机械原理课程设计

机械原理课程设计自动制钉机高宏舒栋郑友俊工作原理及工艺动作过程制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的校直钢丝。并按节拍要求间歇地传送到装家工位冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝冷挤钉帽剪断钢丝 原始数据要求铁钉直径1.6-3.4mm。铁钉长度25~80mm。生产率360枚/min最大冷镦力3000N,最大剪断力2500N。冷镦滑块质量8kg，其他构件质量和转动惯量不计。要求结构紧凑‘传动性能优良，噪声尽量减小。机构运动循环图

根据要求我们的生产效率为360枚/min，我们的生产周期为1/6秒，运动循环图如下：机构运动总图

动画模拟机构运动分析比较与选择送丝与校直方案1：用不完全齿轮来实现间歇输送钢丝方案2：用槽轮来实现间歇输送钢丝分析比较：考虑到不完全齿轮不方便制造，造价贵，所以我们选用了槽轮机构来实现间歇输送钢丝。

为了使机构尽量紧凑与简单，我们把送丝与校直放到一起完成。用槽轮间歇的带动摩擦轮运动，从而达到间歇性的输送钢丝。并且在摩擦轮输送时再用几个佳紧的轮子达到校直作用。这样就不需要校直用的轮子每个都主动转，只要摩擦轮就能通过钢丝带动其它轮子的转动。２．夹紧机构

在冷镦钉帽，冷挤钉尖，剪断钢丝之前必须要先把钢丝夹紧了才能完成下面的一系列动作。我们采用的是用凸轮的远休时来实现夹紧动作。要保证在钢丝输送时松开，其它时间夹紧就行了。３．冷镦机构

方案1：用四杆机构来完成冷镦动作

方案2：用增力四杆机构来完成冷镦动作

`方案一方案二分析比较：

四杆机构比起六杆机构比较简单，方便安装，但考虑到四杆机构冲力不大，为避免出现镦不到位的情况，我们选用增力六杆机构来完成冷镦的动作。冷镦钉帽是把钢丝夹紧好时，在尾端留一小段出来镦钉帽。我们采用的是6杆增力机构来镦钉帽，要保证是在夹紧后滑块才到达最远的位置冷镦。而且冷镦块不能超过夹紧块的位置，不然就无法实现循环。４．冷挤和剪断机构

方案1：双向动来实现冷挤和剪断动作

方案2：一边固定一边动来实现冷挤和剪断动作

分析比较：双向动需要2个主动件，浪费很多材料而且不方便安装。单向动和双向动效果一样，但机构相对比较简单，方便安装。节约了材料和能源等。所以选用单向动来实现冷挤和剪断动作。冷镦和冷挤差不多是同时进行的，在此后便要进行剪断。冷挤和剪断我们都是采用的凸轮机构来实现的。在他们到最高位置时来实现必要动作，只是这2个动作有先后顺序，所以他们的起始位置不同。１．槽轮的设计与分析

取其相邻2槽之间的夹角为90度，槽轮每1/4个周期为生产铁钉的一个周期。铁钉的长度取为40mm，那么与槽轮串连的摩擦圆的半径r应该为：

2∏r/4=40

r=80/∏槽轮的动画模拟图２．各凸轮的设计分析

根据循环图，冷挤与剪断所需要的时间占一个周期的1/8，而夹紧所需要的时间占1个周期的5/8。可以算出每个凸轮的远休角度的大小。

冷挤与剪断的凸轮远休角度为：360*1/8=45

夹紧的凸轮的远休角度为：360*9/20=162凸轮的动画模拟３．增力六杆机构的设计分析

根据循环图要求增力六杆机构也是1/6S一个周期，要求他的滑块在摇杆极限位置冷镦钉帽，保证机构能够循环运作。增力六杆机构的动画模拟参考书籍孙恒，陈作模主编机械原理（第六版）北京高等教育出版社2001李继庆，陈作模主编机械设计基础北京高