Φ3空心铆钉机总体及冲压系统设计

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轮设计总体结构设计．结构设计.电机的选择.带轮设计第对带轮的设计第二对带轮的设计.蜗轮与蜗杆的设计.蜗杆轴的设计.主轴设计.离合器的总体设计.转动轮的设计.机座和机身的设计机座的设计机身的设计.刹车装置.冲针运动机构设计上冲针运动机构底座针机构安全操作和维护保养电气控制结论参考文献致谢附录空心铆钉机总体及冲压系统设计摘要本设计主要用于铆合铝质金属空心铆钉。铆钉零件图已知，铆合物料最大厚度为，可单独铆合各种位置的空心铆钉，适用于服装皮鞋胶鞋帐篷帆布口袋等。总体设计包括传动方案的制定，电机的选择，带轮的设计，主轴的设计等，并绘制空心铆钉机总装图，然后进行相关设计计算校核等。同时考虑了机身和机座的设计，并对离合器刹车装置进行了重点研究。本次设计的铆钉机工作可靠，劳动效率高，结构简单，便于维修。关键词传动机构冲压系统离合器刹车装置.,前言本课题来源于盐城市农机所。本设计主要用于铆合空心铆钉，总体设计包括传动方案的制定，电机的选择，带轮的设计，主轴的设计等，并绘制空心铆钉机的总装图以及部装图，然后进行相关的设计计算和校核等。它的意义在于解决些相对比较软的材料之间的连接，如服装皮鞋布鞋胶鞋帐篷帆布口袋等。从而实现从手工到机动铆接，提高劳动生产率，降低劳动强度，而且便于维修。铆钉机主要由传动机构送料机构冲压系统等组成。铆钉机先将铆钉放在个正确的位置上，然后经过冲压机构冲压，使铆钉变形，从而实现铆合，所需要的有效功率很小。现在国内外生产的铆钉机有许多种，有的达到很高的自动化水平，自动送料装置可以实现连续铆接，工作效率非常高运行中无需操作者接触铆钉，安全性能很高更换铆头可铆接不同型号规格的铆钉，适用于头盔钢制家具童车健身器材皮革和汽车摩擦片等产品的流水线。本次设计所要达到的技术要求.所设计的铆钉机应能满足加工要求，并保证加工精度。.铆钉机要求工作可靠结构简单装卸方便便于维修。总体设计.铆钉机用途及工作原理该机适用于铆合金属空心铆钉，解决些相对比较软的材料之间的连接，铆接过程中，铆钉经上冲头冲压至下冲头，使铆钉翻边铆合至皮件及其它物体上，为了提高功效，进行批量生产，必须使铆钉自动落至上冲头，上冲针带铆钉冲压到下冲头。铆合成功后，上冲头迅速上升，送料机构回头。可以看出该机器工作时所需的作用力和所消耗的功都不大，所以在这些方面对机器材料的要求就有所下降，这样就可以降低定成本。该机应由传动机构送料机构和冲压机构组成。.传动方案方案如下图图圆锥传动原理图.电动机.带轮.大带轮.斜契联轴器.主轴.曲柄滑块机构.带轮.圆锥齿轮副.齿轮副.漏钉盘.料斗方案如图图蜗轮蜗杆传动原理图.电动机.带轮.大带轮.斜楔联轴器.主轴.凸轮.滚轮.凸轮滑块导向杆机构.带轮.蜗杆轴.蜗轮.蜗轮轴钉子轨道.漏钉装置.料斗这两种传动方案，第二种传动方案优于第种传动方案，由于第种传动方案运用滑块机构，不能保证它的传动平稳性，而这种机器在这方面要求比较高，所以第二种凸轮滑块导向杆机构就能保证冲压机构的平稳性，在送料机构的传动中，第种方案用对圆锥齿轮传动，传动斌比较小，要想传动比大那就会使体积变大，而第二种用的是蜗轮蜗杆传动，比较平稳，用于减速传动，传动比大，而且容易改变传动方向，所以综合上面各种因素选择方案比较合理。传动机构的设计电动机带动皮带轮，皮带轮空套于主轴，操纵脚开关使斜契离合器带动主轴，通过主轴上装的偏心轮机构使冲头滑块做上下运动，上下运动次数由操作者的技术熟练程度确定，每冲次完成铆合空心铆钉个。上冲头运动机构的设计主轴上凸轮机构上的销轴带动滑块，使导向杆在冲针座中上下滑动，主轴转动圈，冲针上下往复个行程。下冲针固定于机座上，设计可上下活动的下冲针套。上面套有下冲针，使得铆接铆钉的厚度可以调节。各轴转速在选择初始转速时，选择电机转速。主轴设计转速为，蜗杆轴设计转速，蜗轮轴转速为，蜗轮轴带动漏钉盘转动。符合基本要求。参数的初选带轮选中径，大带轮中径，大带轮上小轮中径选为，带轮中径为，蜗杆为.大头数为。蜗轮齿数为。计算主轴转速蜗杆轴转速蜗轮轴转速基本符合要求主轴斜楔离合器的设计主轴必须空套与大带轮，大带轮通过斜楔离合器带动主轴，斜楔离合器通过脚踏开关控制脚踏踩下，斜楔离合器闭合，主轴转动。主轴凸轮设计主轴凸轮是该机构设计的关键零件。主轴转动通过凸轮轴平面上的销轴带动导向杆，控制上冲头上下运动。凸轮工作面转动带动滚轮座作周期性摆动故钉轨在上冲头下冲时将铆钉送到位，而在上冲头回抽时，钉轨摆开。总体结构设计总体结构设计如图图总体.主轴.大带轮.带轮.蜗杆轴.蜗轮.蜗轮轴.料斗.落料器.漏钉盘.料架冲针座.滚轮座.凸轮.钉轨.机身.上冲针.下冲针.机座刨花板.带轮.电动机.脚踏开关.机架机架上装刨花板，刨花板上装有机座，机座上装有机身，机身上装有主轴通过两个轴承联接机座上还装有下冲针套主轴空套于大带轮，装有斜楔离合器和凸轮电机倒于刨花板上通过皮带将动力传给大带轮冲针座通过螺钉固接于机身蜗杆轴座通过螺钉固接于机身上料槽用螺钉连接于机身上，蜗轮轴与料槽配合。料斗联接于料槽上料架联接于机身上并于料轨相连料轨通过弹簧与滚轮座相连接，弹簧将滚轮座上的滚轮压在主轴凸轮上，使料轨随着凸轮来回运动。脚踏安装与机架上，通过接杆和导杆与主轴上斜楔离合器相连控制主轴的转动与停止。结构设计.电机的选择该机需要的动力仅为上冲头冲击铆钉的动力，使铆钉翻边，将物体铆住，所以说它所需要的有效功率很小，而只需考察使主轴和冲针头达到设计速度所需功率即可。我们看主轴上有大带轮，斜楔离合器和偏心轮，它们分别消耗功率为和再加上刹车装置，消耗的功率有所以电机选用即单相电机，转速为功率。选择该电机主要因为电动机运转性能良好，效率和功率因素都较高，无离心开关之类的易损元件，工作可靠，唯启动转矩较小，空载电流较大，它用于工作时间较长，无经常空载的场合。.带轮设计该机有两对带轮第对为从电机传到主轴的带轮，第二对为从主轴传到蜗杆轴的带轮。第对带轮的设计电动机，转速，额定功率.轴间距.每天工作小时。查阅机械简明零件设计手册。设计功率由表查得工况系数.选择带型根据和，由表确定为型三角带。计算传动比.。小轮基准直径参考表和表.，取大带轮基准直径。由表.取。主轴的实际转速带速的计算此处取初定轴间距要求取所需基准长度由机械设计书表基准长度实际轴间距安装时所需的最小轴间距张紧式补偿伸长所需最大轴间距小带轮包角单根带的基准额定功率根据和，由零件设计手册表.查得型带.。考虑传动比的影响，额定功率的增量由表查得.。带的根数由表.查得.由表.查得.单根带预紧力由表.查的.小带轮结构设计由电机可知，其轴伸直径，长度为.故小带轮轴孔直径应取由表查得小带轮结构为实心轮。再设计出键槽和防轴向窜动的螺纹孔。大带轮的结构设计由表查得，大带轮结构为种辐板式，孔为与主轴空套。考虑到结构要求。将大带轮和下级传动的小带轮组成个整体，同时为了便于将动力传输给主轴，要求用键来实现动力传输，就需要在大带轮右端设计出个可以用于滑键进出的两个对称槽。第二对带轮的设计主轴转速，蜗杆轴转速。轴间距，每天工作小时。设计功率有表查得工况系数故选定带型根据和由表确定为型传动比小轮基准直径参考表和表.，取大带轮基准直径由表.取蜗杆轴实际转速带速此处取初定轴间距按要求取所需基准长度由表机械设计选取基准长度实际轴间距安装时所需最小轴间距安装张紧式或补偿伸长所需最大轴间距小带轮包角但根带的基本额定功率根据和，由表.查得型带考虑传动比影响，额定功率的增量带的根数由表.查得由表.查得取根单根带的预紧力由表.机械零件设计手册查得小带轮的结构设计小带轮与上级传动的大带轮合为体，孔为，我们称之为飞轮，飞轮的小端开两个长槽，供离合器转向键插入，具体尺寸见飞轮的尺寸零件图。大带轮的结构设计由表简明机械零件设计查得，大带轮为辅板式，中心开孔与蜗杆轴用平键联接。.蜗轮与蜗杆的设计蜗轮蜗杆输入功率.，取.，两级带传动的效率。选择传动类型，精度等等级和材料。考虑到传动的功率不大，速度也不高，故选用阿基米德蜗杆传动，精度为。蜗杆用，表面淬火表面粗糙度为.。蜗轮轮缘选用金属模铸造。初选几何参数传动比.参考表取，确定许用接触应力由表机械简明设计手册可知蜗轮应力循环数查表得.接触强度设计按表中接触强度的设计公式载荷系数蜗轮轴的转距查表可选用.主要几何尺寸计算按表中公式蜗轮分度圆直径传动中心距导程角求蜗轮的圆周速度并核对传动效率蜗轮的圆周速度齿面间滑动速度按式按式由表查的搅油损耗效率取滚动轴承效率取与假定值相近校核接触强度弹性系数由表查得使用系数由表查得动载系数.选向载荷分布系数.蜗轮轴上的转距查的滑动速度影响系数，于是许用接触应力可满足。轮齿弯曲强度校核按表中公式齿形系数按查表得.螺旋角系数蜗轮的许用弯曲应力寿命系数当时查表得蜗轮材料时，则，可以用。其他几何尺寸计算.蜗杆轴的设计.材料的选择为，是为了满足蜗杆的要求，表面淬火.蜗杆轴端设计为。安装皮带轮另端设计个蜗杆，具体尺寸前已讨论过中间支承在轴座上.轴座为铸件，通过螺钉安装于机身上。轴座安装蜗杆轴的孔为。衬有外径。内径为的铜套，蜗轮轴中间段设计为，在铜套中转动铜套的材料为紫铜.蜗杆轴轴向必须有定位，以防止窜动，故在轴座的外端。蜗杆轴上设计有定位块，以防止轴向窜动。另由于蜗杆所受的扭矩比较小，所以蜗杆轴有足够的强度和刚度。.主轴设计主轴材料是号钢，经过热处理后形成的，主轴通过两只轴承安装在机身上，端有大飞轮空套在上面，配合尺寸为，离合器的转动轮连接在上面配合尺寸为，另端装有凸轮，传给上冲针和滚轮座动力。通过经验设计，选用的轴径，两个轴承选用双防尘圈轴承。轴承之间的轴径。由于飞轮空套于主轴，故在套飞轮的轴端开螺纹槽，飞轮用挡圈轴向固定，还在轴端开螺纹槽，安放润滑油杯，轴内开润滑油路。.离合器的总体设计离合器的转动轮与主轴通过平键相连，左端与飞轮相靠，开有两个宽的长槽，放入转向键，转向键右端压有转向弹簧，通过拨键叉的上下运动，控制转向键的左右运动，拨键叉向下，压簧压紧，转向键压簧松开，转向键向左，被压入飞轮的槽内拨键叉是通过脚踏开关控制的，踏下，拨键叉向下，松开，压簧回收，拨键叉向上，转向键向右，脱离飞轮的槽中。图离合器.飞轮.转动轮.平键.主轴.转向键压簧.转向键.钢板.压簧.拨键叉.导向套.转动轮的设计转动轮孔开出离中心距离的孔，轴向宽，宽配作的长槽，供转向键滑动。转向键的设计转向键轴向宽，宽配作，应在转向轮内滑动自如拨键叉设计拨键叉上端与转向键斜面相碰，故应设计出斜面，倾斜角应略大些，与转向键相碰中间在