振動式螺母輸送機機械部分設計【17張CAD圖紙+PDF圖】

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At first, it is introduction about the Electromagnetic vibration type nut conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of Electromagnetic vibration type nut conveyor. After that the Electromagnetic vibration type nut conveyor. abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary Electromagnetic vibration type nut conveyor consists of three main parts: Tank section, a vibrator part and damping parts. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor. Keyword: Electromagnetic vibration type nut conveyor; Lectotype Design; main part第一章 引言1.1 選題的目的目前，在汽車制造業(yè)企業(yè)中，螺栓和螺母的焊接工作大都是采用固定式點（凸）焊機來完成的。凸焊螺母或螺栓則一般是由操作工人用手放入工件，然后再實施焊接。這種手工放置螺母或螺栓的操作方式存在著3大缺點： (1)安全性差：大家知道，在用固定式點（凸）焊機進行螺母或螺栓的凸焊時，一般焊接時的加壓力在300 kg以上。而在用手放置螺母或螺栓時，極有可能因誤操作而導致焊機啟動，導致上電極迅速往下運動，稍有不慎，就會使手壓傷甚至殘廢。特別是在大批量生產(chǎn)時，操作人員免不了會產(chǎn)生疲勞而思想不集中，每年許多企業(yè)都會發(fā)生這類安全事故。 (2) 生產(chǎn)效率低：由于存在著安全隱患，操作人員在放置螺母或螺栓時，肯定會格外小心謹慎，這必然就會影響到生產(chǎn)效率。 (3) 無法實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。隨著螺母國標的普及重視，螺母輸送機越來越受歡迎。對于使用點焊機的企業(yè)操作工人及企業(yè)更是樂意使用，這樣的自動化機械，人性化的產(chǎn)品，對于保護企業(yè)員工的安全，企業(yè)的形象，工作流程的標準制定，消除安全事故隱患及減少不必要的費用開支，起到了積極正面的作用。1.2 課題的意義螺母輸送機一般與焊接設備配套使用，例如汽車制造廠需要在鋼板上焊接螺母，如果是用人手輸送的話，首先效率較低，最重要的是會因操作失誤是產(chǎn)生重大的安全事故，如還沒完全松開手時就進行焊接，這時很容易把手指打斷。為了提高生產(chǎn)效率和杜絕此類的安全隱患，用能快速準確的螺母輸送機來代替人手方式裝配則是一個很好的解決方案。1.3 選題的國內外研究現(xiàn)狀關于螺母輸送機，比較成熟的有中國的深利昌(SLC)，韓國的chowell，日本的矢島（在中國叫 電溶機電），德國的KWOLL，美國的welpart1.4 選題的研究方法選擇振動式輸送機這種通用機械的設計作為畢業(yè)設計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力，通過這次畢業(yè)設計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。第二章 振動式輸送機概述2.1 振動式輸送機的應用振動式輸送機是連續(xù)運行的運輸設備，在冶金、采礦、動力、建材等重工業(yè)部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。振動式輸送機是煤礦最理想的高效連續(xù)運輸設備，與其他運輸設備相比（如圓盤給練級，擺動給料機，板式給料機等）相比較，具有產(chǎn)量高，能耗少，尺寸小，結構簡單，工作可靠，便于維護檢修，易于實現(xiàn)自動控制等一系列優(yōu)點。近年來，由于生產(chǎn)的發(fā)展，研制成功了各種結構形式的振動輸送機。大的振動輸送機的功率可達10千瓦以上，每小時排料量達千噸以上。而微型振動機，則功率只有十幾瓦，每小時排料量小到幾公斤。振動式輸送機是連續(xù)運輸機的一種，其運輸特點是通過激振器驅動，靠振動物料來完成物流從裝載點到卸載點的輸送并在此過程中進行篩選。目前在采礦，機械制造，煤炭，化工，建材以及糧食，輕工業(yè)等部門獲得了廣泛的應用。例如；從料倉排料，向帶式輸送機，斗式提升機，自動點焊機給料，向破碎機，球磨機喂料，在包裝機系統(tǒng)中做定量給料等。振動輸送機所適應的物料范圍很廣，對粒度在0.1毫米以上的顆粒狀物料，一般的塊料和塊度達400-500毫米的大塊物料，直至塊度達一米以上的特大塊物料，輸送效果都很好；另外它還可以輸送粉狀物料（對于易飛揚的粉狀物料，承載構件應該注意制成密閉結構），在采取適當措施后，還可以輸送高溫物料和具有強烈腐蝕性的物料。2.2 振動式輸送機的分類及特點振動式輸送機的形式也也是多種多樣。按激振方式來分，主要可分成三類：彈性連桿式。由偏心軸、連桿、連桿端部彈簧和料槽等組成。偏心軸旋轉使連桿端部作往復運動，激起料槽作定向振動。促使槽內物料不斷地向前移動。一般采用低頻率、大振幅或中等頻率與中等振幅。 電磁式。由鐵芯、線圈、銜鐵和料槽等組成。整流后的電流通過線圈時，產(chǎn)生周期變化的電磁吸力，激起料槽產(chǎn)生振動。一般采用高頻率、小振幅。 慣性式。由偏心塊、主軸、料槽等組成，偏心塊旋轉時產(chǎn)生的離心慣性力激起料槽振動。一般采用中等頻率和振幅。 2.3 電磁振動式輸送機的概述電磁振動式輸送機又稱電振機，目前，輕工業(yè)生產(chǎn)中應用的電振機主要有直線料槽往復式和螺旋料槽扭動式兩種形式（2-1圖）。前者料槽作往復直線運動，適合于不需定向排列的輕小物料的供送；后者簡稱振動料斗，帶有螺旋槽的圓形料斗作扭轉振動，適合于不需定向排列的單件物品的供送。圖2-1 電磁振動輸送機簡圖 1-料斗 2-銜頭 3-主振彈簧 4-振殼體 5-線圈 6-彈簧2.3.1 電振機的組成這兩種類型的電振機都有三個主要部分組成：1、槽體部分：包括料槽或料斗1、銜鐵2、主振彈簧3。2、電磁激振器部分：暴扣激振器殼體4、鐵心及線圈5、配重等。3、減震器部分:包括心座支撐彈簧或懸掛彈簧6。2.3.2 電振機的優(yōu)缺點電磁振動輸送機是利用電磁力驅動和機械共振原理進行工作的，其突出優(yōu)點是：1、無電動機及變速傳到機構，沒有摩擦運動部體，不需潤滑另外，結構也比較簡單，質量也比較輕，維護簡便。2、在運行過程中可以很方便的無級調節(jié)輸送量，還易于實行輸送量的自動控制，調整方便。3、靠微小振動使物料單方向運動，無強烈攪拌、撞擊、摩擦等現(xiàn)象，故機體不易損壞，使用壽命長。4、電振機是在近共振狀態(tài)下工作的，所需激振力較小，節(jié)能。5、電振機可與智能控制裝置聯(lián)動實行定時定量輸送的自動控制。電振機具有下述缺點：1、 不適于處理黏性較大或帶有油污、水漬的輕薄片狀物料。2、設計或調整不合適時會產(chǎn)生較大振動和噪聲2.4 電振機工作原理及物料輸送原理2.4.1 工作原理圖2-2表示了電振機的工作原理。圖2-2 電磁振動輸送機工作原理圖1-物料 2-供料槽體 3-彈簧 4-銜鐵 5-線圈圖2-2中物料1放在由主振彈簧3支撐的供料槽體2上，銜鐵4與槽體主振彈簧連成一體，繞于鐵心上的線圈5中流過的是經(jīng)過半波整流后的單向脈動電流，電磁鐵就產(chǎn)生了相應的脈沖電磁力。右圖表示在正半周內線圈有電流流過，鐵心便產(chǎn)生一次脈沖電磁力吸引銜鐵，使槽體向后運動，主振彈簧因此產(chǎn)生形變，儲存了一定的勢能；在負半周內線圈中無電流通過，電磁力消失，彈簧就恢復變形，帶動槽體向前運動，在達到振幅位置之后又返回向后運動，由于電磁力是一個周期變化的強迫作用力，因此電振機是一個以電磁力為周期干擾力的強迫振動系統(tǒng)。當電振機采用不同的運動參數(shù)（振幅、頻率、振動角、傾角等）時，物料就在槽體工作面上出現(xiàn)不同形式的運動。物料的基本運動形式有以下4種：11、 相對靜止 物料隨工作面一起運動。12、 正向滑動 物料與工作面保持接觸，同時沿輸送方向對工作面有相對運動。13、 反向滑動 物料與工作面保持接觸，同事逆輸送方向對工作面有相對運動。14、 拋擲運動 物料在工作面上被輕微拋起，騰空沿工作面向前作拋物線運動。上述4種形式中，相對靜止不能提供物料，反向滑動對供物料沒有直接意義。理論上來說，只有正向滑行和拋擲運動才有實用意義。但是由于運動參數(shù)的某些限制，在實際工作中上述幾種運動形式可能有各種不同的組合形式。輕工業(yè)機械中的電振機一般都是采用拋擲運動形式來工作的，所以下面的分析是以拋擲運動為主。2.4.2 物料輸送原理物料在槽體重的輸送如圖2-3所示。圖2-3 物料在槽體中的輸送圖中為料槽傾角，為激振方向角，槽體在電磁力作用下引S方向作簡諧振動，則槽體沿S方向的位移可表示為 S=A sint式中 A槽體沿S方向的單振幅； 振動圓頻率將槽體振動位移S分解到x方向（平行于工作面）和y方向（垂直于工作面），便得到槽體在x和y方向的分位移： S1=A cossint S2=A sincost可以做出槽體運動曲線如圖2-4所示。圖2-4 槽體運動曲線圖物料在槽體中受到的力有重力、慣性力、摩擦力（未拋起時），物料的受力狀況如圖2-5所示。圖2-5 物料受力圖圖中，為主振彈簧與鉛垂線夾角，Q為物料顆粒重量，可分解為 Qx=Q*sin Qy=Q*cos F0=-f0*N式中 N為物料對工作面的正壓力； F0為槽體對物料的摩擦力； “-”號對應于正向供料； f0為物料與工作面間的靜摩擦因數(shù)。正向滑動當物料沿x方向滑動，物料沿x方向的合理應為0，即化簡整理后得機械指數(shù) K=wA1/g,正向滑行指數(shù) Dk=K*cos（-）/sin(+).當正滑行指數(shù)Dk1，滿足這一條件時的*t稱為正向滑動始角k。當cos（-）和sin（+）均為正值，這時的正向滑動始角k必在0-180范圍內，我們稱此區(qū)間為正向起滑區(qū)；同樣可推出反向滑動始角在180-360范圍內，如圖2-6所示。圖2-6 正向起滑區(qū)和反向起滑區(qū)槽體向前向上加速運動時，物料由于慣性對底板的正壓力較大，故摩擦力較大，物料不能發(fā)生相對運動。當槽體作減速運動時，物料由于慣性減小了對槽體得正壓力，致使摩擦力減小，物料就有可能發(fā)生正方向相對滑動。當處于滑行運動狀態(tài)時，為了使物料出現(xiàn)比較良好的滑行運動和獲得較大的輸送速度，選取的正向滑行指數(shù)Dk遠大于1，通常Dk=2-3。2. 拋擲運動物料在槽體內出現(xiàn)拋擲運動時，槽體受到的物料的正壓力N=0，并且在開始出現(xiàn)拋擲的瞬間相對加速度為0，由此可得下兩式:當拋擲指數(shù)D1時，*t有解，因此出現(xiàn)拋擲運動的條件是D1,滿足此條件的*t稱為拋始角p。由于電振機的和均在0-90范圍內，因此拋始角p必在 0-180范圍內，此范圍稱為拋始區(qū)，如圖2-7所示。圖2-7 y方向拋擲速度及加速度曲線當激振頻率，拋擲指數(shù)D以及、都已選定，可利用下式求出槽體單振幅A式中n為電振機振動次數(shù)。槽體每個振動周期內物料被拋起一次，則拋離一次的騰空時間與一個振動周期之比稱為拋離系數(shù)，拋離系數(shù)與拋離指數(shù)關系有下圖2-8確定。圖2-8 D i關系曲線當i=0時D=1，拋離角度為0，說明物料沒有起跳而是隨槽體一起運動的，這種狀態(tài)無法實現(xiàn)物料供送，所以不可取。當i=1時，D=3.3.可知拋離角度為360，說明物料拋離時間恰與振動周期相等，也即物料剛好落到工作面上同時又被重新拋起。當i=2時，D=6.36，可知拋離角度為720，物料拋起后騰空飛躍了2個振動周期后才落到工作面上，同時又被重新拋起。絕大多數(shù)電振輸送機通常選取1D3.3，這時工作而每振動一次，物料就出現(xiàn)一次拋擲運動。假設物料落下時與工作面碰撞屬非彈性碰撞，則物料落到工作面后有一段隨槽運動，然后當經(jīng)過一短時間物料又被重新拋起，物料就隨著振動頻率而實現(xiàn)周期性的拋擲運動。這種運動狀態(tài)對提高電振機的工作效率和減少不必要的能量消耗都是有益的。第三章 電磁振動式螺母輸送機的設計計算3.1 已知原始數(shù)據(jù)及工作條件電磁振動式螺母輸送機的設計計算，應具有下列原始數(shù)據(jù)及工作條件資料保證每分鐘輸送30-40個六角焊接螺母，排列定向一致下圖為六角螺母的尺寸圖輸送的為六角焊接螺母，其規(guī)格與六角螺母一樣，只是位于螺母下方多了3個焊點D為6mm s為10mm e為12mm m為5mm 焊點高度為0.75mm1000個六角鋼螺母重大約2.3kg3.2 運動學參數(shù)的選擇和計算影響電振機工作性能的運動參數(shù)有拋擲指數(shù)D、機械指數(shù)K、振動次數(shù)n、振幅A、振動方向角、工作面傾角、物料輸送速度V及電振機生產(chǎn)率Q。物料運動狀態(tài)的選擇物料作拋擲運動時物料與槽體工作面接觸時間很短，大部分時間呈跳離狀態(tài)，所以它的優(yōu)點是工作面磨損小，并能獲得較高的輸送速度，缺點是當出現(xiàn)較強烈的拋擲時物料易被損壞，而且提高了對機體強度的要求。所以一般的振動機都采用中速拋擲運動，拋擲指數(shù)的選擇范圍為D=2.5-3.3。我設計的振動螺母輸送機拋擲指數(shù)選擇為D=32、機械指數(shù)K及振動次數(shù)n和振幅A的選擇機械指數(shù)K的選擇主要受機體材料強度及物體剛度限制，經(jīng)選擇K=5。振動次數(shù)一般根據(jù)電振機勵磁方式來決定，選擇的半波整流電振機n=3000次/min槽體振幅A是根據(jù)物料的運動狀態(tài)來決定的，其值可由下式求出。在選擇振動次數(shù)n和振幅A時應滿足許用機械指數(shù)【K】的要求，通常按照下式來驗算電振機的機械指數(shù)。3、振動方向角的選擇振動方向角的選擇應有兩個原則，一是要盡量提高輸送速度，而是要考慮 物料性質的要求。在振動幅與振動次數(shù)確定的情況下(即K值一定）物料輸送速度v是隨著振動方向角的變化而變化的，對應于最大輸送速度的角稱為最佳振動方向角。當選擇有拋擲運動工作狀態(tài)時，槽體在不同傾角下對應于每一個機械指數(shù)K有一個嘴角振動方向角。 圖3-1就是在不同的傾角下最佳振動方向角與機械指數(shù)K的曲線關系。圖3-1 最佳振動方向角與機械指數(shù)K的關系此外，振動方向角的選擇還應考慮無聊的性質如無聊的相對密度、粒度、水分、黏度、易碎性和磨琢性。在這里選擇的振動方向角=154、槽體工作面傾角的選擇料槽的安裝即可向上傾斜送料，也可向下傾斜送料。選擇料槽向上傾斜，其傾斜角度=4-15，角如果過大將使輸送速度降低。在這里選擇螺旋上升，工作傾面為05、彈簧安裝角向上傾斜輸送時=+，綜上=156、理論輸送速度和實際輸送速度的計算物料沿槽體方向的絕對位移與對應的時間之比就是物料的理論平均輸送速度。計算出來Vp=860mm/min實際平均輸送速度Vpq由于受若干因素的影響要比理論平均輸送速度低，因此要對Vp進行修正。實際平均速度公式為物料性質對輸送速度的影響及影響系數(shù)對于塊狀物料為0.8-0.9粒層厚度對輸送機速度的影響系數(shù)為0.5-0.6安裝傾角對物料輸送速度的影響系數(shù)為1.2-1.3所以計算出來Vpq=425mm/min，達到要求。第四章 振動系統(tǒng)分析及彈簧選擇4.1 振動系統(tǒng)分析電振機的結構可以表示成一個雙自由度雙質體的強迫振動系統(tǒng)，其結構簡圖和力學模型如圖3-2所示。 圖4-1 電振機工作原理與力學模型圖中m1為機體前質量，包括槽體，銜鐵、連接叉等，m2為機體后質量，包括激振器殼體、鐵心、線圈、配重等；K為主振彈簧剛度；K1，K2為減振彈簧剛度。由此振動系統(tǒng)可有如下關系：通過上式可以說明質量離開平衡位置的位移與其質量成反比，而與其振幅成正比，此時振動系統(tǒng)已簡化為圖3-3所表示的形式。 圖4-2 簡化的力學模型 由于L1和L2具有單獨剛度Km1和Km2，并且此剛度都與彈簧長度成反比， 至此，雙質體振動系統(tǒng)的固有頻率可以用一個簡化的單質體振動系統(tǒng)的固有頻率表示簡化后的振動系統(tǒng)稱為有阻尼單只有度強迫振動系統(tǒng)。其力學模型如圖3-4圖4-3 簡化為單自由度系統(tǒng)力學模型4.2 彈簧的選擇電振機的彈性元件包括主振彈簧和減振彈簧，根據(jù)工作需要可選用板彈簧、圓柱螺旋彈簧或橡膠彈簧。這里選擇板彈簧，因為板彈簧是由單片或者多片優(yōu)質彈簧鋼板疊裝而成的，其片數(shù)可以增減，易于協(xié)調。受板彈簧繞度和彎曲應力的限制，此類激振器的相對振幅不能過大，振幅A2mm，而且彈簧總質量較大。而主振彈簧剛度K可以按空載頻率比或者負載頻率比計算：對于板彈簧可以按兩端安全緊固的梁來計算截面，由材料力學可知彈簧的截面尺寸D或b*h能由上公式求出彈簧的最小長度應以它所承受的最大應力不超過許用對循環(huán)彎曲疲勞應力【】為準。查手冊選擇5mm厚180mm長板彈簧可達到要求。減振元件選取橡膠底座。第五章 電振機電磁參數(shù)的計算選擇5.1 電磁鐵參數(shù)的計算選擇選定電磁參數(shù)前需要了解下列原始數(shù)據(jù)所需的激振力的幅值F為500N。給定的工作頻率w=3000次/min及相對振幅A=1mm。根據(jù)阻尼比B計算出激振力與位移的相位差角=15?？墒褂玫碾妷簽?20V。給定的工作條件是在常溫常濕度下。根據(jù)上述選擇電磁鐵的安裝方式垂直安裝在基座中央，這種安裝方便調試，結構緊湊，造價便宜，但所需電磁力較大，適應于小功率電振機。勵磁方式選擇半波整流勵磁，振動頻率為3000次/min，振幅在1-1.75mm，輸送速度較快，常用調壓或者調電阻進行振幅調節(jié)，常用于小型電振機。鐵心選擇為“”型鐵心，結構緊湊，便于安裝，用于小型電振機。鐵心截面積St計算得St=50cm2電磁鐵安裝氣隙為1mm，由于工作時當銜鐵與鐵心相對運動到最接近的極限位置瞬間二者應有0.2-0.4的間隙。所以調整間隙為1.4mm。綜上所要求，挑選了品牌為HJT，硬磁性材料電磁鐵，其型號為EL 110*50B,尺寸規(guī)格為：110*50mm第六章 振動料斗參數(shù)選擇及設計6.1 料斗的特點電磁振動料斗是振動機的有一種形式。它具有結構簡單，體積小，調節(jié)方便，可對單件物品進行定向排隊等優(yōu)點，在輕工業(yè)生產(chǎn)中采用較為普遍。它與直線往復式電磁振動輸送機相比有若干特點，但在基本原理上市相同的。振動料斗的結構特點為:(1) 料斗呈盆形，底部常為圓錐形隆起，料斗內壁有升角為的螺旋料槽。物料在振動過程中從底部沿料槽有序地螺旋上升，出料口在料斗上部。如在料槽內出料口設置定向裝置，則可在供送料的同時實現(xiàn)物料的定向排隊。(2) 主振彈簧是在料斗底部的沿切向傾斜分布的板彈簧。在電磁力的作用下，料斗作扭轉式上下振動，物料也就受到沿切向且與水平成角的作用力。(3) 從振動系統(tǒng)來看，振動料斗是同步的往復垂直運動和往復定軸轉動所構成的復合運動。6.2 料斗的參數(shù)選擇1、 理論平均輸送速度VpQ為所要求工件的生產(chǎn)率（件/min）l為工件沿前進方向的長度（mm）h為上料系數(shù)（或稱產(chǎn)品充滿系數(shù)），h=0.6-0.9得出Vp=480mm/min2、 料槽升角當工件在料槽內排列長度有一定要求時，角過小，會增加料槽圈數(shù)或料斗直徑；過大會影響上料速度。一般取110。在這里取=10。3、 彈簧安裝角振動料斗的彈簧上端如固定在料斗直徑D圓周上，則彈簧安裝角=+。有時為了減小結構此次，常把彈簧固節(jié)點設在料斗直徑內某一點上，如圖3-5所示。由于固結點的改變，角也應作相應的改變才能保證工件仍具有與固節(jié)點改變前相同的振動效果。圖6-1 振動料斗安裝幾何示意圖當彈簧固結于A點時，激振力方向為AC,每振動一次的垂直升降量設為h=BC，轉角為=AOB,此時=+，所以：當彈簧固結于D點時，根據(jù)等效條件，具有相同的升量H和轉角，可作出DEF，所以具有相同作用的激振力方向應為DF方向，于是彈簧應與DF垂直，由此可得=FDE，所以有彈簧安裝方向應該向螺旋料槽升角的反方向傾斜，而且彈簧的水平投影應切于料斗底部的固接點所在圓。在這里為了方便計算，設計的板彈簧將固結在料斗直徑D上，所以其彈簧安裝角=154、 誘導質量M的確定誘導質量公式為：初步設定為25Kg5、 料斗結構常用的料斗結構有兩種，帶內螺旋料槽的圓柱形料斗，結構工藝性較好；帶內螺旋料槽的圓錐形料斗，適用于復雜的或較高的工件，但因上下直徑不同，故其速度亦不相等。由于輸送螺母，選用帶內螺旋的圓柱形料斗即可。6、 料斗材料料斗應選較輕的材料，常用的有鋁、銅、不銹鋼、有機玻璃及硬塑料等，鋁較輕，但表面粗糙；銅加工方便，而且不會磁化，但重量不輕；不銹鋼表面光潔，但加工困難，而且較重，成本亦高；有機玻璃和硬塑料都比較輕，而且表面光滑。在這里選用常見的材料Q235A，為了防止電磁鐵的磁力線穿透料斗底部而磁化工件，在料斗底部安裝一塊鋁片。6.3 料斗的設計（1）螺旋料槽螺距t當升角已定時，螺距t越大則料斗直徑越大，為緊湊尺寸，t以不讓兩個重疊工件同時通過為宜；不過距離太近，會影響焊接條件，所以要適當調節(jié)。將螺距t定為50mm，料斗槽板厚度為2mm（2）料斗外徑D當t、a已定時，料斗外徑為D=D中+b+2e式中D中為料斗中徑；b為料斗水平寬度，一般比工件寬度或者直徑大2-3mme為料斗壁厚這里選定料斗外徑為320mm，料斗壁厚為10mm，料斗水平寬度為20mm。（3）料斗高度H在保證料斗有一定容量的前提下，盡量取小些，以減輕工件間的相互擠壓，便于工件分離并滑向料槽，一般取H=0.2-0.4D這里選定高度為165mm，螺旋料槽的高度為140mm（4）出料槽出料槽是用來篩選運輸?shù)牧慵?，當零件按照選定的方向則可以通過出料槽，方向錯誤則會重新掉入料斗中。下圖為設計的出料槽的SOLID EDGE圖形螺母通過中間的輸送通道進入，到達缺口位置為篩選位置，焊接點方向朝上的螺母可以通過，而焊接點朝下的螺母，在篩選口將被阻擋，原理是篩選口上開出的形狀為焊接點朝上的螺母形狀，槽邊上有個5mm的圓孔，是連接微動氣缸出氣的，上板的第一個圓孔是將安裝一個霍爾式傳感器，當未感應到螺母通過時，將開放微動氣缸氣孔，將未能進入的的螺母吹回料斗中。輸送通道的后面兩個孔是控制輸出螺母速度的，上面將安裝兩個微型脈沖電磁鐵，兩個相距一個螺母長度，當?shù)谝粋€電磁鐵開啟時，第二個關閉，這樣中間通過的螺母被卡在兩個電磁鐵之間，然后第一個電磁鐵關閉，第二個電磁鐵打開，中間的一個螺母就通過了。（5）料斗剩料報警器當料斗中儲存的螺母數(shù)量過少時，發(fā)出警示的裝置。下圖為SOLID EDGE生成的料斗剩料報警器模型。料斗側壁安裝一塊側板，側板上有用螺栓固定一片片彈簧，伸入料斗中，與料斗中的物料相接觸，當剩余的物料不多時，片彈簧與側板距離將變小，側板上有個小孔上面安裝一個微動開關，片彈簧收縮使微動開關開啟，開啟后自動報警，提醒物料過少，報警數(shù)5分鐘后，自動停機。第七章 電磁振動螺母輸送機的調試7.1 調試內容由于影響振動料斗正常工作的因素較多，因此，實際情況難免與原設計要求有所出入，必須經(jīng)過適當調試后才能使用。需要調試的內容如下：（1）工件前進速度工件前進速度不均勻、不穩(wěn)定，出現(xiàn)兩邊上料速度快慢不同，以及后面工件擠推前面工件現(xiàn)象。這主要是幾根板彈簧振幅不等，而使料斗各部分振動加速度不一致的結果，影響振幅不等的因素有：彈簧的材料成分、性能及尺寸不一致；彈簧安裝位置不正確；各電磁鐵的氣隙大小不相等；連接處螺帽、螺釘有松動；如工件只跳不前，主要是振幅或者彈簧傾角過大造成的。（2）工作時噪聲較大，其原因有：電磁鐵氣隙太小，鐵心與銜鐵發(fā)生碰撞；電磁鐵結合不良、有漏磁，產(chǎn)生嗡嗡叫聲，應重新結合或更換電磁鐵；連接處螺釘有松動；（3）供料與機器運行不同步料斗送料率與實際機器產(chǎn)生率不相適應。因送料率與振幅及激振電源頻率成正比，故其調節(jié)方法可以有以下兩種：改變振幅值調節(jié)送料率。因振幅與激振力成正比，而激振力與外加電壓平方成正比，以及與線圈匝數(shù)平方成正比等，故改變外加電壓及線圈匝數(shù)就能調節(jié)振幅值。電壓常采用調壓器或可變電阻進行調節(jié)。改變線圈匝數(shù)調節(jié)激振力較簡單，但不能實現(xiàn)無級調節(jié)。此外，振幅的大小還可以通過改變電磁線圈中的電流大小來調節(jié)。改變激振電源頻率調節(jié)送料率。因頻率提高后，工件跳躍次數(shù)增多，即使在振幅固定的情況下，也能提高料斗送料率。但這種方法比較復雜，用得不多。結論本次設計主要是根據(jù)現(xiàn)有的設計標準進行仿形設計，嚴格依據(jù)設計標準和有關規(guī)范進行設計與計算。設計的主要成果為：(1) 熟練地掌握了輸送機各部分的結構、原理和功能，了解了國內外的發(fā)展現(xiàn)狀。(2) 掌握了輸送機在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，并在設計中針對每個問題做了適當?shù)慕鉀Q。設計解決的問題：熟悉振動式輸送機的各部分的功能與作用，對主要部件進行選型設計與計算，解決在實際使用中容易出現(xiàn)的問題，并大膽地進行創(chuàng)新設計。重點是電磁鐵選取，主振彈簧及彈簧片的選取和料斗的設計。為了能設計出完成預期效果的振動式螺母輸送機，我閱讀了電磁鐵設計手冊，彈簧設計手冊，以及振動盤設計原理，重新溫習了三維仿真軟件Solid Edge存在的主要問題：（1） 對部分零件的結構尺寸和安裝尺寸掌握的不夠準確。（2） 設計中還采用了一部分老舊單一的部件。進一步研究的建議：（1）根據(jù)實際情況對輸送機整體進行簡化，減小輸送機的重量和體積。（2）對各個部件進行優(yōu)化設計，使各部分的功能達到最優(yōu)。參考文獻1 機械設計手冊編委會.機械設計手冊M.北京:機械工業(yè)出版社.20042 范祖堯等.現(xiàn)代機械設備設計手冊非標準機械設備設計M.北京:機械工業(yè)出版社.20003 唐金松.簡明機械設計手冊（第二版）M.上海:科學技術出版社.2002.4 聞邦樹.振動機械的理論與動態(tài)設計方案M.廣州:機械工業(yè)出版社.20015 張英會 劉輝航主編.彈簧手冊M.北京:機械工業(yè)出版社.19976 尚久浩主編.自動機械設計M.北京:中國輕工業(yè)出版社，20037 李全鳳主編.電場數(shù)值計算與電磁鐵設計M.北京:清華大學出版社，20028 陳立新主編.機械設計課程設計M.北京:中國電力出版社.20029 張鉞主編.新型圓管帶式輸送機設計手冊M.北京:化學工業(yè)出版社，2007.10 林述溫主編.機電裝備設計M.北京:機械工業(yè)出版社，2002.11 張建民主編.機電一體化系統(tǒng)設計M.北京:高等教育出版社，2007.12 李柱國.機械設計與原理M.北京:科學出版社.2003.13 孔慶華 劉傳紹.極限測量與測試技術基礎M.上海:同濟大學出版社.2002年.15 機械設計手冊編寫組.機械設計手冊M.北京:化學工業(yè)出版社.2002年.16 中國紡織大學工程圖學教研室.畫法幾何及工程制圖M.上海:上海科技出版社.2000年.致 謝畢業(yè)設計是我在大學里的最后一門課程。通過這次畢業(yè)設計，我學會了如何查閱現(xiàn)有的技術資料、如何舉一反三、如何通過改進并加入自己的想法與觀點，使之成為自己的東西。并且結合生產(chǎn)知識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際以及分析和解決工程實際問題的才能，并使大學四年所學的知識得到進一步鞏固、深化和擴展。在此，我對我的畢業(yè)設計指導老師毛美姣老師，指導幫助我設計的譚志飛老師表示衷心的感謝，感謝他們對我的嚴格要求，感謝他們的監(jiān)督和指導。其次我要感謝這四年里給我授課的所有老師。感謝你們傳給我知識。最后還要感謝參考文獻中所列書籍、文章及資料的作者。附件1：外文資料翻譯譯文摘自: 制造工程與技術（機加工）（英文版） Manufacturing Engineering and TechnologyMachining 機械工業(yè)出版社 2004年3月第1版 美 s. 卡爾帕基安(Serope kalpakjian) s.r 施密德(Steven R.Schmid) 著20.9 可機加工性一種材料的可機加工性通常以四種因素的方式定義：1、 表面的光潔性和表面完整性。2、刀具的壽命。3、切削力和功率的需求。4、切屑控制。以這種方式，好的可機加工性指的是好的表面光潔性和完整性，長的刀具壽命，低的切削力和功率需求。關于切屑控制，細長的卷曲切屑，如果沒有被切割成小片，以在切屑區(qū)變的混亂，纏在一起的方式能夠嚴重的介入剪切工序。因為剪切工序的復雜屬性，所以很難建立定量地釋義材料的可機加工性的關系。在制造廠里，刀具壽命和表面粗糙度通常被認為是可機加工性中最重要的因素。盡管已不再大量的被使用，近乎準確的機加工率在以下的例子中能夠被看到。20.9.1 鋼的可機加工性因為鋼是最重要的工程材料之一（正如第5章所示），所以他們的可機加工性已經(jīng)被廣泛地研究過。通過增加鉛和硫磺，鋼的可機加工性已經(jīng)大大地提高了。從而得到了所謂的易切削鋼。二次硫化鋼和二次磷化鋼 硫在鋼中形成硫化錳夾雜物（第二相粒子），這些夾雜物在第一剪切區(qū)引起應力。其結果是使切屑容易斷開而變小，從而改善了可加工性。這些夾雜物的大小、形狀、分布和集中程度顯著的影響可加工性?；瘜W元素如碲和硒，其化學性質與硫類似，在二次硫化鋼中起夾雜物改性作用。鋼中的磷有兩個主要的影響。它加強鐵素體，增加硬度。越硬的鋼，形成更好的切屑形成和表面光潔性。需要注意的是軟鋼不適合用于有積屑瘤形成和很差的表面光潔性的機器。第二個影響是增加的硬度引起短切屑而不是不斷的細長的切屑的形成，因此提高可加工性。含鉛的鋼 鋼中高含量的鉛在硫化錳夾雜物尖端析出。在非二次硫化鋼中，鉛呈細小而分散的顆粒。鉛在鐵、銅、鋁和它們的合金中是不能溶解的。因為它的低抗剪強度。因此，鉛充當固體潤滑劑并且在切削時，被涂在刀具和切屑的接口處。這一特性已經(jīng)被在機加工鉛鋼時，在切屑的刀具面表面有高濃度的鉛的存在所證實。當溫度足夠高時例如，在高的切削速度和進刀速度下鉛在刀具前直接熔化，并且充當液體潤滑劑。除了這個作用，鉛降低第一剪切區(qū)中的剪應力，減小切削力和功率消耗。鉛能用于各種鋼號，例如10XX，11XX，12XX，41XX等等。鉛鋼被第二和第三數(shù)碼中的字母L所識別（例如，10L45）。（需要注意的是在不銹鋼中，字母L的相同用法指的是低碳，提高它們的耐蝕性的條件）。然而，因為鉛是有名的毒素和污染物，因此在鋼的使用中存在著嚴重的環(huán)境隱患（在鋼產(chǎn)品中每年大約有4500噸的鉛消耗）。結果，對于估算鋼中含鉛量的使用存在一個持續(xù)的趨勢。鉍和錫現(xiàn)正作為鋼中的鉛最可能的替代物而被人們所研究。脫氧鈣鋼 一個重要的發(fā)展是脫氧鈣鋼，在脫氧鈣鋼中矽酸鈣鹽中的氧化物片的形成。這些片狀，依次減小第二剪切區(qū)中的力量，降低刀具和切屑接口處的摩擦和磨損。溫度也相應地降低。結果，這些鋼產(chǎn)生更小的月牙洼磨損，特別是在高切削速度時更是如此。不銹鋼 奧氏體鋼通常很難機加工。振動能成為一個問題，需要有高硬度的機床。然而，鐵素體不銹鋼有很好的可機加工性。馬氏體鋼易磨蝕，易于形成積屑瘤，并且要求刀具材料有高的熱硬度和耐月牙洼磨損性。經(jīng)沉淀硬化的不銹鋼強度高、磨蝕性強，因此要求刀具材料硬而耐磨。鋼中其它元素在可機加工性方面的影響 鋼中鋁和矽的存在總是有害的，因為這些元素結合氧會生成氧化鋁和矽酸鹽，而氧化鋁和矽酸鹽硬且具有磨蝕性。這些化合物增加刀具磨損，降低可機加工性。因此生產(chǎn)和使用凈化鋼非常必要。根據(jù)它們的構成，碳和錳鋼在鋼的可機加工性方面有不同的影響。低碳素鋼（少于0.15%的碳）通過形成一個積屑瘤能生成很差的表面光潔性。盡管鑄鋼的可機加工性和鍛鋼的大致相同，但鑄鋼具有更大的磨蝕性。刀具和模具鋼很難