自动链条编结机课程设计

宜春学院自动链条编结机 课程设计 课程名称: 机械原理课程设计 题 目: 自动链条编结机 院 系: 理 工 学 院 专业班级: 11机制2 姓 名: 学 号 ： 课程设计任务书 2012 2013 学年第2学期学院（系、部） 理工学院 班级 11机制2 课程名称： 机械原理 设计题目： 自动链条编结机 完成期限：自 2013 年 6 月 17 日至 2013 年 7月 1 日 共 2 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总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6.176.18设计方案6.196.21三维绘图6.226.26整理数据和修改方案主要参考资料高等教育出版社 机械原理（第七版） 主编 孙桓高等教育出版社 机械原理课程设计手册（第二版） 主编 邹慧君 张青 机械工业出版社 PRO/ENGINEER野火版5.0机械课程设计教程 主编 詹友刚 机械原理课程设计姓名： 学号： 指导老师： 目录1、 自动链条编结机功能及设计要求52、 工作原理和工艺动作分解方案的比较63、 根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图8四、传动机构的选择9五、机械运动系统的速比和变速机构10六、机械运动方案简图及方案的选择11七、机械传动系统和执行机构的尺寸128、 方案评价139、 个人总结14自动链条编结机一、自动链条编结机功能及设计要求1. 功能1).自动链条编结机是用来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：a) 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。b) 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。c) 链节扭曲。在环形钢丝两头夹住，使一夹头旋转45O,将链节扭曲成立体环形，完成体环形，完成一个链节的成型。d）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。如此循环下去就形成车锁链条。 2. 设计要求及原始数据1).每分钟能生产3435个链节。2).钢丝材料为低碳钢，直径为2.32.5mm，每个链节所用的钢丝长度为35mm，扭曲角度为45O。3).链条可以承受12001800N的拉力。2、 工作原理和工艺动作分解校直机构轧辊间歇送料槽轮机构、棘轮机构切断压平机构凸轮机构、曲柄滑块机构扭曲成形不完全齿轮， 表1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：自动送料：方案一：采用槽论机构。方案二：采用棘轮机构。 方案比较： 棘轮机构结构简单, 加工容易, 改变转角大小方便, 可实现送进、 制动及超越等功能, 故广泛应用于各种自动机械和仪表中。 其缺点是在运动开始和终止时, 棘轮和棘爪间都产生冲击, 因此不宜用在具有很大质量的轴上。槽轮机构, 由带圆(柱)销的主动拨盘、 具有径向槽的从动槽轮和机架组成。 拨盘作匀速转动时, 驱动槽轮作时转、 时停的单向间歇运动。 槽轮机构结构简单、 工作可靠, 机械效率高, 在进入和脱离接触时运动比较平稳, 能准确控制转动的角度。 但槽轮的转角不可调节, 故只能用于定转角的间歇运动机构中, 如自动机床、 电影机械、 包装机械等切断阶段：方案一：凸轮机构。方案二：平面连杆机构。方案比较：凸轮机构的优点：结构简单、紧凑、设计方便，可实现从动件任意预期运动，缺点：1）点、线接触易磨损；2）凸轮轮廓加工困难；3）行程不大。平面连杆机构：耐磨损；加上转动副和移动副的接触表面是圆柱面和平面，制造简便，易于获得较高的制造精度。因此，平面连杆机构在各种机械和仪器中获得广泛应用。连杆机构的缺点是：低副中存在间隙，数目较多的低副会引起运动累积误差；而且它的设计比较复杂，不易精确地实现复杂地运动规律。压平阶段：方案一：曲柄滑块机构。方案二：凸轮机构方案比较：曲柄滑块机构采用的是动压力，而凸轮机构采用的是静压力，施加的力度平稳，更适合于压平！宜采用凸轮机构进行压平。 链节扭曲：当机械臂退回后，利用凸轮连杆机构将两滑块闭合，且通过在滑块的闭合面上开旋转45的链条槽，直接将螺旋状钢丝挤压成45的链条。 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送料和机械臂的执行机构的先后顺序、相位，以及对各执行机构的设计、装配和调试。 图1 自动链条编结机运动循环图图2 送料运动间歇机构，完成间歇送料。图3 切断压平机构上图中，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。四、传动机构的选择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，但是它的效率太低表2可供选择的常用传动机构图4 传动方案的选用五、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。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带传动，；第二级为直齿圆柱齿轮传动，第三级仍为直齿圆柱齿轮和槽轮传动。六、机械运动方案简图1.方案一：按已选定的三个执行机构的形式及传动系统，画出自动链条编结机的机械运动示意图图5机械运动示意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，上方机构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。2.方案二：先用轧辊校直钢丝，注意不要影响到送料。利用棘轮机构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，上方机构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，然后直接在两平板间开立体环形的槽，直接将链节一步压成立体环形，再将螺旋料继续送进，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。 七、机械传动系统和执行机构的尺寸齿轮传动表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58301.5mm45mm八、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条编结的速度40节/分来设计的，因此凸轮的转速是40转/分。这种方案的好处在于，省略了链节压平的过程，直接在两平板间开立体环形的槽，直接将链节一步压成立体环形，减少了机械臂的往复转动来扭转链条。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。生产有局限性九、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。15