自动制钉机说明书.doc

机械原理课程设计说明书 设计题目：自动制钉机 目录 设计任务……………………………………1 初步确定机构的工作原理…………………………1 机构选型……………………2 方案的评价与选择………………………………5 设计飞轮和确定电动机型号……………………8 机械运动方案简图…………………………8 传动机构和执行机构的运动学尺寸计算……9 参考资料…………………………………………10 课程设计心得体会…………………………………11 设计任务 ●设计题目： 自动制钉机 工作原理及工艺过程： 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉相等的低碳钢丝，通过下列工艺动作来完成的。 （1）校直钢丝，并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 （2）冷镦钉帽，在此前需夹紧钢丝。 （3）冷挤钉尖。 （4）剪断钢丝。 ●原始数据及设计要求 （1）铁钉直径为～； （2）铁钉长度为25～80； （3）生产率为360枚/min； （4）最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N； （5）冷镦滑块质量为8kg，其它构件质量和转动惯量不计； （6）要求结构简单紧凑、传动性能优良、噪声尽量减少。 二、初步确定机构的工作原理。 因为钉子的原材料是一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝或钢条，为了使我们设计的机构能够满足产品的设计要求，我们的 设计思路是： 1）送丝校直：将钢丝传送的同时利用摩擦轮将弯曲的钢丝校直，并且送丝与校直动作要协调，但考虑到为配合接下来的操作过程，不能使钢丝不停的传送，所以要考虑用间歇机构，使送丝有间隙性地传递。同时附加夹紧机构，能够在送丝时放松，其余操作时间夹紧。 2）冷镦钉帽：我们所看到的钉子都有钉帽，由夹紧机构夹持钢丝时，露出一段钢丝进行冷镦钉帽，可采用移动或者摆动式的冲压机构。 3）冷挤钉尖：通过模具挤压出钉尖形状。 4）切断钢丝：挤压完成后，剪断机构剪断钢丝，可采用急回运动机构。 5）夹紧机构松开，铁钉落下。 6）送丝机构重新送丝，工序重复，实现自动制钉的目的。 机构相对较多，相互动作也比较复杂，协调就变得尤为重要，所以我们考虑用齿轮及皮带连接各主动件，使其有联动的效果。 三、机构选型 （1）金属卷料校直，送料功能 采用槽轮机构进行送料。当销轮连续转动一周时，槽轮转动1/4周（其送料长度为1/4槽轮周长）；槽轮送料时钢丝通过视图左边的滚子进行自动校直。 （2）工件夹紧功能 采用凸轮机构进行夹紧。其机构简图如下图所示，通过推杆的往复运动实现钢丝的夹紧和放松，夹紧杆的来回运动则由凸轮的连续转动来实现。 (3)工件冷镦功能 采用曲柄滑块机构对钢丝进行冷镦。其机构简图如下图所示,连杆与齿轮相连，齿轮转动时带动滑块来回往复运动，从而对钢丝进行冷镦。 （4）工件冷挤——切断功能 采用凸轮机构。其机构简图如下图所示。其工件原理和夹紧装置相似。 方案的评价与选择 方案一　运动简图 送料机构——槽轮机构 夹紧机构——凸轮连杆机构 冷镦机构——曲柄滑块机构 冷挤（切断）机构——曲柄滑块机构 点评：本方案能够实现自动制钉机的４个主要动作，但冷镦机构的力要比较大，而对心曲柄滑块没有急回运动，故而会影响机器效率。另一个较大的缺陷是传递运动较为困难 方案二　　　 送料机构——槽轮机构 夹紧机构——凸轮连杆机构 冷镦机构——曲柄滑块机构 冷挤（切断）机构——曲柄滑块机构 点评：此方案与方案一相似，主要运动机构与方案一致。与方案一相比，此方案优点在于夹紧，冷镦，冷挤三大运动连接在一起，槽轮通过一个齿轮就可传递运动，即传递运动方便。但是冷挤上下都要进行，上面的运动不好传递。 方案三 送料机构——槽轮机构 夹紧机构——凸轮连杆机构 冷镦机构——曲柄滑块机构 冷挤机构——凸轮连杆机构 点评:本方案较前二个方案有较大不同。四大运动中，夹紧，冷镦，冷挤都在水平面内进行。通过锥齿轮，将电机的转动传递给夹紧，冷镦，冷挤做运动。另一个槽轮送料机构只需通过齿轮就可将运动传达。 通过三种方案的优缺点的比对，运动的可靠性，传递的稳写性与可行性，设计的新颖性，我们最终确定了“方案三”为设计方案。 设计飞轮并确定电动机型号 本机构要求生产率为360枚/MIN，即与曲柄焊接的齿轮转速为360R/MIN。所以选择电机的