【文章內(nèi)容簡介】 動時，堆放在料斗3中的工件被銷子4掛住后再被鏈帶向上，然后順次進入輸料槽5。工件上行時，當軸承外圈開口朝下時，工件正好被銷4卡住而能隨鏈帶上行，當開口朝上時，工件就不能上行。所以此結構正好可以實現(xiàn)軸承外圈的定向。圖36 帶式料斗簡圖方案二：根據(jù)此軸承外圈重心偏移的特性，采用側邊刮板式料斗進給裝置。其簡圖如圖37。其工作原理為：當推板向上運動通過料堆時，由于堆板1頂部的形狀如圖，堆板的厚度做成軸承外圈寬度的1/2，由于軸承外圈的重心偏向封口端，所以當工件的開口端向左，即封閉端朝向料斗時，工件由于重力作用而掉入料斗；只有那些開口朝右，即封口端背向料斗時，工件才能被推板攜帶向上運動。由于推板頂面是一個傾斜面，所以定位正確的工件被推倒一定高度，即超過出料口時，工件便順著輸料道輸出到裝配位置。為了防止推板在上行時被卡死，本裝配機選用了導向性好的燕尾槽結構，即把墊板2做成帶燕尾的槽，推板1在其中上下滑動。由于本機構對其導向精度不做要求，因此在加工時不要苛求。圖37 側邊刮板式料斗簡圖兩種方案的比較：方案一采用鏈帶式上料機構，有其一定的優(yōu)點。但其整個結構較大，比較適合于大型的機器。其二，由于其帶輪為圓形，在工件由銷上進入輸料道中時，工件由于自身重力作用，有翻轉、錯位的可能。其三，當輸料道中裝滿工件時，由鏈帶上行的工件將無處貯存。因此，需另加一自動釋放多余工件的裝置。而方案二整個機構比較簡單，巧妙的設計推板的形式后，它能簡便并準確的給工件定向，大大簡化了整個判斷控制過程。工件由推板進入輸料道時，由于推板形狀和輸料道形狀相似，可以避免翻轉、錯位現(xiàn)象。當輸料道中裝滿工件時，在推板上準備到輸料道中的工件，可以隨著推板一起下行，再回到料斗中，不需另加任何裝置，因而簡化了結構。綜上所述，方案二更適合于本裝配機，采用方案二之結構。另外，方案二側邊刮板式料斗裝置的驅動機構采用曲柄滑塊機構，為了盡可能增大其行程，減小其結構，采用對心曲柄滑塊結構，其示意簡圖如圖38：：圖38 對心曲柄滑塊上料機構簡圖 裝配和卸料裝置裝配工藝過程是機械制造過程中必不可少的一環(huán)。在大批和大量生產(chǎn)中，常需完成大量而復雜的裝配操作，裝配工人往往在長時間內(nèi)重復單純的、勞動強度較大的工作，與切削加工過程相比，勞動生產(chǎn)率要相對低的多。使裝配過程實現(xiàn)自動化，不僅可以使工人從繁重的體力勞動中解放出來，而且是進一步實現(xiàn)生產(chǎn)過程綜合自動化的重要組成部分。在大批和大量生產(chǎn)中，產(chǎn)品的裝配過程常常組織在流水線上進行，并采用各種機械化裝置來完成那些勞動量最大和最繁重的工作。本裝配機裝配裝置和卸料裝置由設計者設計為一體。其工作簡圖如圖39：圖39 裝配和卸料裝置簡圖其工作原理為：軸4的左端部作成長為滾針長度的一段軸，周邊均布與滾針形狀相似的齒形槽。當滾針由滾針的上料機構輸送過來后，軸4旋轉一周后，每個齒形槽中裝有一滾針。另外，由軸承外圈上料機構輸出的工件進入“U”形塊1中；然后推套5運動，推動滾針進入軸承外圈內(nèi)部。彈性擋塊2形狀如圖示。當推套推動滾針向前運動時，它和軸承外圈有一起向前運動的趨勢，而擋塊2恰恰給它一適當阻力，使?jié)L針在完全裝入軸承之前，軸承不會向前運動。當滾針完全裝入軸承后，推套5繼續(xù)前行，由于擋塊2是斜面形狀的，軸承前行時壓著擋塊，使之縮入“U”形塊1內(nèi)，軸承被推出“U”形塊，掉入“U”形塊1左邊的下料道中，完成整個裝配和卸料過程。此裝置可以提出幾點疑點，在此作一解答：疑點1：在實際裝配時，滾針和軸承外圈內(nèi)部有油，油液有一定粘度，即有一定的粘力，所以在滾針裝入軸承后，推套在回退時，有可能粘在滾針和軸承退回，這如何解決？答：這主要依靠擋塊2的作用。在裝配完成后，推套推著滾針和軸承前行，當它壓在擋塊2并且完全推過擋塊2之后，擋塊在彈簧力作用下隨即推出復位，把裝配好的軸承擋在左邊，當推套回退時，軸承也不會隨著退回。疑點2：推套推動裝配完好的軸承掉入下料道時，軸承可能滾動下行，當它到達地面時會產(chǎn)生沖擊力，有可能使裝配好的滾針從軸承中脫落，則問題如何解決？答：此問題可以把下料道的寬度做的大些，即它的寬度要大于軸承外圈的直徑，這樣當軸承被推出“U”形塊的長度大于其偏心時，軸承即在重心作用下產(chǎn)生翻轉，正好翻轉之后，開口朝上落入下料道中，在重力作用下沿著傾斜的下料道下落。這樣就大大降低其下料速度（由滾動轉化為滑動），且開口朝上，此狀態(tài)有利于保護裝配完的滾針。綜上所述，此種方案切實可行。 凸輪機構 兩種方案的比較選擇在各種機械中，特別是自動機械中，廣泛的應用各種類型的凸輪機構。凸輪機構之所以得到如此廣泛的應用，主要是由于凸輪機構可以實現(xiàn)各種復雜的運動要求，而且結構簡單緊湊。本裝配機中，推套的運動為往復直線運動。為了實現(xiàn)此種運動，設計為用凸輪機構。因本裝配機推套的運動和動力的輸入為都是豎直平面內(nèi)，所以有兩種設計方案。方案一：凸輪機構選用擺動推桿盤形凸輪機構。動力輸入方式選用一對錐齒輪傳動，其結構簡圖如圖310：圖310 方案一簡圖其工作原理為：動力由軸1輸入，通過錐齒輪傳給軸2，然后帶動凸輪轉動，推動滾子擺動，通過鉸支點的杠桿作用，帶動推套左右擺動，從而實現(xiàn)裝配。方案二：采用擺動推桿圓柱凸輪機構。其示意簡圖如圖311：圖311 方案二簡圖其工作原理為：由于凸輪形狀為圓柱凸輪，它很好的解決了動力輸入的問題。其工作時，圓柱凸輪轉動，推動滾子在溝槽中運動。另一方面，擺桿也繞著鉸接點擺動，帶動推套左右直線運動。兩方案比較：兩方案都可實現(xiàn)預先的運動。方案一采用平面凸輪機構，動力輸入采用一對錐齒輪。而方案二采用圓柱凸齒輪機構，大大簡化了結構。所以采用方案二。 凸輪輪廓曲線設計推桿的運動規(guī)律，是指推桿在推程或回程時，其位移、速度和加速度隨時間變化的規(guī)律。通常推桿的運動規(guī)律有等速運動、等加速等減速運動、簡諧運動和正弦加速度運動等。本裝配機推桿的運動規(guī)律可以有兩種：⑴等速運動在推程階段，凸輪以等角速度ω轉動，經(jīng)過時間t0 ，凸輪轉動的推程角為δ0 ，而推桿等速度完成的推程為h。則推程時推桿的運動方程式為：S=hδ/δ0V=hω/δ0a=0回程時基本相似，不再重復。推桿做等速運動時的運動線圖（推程）如圖312所示。圖312 等速運動線圖則擺桿在推程和回程時運動速度是恒定的，比較平穩(wěn)。這是它的優(yōu)點。但由加速度圖線可知，在運動開始和終止的瞬間，速度有突變，所以這時推桿的加速度在理論上由零值突變?yōu)闊o窮大，致使凸桿突然產(chǎn)生非常大的慣性力，因而使凸輪機構受到極大的沖擊，使機構損壞的較快。另外，這種沖擊使整個裝配機也產(chǎn)生很大的擺動，對整個裝配過程不利。⑵正弦加速度運動為了使推桿的加速度按更理想的規(guī)律變化，同理可得出推桿在推程時運動方程式為： S=h[δ/δ0sin(2δ/δ0)/2 V=hω[1cos(2δ/δ0)] /δ0 a=2hωsin(2δ/δ0)/ δ0其運動線圖（推程）時如圖313所示。圖313 正弦加速度運動線圖則由圖可知，推桿在剛開始和到達最高點時，其速度都為0，加速度也為0，故不存在有沖擊，所以運動比較平穩(wěn)，故具有較好的動力性能。而在中部分時，其速度逐漸增大，使推套在裝配前具有一定速度，這也提高了裝配效率。而在裝配結束時，即推套行程最大時速度為0，使之有一定的停頓，這樣更有利于裝配。綜合比較之下，選擇⑵的運動規(guī)律。整個凸輪的輪廓線的設計采用作圖法，詳見附錄電算程序PROGRAM 。 傳動系統(tǒng)設計通常機械傳動中典型的傳動方式有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、摩擦傳動等，其各自都具有自己的特點。帶傳動具有結構簡單、傳動平穩(wěn)、造價低廉、不需潤滑以及緩沖吸振等特點，比較適合于高速運動。齒輪傳動的特點有瞬時傳動比恒定、傳動比范圍大、傳動效率高、結構緊湊、制造成本較高等。鏈傳動屬于具有中間撓性件的嚙合運動，它兼有齒輪和帶傳動的一些特點。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造和安裝的精度要求較低；鏈齒輪受力情況較好，承載能力較大；有一定的緩沖和減振性能；中心距可大而結構輕便。與帶傳動相比，鏈傳動的平均傳動比準確；傳動效率較高；鏈條對軸的拉力較??；同樣使用條件下，結構尺寸更為緊湊；鏈條的磨損伸長緩慢，張緊調(diào)節(jié)工作量較小。結合本裝配機的自身特點，要求的轉速較低，所以不宜用帶傳動；另一方面，傳動中，各軸之間不要求精確的傳動比，所以不宜采用齒輪傳動。綜之，本裝配機采用鏈傳動更為適宜。 電機的選擇綜合觀察本裝配，其消耗功率的地方主要有：滾針的上料機構、軸承外圈的上料機構、裝配和卸料機構、凸輪機構。其中只有軸承外圈上料機構消耗的功率最大?？纱篌w估算如下：，在此機構中，推塊的行程為100mm，推塊每上升一次最多可攜帶三只，則推塊在一次行程中所做的功為：w = mg h = = (J)由于前面已要求裝針數(shù)量為每分鐘十只左右，所以此軸的轉速估計為n = 10r/min，則推塊消耗的功率為：P = (w)為了增大其安全系數(shù)，所得功率值可乘以一安全系數(shù)5，得其功率值為P = ，則此功率值可以假定為其他三個機構各自所消耗之功率，則整個裝配機所消耗的功率為：P總 = = 2w選擇電機時，只要電動功率滿足機器所能消耗的功率即可，因此，電機選為Y8014型，滿載時電機轉速為1440r/min。 減速器的選擇由于本裝配機所最終要求之轉速較低（10r/min左右），而電機轉速較高，所以選擇減速器的原則為 ⑴ 降速比大；⑵ 結構尺寸小。綜合考慮之下，減速器選擇擺線針輪減速器（JB298281）。根據(jù)動力傳入方式，選擇為臥式，電動機直聯(lián)型單級減速器。機型號為15，傳動比為43，輸入轉速為1500r/min。 滾子鏈傳動由圖0005可知，本裝配機的動力輸入路線為：動力由電機經(jīng)減速器，然后輸入裝配裝置軸，然后再由此軸分別傳給滾針上料機構軸和凸輪機構軸，然后再由凸輪機構軸傳給軸承外圈上料機構軸。共有四條鏈和四對鏈輪需進行設計。⑴減速器軸與裝配裝置軸的鏈傳動設計 電機轉速為1500r/min，減速器降速比為43，則減速器輸出軸，即小鏈輪轉速為：n1=1500/43=。預期假設裝配軸轉速為25r/min，則傳動比i = 35/25 = 。①鏈輪齒數(shù)計算為了防止根切，再加上本機構結構尺寸要求，小鏈輪齒數(shù)選為Z1 = 19，則大鏈輪齒數(shù)Z