自动链条编结机(方案一)-课程设计.doc

湖南工业大学课 程 设 计资 料 袋 学院（系、部） 2011 2012 学年第 1 学期 课程名称 机械原理课程设计 指导教师 职称 学生姓名 专业班级 学号 10405701220 题 目 自动链条编结机 成 绩 起止日期 2012 年 6月 日 2012 年 6 月 日目 录 清 单序号材 料 名 称资料数量备 注1课程设计任务书2课程设计说明书3课程设计图纸张456湖南工业大学课程设计任务书2011 20 12 学年第 1 学期 机械工程 学院（系、部） 机械大类 专业 班级课程名称： 机械原理 设计题目： 自动链条编结机 完成期限：自 2012 年 6 月 日至 2012 年 6月 共 周内容及任务一、设计的主要技术参数二、设计任务进行自动链条编结机统一的运动方案和传动系统设计确定自动链条编结机作原理和运动形式，绘制工作循环图； 设计几种运动方案并进行分析、比较和选择； 对选定运动方案进行运动分析与综合，并绘制机构运动简图； 进行机械动力性能分析与综合 ； 三、设计工作量编写说明书一份及机构图一张。进度安排起止日期工作内容主要参考资料机械原理 主编 朱理 高等教育出版社机械原理课程设计手册（第二版）主编 邹慧君 张青 高等教育出版社指导教师（签字）： 年 月 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日 机 械 原 理 课程设计设计说明书自动链条编结机起止日期： 2012 年 6 月 日 至 2012 年 6 月 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部） 2012年 6月20 日机械原理课程设计自动链条编结机姓名 学号 指导老师时间 2012年6月20日目录一、自动链条编结机功能及设计要求6二、工作原理和工艺动作分解6三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图6四、执行机构的选型7五、传动机构的选择9六、机械运动系统的速比和变速机构10七、机械运动方案简图10八、机械传动系统和执行机构的尺寸11。九、方案评价12。十、个人总结.12。自动链条编结机一、自动链条编结机功能及设计要求A. 功能1）自动链条编结机的功能是制造自行车链条式车锁，链条由一串链节编结而成，每个链节又被加工成扭曲立体形，使外形美观。2）自动链条编结机的主要工艺动作是自动送料,切断并压平，链节扭曲，自动连接。B. 设计要求及原始数据1）钢丝材料：低碳钢，直径 2.32.5mm,2）链节钢丝长度：35mm/每个3）链节扭曲角：454）生产率：3445链节/min5）链条承受压力：12001800N6）自动链条编结机要求体积小、重量轻、压紧力可调、工作可靠、外形美观。7）机械运动方案应力求简单。二、工作原理和工艺动作分解根据上述分析，自动链条编结机要求完成的工艺动作有以下四个动作：1） 自动送料：将成盘的直径为2.32.5mm的钢丝先进行校直，然后形成螺旋形状。2） 切断并压平：每次送料停止后，剪下一圈螺旋状的钢丝，并将其平整为平的环形。3） 链节扭曲：在环形钢丝的两头夹住，使一头旋转45，将链节扭曲成立体环形，完成一个链节的成型。4） 自动连接：将螺旋料送进使穿入成型链节，既实现送料，又完成连接。如此完成循环，就形成车链锁条因此，自动链条编结机的运动方案设计重点考虑自动送料、切断压平、链节扭曲机构这三个机构的选型和设计问题三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图对于自动链条编结机运动循环图主要是确定自动送料, 切断机构 , 压平机构，链节扭曲的相对运动过程、相位，以利对各执行机构的设计、装配和调试。图中表示自动链条编结机运动循环图图一 自动链条编结机运动循环图四、执行机构的选型根据校直机构，自动送料机构、切断压平机构和扭曲成形机构这四个执行机构动作要求和结构特点，可以选择表1的机构， 校直机构轧辊间歇送料槽轮切断压平机构凸轮和曲柄滑块扭曲成形不完全齿轮， 表1 上图为校直机构与间歇机构，利用轧辊校直，槽轮间歇送料切断压平机构 上图中，车刀在凸轮的带动下将钢丝切断。AB为机械夹，其中A为固定，B在不完全齿轮的带动下将在链节压平槽中压好的链节进行45扭曲。 五、传动机构的选择表2中是可供选择的常用传动机构带传动具有传动平稳、噪声低、清洁（无需润滑）的特点，具有缓冲减振和过载保护作用，并且维修方便。与链传动和齿轮传动相比，带传动的强度较低以及疲劳寿命较短齿轮传动效率高、传动比稳定、工作可靠、寿命长、结构紧凑、比带、链传动所需的空间尺寸小涡轮蜗杆传动传动比大，体积小，单头的有的能自锁，不用另加制动装置就能停在任意位置，但是它的效率太低传动方案的选用六、机械运动系统的速比和变速机构根据题目要求和电动机的型号，我们可采用Y90S6，其功率为N=750W，转速n=910r/min。根据选定的驱动电动机的转速和自动链条编结机的生产能力，平均每分钟生产3045链节/min。平均40链节/min，它们的机械传动系统的总速比为：机械传动系统的第一级采用齿轮传动，其速比为3.333；第二级同样为齿轮传动，其速比为6.9.七、机械运动方案简图图中所示的是自动链条编结机运动简图，先利用轧辊校直钢丝，注意这里轧辊与钢丝之间有适当间隙，不影响送料。利用槽轮进行间歇送料使得钢丝向右移动，达到送料的功能。钢丝经过绕螺旋机构形成螺旋形状，上方车刀剪下一段螺旋状的钢丝，机械夹在凸轮的推动下夹住螺旋状钢丝的同时向右移动，同时曲柄滑块也向右运动，当机械夹到达链节压平槽时，曲柄滑块将钢丝压平，A,B为扭曲链节结构,A固定不动，B在不完全齿轮的带动下，将链节扭曲弯成45。将螺旋料继续送进，机械夹来回运动，使穿入形成成型链节，如此循环下去，形成车锁链条。按已选定的四个执行机构的型式及传动系统，画出自动链条编结机的机械运动示意图（图二）。 图二 自动链条编结机运动方案示意图（俯视图）如上图所示，通过齿轮1、2、3、4调节电动机转速，满足所需要的传动比，再通过带轮以及后续齿轮完成各个动作，如通过带轮3和带轮4分别带动凸轮切断机构和平压机构，通过齿轮8带动不完全齿轮的转动，从而使一个杠杆滑槽式抓取机构旋转45，达到链条扭曲的目的八、机械传动系统和执行机构的尺寸1、齿轮传动表3 直齿轮参数表名称齿数模数分度圆齿轮1181.5mm27mm齿轮2601.5mm90mm齿轮3201.5mm30mm齿轮41381.5mm207mm齿轮58301.5mm45mm2、凸轮设计凸轮的轮廓如下图所示：反转法凸轮轮廓设计图九方案评价运动精确性：由于齿轮设计和凸轮设计都是按照链节生产效率30-45链节/min来设计的，因此凸轮的转速是40转/min。这种方案的主要优势是能够集链节压平和扭曲于一个工作区域上，方案中执行机构更简洁紧凑。切断机构，链节压平机构的动力都来源于凸轮，使得其运动更加协调。利用曲柄滑块机构使链节在链节槽处压平，同时利用不完全齿轮达到扭曲45的效果。缺点是精确度不高，协调性不够。生产有局限性十个人总结 课程设计的这一段时间，自我感觉学到了不少。刚刚接到老师给的题目时，就感觉挺不容易的，上网想找一下参考，很悲剧，什么都没有，只有一个车床的视频，看了毫无头绪，不知道从何下手，突然就觉得自己学的知识少了，只局限于理论，对于实际的想象还很缺乏。 我们五个人做这一个题目，我们刚刚都无法动手，后来开始相互讨论，相互帮助，团队意识得到了很好的培养。在做这个课题的时间里，又把CAD复习了一遍，同时也预习了一下proe的操作了，感觉自己的软件操作还是不熟。 对于课题的运动机构分析，自己还不是很熟练，存在不全面，有时候又陷入思维定势，对于机械夹总是纠结太多。还有很多理论知识没有掌握牢固，以后还得努力学习。 通过这次课程设计，虽然自己的还有很多不完善的地方，但是一个人自己把这个难题做出来，也是有点成就感。