【正文】 山西大同大學工學院本科畢業(yè)設計說明書 I 目 錄 1 引言 ................................................................. 1 2 設計思路與方案確定 ................................................... 4 托輥夾具要滿足的要求 ........................................... 4 托輥夾具的方案 ................................................. 6 3 定位分析及其計算 .................................................... 10 V形塊定位 .................................................... 10 V形塊的計算 .................................................. 11 V 形塊的尺寸計算 ......................................... 11 V 形塊的定位誤差計算 ..................................... 13 4 托輥的夾緊 .......................................................... 16 夾緊機構 ...................................................... 16 夾緊機構的要求 ........................................... 16 夾緊機構的動力裝置 ....................................... 16 夾緊力 ........................................................ 17 夾緊力確定的基本原則 ..................................... 17 夾緊力方向確定的基本原則 ................................. 17 夾緊力作用點的選擇 ....................................... 17 工件受力分析 ............................................. 18 夾緊力的計算 ............................................. 19 夾緊力的自鎖 .................................................. 22 5 輔助支承 ............................................................ 24 輔助裝置作用 .................................................. 24 輔助裝置的結構原理 ............................................ 24 螺紋的選擇 .................................................... 25 6 傳動機構 ............................................................ 27 齒條的特點 .................................................... 27 山西大同大學工學院本科畢業(yè)設計說明書 II 齒輪齒條傳動的特點 ........................................... 27 齒輪齒條的確定 ............................................... 27 齒條的材料確定 .......................................... 27 齒條參數(shù)的確定 .......................................... 27 重合度的計算與校核 ...................................... 28 齒輪齒條的強度校核 ...................................... 29 齒輪的結構設計 ........................................... 33 齒輪的各項誤差計算 ....................................... 33 確定鍵、軸承和軸 ......................................... 35 選擇軸承 ................................................. 36 軸的結構 ................................................. 37 7 液壓 ................................................................ 38 液壓缸的計算與選取 ............................................ 38 液壓缸的計算與選取 ............................................ 39 液壓泵的計算與選取 ........................................... 41 8 導軌的選用 .......................................................... 43 9 螺栓的強度計算 ...................................................... 44 螺紋連接件的選擇 ............................................. 44 T形槽快卸螺栓的強度校核 ...................................... 44 10 夾具體 ............................................................. 46 11 裝配 ............................................................... 48 連接件、定向定位鍵的選擇 ..................................... 48 裝配中的注意事項 ............................................. 48 扳手空間 ................................................ 48 標注 .................................................... 49 12 公差與配合 ......................................................... 50 13 使用說明 ........................................................... 51 結束語 ................................................................ 52 參 考 文 獻 ........................................................... 53 致 謝 ................................................................ 54 山西大同大學工學院本科畢業(yè)設計說明書 1 多工位托輥管體止口鏜削加工 專用夾具 設計 摘要 ： 托輥是帶式輸送機的關鍵運動部件及重要組成部分 ，它的應用十分廣泛，其生產(chǎn)屬專業(yè)化大批量生產(chǎn)類型，那就要求其加工設備和輔助裝備能滿足大批量生產(chǎn)的要求。對于夾具來說，應從提高定位精度、減短裝夾時間、使裝卸自動化、采用多工位加工等方面考慮來實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。本設計課題主要研 究能實現(xiàn)四個托輥加工的夾具。四個托輥在有四根主軸的專用鏜床上同時加工，要求托輥夾具能同時對四個工件準確定位、快速夾緊；實現(xiàn)不同系列托輥的加工；并且能在長度方向?qū)χ?；還能實現(xiàn)自動夾緊。為了滿足上述要求，該托輥夾具采用自定心夾緊機構，讓定位夾緊同步進行；利用液壓的同步保壓回路實現(xiàn)四個工件的同時夾緊 ； 該夾具有效的減少了工件加工的輔助時間，提高了加工效率。 關鍵詞 ： 夾具 ； 自定心夾緊 ；同步保壓山西大同大學工學院本科畢業(yè)設計說明書 1 1 引言 托輥是帶式輸送機的關鍵運動部件及重要組成部分 ，它 的應用十分廣泛， 僅煤礦 用托輥就占很大一部分 。如沈陽礦山機械集團有 限責任 公司為中國國內(nèi)最大的托輥制造廠家之一，年產(chǎn)量 200,000 只，只占市場份額的 1720%，可見煤礦用托輥的數(shù)目很大；其他行業(yè)在生產(chǎn)加工或運輸中也要用到大量托輥 。 可見托輥生產(chǎn)屬專業(yè)化大批量生產(chǎn)類型，那就要求其加工設備和輔助裝備能滿足大批量生產(chǎn) 。 由于 各種 場合大量使用的帶式輸送機日趨向大運量、長距離、高速度、節(jié)能、長壽型的方向發(fā)展。為使帶式輸送機達到高速重載、低阻節(jié)能、長壽的要求 , 對影響帶式輸送機主要性能且數(shù)量較大的關鍵部件是托輥的結構和加工工藝 ，高性能的帶式輸送機對托輥的性能參數(shù)提出了高的要求 , 如 運 行阻力系數(shù)、外圓徑向跳動、使用壽命等 , 這些參數(shù)直接影響整機的性能和運營成本。 國內(nèi)帶式輸送機主要生產(chǎn)廠家自 80 年代開始 , 已先后采取了引進國外技術、聘請國外專家指導生產(chǎn)、引進部分國外專用設備等措施 , 大力進行托輥生產(chǎn)的技術改造。但煤炭行業(yè)許多中小型帶式輸送機生產(chǎn)廠家 , 無力從國外引進成套技術和設備。所用生產(chǎn)設備多為國產(chǎn)的一般通用設備 , 生產(chǎn)工藝落后 , 產(chǎn)品質(zhì)量差。托輥生產(chǎn)質(zhì)量成為困擾企業(yè)打開市場 , 參與市場競爭的大問題。 雖然 托輥部件較小 , 結構也非常簡單 , 但要制造出批量大、質(zhì)量高的托輥并非易事 ,而且 托 輥組分有各類槽形托輥組，各類平行托輥組，各類調(diào)心托輥組，各類緩沖托輥組。按材質(zhì)分為橡膠托輥、陶瓷托輥、尼龍托輥及絕緣托輥。 有些 輥子的結構先進，性能可靠，輥皮用材經(jīng)嚴格挑選，采用優(yōu)質(zhì)專用焊管，有嚴格公差要求 ， 軸材料采用冷拔圓鋼，軸承座采用優(yōu)質(zhì)鋼板沖壓，密封結構采用 PDC 型，三道密封裝置，防塵、防水性能均優(yōu)于國家相關標準。裝配后輥子強度好，經(jīng)向跳動量小，旋轉(zhuǎn)阻力小，重量輕，能耗低，使用壽命長，一般均超過 30000 小時。因此加工不同類型的托輥就要求有不同的設備或工裝夾具，不同類型對夾具的精度要求也不同。 我國有些 托輥生產(chǎn)設備陳舊 , 工藝落后 , 加工精度和生產(chǎn)效率低且工人勞動強度大 , 托輥生產(chǎn)質(zhì)量很不穩(wěn)定。突出特點是旋轉(zhuǎn)阻力大 , 徑向跳動及軸向竄動量大 ； 輥皮壁厚嚴重不均 , 壽命低 , 缺乏市場競爭力 。 那就更需要改進機床和工裝夾具設備，以提高 托輥的 質(zhì)量 。 山西大同大學工學院本科畢業(yè)設計說明書 2 機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此 ,無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中 ,夾具都是重要的工藝裝備 ，我們可以通過設計一套經(jīng)濟適用的夾具來減少托輥因裝夾造成的誤差 。 我們做的夾具就是和另一組的托輥機床配套設計，來實現(xiàn)托輥的大批量生產(chǎn)。這次 托輥夾具的 設計 是用于一臺同時加工四個工件的鏜床上，鏜床 兩側各 有四根主軸，并且能同時加工工件的兩端的止口， 因此夾具必須滿足四個工件的定位夾緊。 夾具的最基本作用就是保證工件準確定位且夾緊以利于加工，由于托輥有不同 的 直徑系列和不同的長度系列，因此 此 夾具必須在長度和直徑方向可調(diào)，還必須保證每一批工件能放置在兩主軸的中間，這就是對這個夾具最基本的設計要求。除了 讓夾具 滿足上述要求外，還應盡量使夾具快速準確定位夾緊，以節(jié)省輔助時間； 盡量結構簡單，操作方便 ，解決由于托輥外徑允許偏差造成的止口圓面和外圓柱面的同軸度偏差。 解決的大體 方法 采用虎鉗式定心夾緊機構或螺旋傳動定心夾緊機構的原理，使四個工件同時定心夾緊，十分快速方便 。 設計一個專用可調(diào)的 V型塊和夾具體在工件長度方向可調(diào)，來分別使直徑和長度方向可調(diào)。 由于托輥兩端到機床主軸的距離不相同的話，就會導致兩面加工的長度不同，因此必須 設計一個限位裝置實現(xiàn)每批 不同長度的 工件都能對中 ，以利于機床對托輥的加工 。 采用各種動力源（如氣動、液壓等）和液壓機械手，來提高自動化程度，減輕勞動強度 ，而且能夠快速易行 。 本設計采用自定心夾緊機構， 讓定心定位夾緊同步進行，節(jié)約了輔助加工時間， 不僅能快速 準確定心 、 提高加工效率 ； 還能解決上述問題。 如果時間允許的話 ,還可以設計往復多工位夾具體，上面放