自动下料机的设计【加工管材、棒材的加工设备】【全套设计含CAD、三维图纸】

本科毕业设计（论文）题 目:自动下料机的设计 _ 英文题目：The design of automatic feeding machine 学 院：_专 业：_姓 名：_学 号：_指导教师：_2015 年 11 月 24 日毕业设计（论文）独创性声明该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留送交毕业设计（论文）的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（论文）。保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 论文名称 自动下料机的设计,导 师: 答辩人: 专 业: 机械设计制造及其自动化,论文框架,1、课题的来源与研究的目的和意义 2、本课题研究的内容 3、自动下料机总体结构设计 4、主要零部件的设计计算 5、关键零部件的强度校核 6、总结 7、谢辞,课题的来源与研究的目的和意义,我国生产的自动下料机结构简陋，切割效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的自动下料机的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，自动下料机的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的自动下料机势在必行！相信此种自动下料机的出现将会大大提高棒材的切割能力和质量，为企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展。五金制造业市场产品的多元化样式越来越多,满足产品的加工能力的设备也越来越多，面对市场的竞争设备费用的昂贵,利润显得渺小,目前我公司已在大力推行更新此类设备，目前我公司在新上的锻件本体类及其它机加件类已开始应用此设备，使我公司的产量提高,设备得到了合理的应用,解决了一般设备无法满足的要求。我公司还同各设备厂家紧密合作，将此设备的加工性能提升到更高一台阶。另外我们相信采用此类为主要加工设备的将在五金行业里应用会越来越广泛,效率会越高。,本课题研究的内容,本次设计主要针对自动下料机进行设计，从自动下料机的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面： （1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集各类自动下料机的原理及结构，挑选相关内容记录并学习。 （2）分析自动下料机的结构与参数 （3）确定设计总体方案 （4）确定具体设计方案 （5）自动下料机的三维图的绘制、CAD装配图、零件图的绘制。 （6）说明书的整理,自动下料机总体结构设计,本次设计的自动下料机主要由上料部分，切割部分和夹具部分以及机架组成，通过人工将等待下料的方管放在上料机架上面，然后人工推入到切割机的下部，由于切割部分有挡铁，所以就对下料的长度定长了，然后气缸驱动切割机下降，从而开始对方管进行自动下料。 2.1上料部分的设计 本次设计的上料部分主要由过渡滚筒，方通焊接而成的机架，脚杯等组成，其具体结构图纸如下：,自动下料机总体结构设计,2.2切割部分的设计 切割部分主要由切割电机，安装座，驱动切割电机摆动的气缸以及直线导轨和水平移动气缸组成，其具体结构图纸如下图所示：,自动下料机总体结构设计,2.3机架部分的设计 机架部分是自动下料机的核心部分，主要起到支撑上面的切割机构以及和上料机架配合从而组成完成的自动下料机，其主要由方管、脚杯、平面锁、门板、门封板等组成，其具体结构图纸如下图所示：,主要零部件的设计计算,轴承的选型设计（1）滚动轴承的选择滚动轴承为深沟球轴承5206，KN，KN，。 （2）寿命验算轴承所受支反力合力N 对于深沟球轴承，派生轴向力互相抵消。 ，N 得， ，N 所以根据轴承选型手册可知，选用深沟球轴承6206系列，满足设计要求。 键的选型计算键联结是通过键实现轴和轴上零件的周向固定以传递运动和转矩。其中有类型也可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联结，于在圆锥筛的轴上主要通过键来实现传递转矩和轴向固定所以，只需选用常见的普通平键，键的类型可根据使用要求、工作条件和联结的结构特点选定，键的长度根据轴毂的长度从标准中选取，键的bh根据径来确定。轴和带轮的联结，d=70mm, 参考资料2P5-194表5-3-18 (GB/T1095-1979)选用B2012，B1811和B128的普通A型平键，键长分别为90，70。,关键零部件的强度校核,机架的选择根据整条输送带上面的所有滚筒，方钢的重量来定，方钢机架受力分析得出，由分析得出底座在平衡状态下只受地面对其的支撑力和在其表面上物体所给的压力。见下图：即管材和输送带滚筒以及轴承等等给的压力为G(输送带滚筒重量)+G（零部件重量）=30000N（15000Kg）+(1000X20N)=40000N;根据槽钢承载力计算公式： M=Pac/L(M：弯矩，P集中力，a集中力距支座距离，c集中力距另一支座距离，L跨度，L=a+c) （仅用于截面) f=M/W材料的许用应力（弹性抗拉强度/安全系数）。 M=Pac/L=11960xL，本次设计初定L为1000mm 则M=13456N.M ，初定槽钢为60x40x5。计算W得出折算后位270Mpa 查的普通碳素结构钢Q235A的抗拉强度为375500Mpa，由于270Mpa远远小于375Mpa，所以初定槽钢满足要求。,总结,在此论文完成之际，我的心里感到特别高兴和激动，在这里，我打心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢！因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在学术上对我精心指导，在生活上面也给予我无微不至的关怀支持和理解，在我的生命中给予的灵感，所以我才能顺利地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的知识，同时我的生活中的也有了一个明确的目标。知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度，创新的学术风格，认真负责，无私奉献，宽容豁达的教学态度都是我们应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算，查找各类自动下料机的相关资料，论文终于完成了，我感到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因为我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四年的知识和反映。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很多有用的知识，在这里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人，谢谢大家。,谢辞,本次毕业设计的题目是自动下料机的设计，直到今天，毕业设计总算接近尾声了，通过这次对于自动下料机的设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是自动下料机的设计，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。, II摘要自动下料机作为加工管材、棒材的加工设备的一种，随着机械公司的逐步增多，自动下料机的应用越来越普遍。在经济全球化背景下，现代机械产品向着高精度、高自动化和高可靠性发展、具有机电结合和多学科技术结合的特点，纯机械的产品越来越少，而且更新换代速度越来越快。机械工业是一个国家的重要产业，机械工业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。生产自动下料机的企业，必须充分考虑到在自动下料机运行中可能出现的问题，尽量使自动下料机的自动化程度越高越好，从而减少人工搬运工具的时间，国内自动下料机的研发及制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。自动下料机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。 本次设计的题目是自动下料机的设计，主要由上料组件、切割组件、机架组件组成，目前，国内自动下料机的研发也在朝着运行高速化、功能复合化、控制智能化的方向发展，廉价，简单，方便成为了国内外自动下料机的发展的主题。关键词：自动下料机；机械；制造；价值IIIAbstractThe environment of global economic development, China industries affected by other countries advanced technology at the same time, foreign enterprises and brand spread to more and more Chinese has become an opportunity. Cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness, and narrow the gap with developed countries. In the new market demand, update the sleeve pressing machine is a pressing matter of the moment. The production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment, plays a positive role in the evolution of automatic assembly, the assembly of mechanical equipment. There is a large pipe equipment on equipment safety index has strict requirements of production. With the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration, mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials, new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient,reliable,energysaving.Keywords： pneumatic manipulator;cylinder;pneumatic loop;valueIV目 录摘 要 IAbstract.II1 引 言 11.1 课 题 的 来 源 与 研 究 的 目 的 和 意 义 .11.2 本 课 题 研 究 的 内 容 .21.3 三 维 软 件 设 计 .51.4 自 动 下 料 机 的 分 类 .72 自 动 下 料 机 总 体 结 构 的 设 计 .102.1 机 械 传 动 部 分 的 设 计 计 算 132.1.1 皮 带 传 动 的 设 计 计 算 .142.1.2 直 线 导 轨 的 设 计 计 算 .162.1.3 轴 承 的 选 型 计 算 .182.1.4 键 的 选 型 计 算 193 自 动 下 料 机 中 主 要 零 件 的 强 度 校 核 .203.1 机 架 强 度 的 校 核 计 算 213.2 轴 承 强 度 的 校 核 计 算 224 三 维 软 件 设 计 总 结 .23结 论 .24致 谢 .25参 考 文 献 .261青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）1 绪论1.1 课题的来源与研究的目的和意义随着五金制造业的迅速发展，设备的不断更新，市场的激烈竞争，产品的多元化,加工工艺简化,品质,成本,效率显得由为重要,为了降低成本，提高效率, 优化劳动力，同时保证品质,必须改变原有设备功能,满足产品的要求,降低新增设备的成本，降低操作员的疲劳,更好的实现自动化。本项目研制是把手动改成气压自动夹紧切割装置,满足管材大件机床无法装夹,能提高设备的生产效率,能更好的降低成本,减少不良率,减小操作员的疲劳，同时也满足了产品加工工艺及尺寸要求，市场竞争能力提高。我国生产的自动下料机结构简陋，切割效率始终不高，虽然经过几十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平等的影响，我国目前生产的自动下料机的总体水平与进口产品及港口用户的要求仍有较大差距，自动下料机的生产也是如此，为满足市场需求，开发出一种新型的自动下料机势在必行！相信此种自动下料机的出现将会大大提高棒材的切割能力和质量，为企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展。五金制造业市场产品的多元化样式越来越多,满足产品的加工能力的设备也越来越多，面对市场的竞争设备费用的昂贵,利润显得渺小,目前我公司已在大力推行更新此类设备，目前我公司在新上的锻件本体类及其它机加件类已开始应用此设备，使我公司的产量提高,设备得到了合理的应用,解决了一般设备无法满足的要求。我公司还同各设备厂家紧密合作，将此设备的加工性能提升到更高一台阶。另外我们相信采用此类为主要加工设备的将在五金行业里应用会越来越广泛,效率会越高。2青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）1.2 本课题研究的内容本次设计主要针对自动下料机进行设计，从自动下料机的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面：（1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集各类自动下料机的原理及结构，挑选相关内容记录并学习。（2）分析自动下料机的结构与参数（3）确定设计总体方案（4）确定具体设计方案（5）自动下料机的三维图的绘制、CAD 装配图、零件图的绘制。（6）说明书的整理1.3 三维软件设计本论文主要研究运用 SolidWorks 对自动下料机进行设计。在设计过程中，了解 SolidWorks 的各种功能。SolidWorks 公司成立于 1993 年，由 PTC 公司的技术副总裁与 CV 公司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从 1995 年推出第一套 SolidWorks 三维机械设计 软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由 300 家经销商在全球 140 个国家进行销售与分销该产品。1997 年，Solidworks 被法国 达索（Dassault Systemes ）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统。由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999 年获得全球微机平台 CAD 系统评比第一名。从 1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从 1999 年起，美国权威的CAD 专业杂志 CADENCE 连续 4 年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，3青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）产品快速、高效地投向了市场。由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD 行业一家高素质的专业化公司。SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks 成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近145，000 名学生通过 SolidWorks 的培训课程。据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D CAD 软件相比，SolidWorks 相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用 SolidWorks 三维软件，越来越多的企业需要SolidWorks 人才。Solidworks 软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 SolidWorks 的五大特点。使得 SolidWorks 三维软件成为目前全球领先的三维 CAD 解决方案。SolidWorks 在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维 CAD 解决方案中，SolidWorks 是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD系统，由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该4青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）系统在 1995-1999 年获得全球微机平台 CAD 系统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起，美国权威的 CAD 专业杂志 CADENCE 连续 4 年授 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，SolidWorks 成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近145，000 名学生通过 SolidWorks 的培训课程。据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D CAD 系统相比，与 SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用 SolidWorks，越来越多的企业雇佣 SolidWorks 人才。据统计，全世界用户每年使用 SolidWorks 的时间已达 5500 万小时。在美国，包括 麻省理工学院（MIT ） 、斯坦福大学等在内的著名大学已经把 SolidWorks 列为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙江大学、华中科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等也在应用 SolidWorks 进行教学。 Solidworks 软件功能强大，组件繁多。 Solidworks 有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 SolidWorks 成为领先的、主流的三维 CAD 解决方案。SolidWorks 能够5青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。SolidWorks 在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且 SolidWorks 公司对中国市场重点开发，日后 SolidWorks 应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对SolidWorks 的深入了解后，往后会对 SolidWorks 进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。熟悉 SolidWorks 的工作环境；了解 SolidWorks 的命令，掌握在 SolidWorks工作环境中文件的打开、保存、导入等基本操作，掌握三维建模流程。掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用 SolidWorks 智能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。6青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）1.4 自动下料机的分类下料机是一些轻工行业不可缺少的设备。传统观念，下料机是借助于机器运动的作用力加压于刀模，对材料进行切割加工的机器。近代的下料机发生了一些变化，开始将高压水束、超声波等先进技术用于皮革冲切技术中，但人们仍然将这些设备归纳在下料机类的设备中。自动化程度高的裁断设备有:由电脑控制的动头式下料机、激光下料机 (振荡刀具)、高压水束切割机和电脑下料机等。另外，意大利和英国 USM 公司生产一种投影下料机，这种设备的下料台上设有振荡型刀具及目视观察装置，用于对皮革进行轮廓扫描，或在皮革上进行投影以引导下料工安排下料样板在皮革上的套排。目前在中国市场上有各种型号由国内外不同厂家生产的下料机，现根据其产品性能，我们建议您从以下几个方面进行对比选择：一、根据它们的传动方式、结构和用途分类如下： 1、按照传动形式分：A、机械传动下料机：是比较老型的机器。机械传动式下料机 B、液压传动下料机：是现代比较通用的下料机。C、全自动滚压式下料机：用三文治的方法进行加工整张皮料或者纺织品等。D、电脑控制水束下料机：是现代比较先进的下料机，无须使用刀模，根据输入程序进行裁断。冲切源为高压水束发生器。E、电脑控制超声波下料机：控制形式与水束下料机相似，冲切源为超声波发生器。2按照结构方式分：A、摇臂式下料机：冲切部件为可以摆动的摇臂，适合于天然材料的冲切。B、龙门式下料机：冲切部件为可以沿着横梁左右移动的冲切头，刀模可以固定在冲切头上，也可以放在被加工物上。大型、电脑控制的龙门下料机冲头上安装着可以旋转的刀模架，可以根据程序排版，选择相应的刀具；当然相应需配备自动送料机构。7青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）C、平板式下料机：它与龙门式下料机的区别在于横梁直接进行冲切，没有可以移动的冲切头。平板下料机又分为：横梁固定或横梁可前后移动及工作台滑板可前后移动的两大类。D、四柱式精密下料机 ：双油缸，四立柱自动平衡连杆结构。3、按照加工部件用途分：A、专用下料机：适合于泡罩加工的吸塑下料机。B、卧式下料机：适合于加工轮胎材料。自动下料机的相关图片如下图 1，图 2 所示：图 18青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）图 22 自动下料机总体结构的设计2.1 机械传动部分的设计计算2.1.1 皮带传动的设计计算1）设计功率 dPkwAK0.152.工况系数，查 B1 表 8122 ，取 1.2AKP传递的功率2）选定带型根据 和 查 B1 图 812 选取普通 V 带 B 型， 小带轮转速，为dp1n 1n1440r/min3）传动比9青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）1.76 0i2ni1min/81076.4r4）小带轮基准直径 （mm）1d由 B1 表 8112 和表 8114 选定100mm 75r/min 1dmind5）大带轮基准直径 （mm）2ci15076.12由 B3 表 87 得 =150mm2d6）带速验算smvsmndv /3025/54.710610ax7）初定轴间距 （mm）ad9)21(8）所需带的基准长度 （mm）0L0204)()(212210 addaLd 88650mm依 B1 表 818 取 900mm，即带型为 A900dL9）实际轴间距 am1728602010青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）10）小带轮包角 13.5780121ad= .= 16411）单根 V 带的基本额定功率 1p根据带型号、 和 普通 V 带查 B1 表 8127（c） 取 0.37kw1dn12） 时单根 V 带型额定功率增量1i 1P根据带型号、 和 查 B1 表 8127（c） 取 0.15kw1i13）V 带的根数 ZZ = 39.8706.)1532.(4)1( LkapdP小带轮包角修正系数查 B1 表 8123,取 0.96ak带长修正系数查 B1 表 818，取 0.87L14） 单根 V 带的预紧力 0F20)15.2(mvZPkFda= 254.710.4896. =134（N）mV 带每米长的质量（kg/m）查 B1 表 8124，取 0.1k/gm15）作用在轴上的力 F)(10682sin4132sin20 NZF 11青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）)(15928sin4132sin30max NZF 考虑新带初预紧力为正常预紧力的 1.5 倍ax16）带轮的结构和尺寸带轮应既有足够的强度，又应使其结构工艺性好，质量分布均匀，重量轻，并避免由于铸造而产生过大的应力。轮槽工作表面应光滑（表面粗糙度 ）以减轻带的磨损。mRa2.3带轮的材料为 HT200。查 B1 表 8110 得基准宽度制 V 带轮轮槽尺寸，根据带轮的基准直径查 B1。2.1.2 直线导轨的设计计算通过直线导轨传动，带动整个切割装置的水平往复运行，为了要保证平稳，需要有导向装置，这里就需要设计导向光杆和直线轴承配合整个装置。1 直线轴承的选择用于测试的 POM 工程塑料支架；钢架适用于工作温度；不锈钢轴承适用于水，蒸汽，硝酸等腐蚀性介质和真空的工作场所，按下列公式确定型轴承的计算。硬度：硬度系数 FH HRC58 的硬度，hrc52-58，FH = 0.6-1.0 FH = 1。FT 的温度系数：工作温度小于 100C，FT = 1，温度 100oc-125oc，FT = 1.0-0.95。接触系数 FC：每根轴装一套轴承，FC=1.0每根轴装二套轴承，FC=0.8112青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）每根轴装三套轴承，FC=0.72每根轴装四套轴承，FC=0.66载荷系数 FW：小于 15 米/分钟的速度，无冲击，无振动，FW = 1.0-1.5；小于 60 米/分钟的速度，超调量小或振荡，FW = 1.52.0；运行速度大于 60 米/分钟，或有更大的冲击，振动， FW = 2.05.0。时间是生命的 LH =（100001）/ 2 * L （S * N1 * 60） （单位：小时小时）L：长度寿命 (万米) ，LS：工作行程 (米)，N1：每分钟往复次数已知行程 L=0.2 米，工作温度 60oC，每分钟往复次数 n1=20，微小冲击，轴承工作载荷 PC=200Kg，硬度大于 HRC60，期望寿命 Lh=5000 小时，试选择轴承型号。按以上工作条件： 1.0,.,0.81=2m/in运 行 速 度 ，属 于 一 般 冲 击 ， 选 取 FW.FHTCV直线轴承润滑和灰尘：轴承厂是涂上防锈油，使用时需要添加润滑油。低噪音润滑脂，常用的有 2 锂基润滑脂和低噪音轴承润滑脂填脂量为边间隙 1 / 3，在轴承使轴的摩擦，造成非预期的轴承损坏。铁将大大降低轴承的使用寿命，灰尘和污物阻塞球体保持航道，不能转动，造成损坏，橡胶球架。密封轴承可用于一般的无尘车间，如木工机械，在尘土中铸造机械等许多场合，在两端的轴承和密封，以防止灰尘和降低油品损耗。13青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）轴承载荷和冲击载荷下的生活：运动和变化，或当轴承是固定的，本机和其他因素的振动会使与形成凹坑接触。外部硬盘进入轴承，而且在表面压痕的形成，超过一定限度，直线的永久变形，这将阻碍运动平稳，振动和噪声引起的振动，将进一步削弱周围的物质，造成恶性循环，凹面积扩大，基本额定静载荷由永久变形有限公司。静态负荷容量等于钢球直径的 1 / 10000 球环的两个时间之间的接触点的永久变形，称为基本额定静载荷 C0。轴承的使用，影响是难以衡量的，常用的静态负荷选择适当的安全系统，保证轴承静负荷不超过额定静负荷。静载荷 P0 C0 / FS 选择轴承，振动和冲击。FS 1 FS 2 7 1.5，由振动和冲击的场所。由于重复荷载作用下轴承工作在地表以下一定深度，对裂纹形成的较弱的部分，然后用金属片状剥离表面的接触，这被称为疲劳剥落。在安装过程中，润滑，密封在正常情况下，轴承失效是绝大多数人的疲劳失效，寿命一般在轴承，是指轴承疲劳寿命。额定寿命直线轴承是 50000 米，通过定义基本额定动载荷确保。由于轴承的寿命是分散的，使用同样的材料，同样的过程，使用相同的轴承寿命的条件是不一样的，所以轴承基本额定动载荷 C 被定义为一组相同的轴承在相同的条件下运行 50000 米，没有任何疲劳剥落现象的动态承载能熊根据本次载荷重量为 2000N，我们选用两个导向光杆加上丝杆螺母，这样滑动轴承的所受负载就平均分配，上下六个滑动轴承分别连接底板和连接上固定圆盘，两边轴承座为固定式的，中间六个为可以随着丝杆螺母上下滑动。六个导向光杆加上丝杆螺母，这样每个导向光杆的滑动轴承处的所受负载为166N。本次设计中所选择的滑动轴承为带法兰形状的。14青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）2.1.3 轴承的选型设计（1）滚动轴承的选择滚动轴承为深沟球轴承 5206，由文献2表 得 KN，24.39862rCKN， ， 。490orC83.e.01Y（2）寿命验算轴承所受支反力合力N （4.1）74.1502.3681.292 BZYBR对于深沟球轴承，派生轴向力互相抵消。 ， N0BaF7.aCF由文献2表 得， ，24.39eRBN 74.1508.7150BaBrYRP（4.2）所以根据轴承选型手册可知，选用深沟球轴承 6206 系列，满足设计要求。2.1.4 键的选型计算键联结是通过键实现轴和轴上零件的周向固定以传递运动和转矩。其中有类型也可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联结，于在圆锥筛的轴上主要通过键来实现传递转矩和轴向固定所以，只需选用常见的普通平键，键的类型可根据使用要求、工作条件和联结的结构特点表 5-3-15 选定，键的长度根据轴毂的长度从标准中选取，键的 bh 根据径来确定。轴和带轮的联结，d=70mm, 参考资料 2P5-194 表 5-3-18 (GB/T1095-1979)选用B2012，B18 11 和 B128 的普通 A 型平键，键长分别为 90，70。3 自动下料机中主要零件的强度校核3.1 机架强度的校核计算15青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）机架的选择根据整条输送带上面的所有滚筒，方钢的重量来定，方钢机架受力分析得出，由分析得出底座在平衡状态下只受地面对其的支撑力和在其表面上物体所给的压力。见下图：即管材和输送带滚筒以及轴承等等给的压力为 G(输送带滚筒重量)+G （零部件重量）=30000N（15000Kg）+(1000X20N)=40000N;根据槽钢承载力计算公式：M=Pac/L(M：弯矩，P 集中力，a 集中力距支座距离，c 集中力距另一支座距离，L 跨度，L=a+c) （仅用于截面) bhW=12f=M/W材料的许用应力（弹性抗拉强度/ 安全系数） 。M=Pac/L=11960xL，本次设计初定 L 为 1000mm则 M=13456N.M，初定槽钢为 60x40x5。计算 W 得出bhW=12 210.4cm462M3456f=1.350a=12.a0.cm由 于 NP折算后位 270Mpa查的普通碳素结构钢 Q235A 的抗拉强度为 375500Mpa，由于 270Mpa 远远小于 375Mpa，所以初定槽钢满足要求。3.2 轴承强度的校核计算按轴承 B 的受力大小验算h 931066 78.4.5820101 BrhPCnL16青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）（4.3）h= 年91078.4hL546.由于送料滚筒的运转平稳，必须选择较大寿命的轴承，轴承能达到所计算的寿命。经审核后，此轴承合格。4 三维软件设计总结通过本次设计，再次提出了利用三维软件的水平，并吸收了大量的经验，总结出以下几点。关于图纸的绘制方面，当零件的尺寸已经给出，不考虑图纸尺寸不合适的，基于三维零件图，装配时必须考虑的大小是合适的，因为AutoCAD 绘图效果不好，也会引起的尺寸误差，和甚至出现欠定义大小，因此，必须通过在这个时候对零件进行测量，进行修改，直到符合要求。该工具是方便的输入数据映射，通过选择部分的类型，标准件，可以生成，但有时需要在工具集使用部分可能找不到，所以在这个时候随机应变，其他部分而不是通过修改或满足要求增加组件的使用。三维地图应该是灵活的，解决问题的方法总17青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）比问题多，当一个方法不能正常映射，试试另一种方法，它不仅可以完成零件的生产，而且还可以开发映射一个更好的主意，并打破了新思想的规则。学习使用一些可以节省时间的命令，如镜像，阵列，能省则省” 。在装配过沉重，曾给了我一个很大的障碍，是要花很多时间去找出为什么。在一个活跃的子组件，虽然活动范围会产生干扰，可以设置该复合物的活动范围，如先进的范围内，和角度范围，即使在这个范围内不影响母配体，不能设置。因为一旦设定的范围内，在父组件将被视为完全定义的组件模型，它将冲突分总成，将无法完成装配。看地图是最重要的任务是理解零件图，图表工具，没有工具是没有法律的零件图，所以不要急着写，想通过零件的结构，并认为通过线图，这是重中之重，映射。部分建模，一般应的特点进行深入分析，找出零件是由几个特点，摆脱所有的形状特点，它们之间的连接相对位置、表面，然后按主次特征造型的关系，按一定的顺序。一个复杂的部分，有许多简单的功能，通过切除或重叠相交。所以部分建模，序列特征是很重要的，虽然不同的建模过程可以构造出相同的实体部分，但其建模过程和实体结构的稳定性有直接的影响，实体模型可以修改应用程序，可理解性和实体模型。特别是在二维图纸，我们只能看到元器件的布局，并用虚线给说的内部特征，除了部分的相贯线，这条线各特征在路口出现。在选秀过程中零件，必须选择第一个草图平面，这是非常重要的，决定了后续的模型飞机的命令，使用简单的说，一个圆柱形围成一个圈，然后绘制，也可以作为一个长方体旋转，虽然他们的结果都是一样的，但草图平面和命令的使用。如果我们想要一个轴，那么我们应该选择第二个方法以及。由于该零件的设计不规则零件，用于为拉伸和旋转命令，许多零部件都是18青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）对称的，所以为了节省时间，提高效率，通常用于指挥镜特性。一个完整的工程图纸应该包含以下 4 个方面。一组视图：一组视图（包括视图，剖面，断面，局部视图）是正确的，完整的，对各部分的结构和形状表达清楚。尺寸：尺寸的确定和零件的形状各部分的位置技术要求：表明部分的一些要求必须在制造和检验完成，如表面粗糙度，尺寸公差，形位公差，材料和热处理的方法和指标。标题栏：注明产品名称，材料，数量，拉伸比和拉伸，等。单击新建 图标以显示新的文件系统，SolidWorks 文件”对话框中，单击“选项”对话框中的组件，你可以进入装配工作模式，进行以后的设计工作。19青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）结 论在此论文完成之际，我的心里感到特别高兴和激动，在这里，我打心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢！因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在学术上对我精心指导，在生活上面也给予我无微不至的关怀支持和理解，在我的生命中给予的灵感，所以我才能顺利地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的知识，同时我的生活中的也有了一个明确的目标。知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度，创新的学术风格，认真负责，无私奉献，宽容豁达的教学态度都是我们应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算，查找各类自动下料机的相关资料，论文终于完成了，我感到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因为我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四年的知识和反映。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很多有用的知识，在这里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人，谢谢大家。20青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）致 谢本次毕业设计的题目是自动下料机的设计，直到今天，毕业设计总算接近尾声了，通过这次对于自动下料机的设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是自动下料机的设计，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。21青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）参考文献1 张华 机械设备设计 北京：科学出版社，2004.52 李念 自动下料机操作系统概述 北京：机械工业出版社，2005.13 张栋 自动下料机的创新设计.高等教育出版社，2004.34 姜继海，宋锦春，高常识. 自动下料机工作原理.高等教育出版社，2002.85 张春林，曲继方，张美麟.机械创新设计.机械工业出版社，2001.46 钱平.机械设计应用技术 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Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space