机械原理课程设计-螺母安装机设计.docx

机械原理课程设计全套图纸加螺母安装机设计说明书螺母安装机功能要求及说明：螺母安装机工作时，料筒里的螺母传送至刚好由输送带传递过来的螺栓的正上方，然后静止不动，之后气动扳手下降40mm，抵住螺母，然后螺母输送器返回，同时由气动扳手把螺母旋入螺栓，直至拧紧配装零件达到要求为止，同时工件推送器往回运动，然后扳手返回原位，此时即完成一个螺母自动安装一个工作循环，以后每次均重复这种工作过程。要求：工件推送器、螺母推送器、气动扳手往复移动、扳手连续旋转。扳手下移套住螺母推进器上的螺母后，螺母推进器才开始退回。说明：拧螺母的扳手采用已有的气动扳手。扳手为定力矩扳手， 拧紧自动打滑。设计时只需考虑扳手的上下动作。每分钟安装10个螺母，拧紧螺母时所需要的扭矩M=5N.m工件输送原理：利用单向碰块，送时顶工件，回退时让工件。二.执行机构选型和方案设计我们初步选定各机构通过凸轮来实现往复、间歇运动，通过杠杆来实现运动的放大（三机构中放大比例均为1:5）。据精确分析，得出一周期内各机构凸轮运动状态以及时间分布如下表：注：L为螺母加上露出的螺栓长度，我们设计中为40mm。凸轮工件推送气动扳手螺母推送时间旋转角度运动状态近休止近休止近休止1s60推程近休止近休止1s60远休止近休止推程1s60远休止推程远休止1s60远休止推程L/5回程1s60回程远休止近休止0.5s30回程回程近休止0.5s30以上都是滚子几何封闭凸轮，最大压力角在允许范围内，不会存在自锁现象。1.工件推送器根据要求对工件推进器进行分析其做有间歇往复运动，且由于空间的限制需要放大机构实现放大功能。能够实现往复且间歇运动的机构有：连杆机构、不完全齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、摩擦轮机构等及它们的组合机构。按不同的停歇方式有：单侧停歇、双侧停歇。显然螺母推送器选用双侧停歇机构。故选用凸轮连杆机构，因为凸轮机构结构紧凑，可靠性高，可以获得平稳的速度，在改变速度时也可以保持同步，可以实现高速自动化，所以在螺母安装机中使用凸轮机构来实现运动。设计机构如图所示：能够实现行程放大机构有：齿轮放大摆角机构、双联齿轮放大形成机构、多杆放大机构、铰接平行四边形放大行程机构、双摆杆摆角放大行程机构、双凸轮放大行程机构、多曲线凸轮放大行程机构、圆柱凸轮放大行程机构、斜槽滑块放大行程机构、 齿轮摆杆放大行程机构、周转轮系放大行程机构、行星轮系放大行程机构、转动导杆与凸轮放大行程机构、共轭凸轮连杆放大行程机构等。上述机构都可实现设定的功能但个别机构结构复杂、构件繁多，造成设计周期延长，生产成本增加。从结构简单，设计容易，生产成本的角度研究后放大机构则用杠杆放大机构，不仅能够完成给定的运动要求而且结构简单，设计简便，加工成本低。设计机构如图所示：2．螺母推送器根据要求对螺母推送器进行分析其做有间歇的往复运动且由于空间的限制需要放大机构实现放大功能。能够实现间歇移动的机构有连杆机构、不完全齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、摩擦轮机构等及它们的组合机构。按不同的停歇方式有：单侧停歇、双侧停歇。显然螺母推送器选用双侧停歇机构。鉴于设计的功能性要求，仍然使用了凸轮连杆机构和杠杆放大机构。3．气动扳手根据要求对夹紧扳手进行分析可以知道其做有间歇往复运动。能够实现往复有间歇运动的机构有：连杆机构、不完全齿轮机构、凸轮机构、棘轮机构、摩擦轮机构等及它们的组合机构。由于螺母安装是一个十分精密的装配机械。时间的精确度要求很高，所以凸轮机构是实现这种运动的很好的机构，凸轮机构不仅结构紧凑，可靠性高，可以获得平稳的速度，在改变速度时也可以保持同步，可以实现高速自动化，而且设计相对简单，成本较低，所以选用凸轮机构实现气动扳手的往复间歇运动。由于尺寸设计要求，仍然要安装一个放大机构，使凸轮的结构更加合理，并且能完成功能要求，放大机构仍然是使用了杠杆放大机构。设计机构如图所示：驱动、变速、传动部分设计要求：齿轮齿数=17，标准齿轮，单级传动比=8,带轮直径=80mm,每分钟安装10个螺母，紧螺母时所需要的扭矩M=5N.m 电机转速：960r/min,n1/n2=6,n3/n4=4,n5/n6=4. 剩下两链轮以及两锥齿轮的传动比都为1，直径都为100mm.三．课程设计体会及建议学习机械原理一个学期了，我们也懂得了一些机械的基本原理和基本构件，而这些也让我们领略到了机械的魅力，看着一个个匪夷所思精彩绝伦的运动展现在我们眼前时，我们不禁感到机械的神奇魅力。所以在听说过我们有课程设计时，都迫不及待的想要亲手参与进来，去设计完成一个完整地机器。在开始设计时，我们由于经验不足，基础知识的扎实，导致我们在刚开始时有点乱，没有有序的有规划的去设计，所以总是手忙脚乱的，但随着时间的进行，一切变得有序起来，先通过看视频了解整个机器运动的基本形式，然后记录不同运动构