目 錄 1 緒論 . - 1 - 1.1 課題的背景 . - 1 - 1.2 課題的意義 . - 2 - 2 兩種典 型的送料機(jī)構(gòu) . - 4 - 2.1 氣動(dòng)送料機(jī) . - 4 - 2.2 利用機(jī)械手自動(dòng)送料 . - 5 - 3 課題方案的確 定 . - 7 - 3.1 課題設(shè)計(jì)方案 . - 7 - 3.2 系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)示意圖 . - 7 - 3.3 系統(tǒng)的工作原理 . - 8 - 3.3.1 軸承的種類(lèi) . - 9 - 3.3.2 軸承的選擇 . - 9 - 3.3.3 滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的區(qū)別 . - 9 - 3.4 螺釘及螺母的選擇 . - 10 - 4 滾柱夾持器和滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 10 - 4.1 滾柱夾持器的特點(diǎn) . - 10 - 4.2 滾柱夾持器的計(jì)算 .- 11 - 4.2.1 夾持器彈簧的確定 .- 11 - 4.2.2 夾持器部件確定 .- 11 - 4.3 滑動(dòng)裝置及壓縮彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 12 - 5 粗糙度的確定 . - 13 - 6 潤(rùn)滑 . - 13 - 7 設(shè)備的維護(hù) . - 14 - 7.1 保養(yǎng)和維護(hù) . - 14 - 結(jié)束語(yǔ) . - 15 - 參考文獻(xiàn) . - 16 - 致 謝 . - 17 - 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 1 - 1 緒論 1.1 課題的背景 在我國(guó)和國(guó)外的生產(chǎn)和研究中，自動(dòng)送料方式有很多種，但是在這些產(chǎn)品中，存在著一些問(wèn)題。 如日本的 RF20SD-OR11機(jī)械手送料裝置與沖床做成一體，從橫向 (側(cè)面 )送料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配、制造、維修困難，價(jià)格昂貴，又不適合于我國(guó)沖床的縱向送料的要求。RF20SD OR11的結(jié)構(gòu)由沖床上的曲軸輸出軸通過(guò)花鍵軸伸縮，球頭節(jié)部件聯(lián)接機(jī)械手齒輪， 由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動(dòng)件使機(jī)械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開(kāi)等 與沖床節(jié)拍相同的動(dòng)作來(lái)完成送料，另設(shè)一套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)可移式輸送機(jī)，通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)將工件輸送至預(yù)定位置，這樣一套機(jī)構(gòu)的配置僅局限于日本設(shè)備，不能應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)沖床。國(guó)內(nèi)有的送料機(jī)構(gòu)由沖床工作臺(tái)通過(guò)連桿彈簧驅(qū)動(dòng)滑塊在滑道上水平滑動(dòng)，將斜道上下來(lái)的料，通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)推到模具中心，并聯(lián)動(dòng)打板將沖好的料撥掉，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一整套機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單， 無(wú)輸送機(jī)構(gòu)，聯(lián)動(dòng)可靠，制造容易。但機(jī)械手不能將料提升、夾緊，料道傾斜放置靠料自重滑下，如規(guī)格重量變動(dòng)，則料道上工件下滑速度不一致，易產(chǎn)生疊料，推料機(jī)構(gòu)役有將料夾緊，定位不正，增加廢品率，使用也 不安全。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 2 - 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 3 - 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 4 - 1.2 課題的意義 現(xiàn)在要求設(shè)計(jì)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，消除積累誤差，同時(shí)可以減少勞動(dòng)力成本。目前在生產(chǎn)中還是采用手工模式，即是一人看一臺(tái)機(jī)器，人工送料，這種生產(chǎn)模式生產(chǎn)效率很低，既浪費(fèi)勞動(dòng)力也會(huì)讓工人很疲倦，而且人工送料會(huì)產(chǎn)生累積誤差。 為了解決這些問(wèn)題，減少生產(chǎn)成本，結(jié)合國(guó)內(nèi)外送料機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了具有推廣意義的滾柱式自動(dòng)送料機(jī)。 2 兩種典型的送料機(jī)構(gòu) 2.1 氣動(dòng)送料機(jī) 沖床自動(dòng)送料機(jī) 的 技術(shù)狀態(tài) 本文介紹 的 沖床自動(dòng)送料機(jī)是一種用于冷擠壓套圈類(lèi)零件 的 送料機(jī)器，是沖床進(jìn)行技術(shù)改造 的 理想附機(jī)。該送料機(jī)克服了國(guó)內(nèi)外有關(guān)沖床送料機(jī) 的 不足。如日本 的 RF20SD 0R11 機(jī)械手送料裝置與沖床做成一體，從橫向 (側(cè)面 )送料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配、制造、維修困難，價(jià)格昂貴，又不適合于我國(guó)沖床縱向送料要求。RF20SD 0R11 結(jié)構(gòu)由沖床上曲軸輸出軸， 通過(guò) 花鍵軸伸縮，球頭節(jié)部件聯(lián)接機(jī)械手齒輪，由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動(dòng)件使機(jī)械手 的 夾爪作伸縮、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 5 - 升降、夾緊、松開(kāi)等與沖床節(jié)拍相同 的 動(dòng)作來(lái)完成送料，另設(shè)一套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)可移式輸送機(jī)，通過(guò) 隔料機(jī)構(gòu)將工件輸送至預(yù)定位置，這樣一套機(jī)構(gòu) 的 配置僅局限 于日本設(shè)備，不能應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)沖床。國(guó)內(nèi)有 的 送料機(jī)構(gòu)由沖床工作臺(tái) 通過(guò) 連桿彈簧驅(qū)動(dòng)滑塊 在 滑道上水平滑動(dòng)，將斜道上下來(lái) 的 料， 通過(guò) 隔料機(jī)構(gòu)推到模具中心，并聯(lián)動(dòng)打板將沖好 的 料撥掉，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 一整套機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，無(wú)輸送機(jī)構(gòu)，聯(lián)動(dòng)可靠，制造容易。但機(jī)械手不能將料提升、夾緊，料道傾斜放置靠料自重滑下，如規(guī)格重量變動(dòng)，則料道上工件下滑速度不一致，易產(chǎn)生疊料，推料機(jī)構(gòu)沒(méi)有將料夾緊，定位不正，廢品率較高，使用 也不 安全。 結(jié)合國(guó)產(chǎn)沖床工作特點(diǎn)，采用機(jī)械手與輸送機(jī)構(gòu)配合為主要裝置，再配合采用自動(dòng)卸料安全保護(hù)，設(shè)計(jì)了具有較大應(yīng)用價(jià)值 和推廣意義 的 自動(dòng)送料機(jī)。 氣動(dòng)送料機(jī)的原理 自動(dòng)送料機(jī)主要適用于物料的自動(dòng)分配和傳送，其基本功能可以完成準(zhǔn)確的送料時(shí)間，達(dá)到精確的送料位置。研制的自動(dòng)送料機(jī)由兩個(gè)基本應(yīng)用模塊組成：物料分離模塊及傳送模塊。物料分離模塊由兩個(gè)雙作用氣缸組成，分別實(shí)現(xiàn)物料的分離功能和定位夾緊功能。物料分離模塊將物料從料倉(cāng)中分離出來(lái)，通過(guò)分離氣缸將位于料倉(cāng)底部的物料從料倉(cāng)中推出，料倉(cāng)中的物料由于白重下落至料倉(cāng)底部。定位夾緊氣缸在物料推出后伸出將物料定位并夾緊。兩氣缸的行程位置通過(guò)磁電式接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)。傳送模塊由一個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸和真空吸盤(pán) 組成。它實(shí)現(xiàn)了氣動(dòng)搬運(yùn)裝置功能，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)個(gè)小型的機(jī)械手。真空吸盤(pán)將物料吸取，旋轉(zhuǎn)氣缸實(shí)現(xiàn) 0 180。的旋轉(zhuǎn)，將物料傳送至下一個(gè)工位。真空吸盤(pán)通過(guò)真空壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)物料是否吸住，旋轉(zhuǎn)氣缸通過(guò)兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)。 2.2 利用機(jī)械手自動(dòng)送料 該送料機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 機(jī)械手是以小車(chē)形式通過(guò)鋼繩同滑塊聯(lián)接起來(lái)， 由沖床滑塊上升運(yùn)動(dòng)牽引小車(chē)作前進(jìn)的水平運(yùn)動(dòng)完成送料，由通過(guò)鋼繩連接的重物使小車(chē)作復(fù)位運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手的提升、下降是靠安裝在小車(chē)頂架板上的提升缸推動(dòng)滑板作往復(fù)上下運(yùn)動(dòng)來(lái)完成；機(jī)械手的夾緊、放松 是靠安裝在滑板上的夾緊缸帶動(dòng)連桿鉸鏈機(jī)構(gòu)來(lái)完成機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)程序如下： 夾緊一提升一前進(jìn)至中心一下降一放松一返回 節(jié)拍是恒定的， 且每一循環(huán)均需在 3秒鐘內(nèi)完成。 供油裝置主要給夾緊缸、提升缸提供高壓油，由齒輪泵產(chǎn)生高壓油 或者用氣壓驅(qū)動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)是通過(guò)安裝在模具邊的鴨嘴管口瞬間高壓氣吹卸，使沖好的工件離開(kāi)模具，通過(guò)料道進(jìn)人料斗。安全保護(hù)機(jī)構(gòu)由兩部分組成： 滑塊上安裝一玻璃罩， 防止工件飛出，傷害工人。 安裝兩只行程開(kāi)關(guān)，一只在小車(chē)前，一只裝在滑塊邊， 當(dāng)小車(chē)沒(méi)有及時(shí)退回時(shí)， 兩只開(kāi)關(guān)斷開(kāi)， 使滑 塊不再下滑，小車(chē)免受損壞。支承腳主要用來(lái)調(diào)整整機(jī)高度，使輸送帶的水平高度與模具高度相適應(yīng)；同時(shí)也加寬了支承面，提高了穩(wěn)定性。罩殼主要是防止灰塵侵人，保護(hù)安全，防止重物與電機(jī)、減速器相碰及美化外觀而設(shè)計(jì)。 主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 擋料機(jī)構(gòu) 為了使料能停留在輸送帶上某一特定位置，采用活動(dòng)擋板，即設(shè)計(jì)兩塊由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 6 - 扭簧作用擋料的擋料板。這機(jī)構(gòu)在輸送帶運(yùn)動(dòng)下，料不能撞開(kāi)擋板，但在小車(chē)推力作用下、又會(huì)打開(kāi)，使料能向前運(yùn)動(dòng)，甚至可以不提升，而直接送至模具中心。這機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要是扭簧設(shè)計(jì) 為了擋住料，不使料沖開(kāi)擋板，扭簧的初始扭矩 應(yīng)不小于 M，扭簧產(chǎn)生的扭角為0。 隔料機(jī)構(gòu) 主要由隔料銷(xiāo)、撥叉、導(dǎo)塊等組成，如圖 1.5。只要隔料銷(xiāo)伸到中心就能起到很好的隔料作用設(shè)計(jì)中需確定撥叉轉(zhuǎn)角 及檢驗(yàn)隔料銷(xiāo)跟導(dǎo)塊是否自鎖，隔料機(jī)構(gòu)可根據(jù)工件直徑調(diào)整。 圖 1.5 隔料機(jī)構(gòu)圖 輸送帶速度由 0.5節(jié)拍時(shí)間和捎料機(jī)構(gòu)到隔料機(jī)構(gòu)闡的距離決定。如速度變換，用改變帶輪直徑來(lái)達(dá)到。輸送帶用薄形高強(qiáng)度夾布輸送膠布制造，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，使用可靠。料道根據(jù)料的直徑調(diào)節(jié)。 卸料機(jī)構(gòu) 一個(gè)鴨嘴高壓氣管安裝在上下模分模面兩邊，進(jìn)行瞬時(shí)吹氣卸料。此動(dòng)作是由一個(gè)行程開(kāi)關(guān)和一只一位二通電磁閥來(lái)完成的 當(dāng)沖床滑塊上升至 0.5行程時(shí)，碰觸行程開(kāi)關(guān)， 電磁閥動(dòng)作，做瞬間吹氣，使工件離開(kāi)模具，通過(guò)料道落在料斗中。 安全保護(hù)機(jī)構(gòu) 通過(guò)落在料斗中的工件產(chǎn)生的振動(dòng)，發(fā)出信號(hào)由傳感器繼電聯(lián)鎖使沖床連續(xù)工作，如果工件未進(jìn)入料斗， 沖床就停留在上死點(diǎn)，這樣可避免工件粘在上模而產(chǎn)生危險(xiǎn)事故。 在小車(chē)處于最前處裝一行程開(kāi)關(guān)，在滑塊上死點(diǎn)略低處又裝一只行程開(kāi)關(guān)。當(dāng)滑塊下滑時(shí)，小車(chē)因運(yùn)動(dòng)部件發(fā)生故障，仍沒(méi)有 離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域，則兩只行程開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作，則切斷離合器，同時(shí)曲軸柄上的剎車(chē)動(dòng)作，使滑塊不再下滑，直至排除故障，重新起動(dòng)時(shí)才下滑。 在沖床滑塊上安裝有機(jī)玻璃罩，隨同滑塊下降，可以防止沖壓零件飛出傷人。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 7 - 3 課題方案的確 定 3.1 課題設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)方案： 1.采用分離氣缸和定位夾緊氣缸實(shí)現(xiàn)物料的運(yùn)送和分離 2.利用滾柱夾持器進(jìn)行送料 方案一：采用雙作用缸實(shí)現(xiàn)物料的分離功能和定位夾緊功能 氣動(dòng)送料機(jī)由兩個(gè)基本應(yīng)用模塊組成：物料分離模塊及傳送模塊。物料分離模塊由兩個(gè)雙作用氣缸組成， 分別實(shí)現(xiàn)物料的分離功能和定位夾緊功能。 為保證真空系統(tǒng)的氣流通暢，以提高真空發(fā)生器的真空度，回路 4中的真空控制回路不安裝節(jié)流閥。同時(shí)，回路 4中的所有連接氣管應(yīng)盡可能的短， 以減小空氣流通阻力，提高真空度。 采用氣缸的優(yōu)點(diǎn)： 減少了物料的運(yùn)送步驟，縮短了加工時(shí)間，操作簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)： 對(duì)物料的放置有很高的精度要求，造價(jià)高昂，一般的小型企業(yè)不采用 方案二：利用滾柱夾持器進(jìn)行送料 機(jī)械手是以小車(chē)形式通過(guò)鋼繩同滑塊聯(lián)接起來(lái)， 由沖床滑塊上升運(yùn)動(dòng)牽引小車(chē)作前進(jìn)的水平運(yùn)動(dòng)完 成送料，通過(guò)斜塊推動(dòng)滑動(dòng)裝置進(jìn)而壓縮彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位運(yùn)動(dòng)。 采用滾柱夾持器送料的優(yōu)點(diǎn)： 由小車(chē)機(jī)械手將工件送至沖床下進(jìn)行沖孔，提高了生產(chǎn)效率，保證了質(zhì)量，改善了勞動(dòng)強(qiáng)度，確保了人生安全。送料與沖床節(jié)拍相同，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，維護(hù)方便，可以連續(xù)生產(chǎn)。 缺點(diǎn)： 首先由于整個(gè)過(guò)程均由滾柱夾持器工作實(shí)現(xiàn)，所以對(duì)夾持器的要求較高，其次，如果工件大小不一要經(jīng)常更換夾持器。 綜合以上的比較，選擇方案二來(lái)設(shè)計(jì)自動(dòng)送料裝置。 3.2 系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)示意圖 滾柱夾持式自動(dòng)送料裝置結(jié) 構(gòu)如圖 2.1所示， 它包括了 2個(gè)工作臺(tái)面，右邊的工作臺(tái)面是固定的，左邊的工作臺(tái)面是可移動(dòng)的， 2個(gè)臺(tái)面上都有夾具。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 8 - 圖 2.1 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 3.3 系統(tǒng)的工作原理 本結(jié)構(gòu)為滾柱夾持式自動(dòng)送料裝置，其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，夾持送料精度高及調(diào)整拆卸方便，適用于薄型板件。如圖 2.2 所示。 圖 2.3機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 當(dāng)斜楔下降時(shí)，推動(dòng)滾輪帶動(dòng)活動(dòng)夾持器打滑向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)固定夾持器夾緊條料制止后退。 當(dāng)斜楔上升時(shí)，有彈簧推動(dòng)活動(dòng)夾持器向前送一步距離，兩固定夾持器打滑不起作用，如此循環(huán)往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行自動(dòng)送料。 3.4 軸承的種類(lèi)和選擇 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 9 - 3.3.1 軸承的種類(lèi) 向心軸承、推力軸承，液體潤(rùn)滑軸承、不完全液體潤(rùn)滑軸承、無(wú)潤(rùn)滑軸承。調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、雙列深溝球軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承 等 。 3.3.2 軸承的選擇 使用滾動(dòng)軸承的各種機(jī)械裝置、儀器等的市場(chǎng)要求性能日趨嚴(yán)格，對(duì)于軸承所要求的條件、性能也日趨多樣化。為了能從為數(shù)眾多的結(jié)構(gòu)、尺寸中，選擇最適合的軸承，需要從各種角度研究。在選擇軸承時(shí)，一般，考慮作為軸系的軸承排列、安裝、拆卸之難易 度、軸承所允許的空間、尺寸及軸承的市場(chǎng)性等，大致決定軸承結(jié)構(gòu)。其次，一邊比較研究使用軸承的各種機(jī)械的設(shè)計(jì)壽命和軸承的各種不同的耐久限度，一邊決定軸承尺寸。在選擇軸承時(shí)，往往偏于只考慮軸承的疲勞壽命，有關(guān)由潤(rùn)滑脂老化而發(fā)生的潤(rùn)滑脂壽命、磨損、噪音等也需要充分研究。再者，根據(jù)不同的用途，有必要選擇對(duì)精度、游隙、保持架結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑脂等等要求，作特別設(shè)計(jì)的軸承。但是，選擇軸承并沒(méi)有一定的順序、規(guī)則，優(yōu)先應(yīng)考慮的是對(duì)軸承所要求的條件、性能、最有關(guān)連的事項(xiàng)，尤為實(shí)際。 3.3.3 滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的區(qū)別 滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸 承的區(qū)別首先表象在結(jié)構(gòu)上，滑動(dòng)軸承是靠平滑的面來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，因而接觸部位是一個(gè)面；滾動(dòng)軸承是靠滾動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，而接觸部位是一個(gè)點(diǎn)，滾動(dòng)體越多，接觸點(diǎn)九越多。其次是運(yùn)動(dòng)方式不同，滾動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)方式是滾動(dòng)；滑動(dòng)軸承的運(yùn)動(dòng)方式是滑動(dòng)，因而摩擦形勢(shì)上也就完全不相同。 滑動(dòng)軸承，在滑動(dòng)摩擦下工作的軸承?；瑒?dòng)軸承工作平穩(wěn)、可靠、無(wú)噪滑動(dòng)軸承在液體潤(rùn)滑條件下，滑動(dòng)表面被潤(rùn)滑油分開(kāi)而不發(fā)生直接接觸，還可以大大減小摩擦損失和表面磨損，油膜還具有一定的吸振能力。但起動(dòng)摩擦阻力較大。滑動(dòng)軸承應(yīng)用場(chǎng)合一般在低速重載 工況條件下，或者是維護(hù)保養(yǎng)及加注潤(rùn)滑油困難的運(yùn)轉(zhuǎn)部位。 將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機(jī)械元件，叫滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承一般由外圈，內(nèi)圈，滾動(dòng)體和保持架組成。其中內(nèi)圈的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用，滾動(dòng)體是借助于保持架均勻的將滾動(dòng)體分布在內(nèi)圈和外圈之間，其形狀大小和數(shù)量直接影響著滾動(dòng)軸承的使用性能和壽命，保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布，防止?jié)L動(dòng)體脫落，引導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)起潤(rùn)滑作用。 滾動(dòng)軸承使用維護(hù)方便，工作可靠，起動(dòng)性能好，在中等速度下 承載能力較高。與滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承的徑向尺寸較大，減振能力較差，高速時(shí)壽命低，聲響較大。滾動(dòng)軸承中的向心軸承（主要承受徑向力）通常由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和滾動(dòng)體保持架 4部分組成。內(nèi)圈緊套在軸頸上并與軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈裝在軸承座孔中。在內(nèi)圈的外周和外圈中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 10 - 的內(nèi)周上均制有滾道。當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體即在內(nèi)外圈的滾道上滾動(dòng)，它們由保持架隔開(kāi)，避免相互摩擦。 滑輪軸承選擇 根據(jù)機(jī)器的尺寸結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 選用深溝球軸承 D=42 d=20 B=12 3.4 螺釘及螺母的選擇 主要分類(lèi)包括普通螺絲、自攻螺絲 和膨脹螺絲三種。 有頭螺釘 Cap screw 過(guò)去限于全牙的扣件，但這現(xiàn)在并非標(biāo)準(zhǔn)用法。 六角頭螺釘 Hex cap screw 與大六角螺栓 Hex bolt 顧名思義為頭部為六角型的外螺紋扣件，設(shè)計(jì)為使用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)。 依照 ASME B18.2.1 標(biāo)準(zhǔn)，六角頭螺釘 (Hex cap screw)較一般的大六角螺栓 (Hex bolt)的頭高和桿長(zhǎng)公差小，因此 ASME B18.2.1 六角螺釘適合安裝在所有六角螺栓可以使用的地方，也包含大六角螺栓太大而不能使用的地方。 螺絲內(nèi)六角頭螺釘 Socket cap screw 亦稱(chēng)窩頭螺釘或亞倫螺栓 (Allen bolt)，是頭部有一個(gè)六角型內(nèi)孔的螺釘，以六角尺 (hex key, Allen wrench or Allen key)插入內(nèi)孔后才能擰緊或松動(dòng)。內(nèi)六角螺釘最常使用的是圓柱頭螺釘，頭徑約螺紋主要直徑的 1.5 倍 (1960系列 )，其他頭型包括使表面美觀的半圓頭螺釘 (Bottom head cap screw)和適用于錐形螺絲孔的平頭螺釘 (Countersunk head cap screw)。沉孔設(shè)計(jì)允許螺釘頭不需要外露在被固定的物件表面也還能夠轉(zhuǎn)動(dòng) 了，故多使用在表面較小，傳統(tǒng)板手不便使用的地方。 傳動(dòng)軸上螺母的選擇 M12 m=10.8 3.20e 型號(hào) 6170TGB -2000 D=12 P=1.75 68.102 D 齒高 H=1.51 軸上螺紋 D=10 螺距 P=1.5 中徑 026.92 D 3.1H 夾持器上的螺釘 M8 16kd l=0.4 螺釘 M10 螺紋長(zhǎng) b=32 k=10 16kd s=8 t=5 斜塊上的螺釘 M12 1818d e=11.43 k=12 s=10 4 滾柱夾持器和滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 滾柱夾持器的特點(diǎn) （ 1） 摩擦損失小，傳動(dòng)效率高； （ 2） 摩擦阻力小，幾乎與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，動(dòng)靜摩擦力之差極小，能保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象。磨損小、壽命長(zhǎng)、精度保持性好； 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 11 - （ 3） 可以 自鎖。有可逆性，即能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 4.2 滾柱夾持器的計(jì)算 4.2.1 夾持器彈簧的確定 彈簧直徑 d=1.6 彈簧中徑 D=9 彈簧有效圈數(shù) n=7.5 壓緊彈簧死圈數(shù) 2n 取 1.5 總?cè)?shù) 1n =n+ 2n =9 壓緊彈簧死圈數(shù) 2n 取 1.5 螺旋角 8arc tan2Dt 彈簧絲長(zhǎng)度 8.114cos 12 nDL 旋繞比 C 6.52 dD 取 6 4.2.2 夾持器部件確定 滾柱直徑 15,長(zhǎng)度 40,表面粗糙度為 3.2。 夾持器與滑動(dòng)部件通過(guò)螺釘連接，以便達(dá)到取料時(shí)能順利完成步距的傳送。 夾持器小彈簧通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查詢(xún)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)力的校核選用彈簧，配合活動(dòng)板塊進(jìn)行夾持 運(yùn)動(dòng)。 活動(dòng)擋板和緊釘螺釘之間留有間隙，以便配合送料時(shí)彈簧的壓縮運(yùn)動(dòng)，間隙距離為1mm。 每次夾持運(yùn)動(dòng)都伴隨自鎖運(yùn)動(dòng)。 滾珠與彈簧之間設(shè)有彈簧活動(dòng)擋板，當(dāng)材料通過(guò)夾持器時(shí)，活動(dòng)擋板會(huì)有移動(dòng)，方便進(jìn)料，同時(shí)幫助夾持器進(jìn)行夾持。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 12 - 4.3 滑動(dòng)裝置及壓縮彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 滑動(dòng)裝置 材料 T8A 碳素工具鋼 含碳量 0.8%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 密度 7.85 3310 mkg 滑塊與軌道摩擦系數(shù)取 0.06 滑塊通過(guò)斜塊的壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn) 滑動(dòng)，進(jìn)而壓縮大彈簧，斜塊上升大彈簧推動(dòng)滑塊復(fù)位，完成工料的傳遞工作。 4.3.1 大彈簧的確定 彈簧直徑 d = 3 彈簧中徑 D=18 彈簧有效圈數(shù) n = 8 彈簧節(jié)距 t=94 2D =8 螺旋角 8arc tan2Dt 旋繞比 62 dDC 彈簧最小工作載荷 21 5.01.0 FF 最大工作載荷 lim8.0 FF 65Mn 材料的彈簧許用切應(yīng)力 340MPa=3.4 2810 mn 4.3.2 滑塊尺寸的確定 由設(shè)計(jì)零件的制約及滑塊需要起到的作用設(shè)計(jì)滑塊尺寸 。 寬 45， 高 60， 長(zhǎng) 75的一塊長(zhǎng)方體 同時(shí)在 45 60 的面上掏出個(gè) 25 32 32 的長(zhǎng)方體 。 滑塊在導(dǎo)板軌道上滑動(dòng)滑動(dòng)。 滑塊每次前進(jìn)一個(gè)步距，進(jìn)行壓縮彈簧運(yùn)動(dòng)，完成取料，再通過(guò)彈簧的彈力作用反作用于滑塊，進(jìn)行條料的輸送。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 13 - 通過(guò)這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成滾柱夾持式自動(dòng)送料，提高了工作效率，減少了人工作業(yè)，并且縮小了誤差，為整個(gè)工作流程縮減了不必要的工作時(shí)間。 5 粗糙度的確定 表面粗糙度影響零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面間的有效接觸面積越小，壓強(qiáng)越大，磨損就越快。 表面粗糙度影響配合性質(zhì)的 穩(wěn)定性 。對(duì)間隙配合來(lái)說(shuō)，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過(guò)程中間隙逐漸增大；對(duì)過(guò)盈配合來(lái)說(shuō)，由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過(guò)盈，降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。 表面粗糙度影響零件的 疲勞強(qiáng)度 。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對(duì) 應(yīng)力集中 很敏感，從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。 表面粗糙度影響零件的抗腐蝕性。粗糙的表面，易使腐蝕性氣體或液體通過(guò)表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層，造成表面腐蝕 表面粗糙度影響零件的密封性。粗糙的表面之間無(wú)法嚴(yán)密地貼合，氣體或液體通過(guò)接觸面間的縫隙滲漏。 表面粗糙度影響零件的接觸 剛度 。接觸剛度是零件結(jié)合面在外力作用下，抵抗接觸變形的能力。機(jī)器的剛度在很大程度上取決于各零件之間 的接觸剛度。 影響零件的測(cè)量精度。零件被測(cè)表面和測(cè)量工具測(cè)量面的表面粗糙度都會(huì)直接影響測(cè)量的精度，尤其是在精密測(cè)量時(shí)。 此外，表面粗糙度對(duì)零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。 根據(jù)夾持式自動(dòng)送料裝置的特點(diǎn)，由于夾持器部分是靠摩擦力進(jìn)行工作，所以整體裝備粗糙度值都比較高，方便送料的進(jìn)行。 裝置的滑動(dòng)部分則粗糙度值相對(duì)較低，以便順利的進(jìn)行彈簧的壓縮和材料傳送，故采用 1.6的粗糙度值。 6 潤(rùn)滑 6.1 潤(rùn)滑的種類(lèi) 相對(duì)運(yùn) 動(dòng)物體表面加入第三種物質(zhì) 潤(rùn)滑劑 ，降低摩擦、減少磨損。改善摩擦副的摩擦狀態(tài)以降低 摩擦阻力 、減緩磨損的技術(shù)措施。一般通過(guò)潤(rùn)滑劑來(lái)達(dá)到潤(rùn)滑的目的。 潤(rùn)滑 另外，潤(rùn)滑劑還有防銹、減振、密封、傳遞動(dòng)力等作用。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 14 - 根據(jù)潤(rùn)滑劑的不同，潤(rùn)滑可分為：流體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn) 滑劑為流體，又包括氣體潤(rùn)滑（采用氣體潤(rùn)滑劑，如空氣、氫氣、氦氣一氧化碳和水蒸氣等）和液體潤(rùn)滑（采用液體潤(rùn)滑劑，如礦物潤(rùn)滑油、 合成潤(rùn)滑油 、水基液體等）兩種。 固體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為固體 ，如石墨、二硫化鉬、 氮化硼 、 尼龍 、 聚四氟乙烯 、 氟化石墨 等。半固體潤(rùn)滑。指使用的潤(rùn)滑劑為半固體，是由基礎(chǔ)油和稠化劑組成的塑性 潤(rùn)滑脂 ，有時(shí)根據(jù)需要還加入各種 添加劑 。 根據(jù)摩擦副之間摩擦狀態(tài)的不同，潤(rùn)滑分為： 流體摩擦 潤(rùn)滑。用流體 ( 厚度在 1.52 微米以上 )將摩擦表面隔開(kāi)的潤(rùn)滑方式。根據(jù)潤(rùn)滑膜壓力的產(chǎn)生方式不同又可分為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑（靠摩擦表面的幾何形狀和相對(duì)運(yùn)動(dòng)由粘性流體的動(dòng)力作用產(chǎn)生 壓 力平衡 外載荷 )和流體靜壓潤(rùn)滑 (由外部將一定壓力的流體送入摩擦表面間 ， 靠流體的靜壓平衡外載荷）兩種。 邊界摩擦 潤(rùn)滑。摩擦表面間存在一層薄膜 (邊界膜 )時(shí)的潤(rùn)滑狀態(tài)；它可分為吸附膜（潤(rùn)滑劑中的極性分子吸附在摩擦表面所形成的膜，包括物理吸附膜和化學(xué)吸附膜）和化學(xué)反應(yīng) 膜（潤(rùn)滑油中的添加劑與金屬表面起化學(xué)作用 生成能承受較大載荷的表面膜）兩類(lèi)。潤(rùn)滑可以延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備的壽命，提高精度、節(jié)約能源。 本結(jié)構(gòu)滑輪處，滑動(dòng)螺桿處等都是需要潤(rùn)滑的，以便結(jié)構(gòu)順利的工作，更快捷更順暢的進(jìn)行送料。采用一般潤(rùn)滑劑即可。 7 設(shè)備的維護(hù) 7.1 保養(yǎng)和維護(hù) 1、沖床每天工作 8 小時(shí)需要進(jìn)行停機(jī)維護(hù)，要保持臺(tái)面清潔。 2、新機(jī)實(shí)用一個(gè)月后，要 及時(shí) 加潤(rùn)滑油，保證 傳動(dòng)的順暢 。 3、要保證夾持的工件的夾具夾牢， 防止 工件彈出傷人。 4、要對(duì)機(jī)器進(jìn)行定期檢查（建議每日檢查）。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) - 15 - 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)過(guò)歷時(shí) 3 個(gè)月的努力，到目前為止，本設(shè)計(jì)已基本上完成。雖然設(shè)計(jì) 相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但理論與實(shí)踐畢竟不一樣，對(duì)于一位缺乏實(shí)踐的在校大學(xué)生來(lái)說(shuō)，這也有一定的困難，使我在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多阻力，但在老師和同學(xué)的幫助下，通過(guò)自己的努力，最后克服了一個(gè)又一個(gè)困難，使設(shè)計(jì)取得了成功。 在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段，我精讀了教材，查閱了許多參考書(shū)和專(zhuān)業(yè)期刊，又常登陸因特網(wǎng)查找相關(guān)知識(shí)，使我的知識(shí)一天天充實(shí)著，同時(shí)又有了一份成就感，使我的設(shè)計(jì)信心大增；在設(shè)計(jì)后期，看完書(shū)查完資料以后，再來(lái)看課題，感覺(jué)與以前就不相同了，能了解課題要做些什么，怎么來(lái)做。雖然還有許多不懂的地方。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，既要 熟悉課題的要求，又要讀書(shū)查資料，還要撰寫(xiě)論文，最后還要答辯，在這一系列的環(huán)節(jié)中，任何細(xì)節(jié)都不能馬虎，唯有腳踏實(shí)地。因此，通過(guò)這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感覺(jué)學(xué)到了許多許多，以前雖然學(xué)習(xí)了機(jī)械課程，但書(shū)本知識(shí)都只學(xué)了