毕业设计论文六工位间歇转台结构设计.docx

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1、摘要多工位转位台是一种典型的间歇式工作系统，广泛应用于自动化和半自动化工业加工和生产领域，对其机械结构进行设计具有广泛应用价值。生产实际中，存在大量的六工位生产加工需求，因此本课题具有工程实践意义。传统的槽轮机构在曲柄上的圆销进入或脱离槽轮啮合瞬间，槽轮机构的速度为零，但角加速度不为零，产生冲击。为使槽轮机构传动平稳，减少冲击现象，本设计采用一种修正槽轮机构，它是利用圆销偏心的行星运动和槽轮啮合来实现，通过改变柱销进入或退出啮合时的撞击现象，使其进入或退出啮合时瞬时角加速度等于零，而使槽轮机构转动平稳、能传递一定的动力，扩大其使用范围。槽轮间歇转台具有简单的结构，旋转角度准确，运行安全可靠程度

2、较高，制作效率高等优点。当槽轮被均速转动的圆滚驱动时.，它常常有很高的加速和减速特性。在这里的改进中，当被槽凸轮转动驱动时，包括驱动滚在内的输出杆可以沿径向移动。于是，当驱动滚与槽轮啮合时，连杆将沿径向向内移动。关键词：多工位转台；槽轮机构；设计ABSTRACTmu1ti-stationturntab1eisatypica1intermittentworkingsystem,whichiswide1yusedinautomaticandsemi-automaticindustria1processingandproductionfie1ds.Inproductionpractice,there

3、isa1argenumberofsix-stationproductionandprocessingneeds,sothisprojecthaspractica1significance.Theve1ocityofthetraditiona1Genevamechanismiszero,buttheangu1aracce1erationisnotzerowhentheroundpinonthecrankentersordisengagesfromtheGenevawhee1.InordertomaketheGenevamechanismdrivesmooth1yandreducetheimpac

4、tphenomenon,thisdesignadoptsakindofmodifiedGenevamechanism,whichisrea1izedbyusingtheeccentricp1anetarymotionoftheroundpinandthemeshingoftheGenevawhee1,bychangingtheimpactphenomenonwhenthepinentersorexitsthemeshing,theinstantaneousangu1aracce1erationisequa1tozerowhenitentersorexitsthemeshing,whichmak

5、estheGenevamechanismrotatesmooth1yandcantransfercertainpower,andexpandsitsusescope.Thes1ottedwhee1intermittentturntab1ehastheadvantagesofsimp1estructure,accuraterotationang1e,highsafetyandre1iabi1ity,highproductionefficiencyandsoon.WhentheSHEAVEisdrivenbyacircu1arro11errotatingatauniformspeed,itofte

6、nhasveryhighacce1erationanddece1erationcharacteristics.Inthisimprovement,whendrivenbyas1ottedcamrotation,theoutputRod,inc1udingthedrivero11er,canmoveintheradia1direction.Thus,whenthedrivero11erisengagedwiththegroovedwhee1,theconnectingrodmovesradia11yinwards.KeyWords:mu1ti-stationturntab1e;GenevaMec

7、hanism;design目录-1匕11. 1研究背景和研究意义11.2 自动化设备的发展11.3 槽轮的介绍2第二章六工位间歇转台设计方案的确定42. 1间歇转台典型的结构方案42. 2间歇转台方案的确定6第三章传动系统的设计73. 1传动系统的布局83. 2电动机的选择93. 3传动装置的动力参数计算103. 4I113.4.1I轴的设计113.4.2II轴的设计14第四章六工位间歇转台槽轮机构的设计184. 1角速度和角加速度分析184 .2槽轮的设计195 .3固定轴的设计204. 4槽轮轴的设计214. 5转动架的设计224. 6各零部件装配关系22第五章零件的强度校核235. 1槽

8、轮轴的强度校核236. 2255.2.1t1s265.2.2初步计算当量动载荷P265.2.3验算轴承寿命265.3键的选择及校核计算27总结28参考文献29致谢31第一章绪论1.1 研究背景和研究意义多工位转位台是一种典型的间歇式工作系统，广泛应用于自动化和半自动化工业加工和生产领域，对其机械结构进行设计具有广泛应用价值。生产实际中，存在大量的六工位生产加工需求，因此本课题具有工程实践意义。我国自动化行业的发展可谓日新月异、发展非常迅速，尤其是珠三角、长三角等电子行业密集城市对自动化的要求也越高。多数自动化设备需要根据生产的产品量身定做，所以通常我们对这个行业也称之为非标自动化，相对于标准的

9、车床、铳床、钻床等这些通用设备都会有相对应的国家标准，而非标自动化设备只有采用的标准件拥有国家标准，其整个设备是没有对应的国家标准的。质量，成本和生产效率是一个企业的竞争力，是企业生存和发展的基础。人工的成本在产品成本当中也是一项较大的成本。而且人工操作的质量是有差异的，会产生一定的废品。企业如果想要提高自己的竞争力，需要在产品的质量，产品的成本投入以及提高产品的生产效率上面寻求突破。在人工的操作的时候，其操作的手法和熟练程度，是影响产品质量的主要因素。人工操作很难使产品达到统一的质量。同时为了提高产品的生产效率，是在同样的时间内可以加工出更多的产品，需要引进更先进的机械设备，代替手工进行加工

10、的方式。自动化加工设备的优势，在加工企业当中被越来越多的关注，自动化加工设备的普及率也在逐年的提升。自动化设备与人工相比，需要有一个短期的成本投入。但是从长期来看，自动化成本一方面可以减少企业在人工方面的成本投入，同时在产品质量方面有更多的优势，可以使加工出的产品具有同样的质量。目前计算机、机械、电子等相关学科技术的不断发展，使得自动化加工设备的设计更加智能化，更便于操作。在生产企业中引进自动化加工设备，是企业寻求长期发展的一个重要的方向。1.2 自动化设备的发展当前纵观整个国际社会，自动化程度比较高的是德国和日本，这两个国家的自动化设备起步时间比较早，发展的速度也是很快的，尤其是德国对设备的

11、精益求精的制造精神，是值得世界各国学习的。日本的制造技术非常发达，日本人对设计、生产、组装每个环节都非常认真，一丝不苟的工作精神是值得我们学习的。我国的自动化设备发展相对发展国家比较晚，但是发展速度的是非常迅速的。国内非标自动化的小型企业较多，设备的质量相对不是太高，但是国内关于非标自动化的大型企业也是有很多的，比如新松机械手、大疆无人机等诸多私营企业，都是我们学习的榜样，他们的发展在整个国际上都是比较知名的。小型企业应该不断整合资源，在技术上要精益求精、不断像国内前列企业看齐，只有这样我们才能整体发展，不断进步、并超过德国日本这样的高度自动化的国家。我国自动化行业的发展可谓日新月异、发展非常

12、迅速，尤其是珠三角、长三角等电子行业密集城市对自动化的要求也越高。多数自动化设备需要根据生产的产品量身定做，所以通常我们对这个行业也称之为非标自动化，相对于标准的车床、铳床、钻床等这些通用设备都会有相对应的国家标准，而非标自动化设备只有采用的标准件拥有国家标准，其整个设备是没有对应的国家标准的。当前纵观整个国际社会，自动化程度比较高的是德国和日本，这两个国家的自动化设备起步时间比较早，发展的速度也是很快的，尤其是德国对设备的精益求精的制造精神，是值得世界各国学习的。日本的制造技术非常发达，日本人对设计、生产、组装每个环节都非常认真，一丝不苟的工作精神是值得我们学习的。我国的自动化设备发展相对发

13、展国家比较晚，但是发展速度的是非常迅速的。国内非标自动化的小型企业较多，设备的质量相对不是太高，但是国内关于非标自动化的大型企业也是有很多的，比如新松机械手、大疆无人机等诸多私营企业，都是我们学习的榜样，他们的发展在整个国际上都是比较知名的。小型企业应该不断整合资源，在技术上要精益求精、不断像国内前列企业看齐，只有这样我们才能整体发展，不断进步、并超过德国日本这样的高度自动化的国家。1.3 槽轮的介绍槽轮机构是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转

14、臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。槽轮机构是一种步进间歇运动机构，由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角,机械效率高,所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动。槽轮机构以结构简单、工作较为可靠等特点，在自动机械中被广泛采用。但随着现代机械运转速度和定位精度要求的不断提高，传统形式的直线槽轮机构的固有缺陷日益明显。因此，对直线槽轮机构的改进设计，引起了设计人员的关注和重视，出现了多种改进形

15、式。国内外很多研究人员对槽轮机构结构分析和改进设计，并对改进后的机构进行了相关工作性能分析与研究，为设计制造高速高精度间歇机构提供了理论依据。传统的槽轮机构存在有以下两个缺点：（1）动力特性差。槽轮在进入啮合和退出啮合瞬间，拨销的向心加速度使槽轮角加速度发生突变，从而出现柔性冲击;在槽轮转动过程中加速度变化的瞬间，由于间隙的存在，出现横越间隙的冲击;转动过程中最大角加速度也较大。（2）分度数与动停比有确定的关系，动停比无选择余地。由于槽轮机构的角速度曲线连续，因此，只要制造和装配精度能够保证，一般来说，基本不存在刚性冲击。对槽轮机构的研究主要集中在机构的改进方面，以槽轮机构为基本机构（除机架和原动件外还具有零个或一个杆组的机构称为基本机构），在此基础上串联槽轮机构或其它基本机构以得到连续的角加速度曲线，从而避免柔性冲击，改善机构的动力性能。多年来，提出了一些槽轮机构的改进方案，如两级串联式槽轮机构、行星轮驱动的槽轮机构、完整齿轮和非完整齿轮驱动的槽轮机构、椭圆齿轮驱动的槽轮机构、连杆机构驱动的槽轮机构等组合式槽轮机构。其中行星轮驱动的槽轮机构结构简单，对动力特性有相当的改进效果，也扩大了动停比的选择