圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設計

圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設計,圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設計,圓柱,螺旋彈簧,測力,分選,結(jié)構(gòu)設計 揚州大學廣陵學院 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學 生 姓 名： 季琳莉 學 號：100007115 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 設計(論文)題目： 圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設計 指 導 老 師： 周 建 華 2014年 4 月 9 日 揚州大學廣陵學院本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題　目 圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設計 題目來源 指導老師出題 題目類型 為結(jié)合科研 指導教師 周建華 學生姓名 季琳莉 學 號 100007115 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 開題報告內(nèi)容：（調(diào)研資料的準備與總結(jié)，研究目的、要求、思路與預期成果；任務完成的階段、 內(nèi)容及時間安排；完成畢業(yè)設計（論文）所具備的條件因素等。） 本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的： 通過該課題的畢業(yè)設計可以使學生在綜合運用所學的機械結(jié)構(gòu)設計的知識，解決設計中的問題，著重培養(yǎng)學生的設計能力，以及獨立解決和分析問題的能力。通過圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設計，讓學生獲得一定的設計能力。 本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃： 起止日期 工 作 內(nèi) 容 2.17～3.1 3.2～3.20 3.21～3.31 4.1～4.10 4.11～4.20 4.21～4.30 5.1～5.10 1）資料收集、翻譯 2）圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)方案比較 3）圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設計 4）圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)圖紙繪制 5）圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)分析計算 6）圓柱螺旋彈簧測力分選機結(jié)構(gòu)設計說明書 7）編寫畢業(yè)設計報告 　 文 獻 綜 述 彈簧的應用十分廣泛，可以說是各種機械,電器,化工等產(chǎn)品的關鍵零件。近幾年來，國內(nèi)彈簧工業(yè)的設計制造及材料方面有了新的發(fā)展，對彈簧的要求也越來越高，在各種螺旋彈簧中，內(nèi)燃機的氣門簧是其中較為重要的彈簧之一，它是國家質(zhì)監(jiān)部門要求負荷值全檢的產(chǎn)品，裝入內(nèi)燃機的每一只氣門簧，都必須經(jīng)過數(shù)字檢測設備的嚴格檢測，這樣才能保證內(nèi)燃機工作的可靠性與壽命。由于內(nèi)燃機氣門彈簧種類繁多，數(shù)量巨大。因此，用普通的手動檢測設備進行檢測，由人進行分類的方法，容易產(chǎn)生許多誤操作使得供,需雙方發(fā)生許多的摩擦與誤會并且工作量也是十分巨大的。因此，各彈簧生產(chǎn)廠及主機廠均希望能擁有一種能在線進行檢測并能自動進行分類的設備——彈簧分選機，但是，目前國內(nèi)市場上能見到的彈簧分選機均為國外廠家生產(chǎn)的，這些分選機不但分組單一，且價格昂貴。國內(nèi)各彈簧生產(chǎn)設備及檢測設備生產(chǎn)廠均未研制出高效實用的彈簧分選機。國外市場上能見的分選機類型為兩種——高精度型和高速度型；高精度型彈簧分選機主要用來分選那些精度要求很高的彈簧，但這種分選機的分選速度很低，不適合大批量彈簧生產(chǎn)的需要。高速度型彈簧分選機在速度上能達到較高的要求但價格非常昂貴。國內(nèi)很多彈簧生產(chǎn)機檢測設備生產(chǎn)廠針對各自的需求研發(fā)了一些彈簧分選機設備，如基于重力的彈簧分選機，基于尺寸的彈簧分選機，基于壓力的彈簧分選機，這些設備在功能和性價比上都還和國外同類產(chǎn)品有一定差距。 二、分選機分選方式研究 對于彈簧的分選，按照自動化程度分，有兩種分選方式，一是利用人工分選，就是以人為主，使用只含單一要素檢測的測試裝置完成分組分選。二是機器自動分組分選，即以機器為主完成自動分組分選。在機器自動分組分選中又包括：單一工位式、單一分選式、混合式。以上幾種分選原理方式其示意圖如下圖所示。 單一工位方式 單一分選方式 ①人工方式 所謂人工方式是指主要依靠工作人員的操作完成對彈簧分選分組。這種方式利用手工逐個檢測，采用的設備也較為簡單，一般依靠單一要素臺式檢測機或者是手持式檢測工具。依靠這種方式主要利用其兩點：一是設備簡單，二是精準度可以達到極高，但對操作人員要求也非常高，常需要操作人員對工作位置較高調(diào)整精準度，而且工作人員勞動強度大，極易誤操作使分選精度降低。 ②機器自動化 隨著圓柱螺旋彈簧需求量不斷上升，機器自動化檢測成為一種提高效率，節(jié)約生產(chǎn)成本的有效方式。機器自動化利用現(xiàn)代電子技術與傳統(tǒng)機械相結(jié)合，極大提高自動化水平。圓柱螺旋彈簧分選機自動化、模塊化結(jié)構(gòu)將分選機設備分為上料機構(gòu)、定位監(jiān)測機構(gòu)、分選機構(gòu)、電控機構(gòu)。而按照主體分為工位旋轉(zhuǎn)式與直進式，裝乘容器旋轉(zhuǎn)式與通道旋轉(zhuǎn)式。 1) 工位旋轉(zhuǎn)式 工位即指圓柱螺旋彈簧的檢測位置。而工位旋轉(zhuǎn)是指圓柱螺旋彈簧的檢測位置隨工位旋轉(zhuǎn)而改變。在此過程中工位盤（由一圓盤或者履帶及相應的工位組成）由驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動帶動工位上圓柱螺旋彈簧轉(zhuǎn)到相應的檢測位置，即圓柱螺旋彈簧相對工位盤靜止不動。 2) 工位直進式 工位直進式是以圓柱螺旋彈簧為運動主體，再以外力使其按照預定軌跡運動。因此，這個過程中彈簧的有效定位成為關鍵，關系到能否精確檢測彈簧分選分組信息。 3) 裝盛框旋轉(zhuǎn)式與通道旋轉(zhuǎn)式 圓柱螺旋彈簧主體要素檢測完成后需要對應的將彈簧分配到預定裝盛框。裝盛框旋轉(zhuǎn)與通道旋轉(zhuǎn)兩種方式都能完成對彈簧的分裝，但在結(jié)構(gòu)和效率上卻不盡相同。裝盛框旋轉(zhuǎn)方式由于結(jié)構(gòu)本身自重與加入彈簧重量，使得對驅(qū)動體的要求提高，增加了設計成本。通道旋轉(zhuǎn)式基本上避免了裝盛框旋轉(zhuǎn)所帶來的不利因素，但精準定位也是設計上需解決的技術要點 三、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀 1.國外分選機研究現(xiàn)狀 在分選機研究方面，國外公司起步較早。美國ESM公司及 Sortxe公司分別于20世紀30年代及40年代研制了這種設備，并根據(jù)市場需要不斷推陳出新。隨著工業(yè)化速度加快，在二十世紀四五十年代彈簧分選機運用與發(fā)展，但也僅限于像飛機油門彈簧等高精度分選場合。同時一些彈簧專業(yè)生產(chǎn)廠也根據(jù)自身需要開發(fā)了一些以單一要素為主要分選體的分選設備。如瑞典的Tekno–Detaljer公司于 1970 年開發(fā)的彈簧分選機。該類分選機雖在精度上具有較大的優(yōu)勢，但由于其大多結(jié)構(gòu)簡單，且分選單一，因此僅適合一些實驗性和小加工生產(chǎn)上作為檢測使用。 目前國外市場上有兩種彈簧分選機——高精度型與高速度型；高精度型彈簧分選機用來分選那些分檢精度要求很高的彈簧，如噴氣飛機的油門彈簧，該彈簧的每個變形即對應一個飛行速度。因此，這種彈簧對精度要求十分苛刻，但這種分選機的分選速度很低，一般低于每分鐘4件，不適合大批量彈簧生產(chǎn)的需要。高速度型彈簧分選機主要為大批量彈簧生產(chǎn)商研制的專用分選機，如英國Testometric公司研制的Testometric AT-S機，這種分選機在速度上能達到較高的要求，但高昂的費用使的大多數(shù)的企業(yè)都無法接受。 2.國內(nèi)分選機研究現(xiàn)狀 相對國外而言，國內(nèi)分選機的研究還處于起步階段，用于成品的還很少，目前主要是引進或者改造國外的分選機。國內(nèi)生產(chǎn)彈簧分選機的主體企業(yè)并不多，只是一些企業(yè)主要依據(jù)自身的要求研發(fā)相應的自動化程度較低的、分選比較單一的分選機，如杭州寶威機械廠研制的彈簧分選機，該機在設計上采用工位旋轉(zhuǎn)方式，速度與彈簧定位成為關鍵，速度過快彈簧可能在慣性下飛出工位，速度過低則達不到設計要求，且圓盤式結(jié)構(gòu)使得圓盤轉(zhuǎn)到的慣性難以控制。針對此種情況國內(nèi)一些科研機構(gòu)和大專院校結(jié)合實際也做了相關的研究工作，如湖北工業(yè)大學與武漢科技學院合作研發(fā)的數(shù)控彈簧高速自動分選機，該項目研究的數(shù)控彈簧高速自動分選機，開發(fā)了檢測系統(tǒng)抗漂移、抗干擾和變頻傳動高速分度系統(tǒng)；研制了快速采集和快速濾波系統(tǒng)；確定了數(shù)據(jù)特征值，開發(fā)了計算機快速彈簧檢測圖形分析及檢測軟件，但在速度與彈簧分組值上還有待提 四、存在問題 張偉，蘇惠芳，顧國寶等在文獻[1]中總結(jié)，得出當今的彈簧分選機急需解決的一些問題，如，測試高度不能自由顯示,整機外型的美觀性等都需要進一步開發(fā)、改進。 主要參考文獻 【1】張偉 蘇惠芳 顧國寶. WGTF-500型彈簧負荷分選機的研制[J]. 浙江絲綢工學院機電系,浙江絲綢工學院機電系,浙江絲綢工學院辦工廠, 2006, 03(6) : 31-36, 39 【2】鄒安陽 張建鋼 喬橋 張鏈.彈簧分選機的機構(gòu)設計及控制原理研究[J].機電系，2007(3):38-40 【3】謝一明 郭志勇. 彈簧自動測力分選包裝機[J].包裝與食品機械 1995,001 【4】卞宗林,等.國內(nèi)彈簧高新技術(材料)的發(fā)展[J].彈簧工程,2000,(4):3-5. 【5】喬橋 張建鋼 鄒安陽. 基于PC104 工業(yè)控制環(huán)境的彈簧分選測試系統(tǒng)設計[J]. 制造業(yè)自動化,2012,(4):68-74. 【6】徐樹興 王寶光 鄭義中. 螺旋彈簧自由高度在線自動分選技術[J]. 新技術新工藝,1992,(3):27-28. 【7】李祝強 郭松濤. 數(shù)控自動圓柱螺旋彈簧分選機的研究與設計[J]. 重慶大學, 2010-05-01 【8】趙炳炎 王光導. 微機控制1000N彈簧負荷分選機簡介[J]. 彈簧工程,1991,004 【9】王為 宋庭新 魏兵.一種基于PC104的彈簧分選控制系統(tǒng)設計[J]. 湖北工業(yè)大學 【10】傅華棟 李維榮 丁寶平 姜膺. 圓柱螺旋彈簧疲勞試驗機的開發(fā)[J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2007,005 【11】孫恒 陳作模 葛文杰. 機械原理 西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編，第七版，高等教育出版社，2006.5 【12】濮良貴 紀名剛.機械設計 西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編，第八版，高等教育出版社，2006.5 【13】周建方等.材料力學 機械工業(yè)出版社，普通高等教育機電類規(guī)劃教材，2002.1 【14】機械制圖 大連理工大學工程圖學教研室編，第六版，高等教育出版社，2007.7 【15】孔凌嘉主編.簡明機械設計手冊[M].北京:北京理工大學出版社, 2008