【正文】 he automatic assembling machine for needle bearings 目錄 1 引言 ……………………………………………………………………… 1 設(shè)計(jì)意義及目的 ……………………………………………………… .1 設(shè)計(jì)題目及要求 ……………………………………………………… .1 課題內(nèi)容及工作量 …………………………………………………… .1 2 總體方案設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 3 課題的提出 …………………………………………………………… .3 總體方案 ……………………………………………………………… .3 3 典型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………… ..5 滾針的自動(dòng)上料機(jī)構(gòu) ………………………………………………… .5 軸承外圈的上料機(jī)構(gòu) ……………………………………………… ...13 裝配和卸料裝置 …………………………………………………… ...18 凸輪機(jī)構(gòu) …………………………………………………………… ...20 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………… ...27 4 機(jī)器的使用和維護(hù) …………………………………………………… ..35 機(jī)器的調(diào) 整 ………………………………………………………… ....35 機(jī)器的使用 ………………………………………………………… ...35 機(jī)器的維護(hù) ………………………………………………………… ...36 5“ U”形塊的加工工藝過(guò)程 …………………………………………… ..37 結(jié)論 ……………………………………………………………………… ..42 致謝 ……………………………………………………………………… ..43 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………… ..44 附錄 電算程序 ………………… ………………………………………… 45 圖 軸承外圈 上料機(jī)構(gòu) 仿真圖 ................................49 1 1 引言 設(shè)計(jì)意義及目的 設(shè)計(jì)意義 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完全部基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之后，并在生產(chǎn)實(shí)習(xí)和以前進(jìn)行的各種課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，進(jìn)行的一個(gè)重要而不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié)。 All in all， the automatic assembler machine can liberate the workforce， improve the productivity。 The feature of the automatic assembler machine are sample in structure， easily to operate and convenient to maintain， what is more， the cost is low。 For the above， it is necessary to realize the automation in needle bearing assembling。 In the past， people assembled the bearings by hands because of the structure feature。 In other words， it stands a great role in our daily manufacture。 Bearing is one of the universal machine elements。 For example， many automatic machine tools and automatic assembling lines have been adopted in automatic industry and manufacture factories of tractor、 bearing、 electrical machinery。 關(guān)鍵詞 滾針軸承 裝配自動(dòng)化 全自動(dòng)滾針軸承裝針機(jī) 外文摘要 Title The Design Of The Automatic Assembling Machine For Needle Bearings Abstract Process automation is one of the major directions in science technology at present。 本次設(shè)計(jì)的全自動(dòng)滾針軸承裝針機(jī)是專為汽車萬(wàn)向節(jié)中的滾針軸承裝配設(shè)計(jì)的，其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，易于操作，維護(hù)方便，并且裝針數(shù)目準(zhǔn)確可靠，是一種比較理想的裝配機(jī)。由于其結(jié)構(gòu)特性，滾針軸承在以往的裝配過(guò)程中，大多采用手工，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，極大限制了勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。 軸承是一種通用性機(jī)械零部件，用來(lái)支撐軸，保持軸的準(zhǔn)確位置，在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中，起到了極大的作用。 中文摘要 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要趨向之一。近年來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)有較快的發(fā)展，在汽車 、 拖拉機(jī) 、軸承、電機(jī)等工廠里設(shè)計(jì)和制造了許多自動(dòng)化機(jī)床和自動(dòng)線，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)技術(shù)水平，還改善了勞動(dòng)條件。軸承的分類很多，滾針軸承就是其中很重要的一種。要實(shí)現(xiàn)滾針軸承裝配自動(dòng)化已經(jīng)迫在 眉睫。本裝配機(jī)可以絕大部分取代人力勞動(dòng)，大大提高生產(chǎn)效率，發(fā)展前景樂(lè)觀。 In recently years， the technology of automatic production has been developed quickly in our engineering industry。 Therefore， improve the productivity and the level of technology in manufacture， at the same time， improve the work conditions of the operators。 It can be used to hold the axis and keep the precise location of the axis， also bear the force given by the axis。 There are many kinds of bearings and needle bearing is one of the important ones。 Many times and workforce have been wasted， in turn， the productivity has been decreased。 In this paper， I will design the automatic assembling machine for needle bearings used in universal Joint of automatic。 Another feature of it is that the needle number to assemble is precise and reliable。 It will be an ideal automatic assembler machine and will have great potential in actual applications。 這是我們?cè)谛Ｆ陂g進(jìn)行的最后一次，也是最全面的從生產(chǎn)調(diào)研到具體設(shè)計(jì)的全面訓(xùn)練。 設(shè)計(jì)目的 ? 培養(yǎng)我們查閱文獻(xiàn)和使用工程手冊(cè)的能力。 ? 進(jìn)一步培養(yǎng)分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的獨(dú)立工作能力。 設(shè)計(jì)要求 ? 裝針機(jī)以 CA141 汽車傳動(dòng)軸中的萬(wàn)向節(jié)滾針軸承為裝配件。 課題內(nèi)容及工作量 課題內(nèi)容 內(nèi)容為設(shè)計(jì)研究 CA141 汽車傳動(dòng)軸中萬(wàn)向節(jié)滾針軸承的自動(dòng)裝針 2 機(jī)。 ? 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（ 20210 字）。 ? 上機(jī)繪制 5張 A0 圖紙（ CAD）。在國(guó)外著名的軸承公司，這項(xiàng)技術(shù)已實(shí)際成功應(yīng)用多年。因而研發(fā)軸承裝配自動(dòng)生產(chǎn)線，并與軸承的磨削自動(dòng)生產(chǎn)線有機(jī)連接，對(duì)于提高軸承的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少工序流動(dòng)中的軸承零件的數(shù)量，減少人工干預(yù)的影響、降低成本，意義是 顯著的。以往滾針軸承的裝配過(guò)程為人工操作，由人工先數(shù)清滾針數(shù)目，然后裝入軸承外圈內(nèi)部。本裝配課題在實(shí)際解決后，即自動(dòng)裝針機(jī)實(shí)際投入使用，完全代替人工勞動(dòng)后，將會(huì)大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，更重要的是，節(jié)省了大量人力物力資源，對(duì)企業(yè)效益提高大有益處。 為了實(shí)現(xiàn)上述方案，本裝配系統(tǒng)采用五大機(jī)構(gòu)：滾針的自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)，軸承外圈的上料機(jī)構(gòu)，裝配和卸料裝置，凸輪機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)裝配和卸料機(jī)構(gòu)中推套的運(yùn)動(dòng)，采用一圓柱凸輪擺桿機(jī)構(gòu)。 綜上所述：本裝配機(jī)的總體方案合理可行。 滾針的自動(dòng)上料機(jī)構(gòu) 自動(dòng)上料裝置類型及特點(diǎn) 自動(dòng)裝卸工件裝置通常慣稱自動(dòng)上下料裝置或自動(dòng)上料裝置。其中的重要部分在于自動(dòng)上料過(guò)程所用的各種機(jī)構(gòu)和裝置。將線狀的，細(xì)棒狀的材料，預(yù)先繞成卷狀，在加工時(shí)將卷料裝上自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，材料從軸卷上拉出來(lái)，經(jīng)過(guò)自動(dòng)校直被送向加工位置，在一卷材料用完之前，送料和加工是連續(xù)進(jìn)行的。 當(dāng)采用棒料作為毛坯時(shí)，將一定長(zhǎng)度的棒料裝在機(jī)床上，然后按每一工件所需長(zhǎng)度自動(dòng)送料，在用完一根棒料之前，加工是連續(xù)進(jìn)行的。當(dāng)采用鍛件或?qū)袅项A(yù)先切成單件坯料作為毛坯時(shí)需要在機(jī)床上設(shè)置專門(mén)的件料上料裝置。 單件毛坯自動(dòng)上料裝置根據(jù)其工作特點(diǎn)和自動(dòng)化程度的不同，可分為料倉(cāng)式上料裝置和料斗式上料裝置兩種形式。 料斗式上料裝置是自動(dòng)化的上料裝置。 本裝配機(jī)基于的思想是為了完全解決以往由人工裝配的低效率問(wèn)題，是為了實(shí)現(xiàn)裝配的全自動(dòng)化，所以該上料裝置采用料斗式上料裝置。在查閱一些書(shū)籍基礎(chǔ)上，見(jiàn)到如圖所示之上料機(jī)構(gòu) 。 方案一：（如圖 31） 7 圖 31 1— 齒形輪 2— 裝配機(jī)構(gòu) ? 振動(dòng)式料斗。其工作原理為：滾針堆放在圓盤(pán)底部，在微小振動(dòng)的作用下，沿圓盤(pán)內(nèi)壁的螺旋形料道向上運(yùn)動(dòng)，定向正確的滾針從圓盤(pán)上部的出料口進(jìn)入輸料管中。 盤(pán)底做成錐體的目的在于使工件向四周運(yùn)動(dòng)，有利于走上料道。這四個(gè)傾斜安裝的板彈簧沿長(zhǎng)度方向的中線在水平面上的投影，正好與半徑為 r 的圓相切。在盤(pán)底部中央，還固定著銜鐵 13，電磁振動(dòng)器的鐵芯和線圈 12 則通過(guò)支承盤(pán) 3 安裝在座盤(pán) 4 上。整個(gè)料斗裝置通過(guò)下支承盤(pán) 6與用圓盤(pán) 7 和 8 組成的支座安裝在底板上。由于四片彈簧都是沿圓周切向置的，所以圓盤(pán)料斗 1 產(chǎn)生了既有上下運(yùn)動(dòng)又有切向扭轉(zhuǎn)的振動(dòng)。 為了防止料斗的振動(dòng)傳給底板或其他裝置，也為了避免支座影響料斗的自振頻率，在座盤(pán) 4 和下支承盤(pán) 6 之間裝有三個(gè)螺旋彈簧 5，并且用導(dǎo)向桿 9 使整個(gè)料斗裝置定心。否則將對(duì)料斗的振動(dòng)產(chǎn)生不良影 響。 同時(shí)可能發(fā)生卡死現(xiàn)象。對(duì)于已經(jīng)精加工的滾針來(lái)說(shuō)，用這種料斗是很合適的。在振動(dòng)料斗和齒形輪之間用一塑料管連接。 10 振動(dòng)料斗的設(shè)計(jì) ? 振動(dòng)器 采用電磁振動(dòng)器，尺寸參照 BK150 控制變壓器鐵芯的硅鋼片尺寸 ,振動(dòng)器的鐵芯和銜鐵間隙取 ～ 1mm。經(jīng)過(guò)半波整流后，頻率雖然降低一半，但振動(dòng)節(jié)奏分明，料斗振幅加大，而且更易保證料道降移的加速度高于升移的加速度，有利于滾針向上滑行，因而能保證較高的送料生產(chǎn)率。 圖 33 振動(dòng)器的電路圖 ? 支撐彈簧 支撐彈簧的主要參數(shù)為截面尺寸和傾斜角 Ψ。 支撐彈簧的傾斜角 Ψ 決定于螺旋料道的振動(dòng)升角 β 的大小。～ 25176。于是取 β=20176。/310)=21176。 圓盤(pán)料斗的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是：螺旋料斗的升角 α、升距 t和中徑 Dm。當(dāng)工件的高度或直徑較大時(shí)還會(huì)使料斗直徑顯著增大。根據(jù)相關(guān)分析工件在料道上滑移的條件可知， α角的極限值與 β角和摩擦系數(shù) μ有關(guān)，從經(jīng)驗(yàn)公式可得： tgαmaxμ2 tg(βα)? μ2 tgβ 即： αmax〈 arctg(μ2 tgβ) 所選取的 α值應(yīng)比 αmax小，一般 α=1176。取 α=3176。 ③ 螺旋料道的中徑 Dm和料道外徑 D：中徑 Dm 取決于升角 α和升距 t： Dm=t/(? ?tgα)=38/（ ? tg3176。 ―S‖形輸料槽曲率半徑的確定 當(dāng)滾針在輸料槽中運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防止其在下滑時(shí)直立，造成卡死現(xiàn)象，其曲率半徑有一定的要求。如圖工件能通過(guò)彎道的曲率半徑為： R2 =(Rs)2 +L2 /4 由此可得 R=s/2+L2 /(8s) 式中 R── 輸料槽轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑 L── 工件長(zhǎng)度 式中弧高 s 應(yīng)根據(jù)輸料槽直槽部分 B 來(lái)考慮選取。 圖 34 ―S‖形輸料槽 軸承外圈的上料機(jī)構(gòu) 與滾針的上料機(jī)構(gòu)相比，軸承外圈的自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)多了軸承外圈的進(jìn)一步定向要求。所以該上料機(jī)構(gòu)必須有二次定向要求。 ? 用抓取法定向的料斗裝置 在這種料斗中，利用運(yùn)動(dòng)著