裝釘機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 裝釘機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著人們生活水平的日益提高，角釘機(jī)的需求量在不斷增加，同時(shí)對(duì)角釘機(jī)的質(zhì)量和性能也提出了更高的要求。提高角釘機(jī)的質(zhì)量很容易，但改善角釘機(jī)的性能卻很難，而改善角釘機(jī)的性能是提高其質(zhì)量的唯一途徑。 在機(jī)械加工中，角釘機(jī)主要包含機(jī)殼和壓掣裝置所機(jī)構(gòu)，該機(jī)殼內(nèi)部設(shè)有出釘裝置上端面設(shè)有呈九十度的定位架而定位架可于機(jī)殼的上端面前后位移調(diào)整距離；該壓掣裝置包含有兩氣缸、一固定架、一調(diào)整塊及一壓掣桿，兩氣缸設(shè)于機(jī)殼內(nèi)部，并令氣缸的缸軸凸出機(jī)殼上端面，固定架則橫設(shè)于兩氣缸的缸軸頂端，固定架的中央位置利用螺栓鎖

2、合調(diào)整塊 關(guān)鍵詞：角釘機(jī)；氣缸；固定架 Abstract As people's living standards increasing, corner of the nail in the ever increasing demand, while the angle of nailing the quality and performance have a higher demand. Kok improve the quality of nails very easily, but to improve

3、the performance angle nail-but it is very difficult, and improve the angle of the nail is to improve the quality of performance the only way. In machining, Kok nail-contained chassis and the main pressure valves installed by the body, the internal chassis with a nail on the end device with a Jiu Sh

4、iduo the frame and chassis frame to be the top post in front of Displacement adjustment distance of the pressure valves device contains two cylinders, a fixation, an adjustment blocks and a pressure-valve, the two cylinders at the inside case, the cylinder and the cylinder axis protruding chassis en

5、d, Fixator is horizontal cylinder in the two top of the cylinder axis, the fixation of the central position of a bolt lock adjustment block. Keywords ：Kok nail；Cylinder; fixation 目　　錄 第1章 緒論 4 1.1 題目來(lái)源及調(diào)研情況 5 1.2 課題選擇的意義 5 1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 5 第二章 裝釘機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 2.1 概述 6 2.2裝

6、釘機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 2.2.1動(dòng)力來(lái)源 7 2.2.2結(jié)構(gòu)的選用 7 2.2.3機(jī)構(gòu)的聯(lián)接 7 2.2.4 導(dǎo)向的設(shè)計(jì) 7 2.3裝釘槍的設(shè)計(jì) 8 2.3.1前言 8 2.3.2使用要求 9 2.3.3使用說(shuō)明 9 2.3.4 安全細(xì)則 10 2.3.5 釘槍的形狀與尺寸 10 第三章 水平滑臺(tái)的設(shè)計(jì) 12 3.1設(shè)計(jì)任務(wù) 12 3.2設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 12 3.2.1脈沖當(dāng)量的確定 12 3.2.2傳動(dòng)比的確定 12 3.2.3初選步進(jìn)電機(jī) 12 3.3絲杠的選型及計(jì)算 13 3.3.1計(jì)算絲杠承受的質(zhì)量 13 3.3.2滾珠絲杠螺母的選型和校核 13 3

7、.3.3最大工作載荷的計(jì)算 14 3.3.4傳動(dòng)效率計(jì)算 14 3.3.5剛度計(jì)算 15 3.3.6滾珠絲杠螺母副的選擇 16 3.4軸承的選擇 17 3.4.1滾動(dòng)軸承的分類及選用 17 3.4.2安裝方式及尺寸選擇 18 3.4.3潤(rùn)滑與密封 19 3.5聯(lián)軸器的選擇 20 3.6導(dǎo)軌的選型及計(jì)算 21 3.6.1初選導(dǎo)軌型號(hào)及估算導(dǎo)軌長(zhǎng)度 21 3.6.2計(jì)算滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命 22 3.6.3滾動(dòng)導(dǎo)軌副的選擇 22 3.7電機(jī)的選擇 23 3.7.1選擇電動(dòng)機(jī)的基本原則 23 3.7.2選擇電動(dòng)機(jī)的方法和主要步驟 23 3.7.3電動(dòng)機(jī)的種類和選擇

8、 23 3.8電機(jī)的驗(yàn)算 24 3.8.1傳動(dòng)系統(tǒng)等效傳動(dòng)慣量計(jì)算 24 3.8.2電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JD的折算 25 3.8.3聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL的折算 25 3.8.4滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS的折算 25 3.9水平滑臺(tái)的總體外形 26 第四章 結(jié)論 28 參考文獻(xiàn) 29 致謝 32 聲明 33  裝釘機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第1章 緒論 1.1 國(guó)外裝釘機(jī)械概述及發(fā)展 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和為滿足人類生產(chǎn)及生活的需要，工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中制造發(fā)明出了種類繁多、功能多樣的機(jī)

9、器。 裝釘機(jī)屬于高技術(shù)、高智能、高競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，高技術(shù)成果都會(huì)在裝釘機(jī)械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。國(guó)外的裝釘機(jī)機(jī)械近些年有了新特點(diǎn)，主要有：一是生產(chǎn)高效率;二是資源的高利用率，高度的綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)；三是產(chǎn)品高度重視節(jié)能，重視降低成本； 四是高新技術(shù)實(shí)用化，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品上水平、上檔次；五是科研成果商品化， 使裝釘機(jī)機(jī)械產(chǎn)品向知識(shí)密集化、技術(shù)綜合化、產(chǎn)品智能化等方面發(fā)展。 美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利是世界上裝釘機(jī)械四大強(qiáng)國(guó)。美國(guó)是世界上裝釘機(jī)械發(fā)展歷史較長(zhǎng)的國(guó)家，早已形成了獨(dú)立完整的機(jī)械體系，其品種和產(chǎn)量均居世界之首。1

10、0多年來(lái)，美國(guó)始終保持著世界裝釘機(jī)械生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)的地位。其產(chǎn)品以高、大、精、尖產(chǎn)品居多，機(jī)械與計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制新型機(jī)械產(chǎn)品.從上世紀(jì)90年代初以來(lái)，美國(guó)裝釘機(jī)械業(yè)一直保持著良好的發(fā)展勢(shì)頭。日本的裝釘機(jī)械制造廠以中小企業(yè)為主，裝釘機(jī)械的品種齊全，產(chǎn)品品種近 500 種，規(guī)格有 700 多個(gè)。裝釘機(jī)械以中小型單機(jī)為主，具有體積小、精密度高、易安裝、操作方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。90年代以 來(lái)，已將變頻調(diào)整、光電追蹤、無(wú)觸點(diǎn)電子開關(guān)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示等技術(shù)運(yùn)用在裝釘機(jī)械中。德國(guó)、意大利、英國(guó)、瑞士和法國(guó)等， 都是世界上很重要的裝釘機(jī)械生產(chǎn)國(guó)家。歐洲各國(guó)裝釘機(jī)械業(yè)的一個(gè)共同特點(diǎn)，是出口

11、比例(出口額占產(chǎn)值的比例)都很大，如德國(guó)和意大利近 80070 ,瑞士超過(guò) 90000，荷 蘭出口額甚至大于產(chǎn)值，因?yàn)楹商m是歐洲很重要的貿(mào)易轉(zhuǎn)口地。德國(guó)的裝釘機(jī)械在計(jì)量、制造、技術(shù)性能等方面居領(lǐng)先地位，享譽(yù)全球一些大公司生產(chǎn)的裝釘機(jī)械集機(jī)一電一儀 及微機(jī)控制于一體，采用光電感應(yīng)，以光標(biāo)控制，并配有防靜電裝置。德國(guó)裝釘機(jī)械業(yè)多年來(lái)始終處于穩(wěn)定增長(zhǎng)狀態(tài)，出口比例占 80%左右，德國(guó)是世界上最大的裝釘機(jī)械出口國(guó)。意大利是繼美國(guó)、日本、德國(guó)之后的世界最大的裝釘機(jī)械生產(chǎn)國(guó)，又是僅次于德國(guó)的第二大裝釘機(jī)械出口國(guó)。意大利的裝釘機(jī)械多用于食品工業(yè)，具有性能優(yōu)良、外觀考究、價(jià)格便宜的特點(diǎn).在這樣的形勢(shì)下，我國(guó)的

12、裝釘機(jī)械產(chǎn)品由于品種少、技術(shù)水平低、產(chǎn)品可靠性差等原因，面臨著激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。 特別是我國(guó)近 5 年來(lái)，加快發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和加大技術(shù)創(chuàng)新力度，造成新一輪技術(shù)引進(jìn)高潮。如我國(guó)近年對(duì)農(nóng)產(chǎn)品深加工總投資達(dá)到 320 多億元，加工和裝釘設(shè)備 80%以上靠進(jìn)口。裝釘機(jī)械作為專業(yè)性機(jī)械，除了同于普通機(jī)械的一般要求外緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、還有外表美觀、傳動(dòng)裝置精度高、生產(chǎn)效率 高等要求以很好地完成自身功能，適應(yīng)市場(chǎng)需求。 1.2角釘機(jī)簡(jiǎn)介 角釘機(jī)是適用于制造照相、美術(shù)行業(yè)的木框架所使用的專用設(shè)備，此機(jī)是對(duì)已切下的框架木條進(jìn)行拼裝，在兩相拼木條的接縫處打入

13、長(zhǎng)釘，使其牢固地連接從而拼裝成長(zhǎng)方形的裝飾框架。角釘機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展也經(jīng)歷了好幾個(gè)階段，過(guò)去的角釘機(jī)發(fā)展水平一般是可以同時(shí)打4顆釘?shù)?，而且速度比較慢，通常還只能釘一種釘，不能制作模釘，需要很大的改進(jìn)和發(fā)展。 隨著角釘機(jī)最近成為一個(gè)新興的制造行業(yè)，角釘機(jī)的設(shè)計(jì)也在國(guó)際上屬于比較先進(jìn)的技術(shù)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有很多專家學(xué)者對(duì)角釘機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，但由于受各方面技術(shù)條件的限制，有很多細(xì)節(jié)問(wèn)題沒(méi)有得到解決，還沒(méi)有看到具有實(shí)用化價(jià)值的角釘機(jī)開發(fā)研究的報(bào)道，因此通過(guò)這一課題的研究可以對(duì)我國(guó)這方面的研究做點(diǎn)貢獻(xiàn)。 角釘機(jī)采用氣動(dòng)裝置為動(dòng)力，整個(gè)壓緊、送釘、打釘工序動(dòng)作自動(dòng)完成，其主要結(jié)構(gòu)由壓

14、緊機(jī)構(gòu)、送釘機(jī)構(gòu)、；中釘機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)系統(tǒng)組成。該機(jī)殼內(nèi)部設(shè)有出釘裝置上端面設(shè)有呈九十度的定位架而定位架可于機(jī)殼的上端面前后位移調(diào)整距離；該壓掣裝置包含有兩氣缸、一固定架、一調(diào)整塊及一壓掣桿，兩氣缸設(shè)于機(jī)殼內(nèi)部，并令氣缸的缸軸凸出機(jī)殼上端面，固定架則橫設(shè)于兩氣缸的缸軸頂端，固定架的中央位置利用螺栓鎖合調(diào)整塊。 壓緊機(jī)構(gòu)由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)兩壓緊氣缸同步向下動(dòng)作，帶動(dòng)連接板、連桿和橡膠壓頭向下運(yùn)動(dòng)，將兩相拼的木條壓緊在工作臺(tái)而實(shí)現(xiàn)壓緊動(dòng)作。在連接板上設(shè)有調(diào)節(jié)鎖緊裝置，實(shí)現(xiàn)連桿和橡膠壓頭的上下調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同厚度的木條。 送釘機(jī)構(gòu)它是保證釘角機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖釘和使用相應(yīng)不同高度的

15、釘片。其利用拉簧將推釘座拉向沖釘座的方向，使推釘頭壓住釘片向前，實(shí)現(xiàn)連續(xù)送釘動(dòng)作。 沖釘機(jī)構(gòu)它是由沖釘氣缸、沖釘頭、沖釘座等組成工作原理是由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)沖釘氣缸，推動(dòng)沖釘頭快速向上運(yùn)動(dòng)，將釘片從沖釘座里沖出，使釘片高速壓入兩木條內(nèi)，實(shí)現(xiàn)沖釘動(dòng)作。 定位機(jī)構(gòu)它是用來(lái)確定兩相拼木條的；中釘位置主要由V形定位板、定位支座、定位接桿和定位擋圈等構(gòu)成。操作時(shí)將兩木條放在工作臺(tái)上，由V形定位板定位相拼成90。直角，由定位擋圈確定前后的定位，可進(jìn)行前后滑移。 角釘機(jī)的氣動(dòng)元件不多，但對(duì)其執(zhí)行件氣缸的回路動(dòng)作順序有較 高的技術(shù)要求。其工作要求是在定位機(jī)構(gòu)確定了兩相拼木條的合理沖釘位置。接

16、著踩下控制閥后，由兩壓緊氣缸帶動(dòng)橡膠壓頭快速向下壓，將兩相拼的木條壓緊在工作臺(tái)上，完成壓緊動(dòng)作。再由沖釘氣缸將釘沖出釘座，將釘壓入兩木條里，壓緊動(dòng)作與沖釘動(dòng)作要按次序進(jìn)行，即沖釘氣缸要有延時(shí)要求。④最后完成沖釘動(dòng)作后，松開控制閥三只氣缸同時(shí)快速回程，恢復(fù)初始狀態(tài)。根據(jù)該機(jī)的工作技術(shù)要求，于是氣動(dòng)回路中采取以下的結(jié)構(gòu)： 在沖釘氣缸的回路中串入可調(diào)單向節(jié)流閥。利用單向節(jié)流閥的原理作用，使氣缸在沖釘動(dòng)作中實(shí)現(xiàn)調(diào)速延時(shí)作用。調(diào)整時(shí)將單向節(jié)流閥微調(diào)至在壓緊動(dòng)作完成時(shí)， 中釘頭才能將釘片沖出，且保證沖釘時(shí)有足夠的壓力，且較高速地壓入木條里。②為保證壓緊氣缸能快速向下動(dòng)作，提高整機(jī)的工作效率，同時(shí)為了防止

17、回路氣壓對(duì)沖釘氣缸調(diào)速延時(shí)的影響，于是在壓緊氣缸的回路上加裝有快速氣閥，壓緊氣缸快速向下動(dòng)作時(shí)，無(wú)桿腔的壓縮空氣可以經(jīng)快速排氣閥的0端快速排出。 本人通過(guò)對(duì)現(xiàn)有各種角釘機(jī)資料對(duì)比，根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、噪聲震動(dòng)影響等多方面考慮，確定出一套先進(jìn)的角釘機(jī)的設(shè)計(jì)方案，為未來(lái)工業(yè)對(duì)角釘機(jī)加工的需求提供一定的技術(shù)參考，帶動(dòng)角釘機(jī)的發(fā)展，為社會(huì)帶來(lái)一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益. 1.3 課題選擇的意義 隨著人們生活水平的日益提高，角釘機(jī)的需求量在不斷增加，同時(shí)對(duì)角釘機(jī)的質(zhì)量和性能也提出了更高的要求。提高角釘機(jī)的質(zhì)量很容易，但改善角釘機(jī)的性能卻很難，而改善角釘機(jī)的性能是提

18、高其質(zhì)量的唯一途徑。 角釘機(jī)可以廣泛使用到木、塑料框中。但是目前國(guó)內(nèi)關(guān)于角釘機(jī)的設(shè)計(jì)這一方面基本上屬于空白，通過(guò)進(jìn)行這一課題的研究可以對(duì)我國(guó)這方面的研究做點(diǎn)貢獻(xiàn)。同時(shí)通過(guò)角釘機(jī)的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用到機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，熟悉并掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程、步驟和方法，得到有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)課題的研究與設(shè)計(jì)工作方面的基本訓(xùn)練。 1．4 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 1.查閱文獻(xiàn)了解目前國(guó)內(nèi)外角釘機(jī)的發(fā)展概況 2.完成角釘機(jī)的方案設(shè)計(jì)，并作方案比較和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 3.完成角釘機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制結(jié)構(gòu)草圖 4.對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核計(jì)算、分析，寫入設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5.計(jì)算機(jī)繪制角釘機(jī)的裝配圖，

19、要求設(shè)計(jì)合理并符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 6.完成軸類、盤類或箱體等零件的零件圖設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)繪制零件圖 7.設(shè)計(jì)總圖量A0圖紙1張；A1圖紙2張；A2圖紙一張 8．按畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要求完成 1.5 進(jìn)度安排 1. 03-5＿03-15 調(diào)查研究、收集資料，完成開題報(bào)告； 2. 03-16＿03-26 確定設(shè)計(jì)方案； 3. 03-27＿05-21 設(shè)計(jì)、有關(guān)說(shuō)明及計(jì)算； 4. 05-22＿06-2 打印圖紙及說(shuō)明書； 5. 06-3＿06—6 修改完善圖紙及說(shuō)明書。 6. 06-6

20、 學(xué)生答辯 第二章 裝釘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2．1 概述 角釘機(jī)主要包含機(jī)殼和壓掣裝置所機(jī)構(gòu)，該機(jī)殼內(nèi)部設(shè)有出釘裝置上端面設(shè)有呈九十度的定位架而定位架可于機(jī)殼的上端面前后位移調(diào)整距離；該壓掣裝置包含有兩氣缸、一固定架、一調(diào)整塊及一壓掣桿，兩氣缸設(shè)于機(jī)殼內(nèi)部，并令氣缸的缸軸凸出機(jī)殼上端面，固定架則橫設(shè)于兩氣缸的缸軸頂端，固定架的中央位置利用螺栓鎖合調(diào)整塊。 2．2 裝釘機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2．2.1 氣缸結(jié)構(gòu)選用 氣缸的效率取決于密封的種類，氣缸內(nèi)表面和活塞桿加工的狀態(tài)及潤(rùn)滑狀態(tài)。此外，氣缸的運(yùn)動(dòng)速度、排氣腔壓力、外載荷狀況及管道狀態(tài)等都會(huì)對(duì)效率產(chǎn)生一定的影響

21、。氣缸的特性分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。氣缸的靜態(tài)特性是指與缸的輸出力及耗氣量密切相關(guān)的最低工作壓力、最高工作壓力、摩擦阻力等參數(shù)。氣缸的動(dòng)態(tài)特性是指在氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氣缸兩腔內(nèi)空氣壓力，溫度，活塞速度、位移等參數(shù)隨時(shí)間的變化情況。它能真實(shí)地反映氣缸的工作性能。 （1） 氣缸缸徑。根據(jù)氣缸負(fù)載力的大小來(lái)確定氣缸的輸出力，由此計(jì)算出氣缸的缸徑。氣缸直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算需根據(jù)其負(fù)載大小、運(yùn)行速度和系統(tǒng)工作壓力來(lái)決定。首先，根據(jù)氣缸安裝及驅(qū)動(dòng)負(fù)載的實(shí)際工況，分析計(jì)算出氣缸軸向?qū)嶋H負(fù)載F，再由氣缸平均運(yùn)行速度來(lái)選定氣缸的負(fù)載率θ，初步選定氣缸工作壓力（一般為0.4 MPa～0.6 MPa），再由 F／θ，計(jì)算出

22、氣缸理論出力Ft，最后計(jì)算出缸徑及桿徑，并按標(biāo)準(zhǔn)圓整得到實(shí)際所需的缸徑和桿徑。 選用缸徑為50mm。 （2）氣缸的行程。氣缸的行程與使用的場(chǎng)合和機(jī)構(gòu)的行程有關(guān)，但一般不選用滿行程。多數(shù)情況下活塞桿承受的是推力負(fù)載，細(xì)長(zhǎng)桿件受壓易產(chǎn)生彎曲變形，必須考慮壓桿穩(wěn)定性。 由于釘子的尺寸為42*19mm，因此氣缸的行程不必選的過(guò)大，一般選用行程30-50mm的就可以。 （3）氣缸壁厚。一般氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比為 按公式計(jì)算出的壁厚通常都很薄，加工比較困難，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中按照加工工藝需求，適當(dāng)增加壁厚，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)鋼管或鋁合金管，此處選用標(biāo)準(zhǔn)鋼管5mm。缸筒材料常用20鋼無(wú)縫鋼管，鋁合金2

23、al2，鑄鐵HT150和HT200等，此處選用不銹鋼材料。 （4）氣缸的安裝形式。氣缸的安裝形式根據(jù)安裝位置和使用目的等因素決定。一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車床、磨床等），應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外，還需作圓弧擺動(dòng)時(shí)，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng)選用相應(yīng)的特種氣缸。 （5）氣缸的緩沖裝置。根據(jù)活塞的速度決定是否應(yīng)采用緩沖裝置。 氣缸在行程末端的運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí)，僅靠緩沖墊已不足以吸收活塞對(duì)端蓋的沖擊力，可在缸內(nèi)設(shè)置氣緩沖裝置。氣緩沖裝置是由緩沖套、緩沖密封圈和緩沖閥等組成。 活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，右緩沖套接觸右緩沖密封圈，活塞右側(cè)便形成一

24、個(gè)封閉氣室，稱為緩沖腔。此緩沖腔內(nèi)的氣體只能通過(guò)緩沖閥排出。當(dāng)緩沖閥開度很小時(shí)，緩沖腔向外排氣很少，活塞繼續(xù)右行，則緩沖腔內(nèi)氣體處于絕熱壓縮，使腔內(nèi)壓力較快上升。此壓力對(duì)活塞產(chǎn)生反作用力，從而使活塞減速，直至停止，避免或減輕了活塞對(duì)缸蓋的撞擊，達(dá)到了緩沖的目的。調(diào)節(jié)緩沖閥的開度，可改變緩沖能力，故帶緩沖閥的氣缸，稱為可調(diào)緩沖氣缸。緩沖閥順時(shí)針回轉(zhuǎn)，緩沖能力增強(qiáng)，逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，緩沖能力減弱。緩沖閥節(jié)流過(guò)大，活塞接近行程終端前，可能會(huì)出現(xiàn)彈跳現(xiàn)象，需注意。 當(dāng)活塞反向向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，緩沖密封圈的作用如同單向閥一樣，氣壓力壓開緩沖密封圈的唇部，允許壓縮空氣流向活塞，推動(dòng)活塞返回。因緩沖密封圈有節(jié)流作用，

25、為使活塞能迅速返回，緩沖行程不宜長(zhǎng)。 對(duì)小缸徑長(zhǎng)行程氣缸，沒(méi)有緩沖閥，在端蓋上開有很小的橫節(jié)流孔。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到行程末端，由于排氣不暢而形成較大背壓，也可起到氣緩沖作用，這種結(jié)構(gòu)稱為不可調(diào)氣緩沖氣缸。加大恒節(jié)流孔，可使氣缸的運(yùn)動(dòng)速度增大。 （6）磁性開關(guān)。當(dāng)氣動(dòng)系統(tǒng)采用電氣控制方式時(shí)，可選用帶磁性開關(guān)的氣缸。 （7）其它要求。如氣缸工作在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需在活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無(wú)污染時(shí)需選用無(wú)給油或無(wú)油潤(rùn)滑氣缸。 （8）氣缸密封。氣缸密封的好壞，直接影響氣缸的性能和使用壽命，正確設(shè)計(jì)，選擇和使用密封裝置，對(duì)保證氣缸的正常工件非常重要。 對(duì)密封件的基本要求有

26、如下幾點(diǎn)： ⒈在一定的壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能。 ⒉摩擦阻力小，摩擦系數(shù)穩(wěn)定。 ⒊磨損小，磨損后在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償，工作壽命長(zhǎng)。 ⒋與工作介質(zhì)相適應(yīng)。 ⒌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，價(jià)格低廉。 密封元件的材料選用耐油橡膠密封，形狀選用0形密封圈工作可靠，靜摩擦因素大，活塞的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，適用范圍廣。 最終選用氣缸缸徑為50mm，其行程為40mm，使用壓力為3.5-7kgf/cm2.如圖2-1所示： 圖 2-1 法蘭式氣缸 2．2.2 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 氣缸的活塞桿頭部有螺紋孔，用來(lái)推釘子的扁板頭部有一段焊接的螺紋桿與活塞桿裝配成一體，之后就是通過(guò)氣

27、缸的行程和壓力來(lái)完成扁板沖擊釘子實(shí)現(xiàn)裝釘?shù)?。在沖壓氣缸上面應(yīng)當(dāng)還要有一個(gè)用來(lái)使下端裝訂機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)的氣缸，來(lái)保證在裝釘時(shí)使釘槍頂住三合板，而在裝釘完成后水平工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)把裝訂機(jī)構(gòu)提起，這樣就實(shí)現(xiàn)了裝釘?shù)捻樌瓿伞? 2．2.3 機(jī)構(gòu)的聯(lián)接 沖壓氣缸與移動(dòng)氣缸之間使通過(guò)聯(lián)接板用螺栓聯(lián)接在一起的，聯(lián)接板上下都是氣缸的法蘭盤，通過(guò)法蘭盤的四個(gè)孔再把聯(lián)接板打成同樣大的孔來(lái)用螺栓把住。此連接優(yōu)勢(shì)在于易于安裝，無(wú)需特殊工具，易于檢測(cè)，連接耐用 （，不易損壞），紫外線穩(wěn)定，非金屬材料可重復(fù)使用等。由于底部的裝釘槍也要固定，因此通過(guò)一U型板使槍把和墻頭聯(lián)接在上面，而U型板則是在沖壓氣缸下部的法蘭盤處通過(guò)

28、螺栓與聯(lián)接板都聯(lián)接在一起，這樣就保證了裝訂機(jī)構(gòu)的聯(lián)接穩(wěn)定。 2．2.4 導(dǎo)向的設(shè)計(jì) 為了保證整套裝釘機(jī)構(gòu)能夠按著預(yù)定的軌跡運(yùn)動(dòng)，而不使得槍頭跑偏，應(yīng)在聯(lián)接板的兩端設(shè)有導(dǎo)向桿來(lái)確保裝釘槍能夠準(zhǔn)確的上下移動(dòng)。為了提高導(dǎo)向桿的工作效率和延長(zhǎng)壽命，在聯(lián)接板里應(yīng)裝有導(dǎo)向軸套。而導(dǎo)向桿的頭部制作成螺紋桿，在其下面要有一段光桿深入聯(lián)接板里，這樣才能固定住導(dǎo)向桿。考慮到所要釘裝的結(jié)構(gòu)厚度不同，所要使用的釘子也要有所不同，考慮使用三種型號(hào)釘子小型，中型與大型。所以設(shè)計(jì)氣缸缸徑不同的三種裝訂結(jié)構(gòu)依附在導(dǎo)向桿上可以旋轉(zhuǎn)使用，依照釘裝物體不同選擇需要的釘裝結(jié)構(gòu)。 如2-2圖所示： 圖 2-2 裝釘機(jī)構(gòu)

29、 2．3 裝釘槍的設(shè)計(jì) 2．3.1 本產(chǎn)品屬風(fēng)動(dòng)工具，用于家具制作、木箱及模板制作等。適用釘規(guī)格：線徑：1.2*0.6mm; 肩寬:42mm; 長(zhǎng)度:19mm. 2．3.2 使用要求 1．請(qǐng)配置空氣過(guò)濾器，確?？諝庵鍧崳员ＷC工具壽命； 2. 導(dǎo)氣橡膠管長(zhǎng)不宜超過(guò)5米； 3.無(wú)漏氣現(xiàn)象，并保持清潔、干燥及管內(nèi)無(wú)雜質(zhì)、雜屑，以免對(duì)工具之零部件造成損害。 2．3.3 使用說(shuō)明 一、裝釘 1. 卸下氣缸接頭，在無(wú)動(dòng)力下進(jìn)行，以免造成傷害； 2. 選擇需要之規(guī)格的釘子； 3. 拉開推釘器將釘子裝入釘槽； 4. 將推釘器推入，關(guān)閉彈匣。 二

30、、打釘作業(yè) 1. 請(qǐng)將槍頭對(duì)準(zhǔn)工作物，之后再準(zhǔn)備啟動(dòng)氣缸打釘； 2. 請(qǐng)勿空打，以免損壞釘槍零件； 3. 請(qǐng)勿向我工件處擊射，以免造成傷害。 三、保養(yǎng) 1. 請(qǐng)與使用前在接頭處向內(nèi)加入1-2滴潤(rùn)滑油，以保持內(nèi)部零部件潤(rùn)滑，增加工作效率與工具壽命； 2. 請(qǐng)保持釘匣與槍頭內(nèi)外清潔，無(wú)任何雜物或膠水； 3. 請(qǐng)勿任意拆卸工具，以免損壞； 4. 工具如不能正常作業(yè)，請(qǐng)及時(shí)維修。 2．3.4 安全細(xì)則 1、使用工具前，請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱讀說(shuō)明書； 2、請(qǐng)保證使用之空氣壓力在8kgf/cm2以內(nèi)； 3、請(qǐng)勿接近工作處，以免造成傷害； 4、請(qǐng)勿使用氧氣、瓦斯氣體等易燃易爆氣體作為工具

31、的動(dòng)力來(lái)源； 5、請(qǐng)正確選用釘子規(guī)格，以免發(fā)生卡釘，造成工具損壞； 6、釘槍的頭部必須要有端蓋用螺釘把在上面，以免釘子會(huì)飛出來(lái)； 7、如發(fā)生安全裝置故障，請(qǐng)勿繼續(xù)使用； 8、工具停止使用或維修時(shí)，請(qǐng)務(wù)必卸下接頭。 2．3.5 釘槍的形狀與尺寸 圖 2.3 釘槍 第三章 水平滑臺(tái)的設(shè)計(jì) 3．1 設(shè)計(jì)任務(wù) 本課題設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)X-Y水平工作滑臺(tái)，運(yùn)用單片機(jī)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，實(shí)線預(yù)定軌跡的兩坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)裝置。 3．2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 系統(tǒng)分辨率 0．01mm 由靜上到最大快進(jìn)速度過(guò)度時(shí)間Tp 0．

32、1s一0．3s 作臺(tái)行程 橫向 500mm 縱向 400mm 最大快進(jìn)速度 縱向和橫向 5mm/min 3．2.1 脈沖當(dāng)量的確定 脈沖當(dāng)量σp即系統(tǒng)分辨率。本設(shè)計(jì)中，σp=0.01mm 3．2.2 傳動(dòng)比的確定 當(dāng)i=1時(shí)，可使步進(jìn)電機(jī)直接與絲杠聯(lián)接，有利于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高精度。因此本設(shè)計(jì)中取i=1. 3．2.3 初選步進(jìn)電機(jī) 根據(jù)公式i= θbL0/360σp (1—1) 其中i為傳動(dòng)比，θb為電機(jī)步距角，L0為滾珠絲杠導(dǎo)程，σp

33、為脈沖當(dāng)量。 因?yàn)閕=1 ，σp=0．Olmm，現(xiàn)取L0=4mm，可得θb=0.9。查《機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)》初選步進(jìn)電機(jī)型號(hào)為HC-KFS410。 3．3 絲杠的選型及計(jì)算 3．3.1 計(jì)算絲杠承受的質(zhì)量 工作臺(tái)的行程為 X=500mm，Y=400mm。工作臺(tái)尺寸一般為工作臺(tái)行程的1.1倍。所以：X=500X1.1=550mm，Y=400X1.1=440mm。圓整,取X=600mm，Y=500mm。 選擇工作臺(tái)的型槽為T型槽，查《機(jī)械工人切削手冊(cè)》(機(jī)械工業(yè)出版社P603)可得所選T型槽的參數(shù)： A=14mm B=24mm C=10mm H=25mm 一般工作臺(tái)厚度

34、為T型槽厚度的2倍,即2X25=50mm 工作臺(tái)質(zhì)量：M0=pv=7.8X10-3X39X33X5=50.193kg，即縱向絲杠所承受的質(zhì)量。因工作臺(tái)有T型槽，故取M0=46kg。(減去3個(gè)t型槽的重量得到的大概數(shù)值) 橫向絲杠所要承受的質(zhì)量M為工作臺(tái)質(zhì)量加上拖板質(zhì)量，一般以工作臺(tái)質(zhì)量的3.5倍計(jì)。即M=3.5X46=161kg。 3．3.2 滾珠絲杠螺母副的選型和校核 滾珠絲杠螺母副初步選型的主要依據(jù)是根據(jù)最大工作載荷和最大靜載荷。初步選型后，進(jìn)行軸向剛度驗(yàn)算和壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。 3．3.3 最大工作載荷的計(jì)算 本設(shè)計(jì)中，選用矩形滾動(dòng)直線導(dǎo)軌。見《機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P16，

35、得滾珠絲杠上的工作載荷： Fm=KFL+f’(FV+FC+G) (1-3) 其中，F(xiàn)L為工作臺(tái)縱向進(jìn)給方向載荷, FV為工作臺(tái)垂直進(jìn)給方向載荷，F(xiàn)C為工作臺(tái)橫向進(jìn)給方向載荷，G為移動(dòng)部件重力。K和f’分別為考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)和導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)，對(duì)于矩形滾動(dòng)導(dǎo)軌取K=1.1，f’= 0.005。 Fm =1.1X308.378+0.005X(205.586+102.793+161X9.8)=348.647N n=1000v/L0=1000X5X0.3/4=416.667r/min 因?yàn)椋? L=60nt/106=60X461.667X15000/106=375X106

36、r 得C=3771N 本設(shè)計(jì)選外循環(huán)滾動(dòng)螺旋副：FFB3204-2 查《袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》表P1014表19-24，根據(jù)工。L0=4mm，選絲杠公稱直徑dm=32mm。 3．3.4 傳動(dòng)效率計(jì)算 滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率η為 η=tgλ/tg(λ+φ) (1-4) 式中：λ為絲杠螺旋升角，φ為摩擦角，滾珠絲杠副的滾動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.003—0.004，其摩擦角約等于10，。 所以，η=tgλ/tg(λ+φ)=tg3039’/tg(3039’+10’)=0.96 3．3.5 剛度計(jì)算 滾珠絲杠副的軸向變形包括絲杠的拉壓變形、絲杠與螺母之間滾道的

37、接觸變形、絲杠的扭轉(zhuǎn)變形引起的縱向變形以及螺母座的變形和滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形。滾珠絲杠的扭轉(zhuǎn)變形較小，對(duì)縱向變形的影響更小，可忽略不計(jì)。螺母座只要設(shè)計(jì)合理，其變形量也可忽略不計(jì)，只要滾珠絲杠支承的剛度設(shè)計(jì)得好，軸承的軸向接觸變形在此也可以不予考慮。 A. 絲杠的拉壓變形量δ1 滾珠絲杠應(yīng)計(jì)算滿載時(shí)拉壓變形量，其計(jì)算公式為 δ1=±FmL/EA (1-5) 式中: δ1為在工作載荷Fm作用下絲杠總長(zhǎng)度上拉伸或壓縮變形量(mm)： Fm為絲杠的工作載荷(N)；L為滾珠絲杠在支承間的受力長(zhǎng)度 (mm2)；E為材料彈

38、性模量，對(duì)鋼E=20.6BXl04MPa; A為滾珠絲杠按內(nèi)徑確定的截面積(mm2)；“+”號(hào)用于拉伸，“-”號(hào)用于壓縮。 根據(jù)滾珠直徑DW= 2.38lmm， 公式見《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P25，其中，dm為絲杠公稱直徑; d1為絲杠底徑。 取縱向進(jìn)給的絲杠長(zhǎng)度L=500mm，橫向進(jìn)給的絲杠長(zhǎng)度L=400mm。 δ1=348.647x400/20.6x10-4x242.941=31.350x10-4mm=0.0031mm B．滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量δ2 該變形量與滾珠列、圈數(shù)有關(guān)，即與滾珠總數(shù)量有關(guān)，與滾珠絲杠長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。其計(jì)算公式: 有預(yù)緊時(shí)

39、 δ2=0.00013Fm/DWFYJZE2 (1-6) 式中：DW為滾珠直徑(mm)；ZE為滾珠總數(shù)量; ZE=ZX圈數(shù)X列數(shù)； Z為一圈的滾珠數(shù)，Z=3.14dm/DW(外循環(huán))；dm為滾珠絲杠的公稱直徑(mm); Fm為滾珠絲杠的工作載荷(kgf)；FYJ為預(yù)緊力(kgf，lkgf=9.8N)，取工作載荷Fm的1/3。 因?yàn)?，Z=3.14x20/2.381=27 ZE=ZX圈數(shù)X列數(shù)=27X2.5X1=67.5 因?yàn)闈L珠絲杠有預(yù)緊力，且預(yù)緊力為工作載荷的1/3時(shí)，δ2值可減少一半左右。所以縱向和橫向δ2=0.0021mm。 C．滾珠絲杠副剛度的驗(yàn)算

40、 絲杠的總的變形量δ=δ1+δ2應(yīng)小于允許的變形量。一般δ不應(yīng)大于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)規(guī)定的定位精度值的一半。 機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)規(guī)定的精度值為0.0lmm，其一半為0.005mm。 所以，總的變形量和機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)規(guī)定的定位精度值的一半相差不大，故縱向和橫向的滾珠絲杠可以滿足要求。 本設(shè)計(jì)中，絲杠為短絲杠，故支承方式選用一端軸向固定一端自由，即fZ=0.25。 I=3.14d14/64=3.14x17.5924=4699.055(mm4) (1-7) 3．3.6 滾珠絲杠螺母副的選擇 根據(jù)最大動(dòng)載荷選用，其代號(hào)為：FFB3204-2 如圖3-1： 圖 3-1 絲杠副

41、 3．4 軸承的選擇 3．4.1 滾動(dòng)軸承的分類及選用 滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，啟動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。 如果僅按軸承用于承受的外載荷不同來(lái)分類時(shí)，滾動(dòng)軸承可以概括的分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承三大類。主要承受徑向載荷Fr的軸承叫做向心軸承，其中有幾種類型還可以承受不大的軸向載荷；只能承受軸向載荷Fa的軸承叫做推力軸承，軸承中與軸頸緊套在一起的叫軸圈，與機(jī)座相聯(lián)的叫座圈；能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷的軸承叫作向心推力軸承。向心推力軸承的滾動(dòng)體與外圈滾道接觸點(diǎn)（線）處的法線

42、N – N與半徑方向的夾角α叫作軸承的接觸角。軸承實(shí)際所承受的徑向載荷Fr與軸向載荷Fa的合力與半徑方向的夾角β，則叫做載荷角。 根據(jù)設(shè)計(jì)的需要我選擇了角接觸球軸承，它屬于向心軸承類，這類軸承可以承受軸向載荷及徑向載荷，也可以單獨(dú)承受軸向載荷。能在較高轉(zhuǎn)速下正常工作。由于一個(gè)軸承只能承受單向的軸向力，因此，一般成對(duì)使用。承受軸向載荷的能力與接觸角α有關(guān)。接觸角大的，承受軸向載荷的能力也高。 3．4.2 安裝方式及尺寸選擇 軸承的安裝方式我采用了面對(duì)面排列方式（如圖3-2） 圖 3-2 面對(duì)面式軸承 這種方式載荷作用中心處于軸承中心線之內(nèi)，此時(shí)軸承外圈窄端面相對(duì)。這種排列結(jié)

43、構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便。當(dāng)軸受熱伸長(zhǎng)時(shí)，軸承游隙減小，容易造成軸承卡死，因此要特別注意軸承游隙的調(diào)整。 選定軸承型號(hào)7004DFGMP5，徑向額定靜載荷（由機(jī)械手冊(cè)可知）Cor = 13800N ，極限轉(zhuǎn)速n = 420r/min 1．計(jì)算附加軸向力 軸承徑向載荷由力學(xué)公式計(jì)算：Fr1 = 2100N , Fr2 = 810N 附加軸向力（由參考文獻(xiàn)［4］P619式12-14可知）S1 = 1428N,S2 = 551N 2. 當(dāng)量靜載荷驗(yàn)算 由機(jī)械手冊(cè)可知，Por1 = 1593 , Por2 = 1035 3．極限轉(zhuǎn)速驗(yàn)算 由由機(jī)械手冊(cè)可知，f1 = 1 , f2 = 0.95

44、 f1f2No = 9025r/min 〉n 故選用合適 4. 軸承尺寸如圖3-3： 圖 3-3 角接觸軸承 3．4.3 潤(rùn)滑與密封 滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，也有吸振、冷卻、防銹和密封等作用。 在設(shè)計(jì)中我選用了脂潤(rùn)滑的方式，脂潤(rùn)滑能承受較大的載荷，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于密封。潤(rùn)滑脂的裝填量以填滿軸承空間的1/3 ~ 1/2為宜。高速時(shí)應(yīng)僅充填至1/3后或更少。裝填量過(guò)多，易于引起摩擦發(fā)熱，影響軸承的正常工作。潤(rùn)滑脂的更換期限，應(yīng)適合一般中修期，或在拆卸部件時(shí)進(jìn)行更換。 為使軸承保持良好的潤(rùn)滑條件和正常的工作環(huán)境，充分發(fā)揮軸承的性能，滾動(dòng)軸承必須具有適當(dāng)?shù)?/p>

45、密封裝置。設(shè)計(jì)中我采用單氈圈式密封，它主要用于脂潤(rùn)滑，工作環(huán)境比較干凈的軸承密封。一般接觸處的圓周速度不超過(guò)4 ~ 5m/s，允許工作溫度可達(dá)90℃。如果軸表面經(jīng)過(guò)拋光，毛氈質(zhì)量較好，圓周速度可允許到7 ~ 8m/s。 3．5 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度等，參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器型。具體選擇時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)： 所需傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減振動(dòng)功能的要求。例如，對(duì)大功率的載傳動(dòng)，可選用齒式聯(lián)軸器；對(duì)嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng)，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心

46、力大小。對(duì)于高速傳動(dòng)軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。 兩軸相對(duì)位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對(duì)中，或工作過(guò)程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選滑塊聯(lián)軸器對(duì)溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感，而且容易老化。 聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選用裝拆方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動(dòng)軸。一般的非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器，由于良好的綜合性能，廣泛使用于一般的中小功率傳動(dòng)。 因?yàn)榘肼?lián)軸器與中間盤組成移動(dòng)

47、副，不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故主動(dòng)軸與從動(dòng)軸的角速度應(yīng)相等。但在兩軸間有相對(duì)位移的情況下工作時(shí)，中間盤就會(huì)產(chǎn)生很大的離心力。從而增大動(dòng)載荷及磨損。因此選用時(shí)應(yīng)注意其工作轉(zhuǎn)速不得大于規(guī)定值。 本次設(shè)計(jì)中選用的是SEA系列的凸緣聯(lián)軸器，它是把兩個(gè)帶有凸緣的半聯(lián)軸器通過(guò)配合分別與兩軸連接，然后用螺栓把兩個(gè)半聯(lián)軸器聯(lián)成一體，以傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。這種聯(lián)軸器有兩種主要的結(jié)構(gòu)形式：普通的凸緣聯(lián)軸器，通常是靠餃制孔用螺栓來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸對(duì)中。 聯(lián)軸器尺寸見圖3-4： 圖 3-4 聯(lián)軸器 3．6 導(dǎo)軌的選型及計(jì)算 3．6.1 初選導(dǎo)軌型號(hào)及估算導(dǎo)軌長(zhǎng)度 導(dǎo)軌為直線滾動(dòng)矩形導(dǎo)軌，本設(shè)計(jì)中共用4條導(dǎo)軌

48、，每條導(dǎo)軌用2個(gè)滑塊，根據(jù)縱向最大動(dòng)載荷C=3710.317N，橫向最大動(dòng)載荷C=3771.270N，初選4條導(dǎo)軌的型號(hào)都為GGB20BA。其部分參數(shù)如下： l1=20mm，l2=60mm 根據(jù)工作臺(tái)的長(zhǎng)度和工作臺(tái)的行程，得公式l= 2l1+ nl2;式中l(wèi)為支座長(zhǎng)度；n為導(dǎo)軌兩孔之間的距離?？伤愕每v向?qū)к壍膎=12，橫向?qū)к壍膎=11。 估算出導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為：橫向進(jìn)給的導(dǎo)軌長(zhǎng)度為1200mm，縱向進(jìn)給的導(dǎo)軌為1100mm。 3．6.2 計(jì)算滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命L 滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命可用下列公式計(jì)算： 滾動(dòng)體為球時(shí) L=50(CafHfTfC/FfW)3

49、 (3-8) 式中：L為滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命(km)；Ca為額定載荷(N)，從《機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-10查得Ca=19lOON；fH為硬度系數(shù)導(dǎo)軌面的硬度為58—64HRC時(shí),fH=1.0;fT為溫度系數(shù)，當(dāng)工作溫度不超過(guò)1000C時(shí)，fT=1;fC為接觸系數(shù)，每根導(dǎo)軌條上裝二個(gè)滑塊時(shí)fC =0.81; fW為載荷/速度系數(shù)，有沖擊振動(dòng)或v>60m／min時(shí)，fW=2.0。 F為每個(gè)滑塊的工作載荷(N)。 縱向:F=Fm/4=343.012/4=85.753N 橫向:F=Fm/4=348.647/4=87.162N 當(dāng)加工時(shí)，考慮到工作臺(tái)要承受工件的重量和

50、銑削力等載荷，而這些載荷都通過(guò)工作臺(tái)直接作用滑塊上，故取縱向和橫向都為F=100N。 所以，縱向和橫向： L=50X(19100X1.0XlX0.81/100X2.0)3=23143827.08km>50km L大于滾動(dòng)導(dǎo)軌的期望壽命，滿足設(shè)計(jì)要求，初選的滾動(dòng)導(dǎo)軌副可采用。 3．6.3 滾動(dòng)導(dǎo)軌副的選擇 根據(jù)工作臺(tái)的長(zhǎng)度和工作臺(tái)的行程,其代號(hào)為:GGB20BA 由《機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》查得GGB20BA的安裝聯(lián)接尺寸(mm) 如圖3-5表示: 圖 3-5 導(dǎo)軌副 3.7 電機(jī)的選擇 3．7.1 選擇電動(dòng)機(jī)的基本原則 首先應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的主要性能（包括運(yùn)動(dòng)、

51、過(guò)載及調(diào)速等性能）、額定功率的大小、額定轉(zhuǎn)速及結(jié)構(gòu)型式等方面滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求；其次是在這個(gè)前提下優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便的電動(dòng)機(jī)。 3．7.2 選擇電動(dòng)機(jī)的方法和主要步驟 1.根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械性能的要求，選擇電動(dòng)機(jī)的種類和轉(zhuǎn)速。 2.根據(jù)供電電源的情況，選擇電動(dòng)機(jī)的額定電壓。 3.根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要功率和工作方式，確定電動(dòng)機(jī)的額定功率。 4.根據(jù)電動(dòng)機(jī)安裝的位置要求和場(chǎng)所環(huán)境，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和防護(hù)型式。 3．7.3 電動(dòng)機(jī)種類的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)的種類，首先要考慮的是電動(dòng)機(jī)性能應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求，例如過(guò)載能力、起動(dòng)能力、調(diào)速性能指標(biāo)及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等。在此前提下，再

52、優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜、維護(hù)方便的電動(dòng)機(jī)。在這幾方面，交流電動(dòng)機(jī)優(yōu)于直流電動(dòng)機(jī)；交流異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)于交流同步電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)以上原則和方法確定本次設(shè)計(jì)中選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)中要保證水平滑臺(tái)能夠運(yùn)行平穩(wěn)，而且需要達(dá)到足夠的功率，所以在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)要嚴(yán)格的按照選取原則來(lái)進(jìn)行選擇。 再根據(jù)水平滑臺(tái)的形狀特點(diǎn)，確定使用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，而且根據(jù)水平滑臺(tái)的設(shè)計(jì)要求，分別布置在不同的位置，一個(gè)在橫向上，一個(gè)在縱向上。這既保證了水平滑臺(tái)的運(yùn)行功率同時(shí)也考慮了機(jī)器的運(yùn)行平穩(wěn)性，而且也大大的減少了占地位置，并且從經(jīng)濟(jì)上來(lái)看也是非常節(jié)約成本的。 步進(jìn)電機(jī)具有以下特點(diǎn)： 1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)不易

53、受各種干擾因素的影響，只要在他們的大小未引起步進(jìn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生“丟步”現(xiàn)象之前，就不影響其正常工作； 2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定步數(shù)以后也會(huì)出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一步，其累積誤差變?yōu)椤傲恪?，因此不?huì)長(zhǎng)期積累； 3.控制性能好，在啟動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)時(shí)不易產(chǎn)生“丟步”。 因此步進(jìn)電動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的機(jī)電一體化系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，并可獲得較高的位置精度。 因此，本次設(shè)計(jì)選用的是HC-KFS410型號(hào)的步進(jìn)電機(jī) 3．8 電機(jī)的驗(yàn)算 3．8.1 傳動(dòng)系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 傳動(dòng)系統(tǒng)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是一種慣性負(fù)載，在電機(jī)選用時(shí)必須加以考慮。由于傳動(dòng)系統(tǒng)的各傳動(dòng)部件并不都與電機(jī)軸同軸

54、線，還存在各傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量向電機(jī)軸折算問(wèn)題。最后，要計(jì)算整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即傳動(dòng)系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。本設(shè)計(jì)需要對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子,聯(lián)軸節(jié)，絲杠，工作臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。 3．8.2 電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JD的折算 由《機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-11 P34查出，初選HC-KFS410,JD=1.764kg.cm2 3．8.3 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL的折算 選用SEA系列的聯(lián)軸器J10x22/J20x48 GB4323—84 (查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版P666)，可查出它轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.0004kg.cm2，得出了，JL=4kg.cm2。 3．8.4 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J

55、S的折算 查《機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表4-2 P119，得出長(zhǎng)度為1m的滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.94kg.cm2，縱向進(jìn)給的絲杠長(zhǎng)度L=400mm，橫向進(jìn)給的絲杠長(zhǎng)度L=500mm，所以滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量縱向JS=0.94X0.4=0.37kg.cm2 橫向：JS=0.94X0.5=0.47kg.cm2。JG=(L0/2X3.14)2M=(0.4/2X3.14) 2X161=0.653 kg.cm2 所以，縱向和橫向所用的電機(jī)都滿足快速進(jìn)給運(yùn)行矩頻特性要求。 綜上所述，所選用的步進(jìn)電機(jī)HC-KFS410符合要求，可以使用。如圖3-6： 圖 3-6 步進(jìn)電機(jī) 3．9 水平滑臺(tái)的總體外形

56、 圖 3-7 水平滑臺(tái) 結(jié) 論 裝訂機(jī)的設(shè)計(jì)圓滿完成了。它主要分為兩大部分，一部分是裝訂機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，另一部分是水平滑臺(tái)的設(shè)計(jì)。裝訂機(jī)構(gòu)主要包括氣缸、聯(lián)接板、釘槍，通過(guò)氣缸的壓力來(lái)完成移動(dòng)和裝釘?shù)模瑢?duì)氣缸的缸徑的選擇十分關(guān)鍵，它關(guān)系到氣缸對(duì)物件的行程和沖擊力。而對(duì)于水平滑臺(tái)設(shè)計(jì)也要控制好它的行程，因?yàn)楣ぷ髋_(tái)與放料倉(cāng)的工作臺(tái)是接觸的，要防止兩者相撞，這樣對(duì)導(dǎo)軌、絲杠、電機(jī)的選擇就尤為重要了。 完成角釘機(jī)的方案設(shè)計(jì)，并作方案比較和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析.完成角釘機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制結(jié)構(gòu)草圖，對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核計(jì)算、分析，寫入設(shè)計(jì)說(shuō)明書，計(jì)算機(jī)繪制角釘機(jī)的裝配

57、圖，要求設(shè)計(jì)合理并符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，完成軸類、盤類或箱體等零件的零件圖設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)繪制零件圖設(shè)計(jì)總圖量A0圖紙1張；A1圖紙2張；A2圖紙一張 ，按畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要求完成 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅讓我把在大學(xué)所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)從理論運(yùn)用到了這里，還使我學(xué)到了以前沒(méi)有接觸到的知識(shí)，讓我進(jìn)一步鞏固了我的專業(yè)知識(shí)。同時(shí)也讓我對(duì)自己有了更深一點(diǎn)的了解，讓我看到了自己在某些方面的不足，使自己能更好的完善自我，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 【1】. 鄭文緯，吳克堅(jiān)主編.機(jī)械原理（第7版）.北京：高等教育出版社，2007 【2】. 濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)

58、計(jì)（第7版）.北京：高等教育出版社，2008 【3】. 王三民，諸文俊主編.機(jī)械原理與設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 【4】. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)等．機(jī)械制造理論基礎(chǔ)．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2003 【5】. 高波，機(jī)械制造基礎(chǔ)，大連理工大學(xué)出版社，2006年8月第1次印刷. 【6】．龔桂義．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．第二版．北京：高等教育出版社，2009 【7】.鄧紅星,李興粉,柳霞.車床床頭箱軸承孔精度修復(fù)的辦法.內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置.2008 【8】.朱冬梅，胥北瀾．畫法幾何及機(jī)械制圖．第五版．北京：高等教育出版社，2010 【9】.劉品，劉麗華．互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)．修

59、訂版．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2010 【10】.毛謙德，李振清．袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)．第二版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011 【11】.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一卷．新版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009 【12】．F.Liu, H.J.Cao. The Theory System Framework of GreenManufacturing.Chinese Mechanical Engineering,2010 【13】．M.A.EL.Baradie.A fuzzy logic model for maching-dataselection. Int.J.Mach. Tool

60、sManufact.2009 致 謝 經(jīng)過(guò)十五周時(shí)間的設(shè)計(jì)，本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作終于畫上了完美的句號(hào)。我由衷的感謝學(xué)校四年來(lái)的精心培育，感謝老師們的諄諄教導(dǎo)，感謝同學(xué)們的大力支持與幫助。 衷心感謝導(dǎo)師郝兆鵬老師。本論文的順利完成離不開郝兆鵬老師的悉心指導(dǎo)和無(wú)私關(guān)懷。郝兆鵬老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)，寬廣的知識(shí)面和踏實(shí)的工作精神為我今后的學(xué)習(xí)和工作樹立了榜樣。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中郝兆鵬老師給予了很多指導(dǎo)性建議，給我創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)環(huán)境，給我?guī)?lái)了很多先進(jìn)的研究思想和方法。為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 - 37 - 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）