【文章內(nèi)容簡介】 16小時左右，查表31得到工作情況系數(shù)=。則計算功率為: () 表31 工作情況系數(shù)看 小帶輪轉(zhuǎn)速計算 () 選定同步帶帶型和節(jié)距，由于在這次設計中功率轉(zhuǎn)速都比較小，所以帶的型號可 以任意選取，現(xiàn)在選取H型帶，節(jié)距 同步帶選型圖 選取主動輪齒數(shù)查表32知道小帶輪最小齒數(shù)為14，現(xiàn)在選取小帶輪齒數(shù)為14。 小帶輪節(jié)圓直徑確定 () 表32 小帶輪最小齒數(shù)表 大帶輪相關數(shù)據(jù)確定 由于系統(tǒng)傳動比為，所以大帶輪相關參數(shù)數(shù)據(jù)與小帶輪完全相同。齒數(shù)，節(jié)距 帶速v的確定 () 初定軸間間距根據(jù)公式 () 得現(xiàn)在選取軸間間距為570mm。 同步帶帶長及其齒數(shù)確定 () = 帶輪嚙合齒數(shù)計算有在本次設計中傳動比為一，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即=20。 基本額定功率的計算 () 查基準同步帶的許用工作壓力和單位長度的質(zhì)量表33可以知道=，m=。 所以同步帶的基準額定功率為= () 表33 基準寬度同步帶的許用工作壓力和單位長度的質(zhì)量 計算作用在軸上力= () = 主動帶輪軸的設計和校核主動帶輪軸的軸承我們選用直徑為12的滾動軸承，并且在軸上裝有內(nèi)徑為20的帶輪，下面主要對軸的強度進行校核計算。各軸的材料均選用45號鋼，已知軸的許用扭剪應力[τ]=30MPa，由許用應力確定的系數(shù)為C=120。主動帶輪軸的強度計算： () () 代入之前的功率P和轉(zhuǎn)速n進行計算 因為[τ]=30MPa，小于實際的許用應力，因此主動帶輪軸的強度符合條件。 從動帶輪軸的設計和校核從動帶輪軸的軸承我們選用直徑為12的滾動軸承，并且在軸上裝有內(nèi)徑為20的帶輪，下面主要對軸的強度進行校核計算。從動帶輪軸的強度計算： () ()代入之前的功率P和轉(zhuǎn)速n進行計算 因為[τ]=30MPa，小于實際的許用應力，因此從動帶輪軸的強度符合條件。 石墨舟倉機構其他零件結構設計 滾動軸承的選擇我們參考了機械設計手冊上的滾動軸承特性比較，深溝球軸承，主要承受徑向載荷，也可同時承受少量的雙向軸向載荷。在轉(zhuǎn)速較高，不宜用推力軸承時，可承受較輕純軸向載荷。交界處軸承主要承受鏡像為主和雙向徑向載荷的連接載荷，不宜承受純軸向載荷。調(diào)心球軸承主要承受徑向載荷，也可同時承受少量的雙向軸向載荷。圓柱滾子軸承僅能承受徑向載荷，內(nèi)、外圈的帶當便的單列軸承可承受較小的軸向載荷。調(diào)心滾子軸承主要承受徑向載荷，也可同時承受少量雙向軸向載荷。由于我們的帶輪比較小，因此在設計軸肩與滾動軸承配合時，軸肩的直徑也不是很大，我們采用內(nèi)徑為12的滾動軸承，而根據(jù)軸承的受力原理，我們最后選擇了調(diào)心球軸承，調(diào)心球軸承圖示如下： 選用的調(diào)心球軸承 石墨舟倉機架的設計由于石墨舟堆疊裝置很高，高度約為500mm，所以我們的機架相應來說也比較大，因此我們選擇材料選用鑄鐵HT200進行鑄造，在機架的不配合部分進行開窗口，以便在需要時打開觀察帶傳動情況，并且能夠便于機器的維修和維護。 石墨舟倉機架 氣手指夾具的設計氣動手指又名氣動夾爪或氣動夾指，是利用壓縮空氣作為動力，用來夾取或抓取工件的執(zhí)行裝置。最初起源于日本，后被國內(nèi)自動化企業(yè)廣泛使用。其特點有： 所有的結構都是雙作用的能實現(xiàn)雙向抓取可自動對中重復精度高。 抓取力矩恒定由于氣手指是安裝在帶上進行傳動石墨舟升降機構上升或者下降的裝置，而氣手指本身安裝在帶上時不可行的，所以我們特地設計了氣手指在帶上配合的夾具，以保證氣手指在帶上的穩(wěn)定，保證石墨舟升降的可靠性。 氣手指夾具 步進電機底座的設計步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。 由于步進電機需要驅(qū)動石墨舟升降機構，因此不能直接安裝在底板上，而且高度也不適合。因此我們設計了專用的步進電機底座。 電機底座在簡述了石墨舟升降機構的幾個重要零件之后，我們對石墨舟升降機構的組成部分有了一定的了解。詳細的機構我們可以參考圖紙上的標注。4. 上料機械手結構設計 機械手的意義 “機械手”多數(shù)是指附屬于主機、程序固定的自動抓取、操作裝置（國內(nèi)一般稱作機械手或?qū)Ｓ脵C械手）,是工業(yè)生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，它是一種模仿人體上肢的部分功能，按照預定要求輸送工件或握持工具進行操作的自動化技術設備，對實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化，推動工業(yè)生產(chǎn)的進一步發(fā)展起著重要作用。如自動線、自動的上、下料，加工中心的自動換刀的自動化裝置。 機械手能代替人類完成危險、重復枯燥的工作，減輕人類勞 動強度， 提高勞動生產(chǎn)力。機械手是在自動化生產(chǎn)過程中使用的一種具有抓取和移動工件功能的自動化裝置， 它是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。機械手越來越廣泛的得到了應用。 原排向機工作時，空石墨舟的上料和滿石墨舟的下料是通過工人手動實現(xiàn)的，什么時候上料、針腳是否裝滿和滿石墨舟的下料都需要有人在一邊時時觀察，這樣做降低了生產(chǎn)效率，也浪費了勞動力。通過對原排向機進行改造，加入機械手及其控制系統(tǒng)，用機械手代替人工實現(xiàn)石墨舟的自動上料和下料，從而提高生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力。 機械手方案對比方案一：上料機械手的作用是將空石墨舟從石墨舟堆移動到工作位置進行二極管針腳排向，存在空石墨舟堆和工作位置兩個工位，所以除了需要氣爪抓取石墨舟外，還需要水平方向的氣缸實現(xiàn)石墨舟在空石墨舟堆和工作位置間的移動。 方案1方案二：上料部分的實際作用就是將空石墨舟從石墨舟堆移動到工作位置，所以也可以通過傳送系統(tǒng)實現(xiàn)。 方案2方案2是模仿電梯臺階的升降來構想的。臺階上放著石墨舟，空石墨舟由左邊進入，到最頂端工作位置處進行二極管針腳的排向部分，裝滿后在右端下降。 方案1：優(yōu)點：機械手比較靈活便于控制；石墨舟堆可以十個或二十個石墨舟為一堆；上料裝置與工作臺在空間上沒有干涉。缺點：需要另外一個機械手負責將石墨舟從工作位置移動到檢測位置，需要再加一套控制系統(tǒng)。方案2：優(yōu)點：可以實現(xiàn)全自動化；出料口可以直接接到檢測臺。缺點：需要精確控制臺階面的升降；工作位置與臺階面的位置需要精確定位；體積龐大，在車間占地太大；與原排向機構造差異太大，在改造上更加困難。 機械手方案的確定方案修改：將方案一的單機械手換成雙機械手，也就是在一個水平氣缸上連接兩個氣爪，同時進行上料和下料的操作。： 上料機械手結構我們決定選用兩個上料機械手一起固定在板材上，水平氣缸的初始位置為空堆石墨舟上方，其左邊的垂直氣缸放置在石墨舟裝填針腳的工作位置上方，右邊的氣爪1為上料氣爪，位于空堆石墨舟位置，在抓取石墨舟時，豎直方向的氣缸先下降，然后氣爪1閉合，抓取石墨舟。與此同時，氣爪2下降到裝填針腳的工作位置處，氣爪2抓取裝滿針腳的石墨舟，待氣爪1和氣爪2都抓取石墨舟后，豎直方向氣缸上升，然后水平方向氣缸向左運動，氣爪1移動至石