【正文】 =3194N(2) 初步確定軸的最小直徑；選取軸的材料為45號(hào)鋼；調(diào)質(zhì)處理：根據(jù)表15—3，取A0=110；于是得 ：dmin=A0 （PⅢ/ nⅢ）1/3 =㎜軸的最小直徑為與連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)接處：取dⅠ～Ⅱ= 35㎜，LⅠ～Ⅱ=60mm 取dⅡ～Ⅲ=40mm（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1）初步選擇滾動(dòng)軸承；參照工作要求并根據(jù)dⅡ～Ⅲ=40mm由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承,代號(hào)6208尺寸為dDB=408018；故dⅡ～Ⅲ=dVＩ～VⅡ=40㎜取軸承與帶輪之間采用套筒定位；并且dⅡ～Ⅲ與dVＩ～VⅡ均固定在支架上；取LⅡ～Ⅲ= 96, LVＩ～VⅡ=86㎜2） 取帶輪安裝處軸的直徑dⅢ～Ⅳ= dV～VI=60mm取LⅢ～Ⅳ= LV～VI=55㎜3） 取兩輪之間：LⅤ～Ⅵ=30㎜，LⅡ～Ⅲ =220㎜（4）軸上零件的周向定位：帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接；由手冊(cè)查得平鍵截面bh=1811（GB/T 1095—1979）鍵槽用鍵槽銑刀加工,長(zhǎng)為36㎜；同時(shí)為了保證帶輪與軸的配合有良好的對(duì)中性；故選擇帶輪與軸的配合為H7/k6；套筒與軸的配合為H8/h7；連桿機(jī)構(gòu)與軸的周向定為采用平鍵聯(lián)接；由手冊(cè)查得平鍵截面bhL=10820。（5）確定軸上圓角和倒角尺寸；參考表15～2，取軸端倒角為245176。；軸的結(jié)構(gòu)圖如下圖：Ⅳ軸的設(shè)計(jì)： PⅣ= KW nⅣ=36r/min TⅣ=（1）求作用在軸上的力單根V帶的預(yù)緊力：F0=500（－1）Pd/ZV＋qv2 =500（－1）（2）＋（）2 =769N作用在軸上的力： Fr=2F0Zsin（a1/2） =3050N（2） 初步確定軸的最小直徑；選取軸的材料為45號(hào)鋼；調(diào)質(zhì)處理：根據(jù)表15—3，取A0=110；于是得 ：dmin=A0 （PⅣ/nⅣ）1/3 =㎜軸的最小直徑為與料槽聯(lián)接處：取dⅣ～Ⅴ==45㎜，LⅤ～Ⅵ=170mm；dⅠ～Ⅱ=50㎜（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1） 初步選擇滾動(dòng)軸承；參照工作要求并根據(jù)dⅠ～Ⅱ=50㎜由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承,代號(hào)6210尺寸為dDB=509020；故dⅠ～Ⅱ= dⅢ～Ⅳ= 50㎜取軸承與帶輪之間采用套筒定位；并且dⅠ～Ⅱ與dⅢ～Ⅳ均固定在支架上；取LⅠ～Ⅱ=80mm； LⅢ～Ⅳ=106㎜2） 取帶輪安裝處軸的直徑dⅡ～Ⅲ=60㎜dⅤ～Ⅵ取LⅡ～Ⅲ= 54㎜（4） 軸上零件的周向定位：帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接；由手冊(cè)查得平鍵截面bh=1811（GB/T 1095—1979）鍵槽用鍵槽銑刀加工,長(zhǎng)為32㎜；同時(shí)為了保證帶輪 與軸的配合有良好的對(duì)中性；故選擇帶輪與軸的配合為H7/k6；套筒與軸的配合為H8/h7；電磁鐵與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接；由手冊(cè)查得平鍵截面bhL=14922。（5）確定軸上圓角和倒角尺寸；參考表15～2，取軸端倒角為245176。；軸的結(jié)構(gòu)圖如下圖：第4章 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)把整個(gè)設(shè)計(jì)分成了四部分，第一部分是軸承碗的選料與下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案選擇，第二部分是針的選料與排序機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案選擇，第三部分是裝針機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案選擇。第四部分是電控設(shè)計(jì)。[2][10]對(duì)第一部分，軸承碗的選料與下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，在這里，需要解決的問(wèn)題是，如何讓軸承碗，在出料斗前，就能夠使碗口朝向一個(gè)方向，就是要解決碗的排序問(wèn)題。思考了幾種方案，現(xiàn)在用圖示如下，再進(jìn)行解釋 梯形槽料斗，為方案一，選用梯形槽料斗，在底部開(kāi)一個(gè)與軸承碗軸向長(zhǎng)度等寬的漏槽，料斗在振動(dòng)的情況下，把軸承碗自漏槽中振落，掉入裝針機(jī)構(gòu)的槽中，等待裝針。這個(gè)方案的缺點(diǎn)很多，首先，出料的漏槽，會(huì)被堵住，出來(lái)的料沒(méi)法保證碗口一致。也就是沒(méi)有解決排序問(wèn)題。 加入推板梯形槽料斗，方案二，對(duì)前一方案的改進(jìn)，不再讓軸承碗從料斗底部的漏槽中出來(lái)，而是安裝了一塊厚與軸承軸向長(zhǎng)度等厚的活動(dòng)板，板的上表面是一個(gè)有15度角的斜面，其寬與料斗的寬一致，而在料斗的大概2/3高處，開(kāi)一個(gè)小口。這樣，這塊活動(dòng)的板，在料斗內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，將帶上軸承碗上升，而軸承碗又可沿著15度的斜坡滾動(dòng)，當(dāng)活動(dòng)板的斜邊移動(dòng)至料斗的小口處時(shí)，軸承碗就可出料。方案二，對(duì)方案一做了巨大的改進(jìn)，理論上不會(huì)發(fā)生出料口堵塞的問(wèn)題，可是，還是沒(méi)法保證出料時(shí)軸承碗的開(kāi)口朝向是一致的。排序的問(wèn)題依然沒(méi)法解決。，方案三仍然使用方案二的形式，只是將活動(dòng)板的厚度，減小至軸承碗軸向長(zhǎng)度的一半，并且，板的上表面是向里微斜10度的斜板。 改進(jìn)的梯形槽料斗 推板和軸承碗示意圖當(dāng)板向上運(yùn)動(dòng)，帶上的軸承中，有的為碗口朝里的時(shí)候，那么，這樣的料會(huì)掉入料斗中，因?yàn)檩S承碗的質(zhì)量不均，碗口部分的質(zhì)量小，而碗底部分的質(zhì)量大，質(zhì)心不在中點(diǎn)，所以，只有碗口朝外的時(shí)候，軸承碗能夠出料，至裝針機(jī)構(gòu)中，等待裝針。這樣，就解決了軸承碗的排序問(wèn)題。設(shè)計(jì)中，選用了方案三。 針排序機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案選擇[2][10]針的選料與排序機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案選擇。針的選料與排序機(jī)構(gòu)要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是針的排序問(wèn)題。在幾種方案中作出了選擇。 漏槽，為方案一，使用一個(gè)半圓形的料斗在料斗的底部開(kāi)比針的長(zhǎng)度稍長(zhǎng)的漏槽，開(kāi)上10個(gè)，然后讓料斗振動(dòng)，在振動(dòng)中，使針從漏槽中掉落，再通過(guò)一個(gè)斜槽，至裝針機(jī)構(gòu)。很明顯，這個(gè)方案不是很合理，因?yàn)槁┎蹠?huì)堵住。 加入撥片的漏槽，為方案二，對(duì)方案一的改進(jìn)，在料斗中加入一個(gè)撥片，對(duì)針進(jìn)行攪拌，然后，通過(guò)重力，使針從料斗底部，出來(lái)，滑落到皮帶輪上排序。這個(gè)方案還是沒(méi)法保證針能夠有順序的進(jìn)入裝針機(jī)構(gòu)中。 加入輸料管的漏槽，方案三是與上邊兩個(gè)截然不同的方案，不再讓針橫著從料斗中掉出，然后再排序。而是選用一個(gè)往復(fù)輸料管，讓針從輸料管中掉出，針的長(zhǎng)度是18mm,而直徑是3mm， 輸料管能確保針能垂直掉出，再經(jīng)過(guò)一個(gè)彈簧管，引至一斜坡料槽，就可順利解決針的排序問(wèn)題。[6][14]對(duì)裝針機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，針和軸承碗都排序完成后，就是把針裝入軸承碗中。在裝針機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案上，可選擇的余地很小，先將成型的裝針機(jī)構(gòu)圖顯示如下： 裝配機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)包含了電磁鐵，凸輪機(jī)構(gòu)，還有一個(gè)針的排序機(jī)構(gòu)，和一個(gè)套筒。這樣，滾針軸承自動(dòng)裝針機(jī)的三個(gè)機(jī)械部分方案選擇就確定了下來(lái)，理論上能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)裝配滾針軸承了。 機(jī)構(gòu)分析[6]滾針軸承自動(dòng)裝針機(jī)，是一個(gè)自動(dòng)裝配系統(tǒng)。過(guò)程中包含了以下四部分，軸承碗的選料和排序機(jī)構(gòu)，針的選料和排序機(jī)構(gòu)，自動(dòng)裝針機(jī)構(gòu)，和電控機(jī)構(gòu)。 軸承碗的排序機(jī)構(gòu)現(xiàn)在對(duì)軸承碗的選料和排序機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。選用梯形料斗，在料斗里放一塊活動(dòng)板，板的厚度與軸承碗的1/2寬一致，利用軸承碗的質(zhì)量不均勻，選出開(kāi)口都朝向一致的軸承碗。板的上部分是一個(gè)大約15度的斜坡，使得軸承碗能順利出料。板在朝向料斗里側(cè)的一面是一個(gè)10度的小斜坡，以使軸承碗不易掉落，提高出料的幾率。料斗以四個(gè)沉頭螺釘固定在支撐板上，在支撐板上開(kāi)出導(dǎo)向槽，以螺釘連接活動(dòng)板，用螺釘和支撐板導(dǎo)向?；顒?dòng)板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)一個(gè)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)提供。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)連接在經(jīng)過(guò)二級(jí)帶輪減速的軸上，這樣，軸承碗的選料和排序機(jī)構(gòu)就組成了，： 軸承碗的排序機(jī)構(gòu) 針的排序機(jī)構(gòu)現(xiàn)在對(duì)針的選料和排序進(jìn)行分析。這里選用圓錐形料斗，料斗的底部是一直徑16mm的孔，以便使往復(fù)輸料管穿過(guò)，往復(fù)輸料管的頂部為一沉頭孔，直徑為15mm，沉孔深為8mm。以保證料以理想的方式掉入，長(zhǎng)為112mm，以保證針能夠有足夠的速度掉入輸料管下端的彈簧軟管。往復(fù)輸料管的動(dòng)力來(lái)源于一個(gè)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)連接在經(jīng)過(guò)二級(jí)減速的軸上。錐形料斗的上方用兩顆螺釘固定在一支撐板上，支撐板在通過(guò)兩顆螺釘固定在支座上，料斗的下端用四顆螺釘固定在支撐板上支撐板再以兩顆螺釘固定在支座上，這樣，針的選料機(jī)構(gòu)就設(shè)計(jì)完了。： 針的排序機(jī)構(gòu) 自動(dòng)裝針機(jī)構(gòu)現(xiàn)在對(duì)自動(dòng)裝針機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，裝針機(jī)構(gòu)是由以下幾個(gè)部分構(gòu)成的，放軸承碗的槽，放針的一個(gè)輪盤(pán)，輪盤(pán)做成齒輪狀，有29個(gè)齒，齒的凹處放針。輪盤(pán)固定在三級(jí)傳動(dòng)后的軸上，一個(gè)推針套筒，因?yàn)獒樀闹睆綖?mm，所以套筒厚2mm，一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)，套在套筒外，用銷釘連接套筒和凸輪機(jī)構(gòu)，而在凸輪機(jī)構(gòu)和套筒之間是一個(gè)與支座相連的套筒。銷釘上用一個(gè)彈簧連到凸輪機(jī)構(gòu)上。一個(gè)電磁鐵，電磁鐵的通斷電用軟件控制。整個(gè)機(jī)構(gòu)在電磁鐵未通電時(shí)，是軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)電磁鐵和裝針輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)三圈，針布滿輪盤(pán)的29個(gè)凹槽后，電磁鐵通電，吸附凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得銷釘帶動(dòng)推針套筒推動(dòng)輪盤(pán)上的針進(jìn)入軸承碗，針進(jìn)入軸承碗后再推動(dòng)軸承至裝針料槽的底部，然后電磁鐵斷電，也就是通電時(shí)間是轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過(guò)1/2圈的時(shí)間。斷電后，凸輪機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，銷釘上的彈簧帶動(dòng)銷釘復(fù)位，即推針套筒復(fù)位。待轉(zhuǎn)軸再轉(zhuǎn)三周后，電磁鐵再通電，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝針。 裝配機(jī)構(gòu) 自動(dòng)裝配機(jī)結(jié)構(gòu)圖以上是整個(gè)滾針軸承自動(dòng)裝針機(jī)的各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，總體的結(jié)構(gòu)如上圖所示電機(jī)軸通過(guò)減速器出來(lái)后，經(jīng)過(guò)帶輪傳動(dòng)到各軸。在傳動(dòng)中均為減速傳動(dòng)，這樣使得各軸的轉(zhuǎn)速能達(dá)到要求。結(jié) 論經(jīng)過(guò)三個(gè)月的緊張繁忙的工作，終于順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，使我對(duì)機(jī)械知識(shí)有了較多的認(rèn)識(shí)，但都是一些零散的知識(shí)，缺少一條系統(tǒng)的主線，但是通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)⒁郧皩W(xué)過(guò)的知識(shí)系統(tǒng)起來(lái)，并將理論應(yīng)用到實(shí)踐中，我翻閱了許多資料，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考，獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使自己不僅對(duì)機(jī)械方面的知識(shí)有了一定的駕馭能力，而且還極大地提高了我的計(jì)算機(jī)操作能力，并且進(jìn)一步學(xué)習(xí)了現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在尊敬的 來(lái)導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的。 老師以淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心，給我的學(xué)習(xí)、工作、生活以很大的影響，近二個(gè)月的忙碌生活，讓我感受到了學(xué)海無(wú)涯和學(xué)無(wú)止境，更讓我深深感動(dòng)的是趙清來(lái)老師的一絲不茍和循循善誘。許多疑難問(wèn)題，都是在 老師的耐心指導(dǎo)下解決的。畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)歷和目睹的一切，使我終生難忘，并將永遠(yuǎn)激勵(lì)我?jiàn)^發(fā)向上。在此還要特別感謝幫助我的老師和同學(xué)，衷心的謝謝你們。參考文獻(xiàn)[1] 張佩勤 王連榮編著．自動(dòng)裝配和柔性裝配技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998年[2] [英]R．Ｍ．韋布編著．華申吉著譯．自動(dòng)裝配圖集．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1995年[3] 趙光宇編著．自動(dòng)裝配機(jī)和自動(dòng)裝配線的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000年[4] 成大先編著．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004年1月[5] 鄧星鐘編著．機(jī)電傳動(dòng)控制．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001年3月[6] 于俊一　鄒青編著．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年[7] 侯洪生編著．機(jī)械工程圖學(xué)．北京：科學(xué)出版社，2001年[8] 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組編著．機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986年[9] 濮良貴　紀(jì)名剛編著．機(jī)械設(shè)計(jì)．北京：高等教育出版社，2001年[10] 劉遠(yuǎn)鵬編寫(xiě). 自動(dòng)裝配的工作可靠性. 文獻(xiàn)來(lái)自：組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 1980年第06期[11] 王鏞編寫(xiě). 自動(dòng)化裝配技術(shù)的研究與發(fā)展. 文獻(xiàn)來(lái)自：組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) , 1990年 11期[12] (中國(guó)期刊網(wǎng))[13] 中國(guó)機(jī)械論壇[14] 周開(kāi)勤主編 機(jī)械零件手冊(cè) 高等教育出版社，2000年[15] HE YuanJun CAO JinYong LI Qiang XIAO LiWen JIANG DanDong YANG Dong Automated Assembly Design Based on Parametric Parts Journal of Computer Aided Design amp。 Computer Graphics2001，11．[16] ZHANG Ping。 LIAO Wenhe。 LIU Changyi Assemblypart Automatic Positioning Based on Mating Features Jiangsu Machine Building amp。 Automation2004,05．共 44 頁(yè) 第 44 頁(yè)