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山东理工大学自动机械设计课程设计

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SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

课程设计说明书

课题8 锁梁自动成形机折弯机构设计-送料机构设计

学 院：农业工程与食品科学学院
专 业： 农业机械化及其自动化
学生姓名：唐政伟
学 号：12110304206
指导教师： 宋井玲

2015年7月13日

一、设计要求
锁梁自动成形机床加工锁梁（挂锁上用于插入门扣的钩状零件）的工序为：将盘圆钢条校直、切槽、车圆头、切断和扳弯成形。本机构设计机床的扳弯成形加工部分，由送料机构、定位机构和扳弯机构组合而成。
原始设计数据为：
1. 生产率为10件/min
2. 电动机转速为700r/min
3. 工件长度为250mm
4. 工件直径为10mm、7mm
5. 扳弯角度200°
6. 齿轮模数为6mm
设计要求
分解工艺动作，绘制送料机构、定位机构、扳弯机构的运动循环图
用图解法对送料机构、定位机构和扳弯机构进行运动设计，绘制机构的运动简图

二、创新构思
对完成送料任务的各工艺动作和工作性能的执行机构的运动方案进行全面构思，对可行方案进行运动规律设计，机构形式设计和机构协调设计，最终选择出能实现送料任务的最佳执行机构。

三、设计步骤
（1）按工艺动作设计多个组合机构的总体方案，根据评标的运动特性、传力特性、工作可靠性、结构紧凑性和制造经济性等进行分析比较，最后确定一、二个较好的方案，拟定出运动方案示意图。
（2）根据生产率和电机转速，设计传动系统。
（3）用图解法对送料机构进行运动设计，绘制组合机构的运动简图。

四、机构设计

（一）、减速器的选取
根据生产率10件/分可知，主轴的转速为10r/min。从而可以算得传动比i=700/10,从而设计三级减速，如图。一级减1/2，第二级减1/7，第三级减1/5；

一级减速：d1=50mm d2=100mm 转速由700r/min 降至350r/min
二级减速：d3=50mm d4=350mm 转速由350r/min 降至50r/min
三级减速：d5=50mm d6=250mm 转速由50r/min 降至10r/min

（二）、传动机构的比较与选择
机械系统中的传动机构是把原动机输出的机械能传递给执行机构并实现能量的分配、转速的改变及运动形式的改变的中间装置。传动机构最常见的有齿轮传动、带传动、蜗杆传动等。

特点
寿命
应用
齿轮传动
承载能力和速度范围大；传动比恒定，采用卫星传动可获得很大传动比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安装精度要求高，精度低时，运转有噪音；无过载保护作用
取决于齿轮材料的接触和弯曲疲劳强度以及抗胶合与抗磨损能力
金属切削机床、汽车、起重运输机械、冶金矿山机械以及仪器等
带传动
轴间距范围大，工作平稳，噪音小，能缓和冲击，吸收振动；摩擦型带传动有过载保护作用；结构简单，成本低，安装要求不高；外廓尺寸较大；摩擦型带有滑动，不能用于分度链；由于带的摩擦起电，不宜用于易燃易爆的地方；轴和轴承上的作用力很大，带的寿命较短
带轮直径大，带的寿命长。普通V带 3500-5000h
金属切削机床、锻压机床、输送机、通风机、农业机械和纺织机械
链传动
轴间距范围大；传动比恒定；链条组成件间形成油膜能吸振，对恶劣环境有一定的适应能力，工作可靠；作用在轴上的荷载小；运转的瞬时速度不均匀，高速时不如带传动平稳；链条工作时，特别是因磨损产生伸长以后，容易引起共振，因而需增设张紧和减振装置
与制造质量有关
5000-15000h
农业机械、石油机械、矿山机械、运输机械和起重机械等

在这里考虑到生产效率与生产率的问题，为了保证传动准确平稳，传动比的可靠性，平轴与交轴的相互传递。我选择了齿轮传动和链传动，来实现送料机构的送料任务。
在滚轴与滚轴之间选择用链传动而不是齿轮传动或者带传动，主要是考虑到链传动与齿轮传动相比，链传动可以传递远距离的动力，而不需要把工件尺寸做的很大；链传动与带传动相比，链传动传递动力更加准确平稳，传动比更加可靠。

（三）、动力换向装置的选取

由减速箱输出的动力经过动力轴与凸轮机构之间的动力传递实现棒料的切断。动力轴与凸轮轴之间的动力传递可以选用锥齿轮机构或者是蜗轮蜗杆机构。

特点
寿命
应用
锥齿轮传动
承载能力和速度范围大；传动比恒定，采用卫星传动可获得很大传动比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安装精度要求高，精度低时，运转有噪音；无过载保护作用
取决于齿轮材料的接触和弯曲疲劳强度以及抗胶合与抗磨损能力
金属切削机床、汽车、起重运输机械、冶金矿山机械以及仪器等
蜗轮蜗杆传动
结构紧凑，单级传动能得到很大的传动比；传动平稳，无噪音；可制成自锁机构；传动比大、滑动速度低时效率低；中、高速传动需用昂贵的减磨材料；制造精度要求高，刀具费用贵。
制造精确，润滑良好，寿命较长；低速传动，磨损显著
金属切削机床（特别是分度机构）、起重机、冶金矿山机械、焊接转胎等

由于锥齿轮机构可传递较大转矩，承载能力较大，传动比恒定，在性能上要优于蜗轮蜗杆机构，在此选用锥齿轮机构。
（四）、橡胶辊的选择

由于工件直径为10mm、7mm，所以橡胶辊对工件的夹紧要求具有一定的可调性，可设计两排交叉的橡胶辊交错排列来实现工件的输送，但对橡胶辊的直径有一定要求，我设计的橡胶辊直径为45mm，中间部分直径为39.8mm，这样通过调节两排橡胶辊之间的间距就可以实现工件的夹紧。两个支撑架之间通过拉伸弹簧来实现夹紧。

（五）、切断机构
切断机构有两种方案可供选择，曲柄滑块机构和凸轮机构
曲柄滑块机构
凸轮机构
运动副单位面积所受的压力小且面接触受力小，便于润滑，磨损小；制造方便
滚子与凸轮廓线间是滚动摩擦，磨损较少，可用来传递较大的动力，

因切断工件所需要的传动力较大，故选择凸轮机构来实现。

五、参考文献
1．《机械原理》 第七版 主编 陈作模 葛文杰 孙恒 高等教育出版社
2．《机械原理课程设计手册》主编 牛鸣歧 王保民 王振甫 重庆大学出版社
3．《机械原理课程设计指导书》　贵州大学机械工程学院　
4．《机械创新设计》主编 黄纯颖 高等教育出版社
5．《机械原理学习指南》 主编 陈作模 西北工业大学机械原理

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