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1、宜春學(xué)院自動鏈條編結(jié)機 課程設(shè)計 課程名稱: 機械原理課程設(shè)計 題 目: 自動鏈條編結(jié)機 院 系: 理 工 學(xué) 院 專業(yè)班級: 11機制2 姓 名: 學(xué) 號 ： 課程設(shè)計任務(wù)書 2012 2013 學(xué)年第2學(xué)期學(xué)院（系、部） 理工學(xué)院 班級 11機制2 課程名稱： 機械原理 設(shè)計題目： 自動鏈條編結(jié)機 完成期限：自 2013 年 6 月 17 日至 2013 年 7月 1 日 共 2 周內(nèi)容及任務(wù)一、設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)二、設(shè)計任務(wù)進行自動鏈條編結(jié)機總的運動方案和傳動系統(tǒng)設(shè)計確定自動鏈條編結(jié)機作原理和運動形式，繪制工作循環(huán)圖；設(shè)計幾種運動方案并進行分析、比較和選擇；對選定運動方案進行運動分析與綜
2、合，并繪制機構(gòu)運動簡圖；進行機械動力性能分析與綜合 ； 三、設(shè)計工作量編寫說明書一份及機構(gòu)圖一張。進度安排起止日期工作內(nèi)容6.176.18設(shè)計方案6.196.21三維繪圖6.226.26整理數(shù)據(jù)和修改方案主要參考資料高等教育出版社 機械原理（第七版） 主編 孫桓高等教育出版社 機械原理課程設(shè)計手冊（第二版） 主編 鄒慧君 張青 機械工業(yè)出版社 PRO/ENGINEER野火版5.0機械課程設(shè)計教程 主編 詹友剛 機械原理課程設(shè)計姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 目錄1、 自動鏈條編結(jié)機功能及設(shè)計要求52、 工作原理和工藝動作分解方案的比較63、 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖8四、傳動機構(gòu)的
3、選擇9五、機械運動系統(tǒng)的速比和變速機構(gòu)10六、機械運動方案簡圖及方案的選擇11七、機械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)的尺寸128、 方案評價139、 個人總結(jié)14自動鏈條編結(jié)機一、自動鏈條編結(jié)機功能及設(shè)計要求1. 功能1).自動鏈條編結(jié)機是用來制造自行車鏈條式車鎖。鏈條由一串鏈節(jié)編結(jié)而成，每個鏈節(jié)又被加工成扭曲立體形，使外形美觀。2).自動鏈條編結(jié)機的主要工藝動作：a) 自動送料。將成盤的直徑為2.32.5mm的鋼絲先進行校直，然后形成螺旋形狀。b) 切斷并壓平。每次送料停止后，剪下一圈螺旋狀的鋼絲，并將其平整為平的環(huán)形。c) 鏈節(jié)扭曲。在環(huán)形鋼絲兩頭夾住，使一夾頭旋轉(zhuǎn)45O,將鏈節(jié)扭曲成立體環(huán)形，完成體
4、環(huán)形，完成一個鏈節(jié)的成型。d）自動連接。將螺旋料送進，使穿入成型鏈節(jié)，既實現(xiàn)送料、又完成連接。如此循環(huán)下去就形成車鎖鏈條。 2. 設(shè)計要求及原始數(shù)據(jù)1).每分鐘能生產(chǎn)3435個鏈節(jié)。2).鋼絲材料為低碳鋼，直徑為2.32.5mm，每個鏈節(jié)所用的鋼絲長度為35mm，扭曲角度為45O。3).鏈條可以承受12001800N的拉力。2、 工作原理和工藝動作分解校直機構(gòu)軋輥間歇送料槽輪機構(gòu)、棘輪機構(gòu)切斷壓平機構(gòu)凸輪機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)扭曲成形不完全齒輪， 表1根據(jù)上述分析，自動鏈條編結(jié)機要求完成的工藝動作有以下四個動作：自動送料：方案一：采用槽論機構(gòu)。方案二：采用棘輪機構(gòu)。 方案比較： 棘輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單,
5、 加工容易, 改變轉(zhuǎn)角大小方便, 可實現(xiàn)送進、 制動及超越等功能, 故廣泛應(yīng)用于各種自動機械和儀表中。 其缺點是在運動開始和終止時, 棘輪和棘爪間都產(chǎn)生沖擊, 因此不宜用在具有很大質(zhì)量的軸上。槽輪機構(gòu), 由帶圓(柱)銷的主動撥盤、 具有徑向槽的從動槽輪和機架組成。 撥盤作勻速轉(zhuǎn)動時, 驅(qū)動槽輪作時轉(zhuǎn)、 時停的單向間歇運動。 槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、 工作可靠, 機械效率高, 在進入和脫離接觸時運動比較平穩(wěn), 能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動的角度。 但槽輪的轉(zhuǎn)角不可調(diào)節(jié), 故只能用于定轉(zhuǎn)角的間歇運動機構(gòu)中, 如自動機床、 電影機械、 包裝機械等切斷階段：方案一：凸輪機構(gòu)。方案二：平面連桿機構(gòu)。方案比較：凸輪機構(gòu)的優(yōu)點
6、：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便，可實現(xiàn)從動件任意預(yù)期運動，缺點：1）點、線接觸易磨損；2）凸輪輪廓加工困難；3）行程不大。平面連桿機構(gòu)：耐磨損；加上轉(zhuǎn)動副和移動副的接觸表面是圓柱面和平面，制造簡便，易于獲得較高的制造精度。因此，平面連桿機構(gòu)在各種機械和儀器中獲得廣泛應(yīng)用。連桿機構(gòu)的缺點是：低副中存在間隙，數(shù)目較多的低副會引起運動累積誤差；而且它的設(shè)計比較復(fù)雜，不易精確地實現(xiàn)復(fù)雜地運動規(guī)律。壓平階段：方案一：曲柄滑塊機構(gòu)。方案二：凸輪機構(gòu)方案比較：曲柄滑塊機構(gòu)采用的是動壓力，而凸輪機構(gòu)采用的是靜壓力，施加的力度平穩(wěn)，更適合于壓平！宜采用凸輪機構(gòu)進行壓平。 鏈節(jié)扭曲：當(dāng)機械臂退回后，利用凸輪連桿機構(gòu)將
7、兩滑塊閉合，且通過在滑塊的閉合面上開旋轉(zhuǎn)45的鏈條槽，直接將螺旋狀鋼絲擠壓成45的鏈條。 自動連接：將螺旋料送進使穿入成型鏈節(jié)，既實現(xiàn)送料，又完成連接。如此完成循環(huán)，就形成車鏈鎖條，因此自動鏈條編結(jié)機的運動方案設(shè)計重點考慮自動送料、切斷壓平、鏈節(jié)扭曲機構(gòu)這三個機構(gòu)的選型和設(shè)計問題三、根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖對于自動鏈條編結(jié)機運動循環(huán)圖主要是確定送料和機械臂的執(zhí)行機構(gòu)的先后順序、相位，以及對各執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計、裝配和調(diào)試。 圖1 自動鏈條編結(jié)機運動循環(huán)圖圖2 送料運動間歇機構(gòu)，完成間歇送料。圖3 切斷壓平機構(gòu)上圖中，在凸輪的帶動下將鋼絲切斷。AB為機械夾，其中A為固定，B在不完全齒
8、輪的帶動下將在鏈節(jié)壓平槽中壓好的鏈節(jié)進行45扭曲。四、傳動機構(gòu)的選擇帶傳動具有傳動平穩(wěn)、噪聲低、清潔（無需潤滑）的特點，具有緩沖減振和過載保護作用，并且維修方便。與鏈傳動和齒輪傳動相比，帶傳動的強度較低以及疲勞壽命較短齒輪傳動效率高、傳動比穩(wěn)定、工作可靠、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、比帶、鏈傳動所需的空間尺寸小渦輪蝸桿傳動傳動比大，體積小，單頭的有的能自鎖，不用另加制動裝置就能停在任意位置，但是它的效率太低表2可供選擇的常用傳動機構(gòu)圖4 傳動方案的選用五、機械運動系統(tǒng)的速比和變速機構(gòu)根據(jù)題目要求和電動機的型號，我們可采用Y90S6，其功率為N=750W，轉(zhuǎn)速n=910r/min。根據(jù)選定的驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)
9、速和自動鏈條編結(jié)機的生產(chǎn)能力。它們的機械傳動系統(tǒng)的總速比為：機械傳動系統(tǒng)的第一級采用帶傳動，；第二級為直齒圓柱齒輪傳動，第三級仍為直齒圓柱齒輪和槽輪傳動。六、機械運動方案簡圖1.方案一：按已選定的三個執(zhí)行機構(gòu)的形式及傳動系統(tǒng)，畫出自動鏈條編結(jié)機的機械運動示意圖圖5機械運動示意圖圖中所示的是自動鏈條編結(jié)機運動簡圖，先利用軋輥校直鋼絲，注意這里軋輥與鋼絲之間有適當(dāng)間隙，不影響送料。利用槽輪進行間歇送料使得鋼絲向右移動，達到送料的功能。鋼絲經(jīng)過繞螺旋機構(gòu)形成螺旋形狀，上方機構(gòu)剪下一段螺旋狀的鋼絲，機械夾在凸輪的推動下夾住螺旋狀鋼絲的同時向右移動，同時曲柄滑塊也向右運動，當(dāng)機械夾到達鏈節(jié)壓平槽時，曲柄
10、滑塊將鋼絲壓平，A,B為扭曲鏈節(jié)結(jié)構(gòu),A固定不動，B在不完全齒輪的帶動下，將鏈節(jié)扭曲彎成45。將螺旋料繼續(xù)送進，機械夾來回運動，使穿入形成成型鏈節(jié)，如此循環(huán)下去，形成車鎖鏈條。2.方案二：先用軋輥校直鋼絲，注意不要影響到送料。利用棘輪機構(gòu)進行間歇送料使得鋼絲向右移動，達到送料的功能，鋼絲經(jīng)過繞螺旋機構(gòu)形成螺旋形狀，上方機構(gòu)剪下一段螺旋狀的鋼絲，機械夾在凸輪的推動下夾住螺旋狀鋼絲的同時向右移動，然后直接在兩平板間開立體環(huán)形的槽，直接將鏈節(jié)一步壓成立體環(huán)形，再將螺旋料繼續(xù)送進，機械夾來回運動，使穿入形成成型鏈節(jié)，如此循環(huán)下去，形成車鎖鏈條。 七、機械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)的尺寸齒輪傳動表3 直齒輪參數(shù)
11、表名稱齒數(shù)模數(shù)分度圓齒輪1181.5mm27mm齒輪2601.5mm90mm齒輪3201.5mm30mm齒輪41381.5mm207mm齒輪58301.5mm45mm八、方案評價運動精確性：由于齒輪設(shè)計和凸輪設(shè)計都是按照鏈條編結(jié)的速度40節(jié)/分來設(shè)計的，因此凸輪的轉(zhuǎn)速是40轉(zhuǎn)/分。這種方案的好處在于，省略了鏈節(jié)壓平的過程，直接在兩平板間開立體環(huán)形的槽，直接將鏈節(jié)一步壓成立體環(huán)形，減少了機械臂的往復(fù)轉(zhuǎn)動來扭轉(zhuǎn)鏈條。切斷機構(gòu)，鏈節(jié)壓平機構(gòu)的動力都來源于凸輪，使得其運動更加協(xié)調(diào)。利用曲柄滑塊機構(gòu)使鏈節(jié)在鏈節(jié)槽處壓平，同時利用不完全齒輪達到扭曲45的效果。缺點是精確度不高，協(xié)調(diào)性不夠。生產(chǎn)有局限性九、
12、個人總結(jié) 課程設(shè)計的這一段時間，自我感覺學(xué)到了不少。剛剛接到老師給的題目時，就感覺挺不容易的，上網(wǎng)想找一下參考，很悲劇，什么都沒有，只有一個車床的視頻，看了毫無頭緒，不知道從何下手，突然就覺得自己學(xué)的知識少了，只局限于理論，對于實際的想象還很缺乏。 我們五個人做這一個題目，我們剛剛都無法動手，后來開始相互討論，相互幫助，團隊意識得到了很好的培養(yǎng)。在做這個課題的時間里，又把CAD復(fù)習(xí)了一遍，同時也預(yù)習(xí)了一下proe的操作了，感覺自己的軟件操作還是不熟。 對于課題的運動機構(gòu)分析，自己還不是很熟練，存在不全面，有時候又陷入思維定勢，對于機械夾總是糾結(jié)太多。還有很多理論知識沒有掌握牢固，以后還得努力學(xué)習(xí)。 通過這次課程設(shè)計，雖然自己的還有很多不完善的地方，但是一個人自己把這個難題做出來，也是有點成就感。15
自動鏈條編結(jié)機課程設(shè)計
