，根据电机的实际使用工况，我们可以在同一个机座号内把电机的功率做的更大，也可以在使用同一台变频器的基础上将电机的输出转矩提的更高，以满足在各种工况条件下将电机的设计制造在最佳状态。变频调速电机可以另外选配附加的转速编码器，可实现高精度转速、位置控制、快速动态特性响应的优点。也可配以电机专用的直流（或交流）制动器以实现电机快速、有效、安全、可靠的制动性能。由于变频调速电机的基频可调性设计，我们也可以制造出各种高速电机，在高速运行时保持恒转矩的特性，在一定程度上替代了原来的中频电机，而且价格低廉。变频调速电机为三相交流同步或异步电动机，根据变频器的输出电源有三相380V或三相220V，所以电机电源也有三相380V或三相220V的不同区别，一般4KW以下的变频器才有三相220V可，由于变频电机是以电机的基频点（或拐点）来划分不同的恒功率调速区和恒转矩调速区的，所以变频器基频点和变频电机基频点的设置都非常重要。根据市场情况在这选择一种TYP变频调速永磁同步电机。TYP 变频调速永磁同步电机具有的三大优点：1、高效节能与异步变频调速电机相比，高效节能。同规格相比，该系列电机效率比异步变频电机效率高310个百分点。以1.5kW为利，两者效率差近7个百分点；2、可精确调速与异步变频系统相比，无需编码器即可进行准确的速度控制；3、高功率因数既可减少无功能量的消耗，又能降低变压器的容量图2.4 变频调速电机内部结构图图2.5 变频调速电机结构图参考同类型规格和要求，以及根据实际估算电机功率需要再2KW以内。在这选择一种型号为90A功率为1.1KW，单相220V的变频调速电机，制动转矩为16N*M。3.2 减速机构输入齿轮副计算 齿数取Z1=20 齿轮为Z4=80 模数为2解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数1）属于一般机械，且转速不高，故选择8级精度。2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表11-1，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度217255HBS，HLim1=595MPa，FE1=460MPa；大齿轮选用45钢正火处理，齿面硬度162217HBS，HLim2=390MPa，FE2=320MPa。3）选小齿轮齿数z1=24，则z2=iz1=3.5724=85.68，取z2=86。故实际传动比i=z2/z1=86/24=3.58，与要求的传动比3.57的误差小于3%。齿数比u=i=3.58。对于齿面硬度小于350 HBS的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。2. 按齿面接触强度设计设计公式11-31）查表11-3，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。2）小齿轮传递的转矩3）查表11-6，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数d=1。4）查表11-4，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数ZE=189.8 MPa1/2。5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数ZH=2.5。6）计算许用接触应力应力循环次数小齿轮N1=60n1jLh=603501(2830010)=10.08108大齿轮N2= N1/i=10.08108/3.58=2.82108据齿轮材料、热处理以及N1、N2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数ZN1=1，ZN2=1。查表11-5，取安全系数SH=1.1。计算许用接触应力取小值H2代入计算。7）计算 8）计算主要尺寸3. 验算轮齿弯曲强度按公式11-5校核 1）由z1=24，z2=86查图11-8，得齿型系数YFa1=2.77，YFa2=2.23。2）由z1=24，z2=86查图11-9，得应力集中系数YSa1=1.58，YSa2=1.773）计算许用弯曲应力据齿轮材料、热处理以及N1、N2，查弯曲疲劳寿命系数图表，得弯曲疲劳寿命系数YN1=1，YN2=1。查表11-5，取安全系数SF=1.25。计算许用弯曲应力4）校核计算弯曲强度足够。3.3 减速机构输出齿轮副计算 齿数取Z1=20 齿轮为Z4=80 模数为2解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数1）属于一般机械，且转速不高，故选择8级精度。2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表11-1，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度217255HBS，HLim1=595MPa，FE1=460MPa；大齿轮选用45钢正火处理，齿面硬度162217HBS，HLim2=390MPa，FE2=320MPa。3）选小齿轮齿数z1=24，则z2=iz1=3.5724=85.68，取z2=86。故实际传动比i=z2/z1=86/24=3.58，与要求的传动比3.57的误差小于3%。齿数比u=i=3.58。对于齿面硬度小于350 HBS的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。2. 按齿面接触强度设计设计公式11-31）查表11-3，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。2）小齿轮传递的转矩3）查表11-6，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数d=1。4）查表11-4，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数ZE=189.8 MPa1/2。5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数ZH=2.5。6）计算许用接触应力应力循环次数小齿轮N1=60n1jLh=603501(2830010)=10.08108大齿轮N2= N1/i=10.08108/3.58=2.82108据齿轮材料、热处理以及N1、N2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数ZN1=1，ZN2=1。查表11-5，取安全系数SH=1.1。计算许用接触应力取小值H2代入计算。7）计算 8）计算主要尺寸3. 验算轮齿弯曲强度按公式11-5校核 1）由z1=24，z2=86查图11-8，得齿型系数YFa1=2.77，YFa2=2.23。2）由z1=24，z2=86查图11-9，得应力集中系数YSa1=1.58，YSa2=1.773）计算许用弯曲应力据齿轮材料、热处理以及N1、N2，查弯曲疲劳寿命系数图表，得弯曲疲劳寿命系数YN1=1，YN2=1。查表11-5，取安全系数SF=1.25。计算许用弯曲应力4）校核计算弯曲强度足够。3.4 轴的设计计算1. 作用在齿轮上的力齿轮节圆直径圆周力N径向力2. 初定轴的最小直径（ 机械设计P370式（15-2） ）轴材料选45钢，调质处理查表确定 （ 机械设计P370表15-3 ）则 单键槽轴径应增大即增大至 所以3. 选择低速轴的联轴器计算联轴器的转矩 查表得工作情况系数（ 机械设计P351表14-1）选择弹性柱销联轴器，按，,查表GB/T5014-1985（机械设计课程设计指导手册P133表15-5）选用HL4型弹性联轴器，。半联轴器长度 与轴配合毂孔长度 半联轴器孔径 4. 轴的结构设计（1） 设计I段轴的结构I段轴直径应与联轴器孔径相同，所以I段轴直径选取因为联轴器左端由轴端挡圈固定，为保证挡圈只压在半联轴器上而不压在轴上，所以使I段轴长度略小于联轴器与轴配合毂孔长度，则选（2） 设计II段轴的结构因为小链轮右端通过轴肩固定，而轴肩的高度应满足（机械设计课程设计手册 P17 表1-31）所以，则,所以II轴直径应选（3） 初选滚动轴承因为齿轮无轴向力，所以轴承不受轴向力，可选深沟球轴承。查表得（ 机械设计P321表13-6）取代入式子（ 机械设计P320式（13-9a） ）得当量动载荷基本额定动载荷（ 机械设计P319式（13-6）查书得球轴承（ 机械设计P319），查表得（ 机械设计P318表13-3）则参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取61911查手册知轴承可选 （4） 轴承的校核因为轴承不受轴向力，所以仍成立，则验算61911轴承的寿命所以61911轴承满足要求61911轴承尺寸查表知该轴承应选择脂润滑。（5） II段轴的长度为便于轴承盖的拆卸及对轴承加润滑脂的要求，取端盖的外断面与联轴器右端面距离为30mm轴承盖宽度为20mm所以考虑箱体的铸造误差，使轴承与箱体内表面距离为8mm箱体内表面与齿轮间距为16mm,为使套筒端面可靠的压紧轴承，使IV轴略短于齿轮4mm所以箱体壁厚为29mm (8+13+8)（6） IV轴尺寸IV轴长度短于齿轮齿宽4mm，则取齿轮安装直径为（7） V段轴尺寸因为齿轮右端通过轴肩固定轴肩的高度应满足（机械设计课程设计手册 P17 表1-31）所以，则取则轴环长度，取（8） VII段轴尺寸轴承固定在VII轴上所以取 （9） VI段轴的尺寸箱体内表面与齿轮间距为16mm,考虑箱体的铸造误差，使轴承与箱体内表面距离为8mm所以因为右边轴承的左端通过轴肩固定，轴肩的高度应满足 所以，轴肩应小于轴承内圈外径，则取则5. 轴上零件的轴向定位齿轮、联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接。查表6-1得两键尺寸如下 联轴器选用键型号为选用配合为齿轮选用键型号为选用配合为滚动轴承与轴的轴向定位由过渡配合保证，故选轴的直径尺寸公差为6. 确定轴上圆角与倒角尺寸参考机械设计课程设计手册 P16 表1-27取轴两端倒角为C2圆角均为R21. 轴的校核1. 求轴上的载荷根据轴的结构图做出计算简图如下图，各部分长度如图所示由上面计算知圆周力，径向力，齿轮节圆直径轴BD端扭矩为支座反力，C节面处所以C节面为弯矩最大截面2. 弯矩合成强度校核 通常只校核轴上受最大弯矩和最大扭矩的截面强度，即C截面强度。 考虑启动，停机影响，单向循环，扭矩为脉动循环变应力，根据机械设计P373式（15-5）取，45钢调质处理，由表查得（ 机械设计 P362表15-1），所以轴弯矩合成强度满足要求3. 疲劳强度安全系数校核1、 判断危险截面 截面a b 只受扭矩作用，e f 面只受弯矩作用，所以均不是最大危险截面，而e 截面比c截面直径大，所以最大危险截面只可能在c 截面或齿轮中间对称面 g ，虽然g 面所受的弯矩最大，但应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端）且该处轴直径较大，故最大危险截面为 c 截面。所以只需校核 c 截面两侧即可。2)截面左侧截面校核抗弯截面系数 抗扭截面系数 截面左侧弯矩 截面左侧弯曲应力 截面左侧扭转切应力 平均应力 ，应力幅 查材料的力学性能 45钢调质查表（ 机械设计P362表15-1 ） ，轴肩理论应力集中系数 ，查表（ 机械设计P40附表3-2 ）并经插值计算 材料的敏感系数 由，查图（ 机械设计P41附图3-1 ）并经插值得，有效应力集中系数 尺寸及截面形状系数 查图（ 机械设计P42附图3-2 ）得扭转剪切尺寸系数 查图（ 机械设计P43附图3-3 ）得表面质量系数 轴按磨削加工，由查图（ 机械设计P44附图3-4 ）得表面强化系数 轴未经表面强化处理 疲劳强度综合影响系数 等效系数 45钢： 取 取仅有弯曲正应力时计算安全系数 仅有扭转切应力时计算安全系数 弯扭联合作用下的计算安全系数 设计安全系数 材料均匀，载荷与应力计算精确时：取疲劳强度安全系数校核 所以左侧疲劳强度合格3） 截面右侧疲劳强度校核抗弯截面系数 抗扭截面系数 截面左侧弯矩 截面左侧弯曲应力 截面左侧扭转切应力 平均应力 ，应力幅 查材料的力学性能 45钢调质查表（ 机械设计P362表15-1 ） ，过盈配合处的 查表（ 机械设计P43附表3-8 ）并经插值得， 并取表面质量系数 轴按磨削加工，由查图（ 机械设计P44附图3-4 ）得表面强化系数 轴未经表面强化处理 疲劳强度综合影响系数 等效系数 45钢： 取 取仅有弯曲正应力时计算安全系数 仅有扭转切应力时计算安全系数 弯扭联合作用下的计算安全系数 疲劳强度安全系数校核 右侧疲劳强度合格4. 故轴在c 截面两侧均满足强度要求，即整根轴均满足强度要求。3.5 轴承的计算选型以一对齿轮的计算为例根据根据条件，轴承预计寿命1、计算输入轴承 （1）已知n=200r/min两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N初先两轴承为角接触球轴承7206AC型根据课本得轴承内部轴向力FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N (2) FS1+Fa=FS2 Fa=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)求系数x、yFA1/FR1=315.1N/500.2N=0.63FA2/FR2=315.1N/500.2N=0.63根据课本得e=0.68FA1/FR1e x1=1 FA2/FR258400h预期寿命足够2、计算输出轴承 (1)已知n=114r/min Fa=0 FR=FAZ=903.35N试选7207AC型角接触球轴承根据课本得FS=0.063FR,则FS1=FS2=0.63FR=0.63903.35=569.1N (2)计算轴向载荷FA1、FA2FS1+Fa=FS2 Fa=0任意用一端为压紧端，1为压紧端，2为放松端两轴承轴向载荷：FA1=FA2=FS1=569.1N (3)求系数x、yFA1/FR1=569.1/903.35=0.63FA2/FR2=569.1/930.35=0.63根据课本得：e=0.68FA1/FR1e x1=1 y1=0FA2/FR258400h此轴承合格第4章 端子插排自动装配机气缸设计4.1垫片排料槽汽缸的计算通过实验，样品的穿透负载在100N以内。设计时确定负载大小为100N。考虑到气缸未加载时实际所能输出的力，受气缸活塞和缸筒之间的摩擦、活塞杆与前气缸之间的摩擦力的影响。在研究气缸的性能和确定气缸的缸径时，常用到负载率：由液压与气压传动技术表4.1：表4.1 气缸的运动状态与负载率阻性负载（静负载）惯性负载的运动速度v运动的速度v=50mm/s，取=0.60，所以实际的气缸缸负载的大小为：F=F0/=163N4.1.1气缸选型 首先，根据设计要求，确定气缸的行程为300mm。设定其负荷率为0.7，使用压力0.5MPa，与气压缸出力163N，查表3.2可知气压刚内径为25mm，选型为CM2L25300。4.1.2气缸的校核输出力的大小为经验算该型可以达到使用要求。4.2塑料件梭槽仓气缸的计算4.2.1气缸的选型估算压紧力的计算（50N），其中上压板的重量为20N。当气缸下压时，气缸只需提供30N的压力。所以实际气缸负载的大小为30/0.6=50N。根据设计要求，确定气缸的行程为100mm。设定其负荷率为0.7，使用压力0.5MPa，与气压缸出力163N，查下表可知气压刚内径为16mm，选型为CM2L16100。4.2.2气缸的校核输出力的大小为：回收的时候经验算，可以达到使用要求。4.2.3 其余气缸的选型 由于其余气缸所需动力较小，所以选择缸径为30mm的气缸，长度按需要进行选择。其中扇形排布机构推进气缸选择长度为100mm的气缸，推进气缸选择长度为100mm的气缸。以下是花炮筒扇形排布穿引机的气缸运动时序表（一个循环内）：表4.1 整体机构气缸运动时序表气缸名称速度T（伸出）/sT（收回）/s气缸（气缸1）2421-21.524.5-25气缸（气缸2）2521-2323-25引气缸（气缸3）4023-2425-26气缸（气缸4）4024-2526-27气缸（气缸5）2.525-2723-254.3 气缸的选择4.3.1 垫片排料槽汽缸的选择1、类型的选择。从本次设计使用要求来看，要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声，应选轻型缸。因此，选择SMC系列标准气缸。2、安装形式。由本次设计安装位置要求，采用固定式气缸。3、气缸缸径的选择。根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力，一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力。本次设计气缸需80N的力，因此选择缸径30的气缸。4、活塞行程的选择。由本次设计工作行程，选取长度50mm的气缸。综上，选用CM2L3050型气缸。4.3.2 塑料件梭槽仓气缸的选择1、类型的选择。从本次设计使用要求来看，要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声，应选轻型缸。因此，选择SMC系列标准气缸。2、安装形式。由本次设计安装位置要求，采用固定式气缸。3、气缸缸径的选择。根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力，一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力。本次设计气缸需100N的力，因此选择缸径25的气缸。4、活塞行程的选择。由本次设计工作行程，选取长度300mm的气缸。综上，选用CM2L25300型气缸。4.3.3 下压机构气缸的选择1、类型的选择。从本次设计使用要求来看，要求气缸到达行程终端无冲击现象和撞击噪声，应选轻型缸。因此，选择SMC系列标准气缸。2、安装形式。由本次设计安装位置要求，采用固定式气缸。3、气缸缸径的选择。根据负载力的大小来确定气缸输出的推力和拉力，一般均按外载荷理论平衡条件所需气缸作用力。本次设计气缸需50N的力，因此选择缸径16的气缸。4、活塞行程的选择。由本次设计工作行程，选取长度100mm的气缸。综上，选用CM2L16100型气缸。 图3.1为SMC公司生产的CM系列标准气缸实物图： 图3.1 CM型标准气缸实物图 综上所述，端子插排自动装配机选择的气缸类型分别为（表2.9）：气缸名称气缸1气缸2 气缸3品牌及类型CM2L25300CM2L3050CM2L16100缸径mm2530 16活塞杆外径mm1215 10行程mm30050 100受压面积mm2(押侧/拉侧)235/317325/220245/170理论输出力N(押侧/拉侧)160/98.5225/238205/180表2.9 各机构气缸的规格第5章 机架的设计5.1 机架的基本尺寸的确定机架是支撑及其所有附件的可移动机构。要保证拆装方便、安全；重量要轻，便于移动；架子要有足够的空间安装。而且每个总成之间要考虑它们之间的协调关系。考虑到这些方面的因素后要确定的一些尺寸根据这些数据，大概确定架子的长高。这样架子的地面的结构就确定了。支撑的部件是支撑板，支撑板固定在支承轴上，支承轴安装在机架上。为了使机架能够方便移动，须在架子上装轮子，因此在架子的4个侧面通过螺栓各连接两个轮子，使得架子和轮子连接牢固。靠近转盘这端安装有锁止装置，使得架子在任何位置都能停止固定。5.2 架子材料的选择确定架子的结构确定后，就需要准备材料，买材料时要考虑钢材的性能，同时也要考虑成本，再者还要考虑到其美观，通过到市场调查分析后，台架选用6060的方钢和5050的角钢组合制作。其规格如表一所示。受力比较小的底架就用50的角钢制作，其他的受力大的转架就用60的方钢制作。在转架与支撑板的固定处需要用轴连接。表一 钢材的尺寸规格60605050横截面图长度500567材料Q235Q2355.3 主要梁的强度校核的质量为25（250N），考虑到一些外在压力，按照重量为600N进行校核。支承轴160，查机械工程材料 P105页表5-2得，Q235钢材的屈服强度 b =375460MPa，取 b=375 MP a解：和轴一样建立如图所示的坐标系。以轴心为x轴，垂直上平面的直线为y轴，一端点为圆点建立如图6.1所示的平面直角坐标系。因为：FRD =600N ，把RDE从D点移到E后的受力情况如图6.1所示。图6.1得到一个F和一个力矩M=FabLbe=6000.300NM=180 Nm计算轴的集惯性矩Ip和抗弯截面系数Wz，因为材料和轴的是一样的，所以 b=375 MP a , Ip=y2dA =10.16cm4; W= Ip/y max=6773.688410-6m3 所以 max= M max / W=180/（6773.6910-6）P a=0.26MP a也设安全系数：K=5故：K max=50.26MP a=1.5 MP a b=375 MP a因此：也可以做出结论转架在安全系数为5的情况下也是安全的。所以可以进行制作。解：以轴心为x轴，垂直上平面的直线为y轴，一端点为圆点建立如图2.2.1所示的平面直角坐标系。轴的受力分析。轴的轴心受力简图如图2.2.1-b所示。通过受力图可以明显看出轴的最大弯矩是在BE点之间。把F从C点移到B 后的受力情况如图2.2.1- b 所示。得到一个F和一个力矩M=FLbe=6000.3NM=180 Nm因为：Fba+Fde=2F=1200N由于轴的受力完全对称，故Fba=Fde=F=600NB点和F点的弯矩为：MB=WF=FbaLde+M=6000.01+180 Nm=601.8Nm 受力情况如图2.2.1所示. 计算轴的极惯性矩Ip 和抗弯截面系数Wz因为材料和轴的是一样的，所以 b=375 MP a , Ip=y2dA =10.16cm4; W= Ip/y max=6773.688410-6m3 所以 max= M max / W=305/（6773.6910-6）P a=0.45MP a也设安全系数：K=5故：K max=50.45 MP a=2.25 MP a b=375 MP a因此：也可以做出结论转架在安全系数为5的情况下也是安全的。所以可以进行制作。结论1，完成了端子插排自动装配机设计，以及端子插排自动装配机整体机构设计，部分主要部件进行了SW建模。2，本设计依据端子插排自动装配机原理，达到了端子插排自动装配机的目的，实现了端子插排的自动化加工生产，基本达到课题任务要求。3，本设计采用了端子插排自动装配机结构。其中花炮筒夹结构和下压支座结构，可为其它类似的端子插排加工生产机械的设计提供借鉴和参考。4，本次设计对气缸的选型，以及齿轮的设计以及作了说明式计算，计算表明所设计结构强度等符合设计要求。参考文献1黄奇葵、钟华珍、张福润.机械制造基础2李庆余、张佳.机械制造装备设计.机械工业出版3佟璞玮. 中国组合机床市场.1999中国机电产品市场展望.4裘愉. 从几个侧面看组合机床的发展动向. 组合机床与自动化加工技术 1994年第11期.5李明、王合增、张应午 . 组合机床的发展趋势及企业的对策 机械产品
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号