变速旋转夹具.doc

变速旋转夹具说明书 设计者： 姜兴涛 高龙标 申海 徐杨 李圣明 指导教师： 邹德峰 邹永 变速旋转夹具 设计者：姜兴涛 高龙标 申海 徐杨 李圣明 指导教师：邹德峰 邹永 作品内容简介 通过对机械设计基础中轮系授课的考查，——变速旋转夹具。 该作品由三部分组成，机械部分，电气部分以及液压部分.在机械部分中动力源为三相混合式步进电动机，通过伞齿轮传递扭矩到主轴中，保证轮系的均匀运动，在主轴中有两档滑移齿轮调节转速，改变输出轴的转速，通过三个星型轮的组合，提高伞齿轮的转矩，增强动力和控制齿轮在齿条中的往复运动，从而控制夹具台面的运动速度和方向。 在电气部分，双行程开关的正反停控制电路，当运动部件达到行程位置，对步进电机进行可编程控制，实现同步电机正反转以及停止的精确控制。 在液压部分，采用双杆双作用液压缸，实现在夹具旋转一定角度时的工作台面的往复运动，避免了齿轮倾斜造成的运动不平衡问题。 1 研制背景及意义 近多年来我国的机械加工技术得到了迅速发展，产品的类型、功能已能基本满足一般的加工需求。随着经济社会的快速发展、产品需求，对机械加工提出更高的要求，尤其是加工对角度有严格要求的工件。并且在大学教学中要求机械课堂有更多的教学模型，使学生更加生动形象的了解熟悉加掌握机械结构的构成，原理及在实践中的应用。 国内机械加工的发展近况 在这里所讨论的机械加工中，对角度有一定要求的加工，主要加工形势包括：垫块成一定角度，分度盘获取角度。 垫块成一定角度：工人通过现有垫块，实现角度的加工。这种加工形式角度不能精确控制，特别是在平面磨床中磨削加工对于精确要求角度的工件难以完成。 分度盘获取角度：分度盘虽然可以获得精度角度，但不能进行夹紧，分度盘夹紧之后，需通过夹紧元件实现夹紧，会造成加工误差。 2、与国外研究现状的差距 在国外机械加工中对角度要求精确的工件加工使用专用夹具，以及多轴的高精度机床来实现工件角度加工。 综合国内外的调研资料，结合我国设计出一套适合我国教学环境使用的——变速旋转夹具。该产品很好的解决了在教学及生产加工的诸多问题，它结构紧凑，集伞齿轮系机构，定轴轮系和行星轮系为一体的教学机构，在学生面前真实直观的感受机械中轮系机构的功能及用途，可以广泛运用到各大高校的机械课堂中。此外在加工生产中，磨削对角度有严格要求的零件，保证了加工精度和形位公差。运用到中小型企业中可以降低成本，提高生产效率。该作品结构紧凑，真实感知，外形美观的教学工具，有着广阔的应用前景，开发价值。 2 设计方案 2.1整体方案设计 变速旋转夹具由 变速旋转夹具简图 2.2机械部分方案设计 2.2.1 滑移齿轮 滑移齿轮是在轴上可以移动的，它所传递的扭距是传到轴上的，用滑键或花键连接，齿轮啮合实现变速。 2.2.2轴承配合为过盈配合 轴承与轴承座之间的配合为过盈配合，紧密的使轴承与轴承座之间连接，可以定位轴使得其不能来回晃动。 2.2.3使用阶梯轴 齿轮的轴均采用阶梯轴而不是光轴，方便齿轮的定位和拆卸，利于装配。 齿轮使用轴肩进行定位，利用轴套连接板固定行星轮的轴。 2.2.4副挡板滑道 在副挡板上铣出槽道使输出轴在槽道运动，保证了齿轮紧密啮合。 2.2.5步进电机 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。 2.2.6锥齿链接传动动力 巧妙的将锥齿轮运用到动力源传动中，增加了空间齿轮演示机构，而且节省了空间。 2.3电气部分设计 2.3.1行程开关 位置开关（又称限位开关）的一种，是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。 2.3.2可编程控制器 可编程逻辑控制器是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合。 2.3.3永磁吸盘 PLC电气控制工作台 永磁吸盘又名磁力吸盘，是机械加工中广泛运用的磁性夹具，可以大大提高磁性刚性材料装夹效率。永磁吸盘通过手板动手柄转动，从而改变吸盘内磁力系统，达到被加工工件的吸持或释放 。 2