發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì),發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì),發(fā)動(dòng)機(jī)配件,生產(chǎn)線(xiàn),自動(dòng),系統(tǒng),設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表（指導(dǎo)教師）
指導(dǎo)教師姓名：
學(xué)生學(xué)號(hào)
唐焱
填表日期： 2014年
4
月
17
日
10000110127
發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)
自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
譚志同
題目名稱(chēng)
2013.12.17-2014.1.4
理解課題，完成開(kāi)題報(bào)告。
2014.1.5-2014.4.1
查閱相關(guān)資料，對(duì)設(shè)計(jì)中所需知識(shí)進(jìn)一步
已
完
成
內(nèi)
容
完
□全部完成
√按進(jìn)度完成
□滯后進(jìn)度安排
了解。完成外文翻譯。
成
情
況
2014.4.2-2014.4.21
確定自動(dòng)上料系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。
檢查日期：2014年 4月 22日
1.綜合考慮現(xiàn)有條件、需求、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的影響因素，如何制訂設(shè)計(jì)總體方案；
2.對(duì)于上料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析。
3.起止電機(jī)的選擇。
4.上料系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)配合統(tǒng)一。
存
在
困
難
查閱資料，認(rèn)真思考，求教指導(dǎo)教師，多多學(xué)習(xí)與改正。
解
決
辦
法
預(yù)期
成績(jī)
□優(yōu)秀
√良好
□中等
□及格
□不及格
建
議
教師簽名：
教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科制表
說(shuō)明：1、本表由檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師如實(shí)填寫(xiě)；2、此表要放入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋中；
3、各院(系)分類(lèi)匯總后報(bào)教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)科備案。
編號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)
題 目： 發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)
自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名： 譚志同
學(xué) 號(hào)： 1000110127
指導(dǎo)教師單位： 機(jī)械制造工程
姓 名： 唐 焱
職 稱(chēng)： 副教授
題目類(lèi)型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā)
2013年12月13日
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容
在機(jī)械加工的過(guò)程中，人工上下料不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且效率低，工作環(huán)境也差。相對(duì)于人工上下料而言，自動(dòng)上下料裝置具有動(dòng)作快速、定位精度高以及可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)擬設(shè)計(jì)一個(gè)適合于發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)上料系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括：
1. 調(diào)查、了解常用多工位工作臺(tái)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理，根據(jù)生產(chǎn)線(xiàn)總體要求完成總體方案設(shè)計(jì)；
2. 工件為內(nèi)空?qǐng)A柱外形，尺寸范圍：φ(50-75)×(60-90)，輸出狀態(tài)為軸線(xiàn)鉛垂；
3. 工作臺(tái)同時(shí)完成四道工序，單件生產(chǎn)周期12s，工藝時(shí)間不低于2s，臺(tái)面配備定位夾緊機(jī)構(gòu)；
4. 相關(guān)控制符合整線(xiàn)柔性控制方式。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)
1. 設(shè)計(jì)過(guò)程所有運(yùn)用的專(zhuān)用件、通用件、標(biāo)準(zhǔn)件等皆符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；
2. 綜合考慮現(xiàn)有條件、需求、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的影響因素，制訂設(shè)計(jì)總體方案；
3. 完成系統(tǒng)裝配圖及主要零件零件圖；
4. 提交的所有圖紙應(yīng)表達(dá)完整、清晰、規(guī)范，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作
1．完成二萬(wàn)字左右的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；在畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要中必須包括詳細(xì)的300-500個(gè)單詞的英文摘要；
2．獨(dú)立完成與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)，不少于四萬(wàn)字符的科技英文資料翻譯（附英文原文）；
3．完成主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
4．提交的成果工作量繪圖折合A0圖紙3張以上，其中必須包含兩張A3以上的計(jì)算機(jī)繪圖工程圖紙。
四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫(xiě)組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社2006.（以近五年內(nèi)新版、實(shí)用為目的，不局限具體編者、版本）
[2] 劉會(huì)霞，金屬工藝學(xué)[M].北京：中國(guó)機(jī)械教育協(xié)會(huì)機(jī)械工業(yè)出版社，2011.06
[3] 陳長(zhǎng)生，機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.11
[4] 周文玲，互換性與測(cè)量技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)工業(yè)出版社，2011.06
[5] 孫靖民，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法[M].黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2013
[6] 李念奎等，鋁合金材料及熱處理技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.
[7] 萬(wàn)曉航等，CAXA制造工程師2008實(shí)用教程[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.07
[8] 韓志軍等，工程力學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社2011.07
[9] 鄭雪梅等，機(jī) 械零部件測(cè)繪造型[M].北京：清華大學(xué)出版社2010.07
[10] 萬(wàn)蘇文等，典型零件工藝分析與加工[M].北京：清華大學(xué)出版社2010.08
[11] David G.Ullman,The Mechanical Desige Procss[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2010.04．（原書(shū)第四版）
五、試驗(yàn)、測(cè)試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件
計(jì)算機(jī)一臺(tái)
CAD設(shè)計(jì)軟件
任務(wù)下達(dá)時(shí)間：
2013年12月17日
畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始與完成時(shí)間：
2013年12月17日至 2014年05 月26日
組織實(shí)施單位：
教研室主任意見(jiàn)：
簽字： 2013年12月14日
院領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn)：
簽字： 2013 年12月16日
編號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題 目： 發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)
自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名： 譚志同
學(xué) 號(hào)： 1000110127
指導(dǎo)教師單位： 機(jī)械制造工程
姓 名： 唐 焱
職 稱(chēng)： 副教授
題目類(lèi)型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā)
2013年12月27日
開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求
?
1．開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)審查后生效。
?2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)，或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)。
?3．學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)應(yīng)在5篇及以上（不包括辭典、手冊(cè)），開(kāi)題報(bào)告的字?jǐn)?shù)要在1000字以上。
?4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
?5．“指導(dǎo)教師（簽字）”日期填寫(xiě)成在2013年12月27日~ 31日之間的某個(gè)日期；“開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）”日期填寫(xiě)成在2014年1月4日~9日之間的某個(gè)日期。
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等
在機(jī)械加工的過(guò)程中，人工上下料不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且效率低，工作環(huán)境也差。相對(duì)于人工上下料而言，自動(dòng)上下料裝置具有動(dòng)作快速、定位精度高以及可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)擬設(shè)計(jì)一個(gè)適合于發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)上料系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括：
1. 調(diào)查、了解常用多工位工作臺(tái)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理，根據(jù)生產(chǎn)線(xiàn)總體要求完成總體方案設(shè)計(jì)；
2. 工件為內(nèi)空?qǐng)A柱外形，尺寸范圍：φ(50-75)×(60-90)，輸出狀態(tài)為軸線(xiàn)鉛垂；
3. 工作臺(tái)同時(shí)完成四道工序，單件生產(chǎn)周期12s，工藝時(shí)間不低于2s，臺(tái)面配備定位夾緊機(jī)構(gòu)；
4. 相關(guān)控制符合整線(xiàn)柔性控制方式。
重點(diǎn)：
1. 設(shè)計(jì)過(guò)程所有運(yùn)用的專(zhuān)用件、通用件、標(biāo)準(zhǔn)件等皆需符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；
2. 方案分析、方案選擇、零件參數(shù)的確定及計(jì)算、方案驗(yàn)證等。
3. 綜合考慮現(xiàn)有條件、需求、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的影響因素，制訂設(shè)計(jì)總體方案；
4. 完成系統(tǒng)裝配圖及主要零件零件圖；
5. 提交的所有圖紙應(yīng)表達(dá)完整、清晰、規(guī)范，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
難點(diǎn)：
1. 自動(dòng)上料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。
2. 總裝配圖的繪制。
2．準(zhǔn)備情況（查閱過(guò)的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等）
自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)可以看作是自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)器的一種。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)。在機(jī)械加工的過(guò)程中，人工上下料不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且效率低，工作環(huán)境也差。相對(duì)于人工上下料而言，自動(dòng)上下料裝置具有動(dòng)作快速、定位精度高以及可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。這次的自動(dòng)上料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是我對(duì)于大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)運(yùn)用能力的檢測(cè)。在之前的機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)中對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有初步了解，從中學(xué)會(huì)一些設(shè)計(jì)中的基本要求，以及對(duì)CAD以及UG制圖軟件的應(yīng)用。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我會(huì)綜合所學(xué)知識(shí)，在設(shè)計(jì)中注重鍛煉自己的獨(dú)立創(chuàng)造力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)出符合性能要求的發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
查閱的參考文獻(xiàn)：
[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫(xiě)組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社2006.（以近五年內(nèi)新版、實(shí)用為目的，不局限具體編者、版本）
[2] 劉會(huì)霞，金屬工藝學(xué)[M].北京：中國(guó)機(jī)械教育協(xié)會(huì)機(jī)械工業(yè)出版社，2011.06
[3] 陳長(zhǎng)生，機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.11
[4] 周文玲，互換性與測(cè)量技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)工業(yè)出版社，2011.06
[5] 孫靖民，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法[M].黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2013
[6] 李念奎等，鋁合金材料及熱處理技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.
[7] 萬(wàn)曉航等，CAXA制造工程師2008實(shí)用教程[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.07
[8] 韓志軍等，工程力學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社2011.07
[9] 鄭雪梅等，機(jī)械零部件測(cè)繪造型[M].北京：清華大學(xué)出版社2010.07
[10] 萬(wàn)蘇文等，典型零件工藝分析與加工[M].北京：清華大學(xué)出版社2010.08
[11] David G.Ullman,The Mechanical Desige Procss[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2010.04．（原書(shū)第四版）
畢業(yè)設(shè)計(jì)所需計(jì)算機(jī)一臺(tái)，UG、CAD設(shè)計(jì)軟件已具備，能夠滿(mǎn)足社要求
3、實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料
2013.12.17-2014.1.4 理解課題，完成開(kāi)題報(bào)告。
2014.1.5-2014.4.1 查閱相關(guān)資料，對(duì)設(shè)計(jì)中所需知識(shí)進(jìn)一步了解。
2014.4.2-2014.4.21 確定自動(dòng)上料系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。
2014.4.22-2014.5.12 完成自動(dòng)上料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，并完成二維圖和三維圖。
2014.5.13-2014.5.23 論文的撰寫(xiě)。
2014.5.24-2014.5.26 整理打印畢業(yè)論文以及相關(guān)資料，交予指導(dǎo)教師評(píng)閱。
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
指導(dǎo)教師（簽字）：
2013年12月 日
開(kāi)題小組意見(jiàn)
開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）：
2014年1 月 日
院（系、部）意見(jiàn)
主管院長(zhǎng)（系、部主任）簽字：
2014年1月 日
- 3 -
桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)用紙
編號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)
題
目：發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)
自動(dòng)上料系統(tǒng)設(shè)計(jì)
院（系）：
機(jī)電工程學(xué)院
專(zhuān)
業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名：
譚志同
1000110127
機(jī)電工程學(xué)院
唐焱
學(xué)
號(hào)：
指導(dǎo)教師單位：
姓
職
名：
稱(chēng)：
副教授
¨
題目類(lèi)型：理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究
t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā)
2014年 5月 26日
桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)用紙
摘要
在汽車(chē)零配件加工生產(chǎn)的過(guò)程中，如果使用人工上下料，則其不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而
且效率低，工作環(huán)境也較差，有諸多不足。而使用自動(dòng)上下料裝置，則具有傳送快速、
定位精度高以及可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)，大大提高了生產(chǎn)效率。
本文擬設(shè)計(jì)一個(gè)適合于發(fā)動(dòng)機(jī)配件生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)上料系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括鏈傳動(dòng)系
統(tǒng)和偏置曲柄滑塊推桿機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分。
在鏈傳動(dòng)系統(tǒng)中，選用合適的三相異步電機(jī)和與之匹配的減速器，再選擇合適的間
歇分割器，實(shí)現(xiàn)間歇傳動(dòng)，再通過(guò)一組鏈傳動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定減速。鏈傳送帶上的鏈條
選擇帶翼的 08B鏈條，翼上可以安裝托盤(pán)，托盤(pán)上放置運(yùn)輸件，當(dāng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)
運(yùn)輸上料，鏈傳送帶上有張裝置，可以保證從動(dòng)鏈輪與主動(dòng)輪在同一水平線(xiàn)上，且能保
證鏈條的張緊。
在偏置曲柄滑塊推桿結(jié)構(gòu)中，在推桿位置末端放置接近開(kāi)關(guān)傳感器，當(dāng)輸送件到達(dá)
指定位置時(shí)，接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)輸出信號(hào)給予步進(jìn)電機(jī)信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)設(shè)計(jì)的偏
置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，完成推桿動(dòng)作。設(shè)計(jì)的鏈傳動(dòng)與推桿形成配合完成自動(dòng)
上料系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)配件：自動(dòng)上料：間歇：鏈傳動(dòng)；偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu);
I
桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)用紙
Abstract
In the process of automotive parts production，If you use the manual loading,then
it is not only a Labor-intensive,but also inefficiencies,and the working environment is poor ,
there are many deficiencies.However, the use of automatic loading and unloading devices,
with transfer speed, high precision and long-time continuous operation, greatly improving
production efficiency.
This paper intends to design a suitable engine parts production line automatic
feeding systems. The system consists of two parts chain drive and the putt of offset crank
slider mechanism.
In the chain of transmission system,, choice the appropriate of three-phase asynchronous
motors and matching reducer. Then select the appropriate intermittent segmentation to
achieve intermittent drive, and then achieve a predetermined deceleration through a set of
chain drive. Chain links on the conveyor belt will select the chain links of winged 08B, the
wing may be mounted the tray. The tray is placed on the transport pieces. When the chain
rotating , transporting the material can be achieved. There tensioning device on the conveyor
of chain can ensure driven sprocket and active wheel at the same level, and can ensure that the
chain tension .
In the the putt of offset crank slider mechanism,at the end of the push rod position,
the sensor is placed close to the switch. When transporting pieces arrived at the designated
location, proximity switch sensor output signal that is given to the stepper motor, the stepper
motor rotating, and offset slider-crank mechanism drives by the design of linear motion. Then
pushing rod action is completed . The chain drive and putting of designed form with the
completion of automatic feeding systems.
Keywords:Engine parts: Automatic feeding: Intermittent: Chain drive; Bias slider-crank
mechanism;putter
II
桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)用紙
目錄
目錄............................................................................................................................. III
1
引言.......................................................................................................................... 1
1.1自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的背景與發(fā)展前景..................................................................... 1
總體方案設(shè)計(jì).......................................................................................................... 3
2.1課題設(shè)計(jì)方案對(duì)比............................................................................................ 3
2..1.1方案一................................................................................................... 3
2.1.2方案二..................................................................................................... 4
2.1.3方案三..................................................................................................... 5
2.2總方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路......................................................................................... 6
2
3.機(jī)械元件的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算..................................................................................... 7
3.1鏈傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)................................................................................................. 7
3.1.1鏈條的選擇.............................................................................................. 7
3.1.2鏈輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算................................................................................ 10
3.1.3鏈輪的連接與裝配............................................................................... 14
3.1.4軸的校核.............................................................................................. 15
3.1.5鏈輪張緊裝置的設(shè)計(jì)........................................................................... 16
3.1.6鏈傳送帶框架設(shè)計(jì)................................................................................ 16
3.1.7托盤(pán)設(shè)計(jì).............................................................................................. 17
3.1.8頂梁桿設(shè)計(jì)........................................................................................... 18
3.1.9調(diào)節(jié)桿設(shè)計(jì)........................................................................................... 18
3.1.10支撐鋼板設(shè)計(jì)..................................................................................... 19
3.1.11臂板設(shè)計(jì)............................................................................................ 20
3.2推桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算........................................................................................... 20
3.2.1推桿行程計(jì)算...................................................................................... 21
3.2.2曲柄連桿的設(shè)計(jì).................................................................................. 21
3.2.3墊片設(shè)計(jì)............................................................................................... 22
3.2.4轉(zhuǎn)盤(pán)以及固定鋼板設(shè)計(jì)...................................................................... 22
3.2.5直線(xiàn)軸承的設(shè)計(jì)選擇.......................................................................... 23
3.2.6推桿末端組合件設(shè)計(jì).......................................................................... 24
4電氣元件的選擇計(jì)算................................................................................................ 26
4.1用于鏈傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選擇............................................................... 26
4.1.1鏈傳動(dòng)臺(tái)的摩擦力的計(jì)算.................................................................... 26
4.1.2扭矩、功率、減速比的計(jì)算以及電機(jī)的選擇.................................. 27
III
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4.2推桿的電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選擇........................................................................... 28
總結(jié).......................................................................................................................... 30
5
謝辭.............................................................................................................................. 31
參考文獻(xiàn).......................................................................................................................... 33
IV
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1
引言
1.1自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的背景與發(fā)展前景
送料機(jī)是一種與沖床配套的空氣自動(dòng)送料機(jī)，有一個(gè)主體，主體連接導(dǎo)柱的一頭，
導(dǎo)柱的另一頭連接進(jìn)料組件，主體中制有送料機(jī)構(gòu)、固定夾料機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和傳遞機(jī)
構(gòu)，傳遞機(jī)構(gòu)與沖床凸輪或模具相配合，導(dǎo)柱上安裝活動(dòng)夾料機(jī)構(gòu)，活動(dòng)夾料機(jī)構(gòu)與送
料機(jī)構(gòu)相連。自動(dòng)送料機(jī)可送金屬片、非金屬片及線(xiàn)材、管材等，送料誤差小、速度高，
不需人工直接用手送料操作，有效地保護(hù)生產(chǎn)安全和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少工資支出。
上料機(jī)是我國(guó)機(jī)械行業(yè)的一大特色，我國(guó)上料機(jī)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)迄今已有幾十年的
歷史。隨著國(guó)產(chǎn)化技術(shù)水平的提高和引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械制造設(shè)備和加工工藝，上料機(jī)設(shè)備
工業(yè)近20年來(lái)得到了飛速的發(fā)展。
機(jī)械制造自動(dòng)化這是送料機(jī)、電氣化與自動(dòng)控制相結(jié)合的結(jié)果，處理的對(duì)象是離
散工件。早期的機(jī)械制造自動(dòng)化是采用機(jī)械或電氣部件的單機(jī)自動(dòng)化或是簡(jiǎn)單的自動(dòng)生
產(chǎn)線(xiàn)。20世紀(jì)60年代以后，由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了數(shù)控送料機(jī)、加工中心、機(jī)
器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等。研制出適應(yīng)多品種、小批量
生產(chǎn)型式的柔性制造系統(tǒng)（FMS）。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化車(chē)間，加上信息管
理、生產(chǎn)管理自動(dòng)化，出現(xiàn)了采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的工廠(chǎng)自動(dòng)化。
在經(jīng)濟(jì)全球化、企業(yè)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的傳播背景下，必將促進(jìn)中國(guó)上料
機(jī)機(jī)械工業(yè)的革命性發(fā)展，也給上料機(jī)機(jī)械零部件制造商帶來(lái)了良好機(jī)遇。我國(guó)上料機(jī)
機(jī)械的研發(fā)是從自力更生入手，借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)提高。改革開(kāi)放以來(lái)，從單項(xiàng)技
術(shù)引進(jìn)擴(kuò)大到成套設(shè)備技術(shù)引進(jìn)，再通過(guò)消化吸收實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，繼而形成系列化，并開(kāi)
始走向東南亞和歐洲等地。目前，我國(guó)的上料機(jī)機(jī)械產(chǎn)品重頭產(chǎn)業(yè)類(lèi)別基本齊全，品種
多種多樣，產(chǎn)品技術(shù)高中低檔并存。新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中都得到了用
戶(hù)的好評(píng)。一方面緊鑼密鼓發(fā)展成套設(shè)備。
1.2自動(dòng)上料系統(tǒng)的研究意義
送料機(jī)專(zhuān)門(mén)用于粒料 ,粉料,片狀料的輸送 ,產(chǎn)品應(yīng)用也十分廣泛 !在當(dāng)今社會(huì),越來(lái)
越多的行業(yè)將采用機(jī)械化輸送 .這種自動(dòng)送料機(jī)有較高的精確度 ,而且又環(huán)保,又省時(shí),還
大大減少了勞動(dòng)強(qiáng)度 .真正的做到了低成本 ,高回報(bào).在今飛速發(fā)展的年代 ,這種自動(dòng)化產(chǎn)
品會(huì)受到越來(lái)越多廠(chǎng)家的青睞與喜歡!
自動(dòng)化是新的技術(shù)革命的一個(gè)重要方面。自動(dòng)化技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣，對(duì)人類(lèi)
的生產(chǎn)、生活等方式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和辦公室自動(dòng)化可極大地提高社
會(huì)生產(chǎn)率和工作效率，節(jié)約能源和原材料消耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，改進(jìn)生
產(chǎn)工藝和管理體制，加速社會(huì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革和社會(huì)信息化的進(jìn)程。
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國(guó)內(nèi)一些上料機(jī)機(jī)械設(shè)備龍頭企業(yè)一方面積極開(kāi)發(fā)新型皮帶上料機(jī)機(jī)、提升機(jī)等，
成功研制出一批具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的物流上料機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)件，為我國(guó)上料機(jī)機(jī)械工業(yè)的
發(fā)展奠定了可靠的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。
智能化是上料機(jī)業(yè)的重要發(fā)展方向，是搶占裝備發(fā)展制高點(diǎn)的重點(diǎn)，它將引領(lǐng)上料
機(jī)發(fā)展的新潮流，裝備的數(shù)字化和智能化是兩化融合最重要的著力點(diǎn)。這個(gè)上料機(jī)是具
有感知，首先有傳感器，具有識(shí)別、分析、推理、決議計(jì)劃、控制功能的制造裝備。智
力化是提高前輩制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的基層和深度結(jié)合，上料機(jī)工業(yè)是正在
培育和處于成長(zhǎng)初期的工業(yè)，技術(shù)上有重大突破，市場(chǎng)有巨大的成長(zhǎng)潛力，具有戰(zhàn)略性
新興工業(yè)的基本特征。海內(nèi)上料機(jī)所出產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備，除了少數(shù)高檔設(shè)備海內(nèi)缺乏自主
立異能力，一時(shí)還難以知足之外，大部門(mén)是海內(nèi)技術(shù)和能力能夠知足，卻由于上料機(jī)未
正視上料機(jī)行業(yè)這一塊市場(chǎng)和對(duì)上料機(jī)加工一些特殊要求缺乏當(dāng)真分析研究所致。上料
機(jī)就要求有更高的速度，但因?yàn)榍邢髁π?，為降低本錢(qián)，上料機(jī)可采用輕型結(jié)構(gòu);試模用
的研配壓機(jī)則不要求其高效快速，但要求有反滾動(dòng)能以便修模;某些簡(jiǎn)樸工序的大量重復(fù)
加工可用專(zhuān)機(jī)等等。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)方向?qū)τ谧詣?dòng)上料的發(fā)展有著重大作用，希望本次設(shè)計(jì)能對(duì)自動(dòng)上料
的設(shè)計(jì)能有所幫助。
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2
總體方案設(shè)計(jì)
2.1課題設(shè)計(jì)方案對(duì)比
2..1.1方案一
選用伺服電機(jī)，通過(guò)減速器減速，皮帶輪輸入軸與減速器輸出軸連接，帶動(dòng)傳送
帶運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)送料。選用推桿凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，檢算出推桿行程，通過(guò)上料
周期和工藝時(shí)間要求，設(shè)計(jì)的推桿與送料形成配合，形成自動(dòng)上料系統(tǒng)。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 2-1。
圖 2-1方案 1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
采用帶傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn):
(1)、可用于兩軸中心距離較大的傳動(dòng);
(2)、帶具有彈性,可緩和沖擊和振動(dòng)載荷,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),無(wú)噪聲;
（3）、當(dāng)過(guò)載時(shí),帶即在輪上打滑,可防止其他零件損壞;
（4）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)備費(fèi)低,維護(hù)方便
缺點(diǎn):
（1）、傳動(dòng)的外廓尺寸較大;
（2）、由于帶的彈性滑動(dòng),不能保證固定不變的傳動(dòng)比;
（3）、軸及軸承上受力較大;
（4）、效率較低;
（5）、帶的壽命較短,約為 3000到 5000h；
（6）、不宜用于易燃易爆的場(chǎng)合.
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采用伺服電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn)：（1）、精度高；（2）、高速性能好；（3）、適應(yīng)性好：抗過(guò)載能力強(qiáng)；（4）、穩(wěn)
定：低速運(yùn)行平穩(wěn)；（5）、噪音小。
缺點(diǎn)：（1）、價(jià)格昂貴；（2）、不是標(biāo)準(zhǔn)件，通用性差。
方案 1總結(jié)：總體結(jié)構(gòu)可行，但是考慮到實(shí)際情況，由于需要使推桿與傳送帶
實(shí)現(xiàn)完整配合，帶傳送是利用摩擦力使發(fā)動(dòng)加配件配件運(yùn)動(dòng)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)配件為圓柱形，
使得配件緊貼，使得配件定位困難，且由于摩擦力過(guò)大，易使送料時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)配件被推倒。
伺服電機(jī)雖然性能很好，但是若是要傳動(dòng)帶與推桿形成配合，則單單使用減速箱減速，
很難實(shí)現(xiàn)完美配合，且價(jià)格昂貴。所以方案 1還需改進(jìn)。
2.1.2方案二
選用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)輸出軸與間歇分割器連接，間歇分割器輸出軸通過(guò)皮帶與
鏈輪輸入軸連接，鏈條選擇有翼鏈條，鏈條上可以裝有托盤(pán)，從而使得上料的發(fā)動(dòng)機(jī)配
件可以穩(wěn)定傳送，且可以實(shí)現(xiàn)間歇傳動(dòng)，易與推桿形成配合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料。
方案二結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 2-2
圖 2-2方案二結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
步進(jìn)電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
(1)、電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù)；
(2)、電機(jī)停轉(zhuǎn)的時(shí)候具有最大的轉(zhuǎn)矩（當(dāng)繞組激磁時(shí)）；
(3)、由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會(huì)將一步的誤差積累到下一步
因而有較好的位置精度和運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性；
(4)、優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)；
(5)、由于沒(méi)有電刷，可靠性較高，因此電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命；
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(6)、電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開(kāi)環(huán)控制，這使得電機(jī)的結(jié)
構(gòu)可以比較簡(jiǎn)單而且控制成本；
(7)、僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)；
(8)、由于速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。
缺點(diǎn)：
(1)、如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振；
(2、難以運(yùn)轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速；
(3)、難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩；
(4)、在體積重量方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，能源利用率低；
(5)、超過(guò)負(fù)載時(shí)會(huì)破壞同步，高速工作時(shí)會(huì)發(fā)出振動(dòng)和噪聲。
鏈傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：(1)、承載能力高；(2)、適用于惡劣的工作環(huán)境；(3)、效率高；(4)、作用于
軸上的力小。
缺點(diǎn)：(1)、工作時(shí)有噪聲；(2)、存在沖擊、振動(dòng)；(3)、對(duì)安裝精度要求高。
方案二總結(jié)：由于運(yùn)用到步進(jìn)電機(jī)，使得鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了間歇運(yùn)動(dòng)，而鏈傳動(dòng)使得發(fā)
動(dòng)機(jī)配件的定位精確和傳送平穩(wěn)，通過(guò)周期，計(jì)算出傳送速率，設(shè)計(jì)出推桿凸輪機(jī)構(gòu)形
成配合，形成自動(dòng)上料系統(tǒng)。但是在運(yùn)用推桿凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，考慮設(shè)計(jì)要求，往復(fù)周期較
長(zhǎng)，而推桿凸輪機(jī)構(gòu)周期較短，當(dāng)改進(jìn)成周期較長(zhǎng)時(shí)，則推力太小，不易把發(fā)動(dòng)機(jī)配件
推送到指定位置。方案二總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，一些細(xì)節(jié)方面還可以改進(jìn)處理。
2.1.3方案三
用使用三相異步電動(dòng)機(jī)，三相異步電機(jī)輸出軸與間歇分割器連接，間歇分割器輸出
軸通過(guò)皮帶與鏈輪輸入軸連接，鏈條選擇有翼鏈條，鏈條上可以裝有托盤(pán)，從而使得上
料的發(fā)動(dòng)機(jī)配件可以穩(wěn)定傳送，且可以實(shí)現(xiàn)間歇傳動(dòng)，易與推桿形成配合。推桿使用偏
置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，通過(guò)小型步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，使用直線(xiàn)軸承與其配合實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)以
及定位，同時(shí)在推送位置安裝接近開(kāi)關(guān)傳感器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)配件運(yùn)送至指定位置時(shí)，傳感
器發(fā)送信號(hào)至帶動(dòng)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)，推送發(fā)動(dòng)機(jī)配件至指定位置，實(shí)現(xiàn)
自動(dòng)上料。
方案三結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 2-3所示。
方案三為方案二的改進(jìn)版，在推桿上選用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)代替推桿凸輪機(jī)構(gòu)，而
通過(guò)接近裝置傳感器，從而使得推桿與鏈傳動(dòng)的配合更加緊密，而且可以防錯(cuò)。
方案三總結(jié)：步進(jìn)電機(jī)與間歇分割器的配合，使得鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)間歇傳動(dòng)，偏置曲柄
滑塊機(jī)構(gòu)和直線(xiàn)軸承配合實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)形成推桿，鏈傳動(dòng)和推桿通過(guò)接近裝置傳感
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器統(tǒng)一配合，形成自動(dòng)上料系統(tǒng)。
圖 2-3方案三結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
綜合以上三種方案的對(duì)比，分析各方案優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際與設(shè)計(jì)要求，選擇方案三
為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)方案。
2.2總方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路
鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路：三相異步電機(jī)電機(jī)通過(guò)減速器減速，再與間歇分割器連接配
合形成間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，間歇分割器輸出軸與減速用鏈輪連接，實(shí)現(xiàn)再次減速，減速所用鏈輪
與傳動(dòng)鏈輪通過(guò)軸連接，從而帶動(dòng)鏈傳動(dòng)。鏈輪兩側(cè)通過(guò)臂板固定，臂板上打用螺孔，
中間接上頂梁桿，頂梁桿上打有螺孔，通過(guò)螺孔連接，使得鋼板放置于頂梁桿上，用于
支撐，頂梁桿與鋼板上可以通過(guò)調(diào)節(jié)軸支撐與調(diào)節(jié)，鋼板上固定放置方鋼，可以使鏈條
滾子在方鋼上滾動(dòng)。鏈條兩側(cè)設(shè)有翼，翼上通過(guò)平角螺釘固定裝上托盤(pán)，托盤(pán)兩側(cè)設(shè)有
擋板。鏈傳動(dòng)帶動(dòng)托盤(pán)移動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)配件置于托盤(pán)上跟隨移動(dòng)，載有發(fā)動(dòng)機(jī)配件的托盤(pán)
到達(dá)指定位置時(shí)，鏈傳動(dòng)停止，推桿將發(fā)動(dòng)將配件推至指定位置，推桿返回后，鏈傳動(dòng)
繼續(xù)進(jìn)行。
偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路：當(dāng)載有發(fā)動(dòng)機(jī)配件的托盤(pán)到達(dá)指定位置時(shí)，通過(guò)接近
裝置傳感器發(fā)出信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，推桿運(yùn)
動(dòng)上裝有直線(xiàn)軸承，直線(xiàn)軸承通過(guò)桿架固定，從而實(shí)現(xiàn)定位準(zhǔn)確的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)
推桿末端為組合件，可以調(diào)節(jié)寬度，從而可以調(diào)節(jié)行程。
通過(guò)鏈傳送帶與推桿配合形成自動(dòng)上料系統(tǒng)。
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3.機(jī)械元件的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算
本設(shè)計(jì)中機(jī)械元件包括：鏈條、鏈輪、連接軸、張緊裝置、偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。
3.1鏈傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1.1鏈條的選擇
鏈傳動(dòng)是通過(guò)鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒形
的從動(dòng)鏈輪的一種傳動(dòng)方式。鏈傳動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，與帶傳動(dòng)相比，無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑
現(xiàn)象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過(guò)載能力強(qiáng)，相同工況下的
傳動(dòng)尺寸?。凰鑿埦o力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等
惡劣環(huán)境中工作。鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)主要有：僅能用于兩平行軸間的傳動(dòng)；成本高，易磨
損，易伸長(zhǎng)，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷、振動(dòng)、沖擊和噪聲，不宜用在
急速反向的傳動(dòng)中。
鏈傳動(dòng)按照用途的不同可以分為輸送鏈、起重鏈、傳動(dòng)鏈。輸送鏈和起重鏈一般用
在運(yùn)輸和起重機(jī)械中。而傳動(dòng)鏈常用于一般的機(jī)械傳動(dòng)。
傳動(dòng)鏈又可以分為兩種：短節(jié)距精密滾子鏈（簡(jiǎn)稱(chēng)滾子鏈）和齒形鏈。在傳動(dòng)系
統(tǒng)系統(tǒng)低速級(jí)時(shí)常用滾子鏈（一般的傳遞功率在 100kWy以下），鏈速不高于 15m/s
已知發(fā)動(dòng)機(jī)配件為圓柱形，其直徑取 50，高取 60，重量 100g左右，上料物件體積
不大，重量較輕，傳送距離在 1.2米左右，考慮上料物件速度不大，功率不高，則可以
選擇滾子鏈進(jìn)行傳送。
滾子鏈有兩種型式，一種是閉式，一種為開(kāi)式。閉環(huán)式滾子鏈底座上有軟道，托板
上面為承載索，托板之間用銷(xiāo)軸相連構(gòu)成鏈狀，兩端各有一軌道輪可沿軌道運(yùn)行。由于
不銹鋼鏈板是閉合的，故不存在下滑的危險(xiǎn)。這種滾子鏈的優(yōu)點(diǎn)是軌道輪容易檢修更換，
檢查容易。不怕打滑。缺點(diǎn)是鏈很長(zhǎng)。制造費(fèi)用較高；軌道磨損后更換困難。開(kāi)式滾子
鏈沒(méi)有軌道。
用滾輪固定在滾輪架內(nèi)作軌道，托板沿滾輪運(yùn)行。
托板鏈?zhǔn)情_(kāi)式的，比較短。這種滾子鏈優(yōu)點(diǎn)是滾輪直徑較大，承載能力強(qiáng)。不銹鋼
鏈板短。制造費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是滾輪在架內(nèi)損壞后取出更換較困難，滾輪易跑偏磨損壁
板。托板鏈易下滑。
通過(guò)比較選取型號(hào)為 08B的鏈條，鏈條兩側(cè)帶翼，單排型。
08B鏈條基本參數(shù)如下表 3-1
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表 3-1 08B-1滾子鏈基本參數(shù)和尺寸
I
節(jié)
滾
直
d
內(nèi)
內(nèi)
b
軸
直
d
內(nèi)
高
h
排
內(nèi)
板
軸
拉
SO
距
子
徑
節(jié)
寬
銷(xiāo)
徑
鏈板
度
距
鏈節(jié)厚
銷(xiāo)全伸載
T寬（單荷（單
鏈
P
p外寬
號(hào)
t
b
排）
排）
2 max
1 max 1 min 2 max 2 max
0
1
7
7
4
1
1
1
1
1
1
8B
2.7
.75
.75
.45
1.81
3.92
1.3
.5
7
7.8
08B鏈條結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3-1所示
圖 3-1 08B-1鏈條結(jié)構(gòu)示意圖
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鏈條在加工好的方鋼上轉(zhuǎn)動(dòng)，方鋼通過(guò)加工符合鏈條的內(nèi)節(jié)寬度，鏈條的翼上裝上
托盤(pán)，托盤(pán)通過(guò)沉頭螺釘固定，其結(jié)構(gòu)如圖 3-2所示：
圖 3-2鏈條與托盤(pán)組合
帶翼鏈條實(shí)物圖如圖 3-3所示：
圖3-3 08B帶翼鏈條實(shí)物圖
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3.1.2鏈輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
鏈輪由輪齒、輪緣、輪輻和輪轂組成。鏈輪的設(shè)計(jì)主要是確定鏈輪的結(jié)構(gòu)和尺
寸、材料的選擇和它的熱處理方法等。
滾子鏈與鏈輪的嚙合屬于非共軛嚙合，鏈輪齒形的設(shè)計(jì)非常靈活，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
GB/T1243-1997中也沒(méi)有規(guī)定具體的鏈輪齒形，只是規(guī)定了最小和最大的齒槽形狀及其
極限的參數(shù)。實(shí)際的齒槽形狀取決于加工齒輪的刀具和它的加工方法，在設(shè)計(jì)時(shí)要使其
位于最小和最大的齒槽形狀之間。
鏈輪的基本參數(shù)是配合鏈條的節(jié)距 p,套筒的最大外徑 d1,排距 pt和齒數(shù) z。
已知選取的鏈條型號(hào)為 08B-1，其基本參數(shù)如表 3-1.
結(jié)合設(shè)計(jì)需要，鏈傳動(dòng)上料為水平方向，所以連個(gè)鏈輪大小相等。取鏈輪齒數(shù)為 24
齒。則各參數(shù)如表 3-2所示：
表 3-2 08B鏈條參數(shù)
齒數(shù)
節(jié)距
滾子
直徑
dr
內(nèi)節(jié)
內(nèi)寬
b1
軸銷(xiāo)
直徑
d2
內(nèi)鏈排距 內(nèi)鏈板厚 軸銷(xiāo)拉伸
板高
度
節(jié)外
寬
全寬載荷
（單（單
z
P
pt
T
max
min
max
h2
b2
排）
排）
max
max
24齒
12.7
mm
8.51
mm
7.75
mm
4.45
mm
11.81
mm
13.92
mm
11.3
mm
1.5
mm
17
17.8
kN
mm
則主鏈輪主要的尺寸計(jì)算如下：
（1）、分度圓直徑 d
p
d =
180 ° )
sin(
z
12.7
sin(18024°
=
= 97.30
)
（2）、齒頂圓直徑 da
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d
a max = d +1.25p -d
r
= 97.30+1.25′12.7 -8.51
=104.665 ?104
= d + (1-1.6)p -d
d
a min
r
z
= 97.30+ (1- 1.6)′12.7 -8.51
2.4
=100.64 ?100
da平均 = damin + damax =102
2
（3）、齒根圓直徑 df
d = d -d
f r
= 97.3-8.51= 88.79
（4）、分度圓弦齒高 ha
= (0.625+ 1.8)p -0.5dr
h
a max
z
= (0.625+ 0.8)′12.7-0.5′8.51
24
= 4.10
r
ha min = 0.5(p -d ) = 0.5′(12.7-8.51)
= 2.095
ha平均 = hamax +hamin = 3.0975
2
（5）、最大齒根距離（偶數(shù)齒） Lx
L
x
= d = 88.79
f
（6）、齒側(cè)凸緣直徑 dg
d
g
￡ pcot 180° -1.04h
2
- 0.76
z
180
=12.7cot
= 83.42
-1.04′11.81- 0.76
24
（7）、齒面圓弧半徑 re
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remax = 0.008d (z +180)
r
2
= 0.008′8.51′(24′24+180)
= 51.47
remin = 0.12dr (z + 2)
= 0.12′8.51′(24+ 2)
= 26.55
re平均 = remax + remin = 39
2
（8）、齒溝圓弧 ra
ramax = 0.505dr + 0.069
= 0.505′8.51+ 0.069′
3
dr
3
8.51 = 4.44
ramin = 0.505dr = 0.505′8.51= 4.30
（9）、齒溝角α
=140°- 90°
amax
z
=140°- 90° =136.25°
z
=120°- 90°
amin
z
=120°- 90° =116.25°
24
（10）、齒寬 bf1
bf 1 = 0.93b1 = 0.93′7.75 = 7.2075
（11）、齒側(cè)倒角 ba
ba = 0.13p = 0.13′12.7 =1.651
由于鏈傳動(dòng)帶水平傳送，則在傳送帶上的從鏈輪尺寸取和主鏈輪尺寸相同，主鏈輪
與另外一組鏈輪組連接，帶動(dòng)主鏈輪傳動(dòng)，帶動(dòng)鏈輪的從鏈輪尺寸取與原來(lái)設(shè)計(jì)的鏈輪
尺寸相同，然后設(shè)計(jì)主鏈輪 2：
鏈傳動(dòng)帶 2用于減速，已知發(fā)動(dòng)機(jī)配件傳送需要 1.4S傳送 177.8mm,則其速度為
V =177.8?1.4 =127(mm/s)
鏈輪直徑為 97.3，則鏈輪轉(zhuǎn)速為：
n =pd /v = 3.14′97.3?127 = 2.4(r / s _)
= 25(r / min)
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電機(jī)轉(zhuǎn)速選取 1450r/min,減速器減速 25倍，則從減速器輸出的轉(zhuǎn)速為：
n1 =1450?25= 58(r / min)
帶動(dòng)鏈的鏈條取 08B-1滾子鏈，其節(jié)距為 12.7，則可以計(jì)算出小鏈輪的齒數(shù)：
97.3 =
58
25
d
d = 97.3′25?58 = 41.94
則小鏈輪的齒數(shù)為：
p180 = d = 41.94
sin
z
z =18
小鏈輪齒數(shù)為 18，08B鏈條的各參數(shù)如表 3-1所示，可計(jì)算出小鏈輪的各參數(shù)：
(1)、分度圓直徑 d
d=41.94
(2)、齒頂圓直徑 da
da max=66.325
da min=45
(3)、齒根圓直徑 df
d f =33.43
(4)、分度圓弦齒高 ha
ha max=4.81
ha min =2.275
(5)、最大齒根距離（偶數(shù)齒） Lx
Lx=33.43
(6)、齒側(cè)凸緣直徑 dg
dg=59.04
(7)、齒面圓弧半徑 re
re max=34.31
re min=20.424
(8)、齒溝圓弧 ra
ra max=4.44
ra min=4.30
(9)、齒溝角α
a max=135
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a min=135
(10)、齒寬 bf1
bf1=7.2075
(11)、齒側(cè)倒角 ba
ba=1.651
在實(shí)際的齒槽形狀取決于加工齒輪的刀具和它的加工方法，在設(shè)計(jì)時(shí)要使其位
于最小和最大的齒槽形狀之間，取兩者平均值設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)鏈輪如圖 3-4所示
圖 3-24設(shè)計(jì)鏈輪
3.1.3鏈輪的連接與裝配
鏈輪連接通過(guò)軸、滾動(dòng)軸承，聯(lián)軸器連接，其裝配如圖 3- 5所示
圖3-5主鏈輪裝配圖
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從左至右，減速鏈輪通過(guò)小軸連接，小軸上設(shè)有鍵槽，可以用沉頭螺釘固定，
軸通過(guò)軸承連接，在左右端臂板上，通過(guò)螺栓螺母把軸承座固定在臂板上，主動(dòng)鏈輪上
設(shè)有鍵槽，整體上通過(guò)聯(lián)軸器，軸承固定裝配。
3.1.4軸的校核
在做軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的條件來(lái)初步計(jì)算軸的強(qiáng)度，對(duì)與不大重
要的軸，可以作為計(jì)算結(jié)果，有計(jì)算可得鏈傳送帶的摩擦力約為 15N，鏈輪的轉(zhuǎn)速為
25r/min.傳遞功率為2.8W，則有
9550000 Pn
￡ [t r ]
t r = T
?
Wr
0.2d
3
t
r :扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa;
T :軸所受到的扭矩，N.mm;
n :軸的轉(zhuǎn)速，r/min;
P :軸傳遞的功率，kW;
d :檢算界面處軸的直徑，mm;
[tr] :許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa.
已知軸用材料為45號(hào)剛，則[tr]= 25 ~ 45M/MPa
取材料的最小許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，則可以算出最大的最小軸徑
d 3 3 9550000P = 3
9550000 P
3
0.2[t ]n
0.2[tr ]
N
r
= 3 9550000′2.8?1000
0.2′25′25
?12.88
最小軸徑為12.88，設(shè)計(jì)中選擇的軸為18~28，所以軸1的強(qiáng)度都符合要求。
由此可以算出小鏈輪連接軸的最小軸徑
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d 3 3 9550000P = 3
9550000 P
3
0.2[t ]n
0.2[tr ]
N
r
= 3 9550000′2.8?1000
0.2′25′58
?12.48
最小軸徑為12.48，設(shè)計(jì)中選擇的軸直徑為14，所以軸2的強(qiáng)度也符合要求。
3.1.5鏈輪張緊裝置的設(shè)計(jì)
張緊裝置是用于調(diào)節(jié)連傳送帶的的張力，對(duì)鏈傳動(dòng)帶起到相應(yīng)的調(diào)節(jié)與保護(hù)作
用，主要是為了避免在鏈條的松邊垂度過(guò)大時(shí)，產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動(dòng)，同時(shí)也為
了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角，從鏈輪可以左右自動(dòng)調(diào)節(jié)，可以保證主鏈輪和從鏈輪保
持在同一水平線(xiàn)上。其構(gòu)件包括，安裝架，調(diào)整桿，方形塊等，調(diào)整桿與從鏈輪的固定
軸連接，固定軸兩端銑成扁位，調(diào)整桿與軸在扁位出通過(guò)螺紋連接，則通過(guò)調(diào)整桿的調(diào)
節(jié)，即可調(diào)節(jié)鏈條的張緊，使其保證最佳工作狀態(tài)。鏈傳動(dòng)帶張緊裝置的裝配圖如圖 3-6
所示：
圖 3- 6張緊裝置裝配圖
3.1.6鏈傳送帶框架設(shè)計(jì)
（1 ）鏈傳送帶長(zhǎng)度計(jì)算：
上一小節(jié)設(shè)計(jì)定的鏈輪分度圓直徑為 97.30，08B鏈條節(jié)距 p=12.7.則兩側(cè)鏈輪與
鏈條接觸長(zhǎng)度
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π d = 97.30π = 305.52 ?12.7′24
L1 = 2′ 2
已知發(fā)動(dòng)機(jī)配件直徑定為 50，高度定為 60.因?yàn)?4倍節(jié)距
12.7′4 = 50.8
其寬度正好與發(fā)動(dòng)機(jī)配件直徑相近，所以托盤(pán)寬度設(shè)計(jì)為 52x52的正方形托盤(pán)，托
盤(pán)與托盤(pán)之間相距 10倍節(jié)距 L2，
L2 =12.7′10 =127
則一個(gè)托盤(pán)的最左端到下一個(gè)托盤(pán)的最左端的距離 L3為
L3 = 50.8+1 2 7=1 7 7.8
在傳送帶上設(shè)計(jì)有 16個(gè)托盤(pán)，則整個(gè)鏈條長(zhǎng)度
L總 =177.8′16 = 2844.8
=12.7′224
則總的鏈節(jié)數(shù)為 224.工作臺(tái)臺(tái)面長(zhǎng)度
L4 = (L總 - L1) / 2 =1270
鏈傳動(dòng)帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 3-7
圖 3-7鏈傳動(dòng)帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
3.1.7托盤(pán)設(shè)計(jì)
圖 3-8托盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖
已知發(fā)動(dòng)機(jī)配件直徑 50，高度 60.則托盤(pán)設(shè)計(jì)為 52x52板，兩側(cè)有擋板，板厚為 1.5，
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兩側(cè)擋板高度為 30，托盤(pán)底部通過(guò)沉頭螺釘與鏈條上的雙翼固定，沉頭螺釘選 M4，托
盤(pán)材料選擇不銹鋼。托盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3-8所示。
3.1.8頂梁桿設(shè)計(jì)
頂梁桿在鏈傳動(dòng)上作用是支撐固定作用，頂梁桿穿過(guò)左右臂板。頂梁桿直徑為 20，
兩端有 M15螺紋，通過(guò)螺母固定與調(diào)整。兩根頂梁桿之間相距 209，中心線(xiàn)上方固定 6
用于根，下方中心固定 4根頂梁桿。頂梁桿長(zhǎng)度為 100.在頂梁桿中間位置打 M15的螺
紋孔，固定承接鋼板，由于鏈傳動(dòng)上整體重量不大，支撐力要求不高，所以頂梁桿選用
45號(hào)剛。頂梁桿結(jié)構(gòu)如圖 3-9
圖 3-9頂梁桿結(jié)構(gòu)示意圖
3.1.9調(diào)節(jié)桿設(shè)計(jì)
在頂梁桿與支撐鋼板間設(shè)計(jì)有調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)桿可以調(diào)整支撐鋼板高度，使其在裝配
時(shí)能夠符合要求水平高度，調(diào)節(jié)桿結(jié)構(gòu)如圖 3-10所示：
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圖3-10調(diào)節(jié)桿結(jié)構(gòu)
調(diào)節(jié)桿末端上有螺紋，桿通過(guò)頂梁桿，通過(guò)兩個(gè)六角螺母固定，通過(guò)螺母調(diào)節(jié)，可
以調(diào)節(jié)其高度，在調(diào)節(jié)桿頂端的螺母與支撐鋼板通過(guò)焊接固定，起到支撐與調(diào)節(jié)作用。
3.1.10支撐鋼板設(shè)計(jì)
支撐鋼板選擇長(zhǎng)度與鏈傳動(dòng)工作臺(tái)水平長(zhǎng)度一樣，工作臺(tái)長(zhǎng)度為1270，鋼板長(zhǎng)度也
選擇1270，寬度取80，在支撐鋼板上打有 M6x6沉頭螺紋孔，兩者相距209，通過(guò)螺釘與
頂梁桿連接，使其固定與頂梁桿上，用處支撐方鋼和鏈條。
方鋼的選?。?
已知滾子鏈內(nèi)節(jié)鏈款為 7.75，則選取 8x8方鋼，通過(guò)加工使其寬度變?yōu)? 7.5，方鋼
通過(guò)螺栓與支撐鋼板固定，滾子鏈條可以再方鋼上滾動(dòng)。方鋼長(zhǎng)度與支撐鋼板長(zhǎng)度相同，
長(zhǎng)度為 1270.方鋼實(shí)物圖如圖 3-11所示：
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圖 3- 11方鋼實(shí)物圖
3.1.11臂板設(shè)計(jì)
已知鏈傳動(dòng)帶臺(tái)面長(zhǎng)為 1270，鏈輪直徑為 97.30，
則臂板的總長(zhǎng)為臺(tái)面長(zhǎng)加上鏈輪直徑長(zhǎng)為 1270+97.30=1367.3，加上預(yù)留空間總長(zhǎng)
取 1473；
臂板高度選擇 120；
臂板選取板厚為 3；
因?yàn)橛许斄簵U穿過(guò)，則在臂板上有直徑為 20的通孔，
鏈傳送帶圖如圖 3- 12所示
圖3- 12鏈傳送帶
3.2推桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算
曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，他可以實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)，曲柄滑
塊機(jī)構(gòu)在機(jī)械設(shè)備中被廣泛應(yīng)用，例如在沖壓機(jī)械、慣性篩、自動(dòng)送料系統(tǒng)、剪床和內(nèi)
燃機(jī)等機(jī)械設(shè)備中。在對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是按給定滑塊的行程速
比系數(shù)、滑塊的行程等來(lái)設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)的偏置曲柄滑塊示意圖如圖 3-13所示
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圖 3- 13偏執(zhí)曲柄滑塊示意圖
3.2.1推桿行程計(jì)算
推桿上 C點(diǎn)的向右的極限位置度量的位移 s為
s = (AB + BC) -a
2 2
- ABCOSa - BC 1- ( ABsina ± a)
2
BC
式子中，α為 AB桿與水平方向所成的角度，a為偏距。
C點(diǎn)速度可以由以下式子確定：
cosa(ABsina ± a)
vc = vB[sina +
]
BC 1- ( AB sina ± a)
2
bc
式子中vB為曲柄 AB上 B點(diǎn)的速度；α為曲柄 2的轉(zhuǎn)角；
則偏置曲柄滑塊的形成 S為：
S = (BC + AB) -a - (BC - AB) -a
2 2 2 2
根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，將發(fā)動(dòng)機(jī)配件推送至工作臺(tái)機(jī)械手上的距離為 100左右，則偏
置曲柄滑塊的行程取 100，行程微調(diào)可以通過(guò)推桿末端推板組合件調(diào)節(jié)，則課確定連桿
長(zhǎng)度：AB=45 ; BC=60;偏距 a=14;則有
S = (BC + AB)
2
-a
2
- (BC - AB) -a
2 2
-14
= (60+ 45)
= 98.68
2
-14 - (60- 45)
2
2
2
則次偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)行程為 98.68，剩余的 1.32推桿距離則通過(guò)對(duì)推桿末端的組
合件調(diào)節(jié)即可。
3.2.2曲柄連桿的設(shè)計(jì)
AB桿長(zhǎng)度為 45，連桿兩端通過(guò)螺栓連接，螺栓為 M10.一端連接于轉(zhuǎn)盤(pán)上，另一端
BC桿連接，
BC桿長(zhǎng)度為 65，連桿兩端通過(guò)螺栓連接，；螺栓為 M10，一端連接 AB桿，另一
端與推桿連接，
AB、BC桿的寬度取 20，板厚取 5.桿兩端的連接圓直徑取 27.AB BC桿結(jié)構(gòu)示意圖
圖下 3-14所示：
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圖3-14 BC桿示意圖
3.2.3墊片設(shè)計(jì)
由于 AB桿與 BC桿、BC桿和推桿之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為了減少摩擦，消除應(yīng)力，
則應(yīng)
該在它們之間加上墊片，墊片材料選擇黃銅，可以潤(rùn)滑，為了和連桿之間完美配合，
墊片規(guī)則選取直徑 27，中間有 10直徑圓孔的圓銅片，墊片厚度取其結(jié)構(gòu)如圖 3-15所
示
圖3- 15黃銅墊片
3.2.4轉(zhuǎn)盤(pán)以及固定鋼板設(shè)計(jì)
已知連桿大小以及長(zhǎng)度，則設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)盤(pán)的直徑為 100，中間打有 M10螺孔，通過(guò)螺栓
與固定鋼板連接，鋼板上四角有螺栓，可以固定置于背面的小型步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)輸
出軸通過(guò)鋼板與轉(zhuǎn)盤(pán)連接，帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤(pán)和固定鋼板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如 3-16：
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