壓力機生產(chǎn)線梁式傳送機構的設計

壓力機生產(chǎn)線梁式傳送機構的設計,壓力機,生產(chǎn)線,傳送,機構,設計 本科畢業(yè)設計(論文) 題目：壓力機生產(chǎn)線梁式傳動機構的設計   壓力機生產(chǎn)線梁式傳送機構設計 摘 要 針對目前國內舊沖壓生產(chǎn)線多為手工完成上、下料操作，介紹了一種新型的壓力機省察縣梁式傳送機構，并闡述了該機構的工作原理及結構特點。用此梁式傳送機構組成的多機連線自動搬運生產(chǎn)線，抓取和放置工件的工作節(jié)拍高達15次/min，送料精度可達±1.5mm，可實現(xiàn)大型壓力機間的上、下料自動化生產(chǎn)，為減輕工人的勞動強度，滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，提供了設備保障。 關鍵字：沖壓線；移動小車；軌道；梁式傳送機構 Design of connection beam between press lines Abstract As the loading and unloading processes in the current domestic press lines are mainly operated by manual control, a new automatic conveyer delivery mechanism with connection beam for the press machine was introduced, and its operating principle and structural features were analyzed. The automatic portage production line which comprised by this mechanism has a high-frequency in grabbing and laying which could reach 15 time per minute and a high-accuracy in feeding which could reach ±1.5mm. This mechanism can automate the loading and unloading processes in the heavy press machine. This innovation could reduce the labor intensity of workers and meet the requirement of production. Keywords: press line; shuttle car; track; conveyer delivery mechanism with connection beam 常用符號表 Km 載荷系數(shù) D 分度圓直徑 M 齒輪模數(shù) KHβbe 軸承系數(shù) 彎曲疲勞壽命系數(shù) T 轉矩 Z 齒數(shù) 目 錄 1 緒論 1 1.1概述 1 1.2沖壓成型技術的現(xiàn)狀 1 1.3國內外研究現(xiàn)狀 1 1.4本文主要研究內容 2 2 設計方案 3 2.1加工工件的各參數(shù) 3 2.2壓力機JE31-630A的各技術參數(shù) 4 2.3方案對比、并確定方案 4 2.3.1該傳送機構系統(tǒng)總體結構的設計 4 2.3.2小車設計 6 2.3.3吸附式機械手的設計 6 2.3.4工件參數(shù) 6 2.3.5氣流負壓吸盤吸附式手部 7 2.3.6機械手與小臂的連接 7 2.3.7小車機架的設計 7 3 小車旋轉部分的設計 8 3.1水平旋轉小臂的設計 8 3.1.1水平旋轉小臂結構設計 8 3.1.2水平旋轉小臂校核 8 3.1.3與旋轉吊臂連接的軸套設計 8 3.2小車旋轉部分交流伺服電機和減速機的選型 9 3.2.1小車旋轉部分交流伺服電機選型 9 3.2.2減速機選型 10 3.3 小錐齒輪的安裝 10 3.4旋轉吊臂的設計 11 3.5 軸上錐齒輪設計 11 4 小車的設計 15 4.1 小車行走部分的設計 15 4.2小車行走部分的交流伺服電機和減速機的選型 15 4.2.1小車行走部分的交流伺服電機選型 15 4.2.2小車行走部分的減速機的選型 15 4.3小車軌道的設計 16 4.4 小車轉動軸的設計 17 5 結論 19 參考文獻 20 致謝 22 畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權聲明 23 畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明 24 IV 1 緒論 1.1概述 沖壓成型作為一門古老而又年輕的制造技術，幾乎滲透到國民經(jīng)濟的每一個部門，在許多發(fā)達國家從作為支柱產(chǎn)業(yè)之一的汽車制造業(yè)到農(nóng)業(yè)機械、動力機械、建筑機械、化工機械、精密機械、儀器儀表、醫(yī)療器械、日用五金等等，知道航空航天、軍事兵器各個門類，沖壓制作都占據(jù)著相當重要的地位[1]。 1.2沖壓成型技術的現(xiàn)狀 隨著我國工業(yè)的發(fā)展，沖壓制件類型、工藝的復雜化以及人性化生產(chǎn)要求，手工送料的沖壓加工生產(chǎn)由于存在著效率、速度、精度、安全等方面的一系列問題，沖壓生產(chǎn)的手工送料已逐步由自動送料機構所取代，從而進一步滿足了沖壓生產(chǎn)自動化，大幅度提高生產(chǎn)節(jié)拍、生產(chǎn)質量等的要求。 1.3國內外研究現(xiàn)狀 目前，世界上沖壓成形的大型壓機主要向兩個方向發(fā)展：一是大型多工位壓力機，如美國、日本、德國的汽車公司多采用這類；二是側重于柔性生產(chǎn)的大型壓力機生產(chǎn)線（配以自動化上下料機械手），其關鍵沖壓設備的特點是大噸位、大行程、大臺面、高效率、高精度。由于國內自身技術不夠成熟，又無法全面進口大型多工位壓力機，同時國內的舊沖壓生產(chǎn)線又無法完全舍棄，所以多以單機連線的壓力機生產(chǎn)線為主。這種生產(chǎn)線上多以地面穿梭小車配備常規(guī)機械手或機器人作為送料裝置。這種裝置的生產(chǎn)線，上下工位壓力機的機械手取料和上料各需要一次抓取工件和釋放工件，大大降低了壓力機的生產(chǎn)節(jié)拍，最高生產(chǎn)節(jié)拍只有6~9次·分-1，而且機械手安裝在壓力機的前、后壁上，使得壓力機的裝模和換模都很麻煩。 0 1.4本文主要研究內容 針對目前國內舊沖壓生產(chǎn)線多為手工完成上、下料操作，本課題旨在研究并設計一壓力機生產(chǎn)線梁式傳送機構，以便于組成多機連線自動搬運生產(chǎn)線，抓取和放置工件，實現(xiàn)大型壓力機間的上、下料自動化生產(chǎn)，減輕工人的勞動強度，滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，提供設備保障。 0 2 設計方案 2.1加工工件的各參數(shù) 所選加工工件汽車頂蓋的主要參數(shù)，如表2.1所示： 表2.1 汽車頂蓋的主要參數(shù) 參數(shù) 值 材料 結構鋼ST16 材料厚度 0.7mm 外觀形狀 薄板梯形 化學性能 具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性以及良好的加工性能和可焊性 材料的尺寸范圍 1500mm×1200mm 最大重力 10kg 從鋼板材料到汽車頂蓋的沖壓成形工藝過程通常為：拉延，修邊沖孔，整形。如圖2.1所示。 圖2.1 汽車頂蓋沖壓工藝圖 3 2.2壓力機JE31-630A的各技術參數(shù) 濟南第二機床廠生產(chǎn)的閉式單點單動壓力機JE31-630A型機械壓力機的技術參數(shù)，如表2.2所示： 表2.2 JE31-630A壓力機的技術參數(shù) 公稱力行程 公稱力 滑塊行 程長度 滑塊行 程次數(shù) 最大裝 模高度 導軌間距離（左右） 13mm 6300kN 400mm 15次·min-1 700mm 1500mm 滑塊形式 打料桿行程 滑塊底面尺寸(前后×左右)mm 壓力機地面以上高度 壓力機外形尺寸(前后×左右)mm 壓力機整機重量 剛性 90mm 1400×1680 7480mm 3930×3015 96700kg 汽車頂蓋沖壓成形自動上下料系統(tǒng)的基本要求,概括來講就是要以一定的節(jié)拍將原料準確輸送到模具沖壓拉伸工位,沖壓拉伸成形完成后快速將制成品輸送到下一個機床加工工位,具體要求包括如下幾個方面: (1) 要能夠準確無誤實現(xiàn)對汽車頂蓋沖壓成形的自動上下料； (2) 該上下料系統(tǒng)要實現(xiàn)節(jié)拍為15次/分鐘； (3) 各運動部件應傳動平穩(wěn),無沖擊,無噪音,傳動可靠性好,各部分結構要合理； (4) 根據(jù)具體情況,盡量在不改變工廠原來機床以及輸送設備擺放的情況下,能夠順利安裝該自動上下料,降低成本； (5) 為保證生產(chǎn)效率,該上下料系統(tǒng)中的機械手吸起工件的時間T不高于1s； (6) 控制時,應設有自動和手動兩種工作方式,在自動方式下還應盡量設置有點動,手動方式下各個部件要能夠單獨運行,便于提高效率和故障的排除與修理； (7) 各部件工作時應該設置指示燈,便于監(jiān)視各部件的運動狀態(tài)； (8) 在滿足以上條件的情況下，應該盡量使操作簡單、外型美觀以及成本安全、環(huán)保等眾多方面的考慮。 2.3方案對比、并確定方案 2.3.1該傳送機構系統(tǒng)總體結構的設計 為了便于實現(xiàn)上下料系統(tǒng)的自動化,該機構系統(tǒng)能夠配合壓力機的工作節(jié)拍，將工件逐片準確地放入和取出沖壓模具的中心。根據(jù)工業(yè)機器人的設計方法，汽車頂蓋沖壓成形自動上下料系統(tǒng)的整體結構由機身，臂部，腕部，手部組成。各組成部分都安裝在由方管焊接而成的連接梁軌道架上[2]。該機構采用圓柱坐標型機器人，其擁有兩個自由度。如圖2.2所示。 (a) 小車在上工位壓力機上抓取工件 (b) 小車向下工位壓力機放置工件 圖2.2 壓力機間上、下料裝置的方案圖 各部分結構和任務簡述如下: (1) 機身作為行走機構，完成在上料架連接軌道上的X方向移動。為實現(xiàn)在導軌上的移動，可以直接采用齒輪齒條傳動或鏈條傳動。考慮控制方便，可采用在上料架上安裝導軌，采用小車來實現(xiàn)，其驅動方式選用電機，經(jīng)過減速機構來實現(xiàn)。這種裝置不但能精確的完成送料任務，速度可調，通用性高。 (2) 臂部采用回轉運動機構，完成繞Z方向的轉動。采用“L”型結構，來滿足尺寸結構上的需要，而且應具有足夠的承載能力和剛度，以及良好的導向性。其驅動方式選用電機驅動[3]。設計中的伺服電機控制系統(tǒng)采用接近開關和編碼器來實現(xiàn)移動。 (3) 腕部由于要始終保持X方向上的水平，所以腕部和臂部結合為一體。 (4) 根據(jù)與物件接觸的形式不同，手部可分為機械鉗爪式手部結構和吸附式手部結構?？紤]到工件為沖壓鋼板，體積大不易抓取，所以采取吸附式中的真空式吸手部，即吸盤式。吸盤式上下板料機械手是一個簡單的封閉式結構, 共由兩個自由度組成, 通過機械手的上下運動和旋轉運動實現(xiàn)上下料過程, 具有結構簡單、體積較小、性能可靠和價格低廉等特點[4]。真空吸盤是機械手的一個重要部件,其總體布局直接影響著被吸工件的穩(wěn)定性和操作過程中的安全性。吸盤內腔負壓產(chǎn)生的方法有三種:擠壓排氣式, 真空泵排氣式和氣流負壓式。 本設計中機械手的手部結構采用真空吸盤組來實現(xiàn),靠真空發(fā)生器形成真空,設計時需考慮工件的體積與重量,應該避免真空量不足,避免效果不佳而產(chǎn)生危險,雖然工件較輕,但也應該制定防止脫落的措施,及安全管理工作。 2.3.2小車設計 壓力機生產(chǎn)線梁式傳送機構的總體方案已經(jīng)確定，針對之前方案選擇中存在的問題進行了優(yōu)化。其中包括，傳送機構機器人行走的方式，即小車在架空軌道上的運動方式，考慮到運動的可靠性、可控制性，最終小車的行走部分動力由電機提供，依次經(jīng)過減速機、主動前輪軸最后傳到小車主動輪。小車旋轉臂部分旋轉動力也由電機提供，依次經(jīng)過減速機、錐齒輪、旋轉吊臂最后傳到水平旋轉小臂上，小車的傳動方案如圖2.3所示。 1.車輪 2.帶減速機的電機 3.錐齒輪 4.電機 5.雙軸輸出減速機 6.驅動輪軸 7.從動輪軸 圖2.3 小車傳動方案 2.3.3吸附式機械手的設計 根據(jù)查閱相關資料，首先根據(jù)所夾持的工件參數(shù)，確定所要達到的夾緊力，為滿足其要求，確定了吸附式機械的類型以及各個參數(shù)，選取第一汽車制造廠車身分廠的氣流負壓吸盤吸附式機械手，而且其一個完全能夠到達所要求的夾緊力。由此開始具體確定了機械手各零件尺寸，以及它與水平旋轉小臂的連接方式。 2.3.4工件參數(shù) 汽車頂蓋的主要參數(shù)：材料厚度，0.7mm；外觀形狀，薄板梯形；材料的尺寸范圍，1500mm×1200mm；最大重力，10kg。 針對所加工的零件類型屬于輕小片狀零件、光滑薄板材料，所以采用負壓吸盤吸材。 2.3.5氣流負壓吸盤吸附式手部 設計制造及使用單位：第一汽車制造廠車身分廠。其基本參數(shù)為：吸力，30公斤力。 2.3.6機械手與小臂的連接 采用氣流負壓吸盤吸附式機械手與工字鋼末端的連接方式選擇，依據(jù)生產(chǎn)需要，滿足不同工件的生產(chǎn)最終選擇，選取螺母組連接方式，以達到機械手位置可調節(jié)。 2.3.7小車機架的設計 小車車架采用8號槽鋼和鋼板焊接，選用型材焊接車架比鑄造等其它方法制造車架的優(yōu)點有以下3個方面[5]： (1) 強度高、重量輕。型材比鑄造車體的強度要高出很多倍，當承受的載荷和條件相同時，用鋼型材支撐的機構自重較輕，所需截面較小，運輸和架設比較方便。 (2) 鋼型材具有良好的塑性。在一般情況下，不會因偶然超載或局部超載，造成突然斷裂破壞，而是事先出現(xiàn)較大的變形預兆，以利人們采取補救措施。鋼型材還具有良好的韌性，使得結構對經(jīng)常作用在機械上的動載荷的適應性強，為金屬結構的安全使用提供了可靠保證。 (3) 制造方便。小車架采用型材焊接，可以將型材運至現(xiàn)場拼接，故制造簡便，施工周期短，效率高。 3 小車旋轉部分的設計 3.1水平旋轉小臂的設計 接下來根據(jù)壓力機上下模的大小和車間壓力機生產(chǎn)線中各壓力機之間的間距尺寸（如圖3.1所示），確定水平旋轉小臂的整體尺寸，根據(jù)所受彎矩選擇其結構形式為工字鋼。在水平旋轉小臂與旋轉吊臂連接方式中，選擇螺母固定。 圖3.1 壓力機生產(chǎn)線的現(xiàn)場布置 3.1.1水平旋轉小臂結構設計 由于機械手完成水平工作，所以采?、虻臋C械手與手臂連接方式?？紤]到壓力機外形尺寸為3930mm×3015mm，及加工工件外形1500mm×1200mm。選取小臂的長度為1000mm。根據(jù)加工工件的最大重力10kg，選取工字梁的規(guī)格為25mm×25mm×5mm。 3.1.2水平旋轉小臂校核 旋轉吊臂的結構形式為軸，根據(jù)軸的基本結構的設計計算，最終完成了，軸上各軸肩、軸徑，以及上面軸承、錐齒的設計計算。根據(jù)所要的功率和轉速，查取相關手冊，得到了驅動電機的型號及它的安裝方式。 3.1.3與旋轉吊臂連接的軸套設計 由于旋轉吊臂的結構形式為軸結構，而且傳功由旋轉吊臂直接傳給水平旋轉小臂，所以之間直接采用軸套連接，由鍵進行之間的周向約束。根據(jù)工字梁的結構和其所受載荷的情況，取軸套厚度為15mm，長為85mm。 8 3.2小車旋轉部分交流伺服電機和減速機的選型 3.2.1小車旋轉部分交流伺服電機選型 在各電機的選型時，要考慮所要達到的功率和轉速，必須選取合適的電機。并且針對各個傳動方式的不同，及電機到輸出軸的轉速比，選取相應的減速機，選取過程要考慮到傳動鏈和傳動的效率以及輸出輸入的方式等各因素[6]。 由于小車旋轉部分連著機械手要求能夠精確定位，速度可調，所以小車旋轉部分電機選取杭州德伺麥斯科技有限公司所生產(chǎn)的130系列交流伺服電機，如圖3.2所示。通過計算小車旋轉所需功率和旋轉臂旋轉所需功率，選取旋轉部分電機型號為130L0.6M6N，其結構尺寸如圖3.3所示。130L0.6M6N交流伺服電機的各參數(shù)如下：電機功率 1000W；額定轉速 2000r/min；額定力矩 6N?m。 圖3.2 130系列交流伺服電機的外形結構 圖3.3 130系列交流伺服電機的結構尺寸 3.2.2減速機選型 為了縮短傳動鏈，提高傳動效率，小車旋轉部分的減速機選用選取上海璽創(chuàng)精密機械有限公司所生產(chǎn)的TF系列伺服減速機，減速機型號為TF-90-20-P2-K1，如圖3.4所示[7]。TF-90-20-P2-K1圓柱齒輪行星減速機的各參數(shù)為：減速比 20；背隙P2為標準背隙；輸出軸形式K1為光孔；額定輸入轉速3500r/min。 圖3.4 TF-90-20-P2-K1圓柱齒輪行星減速機 3.3 小錐齒輪的安裝 根據(jù)減速機的輸出軸徑，由相關普通平鍵的型式和尺寸表14-26查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。 根據(jù)減速機的輸出軸徑，參考文獻機械設計[8]小錐齒輪在軸向的固定選取軸端擋圈，其螺釘緊固軸端擋圈為B28。并且上面的螺釘選取M5×12（GB/T 819.1-2000）。 3.4旋轉吊臂的設計 旋轉吊臂主要完成回轉運動，通過電機帶動，經(jīng)過錐齒輪傳動來實現(xiàn)[9]。 3.5 軸上錐齒輪設計 由于該旋轉吊臂的運動方式是繞著豎直方向的轉動，故采用標準直齒錐齒輪， 已知130L0.6M6N交流伺服電機的各參數(shù)如下：電機功率1000W；額定轉速2000r/min；額定力矩6N?m。TF-90-20-P2-K1圓柱齒輪行星減速機的各參數(shù)為：減速比20；額定輸入轉速3500r/min。則小齒輪的轉速200r/min，齒數(shù)比u=3.1，工作壽命15年（設每年工作300天），兩班制。記小齒輪為齒輪1,大齒輪為齒輪2。 以下根據(jù)參考文獻機械設計進行齒輪設計： (1) 選定齒輪類型、精度等級材料及齒數(shù) 1) 根據(jù)旋轉吊臂要實現(xiàn)的移動，選用直齒圓錐齒輪傳動。 2) 該機構為一般工作機器，故選取7級精度。 3) 材料選擇。查表得選擇小齒輪的材料為40Cr（調質），硬度為280HBS，大齒輪的材料均為45鋼（調質），硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS。 4) 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取。 (2) 按齒面接觸強度設計 由設計計算公式進行試算[10]，即 (3.1) 1） 確定公式內的各計算數(shù)值 a) 試選載荷系數(shù) 。 b) 計算小齒輪傳遞的轉矩，由式(3.2)得 N?mm (3.2) c) 選取錐齒輪傳動的齒寬系數(shù)。 d) 由表查得材料的彈性影響系數(shù)為MPa。 e) 由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。 f) 計算應力循環(huán)次數(shù)，由式(3.3)及式(3.4)得 (3.3) (3.4) g) 由圖取接觸疲勞壽命系數(shù)，。 h) 計算接觸疲勞許用應力。 取失效概率1%，安全系數(shù)S=1，由式(3.5)得 (3.5) 2） 計算 a) 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值，由式(3.1)得 b) 計算圓周速度v，由式(3.6)得 (3.6) c) 計算錐距R和齒寬B，由式(3.7)及式(3.8)得 (3.7) (3.8) d) 由式(3.9)計算模數(shù)m和由式(3.10)齒寬與齒高之比。 (3.9) (3.10) e) 計算載荷系數(shù)K。 根據(jù)，7級精度，由圖查的動載系數(shù)；直齒圓錐齒輪，；由表查得使用系數(shù)KA=1;由表用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時[11]，。由，，查圖得。 故由式(3.11)得載荷系數(shù) 。 (3.11) f) 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑。由式(3.12)得 。 (3.12) g) 計算模數(shù)m，由式(3.13)得 (3.13) (3) 按齒根彎曲強度設計。 (3.14) 1) 確定計算參數(shù) a) 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞極限；大齒輪的彎曲疲勞極限； b) 由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)，; c) 計算彎曲疲勞許用應力[12]。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式(3.15)得 (3.15) d) 查表得軸承系數(shù)KHβbe=1.25， 則;。 計算載荷系數(shù)，由式(3.16)得 (3.16) e) 查取齒形系數(shù)。由表查得；。 f) 查取應力矯正系數(shù)。由表查得；。 g) 計算大、小齒輪的并加以比較，由式(3.17)得 (3.17) 比較得，大齒輪的數(shù)值較大。 2) 設計計算，由式(3.14)得 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)小于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關[13]，可取彎曲強度算得的模數(shù)3.87并就近圓整為標準值m=4.0mm,按接觸強度算得的分度圓直徑d1=51.565mm。算出小齒輪的齒數(shù)： 則取，則大齒輪齒數(shù),取。 這樣設計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結構緊湊，避免浪費。 (4) 幾何尺寸計算 圖3.5 軸的結構與裝配 6 4 小車的設計 4.1 小車行走部分的設計 移動小車的各部件的選型及結構設計。小車驅動輪的輪軸根據(jù)所選減速機為孔輸出，為了安裝方便將其設計成兩個半軸，為了簡化結構，小車被動輪的輪軸設計成一根通軸[14]。小車驅動輪和被動輪根據(jù)架空軌道的結構形式，踏面設計成V型。為了防止機械臂旋轉時所產(chǎn)生的力將小車傾覆，小車與軌道間必須設有約束裝置，約束裝置主要由約束輪軸承和帶有法蘭盤的約束輪軸等組成；為了減輕重 量，節(jié)省材料，小車旋轉機械臂設計成變截面工字梁[15]，工字梁的小端焊接一塊開有若干個孔和槽的氣缸布置板，這些孔和槽可根據(jù)生產(chǎn)需要來調節(jié)氣缸位置，以滿足不同工件的生產(chǎn)；氣缸活塞桿的端部裝有吸盤，當要吸取工件時，帶吸盤的氣缸伸出，吸盤便可接觸到工件，將工件吸起；小車旋轉部分的小錐齒輪直接安裝在減速機輸出軸上，這樣不但結構簡單，而且還使得小車的結構尺寸減小。小車車架采用槽鋼和鋼板焊接。 4.2小車行走部分的交流伺服電機和減速機的選型 4.2.1小車行走部分的交流伺服電機選型 同小車旋轉部分的旋轉吊臂驅動處的電機選型一樣，由于移動小車要求能夠精確定位，速度可調，所以小車行走部分的電機也選取杭州德伺麥斯科技有限公司所生產(chǎn)的130系列交流伺服電機[16]。 通過計算小車行走所需功率，選取行走部分電機型號為130L1M9.6N。130L1M9.6N交流伺服電機的各參數(shù)如下：電機功率 1000W；額定轉速 2000r/min；額定力矩 9.6N?m。 4.2.2小車行走部分的減速機的選型 為了縮短傳動鏈，提高傳動效率，小車行走部分減速機選擇河北喬鑫減速機廠生產(chǎn)的MNRV系列同軸式蝸輪蝸桿減速機，該減速機為軸輸入和孔輸出,減速機型號為MNRV075，其結構形式如圖4.1所示。MNRV075同軸式蝸輪蝸桿減速機的各參數(shù)為：輸入轉速 1400r/min；輸出轉速范圍 70r/min；額定功率 1KW；減速比 20。其與130系列交流伺服電機的連接方式如圖4.2所示。 0 圖4.1 MNRV075同軸式蝸輪蝸桿減速機 圖4.2 MNRV075減速機與交流伺服電機的連接方式 4.3小車軌道的設計 架空軌道不但要能承受移動小車和工件的重量，還要能夠使小車在兩臺壓力機之間直線行走，所以架空軌道采用矩形鋼管和等邊角鋼焊接。這種采用型材焊接的軌道，不僅結構簡單、承載能力強，而且經(jīng)濟實用。為了很好的利用廠房空間，軌道的側壁焊有吊耳，并借助吊桿固定在廠房的頂梁上[17]。根據(jù)小車的自重300kg和吊重400kg，選取矩形鋼管的規(guī)格為110mm×110mm×9mm，等邊角鋼的規(guī)格為36mm×36mm×5mm。架空軌道的結構形式，如圖4.3所示。 1.吊桿 2.吊耳 3.螺母 4.矩形鋼管 5.等邊角鋼 圖4.3 架空軌道的形式 4.4 小車轉動軸的設計 (1) 求軸上的功率PI、轉速nI和轉矩TI 若取每級齒輪傳動的效率η=0.97，則 依據(jù)減速機的額定輸出轉速范圍7015r/min，以及壓力機工作節(jié)拍為15r/min，則小車行走部分的轉動軸的轉速， 則計算轉矩，由式(4.1)得 (4.1) (2) 初步確定軸的最小直徑 先按軸的扭轉強度條件設計軸的最小直徑[18]。選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據(jù)表得，，于是得：。 軸的最小直徑是連接MNRV075同軸式蝸輪蝸桿減速機輸出孔處軸的直徑。所以同時可確定MNRV075同軸式蝸輪蝸桿減速機輸出孔的直徑值。 (3) 軸的結構設計 1) 擬定軸上零件的裝配方案 裝配方案如圖4.4所示。 圖4.4 軸的結構與裝配 1. 架空軌道梁 2.止推環(huán) 3.軸套 4.軸承蓋 5.軸端擋圈 6.軸承 7.小車約束輪 8.小車約束輪軸 9.小車機架 圖4.5 約束裝置的結構 2 5 結論 本課題所設計壓力機間連接梁傳輸裝置，行走和旋轉部分動力都由伺服電機提供，很容易運用電子技術來實現(xiàn)速度可調，定位（啟動和停止）準確。在結構上軌道和車架采用鋼型材焊接，質量輕，承載能力強，制造簡單方便，并且抓取工件的機械臂布置在小車上，使得沖壓線上的壓力機裝模和換模方便、簡單。 0 參考文獻 [1] 南雷英，戚春曉，孫友松．沖壓生產(chǎn)自動送料技術的現(xiàn)狀與發(fā)展概況［J］．鍛壓裝備與制造技術，2006，41（2）：18-21. 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