自动制钉机设计1.docx

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自动制钉机设计1

自动制钉机机械设计

姓名：

李传仁、梁何奔、李运才、刘晗

指导教师：

陈丰

2018年9月21日

目录

1设计题目…………………………………………………………4

2机械系统运动方案的拟定与选择

2.1方案的拟定…………………………………………………5

2.2方案的选择…………………………………………………8

3原动机的选择……………………………………………………9

4各执行机构的设计

4.1基础机构设计

4.1.1变速机构的设计………………………………………9

4.1.2冷墩钉帽机构的设计……………………11

4.1.3剪断及冷挤机构的设计……………………11

4.1.4送丝校直机构的设计………………………12

4.1.5夹紧机构的设计…………………………………………13

4.3机构运动的分析…………………………………………13

5机构尺度综合…………………………………………16

6机构运动循环图…………………………………………16

7心得体会………………………………………………………17

6参考资料………………………………………………………20

一设计题目——自动制钉机

1，工作原理及工艺过程

制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与钢丝直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。

（1）校直钢丝。

并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。

（2）冷镦钉帽，在此前需夹紧钢丝。

（3）冷挤钉尖。

2，原始数据及设计要求

（1）铁钉直径φ1.6~φ3.4mm

（2）铁钉长度25~80mm

（3）生产率360枚/min

（4）最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N。

（5）冷镦滑块质量8kg，其他构件质量和转动惯量不记。

（6）要求结构紧凑、传动性能优良、噪声尽量减小。

二机械系统运动方案的拟定与选择

2.1方案的拟定

方案一

送丝校直机构——不完全齿轮机构

冷挤机构——曲柄连杆机构

冷镦钉帽机构——凸轮连杆机构

简单介绍：

不完全齿轮机构为送丝校直机构，实现间歇送丝。

改进意见：

该方案冷镦钉帽的力不足，改成六杆机构比较好。

冷挤力不足，应改进。

方案二

送丝校直机构——槽轮机构

冷挤机构——曲柄滑块机构

冷镦钉帽机构——曲柄滑块机构

通过槽轮机构实现间歇运动，但是要求要有三种不同长度的送丝长度，而此机构只能实现一种送丝长度，应有变速机构。

改进意见：

后面的冷挤与剪断的操作同步进行，为了使制钉循环进行，应处理制造好的铁钉出料问题。

方案三

2012-5-18

送丝校直机构——槽轮机构，变速机构

冷挤机构——偏心轮机构

冷镦钉帽机构——曲柄滑块机构

缺点：

冷挤，冷镦钉帽机构的力不够。

改进建议：

把冷镦机构换成六杆机构于获得足够大的力。

把冷挤机构该为偏心轮机构。

2.2方案的选择

经小组讨论与比较三个方案，综合得出以下方案：

理由：

由槽轮机构实现间歇运动，但是不能直接驱动摩擦轮，需要经过一个变速系统才能满足三种不同长度铁钉的送丝要求。

通过凸轮机构实行夹紧，切断机构与冷挤钉尖同时进行，切断机构由冷挤机构替代，冷挤机构可以同时起到切断钢丝的作用。

增力机构进行冷镦钉帽，冷镦钉帽的滑块下的固定面在钢丝的水平线下方，以利于出料。

三原动机的选择

该机构的原动件采用集中驱动。

该电动机的转速是360r/min。

电动机与槽轮同轴，以相同速度驱动槽轮。

然后由齿行带将动力传送给夹紧机构，冷挤机构以及冷镦机构。

齿形带是为了保证传动的准确性，是整个机构能够有条不紊的运转。

四各执行机构的设计

4.1基础机构的设计

4.1.1变速系统

由摩擦轮半径R=60mm,知wa=10rad/s,wb=20rad/s,wc=32rad/s,w1应满足上述三个角速度.

齿轮编号如上：

模数m=15mm

其中d1=240mm,z1=d1/m=160;

d2=24mm,z2=d2/m=16;

d3=60mm,z3=d3/m=40;

d4=90mm,z4=d4/m=60;

d5=96mm,z5=d5/m=64;

d6=60mm,z6=d6/m=40;

d7=30mm,z7=d7/m=20;

d8=30mm,z8=d8/m=20;

d9=50mm,z9=d9/m=33;

其中，1齿轮和摩擦轮同轴，9齿轮和槽轮机构同轴；

w3=12π/sz8/z9=12/w2，w2=80rad/s

z1/z5=2.5=w2/w1=80/w1，w1=32rad/s

z1/z6=4=w2/w1，w1=20rad/s

z1/z7=8=w2/w1，w1=10rad/s

符合送丝长度要求。

4.1.2冷镦钉帽机构的设计

冷镦机构原型是曲柄滑块机构，并增加了三根杆，实现增力目的，且此机构有急回特性，提高了生产效率。

4.1.3剪断及冷挤机构的设计

偏心轮绕其定轴转动，带动推杆使其到达最高点时剪断钢丝，在杆尖安装特殊形状的模具挤压出钉尖的形状。

冷挤与剪断可以同时进行。

4.1.4送丝校直机构的设计

前面的四个摩擦轮无驱动，由后面的槽轮机构经过变速系统带动。

当槽轮机构的主动拨盘进入槽轮的径向槽时，使从动槽轮旋转，从而带动变速系统，继而带动摩擦轮送丝。

当拨盘的圆销在另一边离开径向槽时，槽轮停止转动，摩擦轮停止送丝，于是达到间歇送丝目的。

4.1.5夹紧机构的设计

才用直动滚子式凸轮驱动，远止点是夹紧钢丝，才能是其他工艺顺利完成。

4.3机构运动分析

（1）槽轮机构的主动拨盘的转速是360r/min。

（2）夹紧机构的凸轮位移：

0~10——近休止角

10~50度——推程运动角

50~320度——远修止角

320~360度——回程运动角

从动件位移图像

凸轮轮廓设计

从动件速度及加速度图

五机构尺度综合

六运动循环图

电动机→减速机构→槽轮机构→摩擦轮：

送丝

↓

凸轮机构：

夹紧、偏心轮机构：

冷挤钉尖、冷镦机构：

冷镦钉帽

七心得体会

机械原理课程设计心得体会

通过这次的机械原理课程设计实习，让我们大家把平时在课堂上所学到的理论知识运用到实际工作中来，使我们更好的理解和掌握了专业知识。

在整个设计的过程中，我们获益颇多。

不仅仅是大家在一起完成了整个设计，更加珍贵的是在这个过程中，我们学会了如何在一起交流自己的想法并达到意见的统一，学会了分工合作，学会了如何在有限的时间内来合理安排做事的先后顺序。

最后，我们通过自己的努力，把自己的想法结合实际给画了出来。

同时在设计的过程中，我们也发现了自己的诸多不足，比方在动手方面和解决问题等方面，我们的实际操作能力并不是很优秀，整体水平有待提高。

我们会在以后的学习、生活和工作中，尽力去完善自身，弥补自己的不足。

设计是一个枯燥而艰难的过程，但我们要做的就是各尽所能，发掘每个人的长处，把自己的想法说出来并且做出来，踏踏实实、一步一个脚印地来完成这次课程设计。

在整个课程设计的过程中，我们组的成员相互讨论研究过，相互分享过彼此的想法，我们在组长的带领下，团结协作。

这个过程让我们受益匪浅。

作为一名学生，从不同的事情中去学习各种知识是非常重要的！

对于这次自动制钉机的设计，从起初的不了解到后来的逐步知道它，感觉就是认识新朋友一样。

从这当中我们也明白了，无论做什么事情，只有在你认真的去接触它时，你才能真正的了解它。

当我们用心去攻克一件事时，我们就能成功！

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现问题、提出问题、分析问题和解决实际问题,锻炼实践动手操作能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察的过程。

回顾起此次自动制钉机课程设计，我们仍就感慨颇多。

的确，从选题到定稿，从理论到实践，在这段的时间里，可以说是苦多于甜，但是我们可以学到很多很多的东西。

与此同时，不仅巩固了以前所学过的知识，还学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计，使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的。

只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务。

总之，这次课程设计还是收获很多的。

这次设计也让我们明白了一个道理：

在做任何事情之前，不管完成它的时间是紧迫还是充裕，我们都要端正自己的态度，都要认真的去对待它，尽全力去完成它，这样到最后我们才不会后悔！

八参考资料

1，机械原理课程设计指导书罗洪田主编高等教育出版社

2，机械原理课程设计手册邹慧君主编高等教育出版社

3，机械原理（第七版）孙桓主编高等教育出版社