自动链条编结机方案一 课程设计.docx
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自动链条编结机方案一 课程设计.docx
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自动链条编结机方案一课程设计
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
4
5
6
湖南工业大学
课程设计任务书
2011—2012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
五、传动机构的选择9
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2.3~2.5mm,
2)链节钢丝长度:
35mm/每个
3)链节扭曲角:
45°
4)生产率:
34~45链节/min
5)链条承受压力:
1200~1800N
6)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2.3~2.5mm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Y90S—6,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30~45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1
18
1.5mm
27mm
齿轮2
60
1.5mm
90mm
齿轮3
20
1.5mm
30mm
齿轮4
138
1.5mm
207mm
齿轮5~8
30
1.5mm
45mm
2、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。
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