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1、无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 多工位自动夹紧装置的设计 工学院 机械工程及自动化 专业学 号： 1223120学生姓名： 费佳伟 指导教师： XXX （职称：XXX ）2016年5月25日44摘 要在对多工位自动夹紧装置系统结构的设计工作，可以分为计划方案的定制、传动设备、夹紧构造的设计包括基本部件的设计，最后针对部分设计的效果进行检验。在对多功能自动夹紧装置的设计中设有两个夹具杆，节省了零件下料到夹紧以及放松的时间，减轻人工的负担，更加智能化、人性化，机体结构简单，可适应加工零件的不同厚度。拆卸和装配简单，节省资源。整体机构采用立式布置，结构紧凑，并使用电机作为动力来源，省时省力。在对
2、能源设计方面，重新选择动力来源，改进切削方法，不仅增强了家用切片切丝机的加工能力，还提高了使用的安全性。关键词：多工位；自动；PLCABSTRACTIn the overall structure of the multi station automatic clamping device design process, including the principle of design, transmission mechanism, a clamping mechanism design of the main components and the structure design and
3、 on the part of the design results are checked. In the design of multi function automatic clamping device is provided with two jig rod, saving parts under the expected clamping and relax time, lighten the burden of artificial, more intelligent, humane and body structure simple, adapt to the differen
4、t thickness of the parts processing. Disassembly and assembly is simple, save resources. The overall mechanism adopts the vertical layout, compact structure, and use the motor as a power source, saving time and effort. In design of energy, re select the source of power, to improve the cutting method
5、, not only to enhance the household slicing and shredding machine processing capacity, but also improve the safety of use.Keywords: automatic cutting machine; PLC;目录摘 要2ABSTRACT错误！未定义书签。第1章 绪论51.1本课题的研究内容和意义51.2 国内外的发展概况51.3 本课题应达到的要求6第2章 夹紧装置结构设计62.1.产品介绍62.2多工位自动夹紧装置的工作原理72.3 结构方案的选择82.3.1驱动装置82.3
6、.2传动装置8第3章 主要结构的设计11第4章 主要结构的设计153.3 主轴部件的设计263.3.1轴的材料选取和结构图263.3.2计算主轴上的功率、转速、转距263.3.3初定轴的最小直径273.3.4轴的结构尺寸确定283.3.5轴承的设计283.3.6轴的校核293.6.1 PLC简介373.6.2光电传感器与PLC错误！未定义书签。3.6.3 PLC控制三相异步电动机正反转38第1章 绪论1.1 本课题的研究内容和意义在自动压力机的自动送料辅助设备中需要一种多工位自动夹紧装置，用于连续自动压力机的工件送进部分，该辅助设备对生产率的提高、保证产品质量有着重要的作用。自动化生产谁被成为
7、我们生产中非常重要的趋势，自动化在机械工厂的应用中，不仅提高了机械的速度从另一方面也是加快了工厂的运作效率。机械自动化的发展很不平衡，还比较落后，能独立开发现代机械自动化的企业不多。与国外相比不仅在机械自动化装备上相差甚远，而且在设备的种类、质量、使用也存在着差距。随着机械技术的发展和实际工程的应用，生产厂家大量地使用机加工的辅助设备替代人类工作的劳动已成为一个发展方向。学生通过该装置的设计，可提高产品设计的能力，掌握理论用于实践的方法和过程有着重要的作用。同时根据该设计的工程要求，我们需要达到以下几点：1、三个夹紧工位 2、夹紧行程10-100mm 3、夹紧力8000N 4、夹紧速度0.2m
8、/s 5、生产率90件/min1.2 国内外的发展概况自动化生产设备已经成为我们生产中非常重要的趋势，自动化在机械工厂的应用中，不仅提高了机械的速度从另一方面也是加快了工厂的运作速率。相较于国外的机械自动化装备的水平来说，我国在机械自动化的发展上还是比较落后的，能独立开发现代机械自动化的企业不多。同时我们还在设备的种类、质量、使用也存在着差距。国外在自动装配装置上的主要特点是部件通用化、商品化和设备的柔性化,在配置形式和输送机构上,趋向于型式统一、机构典型,工业机器 人也越来越多的参与到自动装配工作中。进一步扩大自动装配的工艺范围、加强对自动装配基础理论的研究、对自动装配经济效果进行经济分析,
9、控制装置的计算机 化以及发展适应多品种的柔性装配机(线)是国外目前的主要趋势。1.3 本课题应达到的要求该课题是根据需要，在自动压力机的自动送料辅助设备中需要一种多工位自动夹紧装置，用于连续自动压力机的工件送进部分，该辅助设备对生产率的提高、保证产品质量有着重要的作用。根据工程要求（三个夹紧工位、夹紧行程10-100mm、夹紧力8000N、夹紧速度0.2m/s、生产率90件/min）提出实施运动方案（a;以机构运动简图拟定三个方案，b；综述个方案的可行性，c；评价个方案的特点与创新点选择实施方案）根据设计需要我们需要先拟定运动方式，传动部分以及选择主要的动力源装置。第2章 夹紧装置结构设计2.
10、1 产品介绍随着飞速发展的经济水平和科学技术，人们的生活水平也飞速提高，人们对方便快捷的日常生活的要求也越来越高。因此，为了应对生产加工中的各种困扰，给人们的生活提供便利，提高效率，节省人力时间，使用自动化机械产品已然成为生产加工中的一种趋势。但是，机械自动化的发展很不平衡，还比较落后，能独立开发现代机械自动化的企业不多。与国外相比不仅在机械自动化装备上相差甚远，而且在设备的种类、质量、使用也存在着差距。因此，该多工位自动夹紧装置应满足以下要求：要保证切实可行性，要和生产加工相贴近，做到在生产中有必要用，并且切切实实用得到；要和时代主题相适应，尽量做到绿色环保，能耗少；要有一定的工作效率；要确
11、保机械有高的安全性、不发生脱落物料的状况；要能调节所夹紧零件的厚度，确保一定条件下可以使物料充分夹紧。 除此之外，还要有经济性要求 机器的一个综合指标就是经济性，在多工位自动夹紧装置的设计、制造、使用、维修等各个环节均有所体现。总之，经济性就是要求在满足功能要求的前提下，将机器的制造成本降到最低。安全性要求 在切菜机的设计阶段就必须对机器的使用安全给予足够的重视，因此要在设计过程中特别注意使用者的安全，特别是使用者手的安全。要采用各种防护措施，使运行中的夹具不会与人体直接接触。可靠性要求 简单的说，可靠性就是多工位自动夹紧装置在使用性能中的稳定性，它是该夹紧装置的一个重要质量指标。可靠性水平越
12、高，说明机器在使用过程发生故障的概率越小，能正常工作的时间就越长。操作方便要求 夹紧装置是一种给生活带来方便的机械产品。在设计中必须注意操作时要轻便省力；操作机构要适应连续自动压力机的工作条件；夹紧装置的使用噪声要小；防止污染等。此外，还要方便搬运与拆卸维修。设计多工位自动夹紧装置时，在满足基本要求的前提下满足这些特殊要求，以提高机器的使用性能和保证机器的工作质量。2.2 多工位自动夹紧装置的工作原理本机用两个夹紧进行夹紧，零件由送进装置送进，送入至装置夹具出，由该装置自动夹紧，配合连续自动压力机进行加工。将夹具与夹具杆位置固定，调整轮盘在导轨上的位置来实现应对不同厚度零件的夹紧加工。主轴即夹
13、具杆为横向，动力由电动机经齿轮传动，通过电动机功率和转速的选择使获得一定的转矩和转速，夹具由主轴带动进行夹紧。该装置运转时，零件由自动压力机的自动送料设备送入。设备启动后，由发动机经由圆柱直齿轮传动，通过电动机功率和转速提供相应的转矩和转速，带动轮盘，再由轮盘以曲柄滑块机构的原理带动夹具杆，进行零件的夹紧。当轮盘运动的过程中，由于是以曲柄滑块机构的原理带动夹具杆，当轮盘运动至夹紧位后，将继续运动，此时由杆带动夹具杆来实现放松，同时进料。同时考虑到零件的厚度可能需要调整，所以我们可以改变夹具杆在导轨上的位置来实现应对不同厚度零件的夹紧加工。 所以该机构可以大大提高机械的加工速率，不需要人工进行夹
14、紧，只需要根据零件厚度不同来调整夹紧行程即可。2.3 结构方案的选择2.3.1驱动装置 传统夹紧设备的主要动力来源有人和电动机两种。人力的主要特点是：持续时间有限，动力波动较大，耗费时间长，但控制方便，清洁无污染。电动机的主要特点是：动力可靠，稳定性高，工作效率高，占用空间位置不大，消耗电能，需要配套的调速控制装置；但小功率的电机耗能少，但转速过高，转矩不大，普通电机就能满足要求，能耗也较少，利用率较高。考虑到本设计对动力的稳定性及持续性的要求优先考虑使用电机作为动力来源。确定动力源及机构布置形式之后，还需要选择相匹配的传动机构。2.3.2传动装置带传动是一种应用很广泛的机械传动。带传动有主动
15、轮、从动轮和适度张紧在两轮上的封闭环形传动带组成。它是利用传动带作为中间的挠性件，依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动的，主动轴的动力通过挠性传动带挠性传递给从动轴。优点是：能缓和载荷冲击；运行平稳无噪声；制造安装精度不想啮合传动那样严格；过载时将引起带在带轮上打滑，因而可以防止其他零件的损坏；可以增加带长以适应中心距较大的工作条件3。图2.1带传动机构凸轮机构一般是由凸轮、从动件和机架三个构件构成，通常选取凸轮作主动件，通过设计凸轮的形状使从动件得到预期运动，从动件的运动主要是直线上的往复运动，因而在本设计中不考虑使用凸轮机构。图2.2凸轮机构蜗轮蜗杆传动主要用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合，虽然可以实现本设计的预期目的，但其传动效率低，成本较高，不适宜用在本设计中。图2.3蜗轮蜗杆链传动与带传动相类似，是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链作为中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。以上两种传动都是实现平行轴间运动和动力的传递，在本设计中如将平行轴竖直布置可实现预期目的。图2.4链传动
