【文章內容簡介】 ，各設備平面外形尺寸約為 (水平長度 x 垂直長度 )：加熱爐 2電氣控制柜和加熱爐控制柜 3是 600mm x 400mm；液壓機 1是 900mm x 800mm。 則如圖 平面局部布置圖 2 所示，設計其余各設備間的位置狀況如下：以料倉處的翻轉機構為參照，液壓機 1在其水平距離 200mm， 垂直距離 800mm 處。以液壓機1為參照，郵箱在液壓機 1 垂直距離 500mm 處；加熱爐 2 電氣控制柜在液壓機 1 水平距離 500mm 處。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 11 頁 共 28 頁 圖 生產線設備平面布置局部圖 3 如圖 生產線設備平面布置局部圖 3 所示，機器人 3 至擺輾機水平距離為200mm。因此，綜上所述，整條生產線占地平面水平長度為 7090mm，垂直長度為 7000mm。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 12 頁 共 28 頁 3 結構設計及計算 3． 1 輸送裝置設計及計算 輸送鏈的選擇 考慮到汽車半軸模鍛生產線的特殊性，工件經由機械手 1 進行加熱預鍛后形狀改變，因此 需在機械手 1 之后的輸送鏈板上裝上支架，如圖 所示，支撐工件繼續(xù)傳送。 圖 支架結構示意圖 傳送裝置有很多類型，由于在輸送裝置上需要進行定位和夾緊工序，因此輸送裝置選擇履帶式鏈條輸送。它有很多優(yōu)點 :結構緊湊，承載能力比較大 。輸送位置準確，且能完成幾個動作的同步輸送 。還可以在惡劣的環(huán)境里工作，如高溫、灰塵、油或水中，這些特點也恰恰符合汽車半軸模鍛自動生產線液壓系統(tǒng)的需要。本生產線采用履帶式鏈條輸送，其鏈輪結構示意圖如圖 所示。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 13 頁 共 28 頁 圖 鏈輪結構示意圖 本生產線中，鏈條材質并無特殊要求，因 此，選用 45 鋼 [12]。型號可以選擇浙江輸送鏈長生產的標準輸送鏈 GB835087（ ISO19771996）。 輸送鏈驅動裝置選擇 輸送裝置的驅動方式有 :液壓式、氣動式、電動式等。綜合比較，汽車半軸模鍛生產線宜采用液壓驅動 [13]，有以下優(yōu)點 : ① 采用液壓容易達到較高的壓力 (常用液壓為 ~ )，體積較小，可以獲得較大的推力或轉矩。 ② 液壓系統(tǒng)介質的可壓縮性小，工作平穩(wěn)可靠。 ③ 液壓傳動中，力、速度和方向比較容易實現(xiàn)自動控制。 ④ 液壓系統(tǒng)采用油液作介質，具有防銹 性和自潤滑性能，可以提高機械效率，使用壽命長。 圖 液壓缸機構示意圖 選用的液壓缸要符合本生產線，并驅動棘輪機構（下節(jié)介紹），則應采用雙作用單桿活塞式液壓缸，缸徑取 40mm，活塞桿直徑取 25mm，壓力等級取 16MPa，并且杠頭 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 14 頁 共 28 頁 耳環(huán)帶襯套，桿端內螺紋，不帶緩沖，油口連接方式為內螺紋連接。則則其型號為：HSGL0140/25E1201。其機構示意圖如圖 所示。 輸送鏈的改造 a. 結構設計 考慮到汽車半軸模鍛生產線上，汽車半軸的加工工序，輸送鏈并不是連續(xù)傳送的，因此有必要對輸送鏈進 行改造，使其間歇傳送。輸送鏈改造設計是該生產線設計的一個創(chuàng)新點。其工作原理如圖 所示。由工作條件可知，半軸模鍛是逐根進行的，因此送料動作為間歇運動。經多方調研，考慮到棘輪棘爪機構能夠實現(xiàn)間歇運動，因此在最終設計中采用棘輪棘爪機構實現(xiàn)工件的單向間歇式送料動作。 棘輪機構主要由棘輪、棘爪、止動棘爪、搖桿、彈簧和液壓缸等所組成。 圖 棘輪機構工作原理圖 棘輪通過鍵固聯(lián)在輸送鏈鏈輪軸上實現(xiàn)棘輪與軸的同步運動，搖桿空套在軸上。當搖桿在油缸的推動下順時針擺動 45176。時，與搖桿相連的棘爪借助于彈簧的作用插入棘 輪的齒槽內，使棘輪隨著順時針轉過 45176。，輸送鏈鏈輪軸同步運動。當搖桿逆時針擺動 45176。時，驅動棘爪便在棘輪齒背上滑過。此時，彈簧迫使止動棘爪插入棘輪的齒 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 15 頁 共 28 頁 槽，阻止棘輪逆時針方向轉動，故棘輪靜止不動。當搖桿在油缸的推動下往復地擺動時，棘輪便帶動輸送鏈間歇傳送，從而實現(xiàn)不斷的送料運動。 棘輪裝置作為該設計中的一個創(chuàng)新點，機構選擇合理，結構設計緊湊，能夠結合實際工況，用最簡便的方法解決了較為復雜的運動問題，極大提高了送料的效率。 b. 棘輪相關計算 根據(jù)液壓缸推動棘輪所轉的角度，取棘輪的模數(shù) 16?m ，齒數(shù) 16?z 。取棘輪齒槽夾角 ??60? ，齒槽圓半徑 mmr ? ，厚度 mmb 40? 。如圖 所示。 圖 棘輪結構示意圖 則齒高 : mmmh ???? 齒頂厚 : mmma 16?? 齒頂圓直徑 : mmmzd a 2 5 61616 ???? 齒根圓直徑 : mmmdhdd aaf ???????? 齒底長度 : mmzhe n162 n ??????? ?????????? ?? 設定棘輪的材料為 45 鋼，取其彎曲應力 MPab ?? ， 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 16 頁 共 28 頁 則容許傳動力為： NbeF bb 522 ?????? ? 此容許傳動力在機構要求范圍內，故棘輪設計合理。 (a) 棘爪 (b) 止動棘爪 圖 棘爪結構示意圖 棘爪機構示意圖如圖 所示。棘爪上的止動彈簧連接開口尺寸不應太小，否則難以符合 工作強度要求。棘爪尖頂圓角半徑 r1 一般取 2mm，棘爪底長度 a1 一般取~1mm，在此，取 a1 =1mm。則計算得： 棘爪工作長度為： mmmpl ??? ? 符合文中機構工作要求。 c. 液壓缸的計算 由上節(jié)選用液壓缸型號可以進行以下計算： (1) 理論驅動力： kgGPPPP 90????? 封磨貫驅 (2) 實際驅動力： 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 17 頁 共 28 頁 ?KPP ?? 理實 .902KK ?? ?? ，—傳力機構的機械效率— —安全系數(shù)，— (3) 油缸的工作壓力： 222 /42004cmkgDPP ???? ?? (4) 流量： 油缸推動搖桿順時針旋轉 45176。，油缸行程為 250mm，動作時間為 2s， 則 scmtv /.512225 ??? ? 搖桿順時針旋轉 45176。所需流量 Q 為： mi n/ 0 0 04 22 lvDQ ?? ?????? ?? (5) 油泵選擇 由于油路中由調速閥，故其壓力損失為 5kg/cm2 ? ? MP acmkgP ?????? 因