自动制钉机课程设计书

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1、广东工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称机械原理题目名称自动制钉机学生学部（系）机械电气工程学部专业班级09机械设计4班学   号12010904024学生姓名谭枝通指导教师肖金2011年5月30日16目录设计题目………………………………………………3一．设计任务…………………………………………3二．功能分解…………………………………………3-4三．运动转换…………………………………………4四．形态学矩阵……………………………………4-5五．方案简述…………………………………………5-6六．运动循环图………………………………………6七．槽轮的

2、设计………………………………………6-8八．凸轮设计…………………………………………8-12九．冷镦机构的设计…………………………………12-14十．冷挤机构的设计……………………………………15十一.剪断机构的设计……………………………………15十二.电动机的选择……………………………………15十三.参考资料…………………………………………1616设计题目：自动制钉机工作原理及工艺动作过程制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。1）校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。2）冷墩钉帽，在此前需夹

3、紧钢丝。3）冷挤钉尖。4）剪断钢丝。一．明确设计任务设计一台自动制钉机，设计要求为：1）铁钉直径d=1.6~3.4mm.2）铁钉长度25~80mm3）生产率360枚/分4）最大冷镦力3000N，最大剪切力2500N5）冷镦滑块质量8Kg，其他构件质量和转动惯量不计6）要求结构紧凑，传动性能优良，噪声尽量减小二．自动制钉机的功能分解送丝校直槽轮的间隙运动自动制钉机要依次完成送丝校直，夹紧，剪断，冷挤，冷镦五个动作。图1所示为自动制钉机的树状功能图自动制钉机的功能分解夹紧凸轮直杆机构的循环运动剪断曲柄滑块机构的往复运动冷挤曲柄滑块机构的往复运动冷镦曲

4、柄滑块机构的往复运动16图1自动制钉机的树状功能图三．螺钉头冷镦机的运动转换功能图图2自动制钉机的运动转换功能图四.自动制钉机的形态学矩阵表1螺钉头冷镦机的形态学矩阵功能元功能元解(匹配机构或载体)1234摆线针轮传动减速A带传动链传动齿轮传动摆线针轮传动减速B带传动链传动齿轮传动移动推杆圆柱凸轮轮夹紧C齿轮齿条机构曲柄滑块机构移动推杆盘形凸轮移动推杆圆柱凸轮圆柱凸轮冷镦D齿轮齿条机构曲柄滑块机构移动推杆盘形凸轮移动推杆盘形凸轮间歇送料E槽轮机构棘轮摩擦轮机构移动推杆圆柱凸轮螺旋齿轮传动轴线变向F蜗杆传动锥轮传动单万向连轴节传动移动推杆圆柱凸轮轮

5、冷挤G齿轮齿条机构曲柄滑块机构移动推杆盘形凸轮移动推杆圆柱凸轮轮剪断H齿轮齿条机构曲柄滑块机构移动推杆盘形凸轮16根据树状功能图及运动转换功能框图，已获得各功能元及执行构件所要实现的运动形式，然后，根据这些运动形式，匹配相应的执行机构。把功能元作为列，功能元解(即匹配的执行机构)作为行，可获得表1所示的自动制钉机的形态学矩阵。对该形态学矩阵求解，即把实现每一功能的任一解法进行组合，可得到多种运动方案。理论上求得的组合方案数为N=4*4*4*4*4*4*4*4=65536个方案。在这些运动方案中，必须剔除那些有明显缺点和不能实现的方案。有的方案，就

6、单个执行机构来说能实现执行动作，但把这些机构组合成系统后，就会发现在结构安排上是不可行的，整个机器太庞杂，制造成本太高。这些方案可以先加以否定，然后列出一批可行的方案，从中优选出好的运动方案。以下方案是经过综合考虑后得出的相对最佳方案。五．该方案完全由机械执行机构组成，其工作原理及特点如下：送料校直机构（1）：首先送丝与校直动作要协调，又要使送丝有间隙性，因此我们选用了槽轮机构带动滚轮完成间歇送丝运动，并通过摩擦轮初步校直。另外我们的槽轮没有直接接到摩擦轮，而是接到齿轮，可以通过齿轮的一套替换可以实现不同的传动比，从而使摩擦轮的转速可调，使送丝长

7、度可以变化，因此可调整钉子的长度，更好的满足设计要求。夹紧机构（2）：因为要在送丝后夹紧一段时间来实现其他工序，因此采用凸轮，利用其远休段夹紧铁丝一段时间来保障其他工序。虽然机构的尺寸设计比较复杂，但是传动平稳性较高，运行可靠。冷镦钉帽机构（3）：采用曲柄滑块机构实现直线往复功能，制造和结构相对简单，具有急回特性，能提高生产效率。冷挤钉尖机构（4）：为提高生产率，将冷镦和冷挤同时进行，因此该机构与冷镦机构具有相同的运动规律，同时为简化设计工作量和减少加工生产该机构所须的生产设备，时间准备，可设计将冷镦和冷挤使用同种曲柄滑块机构，只是装配的位置不同

8、而已。剪断机构（5）：采用曲柄滑块机构，运动规律与冷镦和冷挤相似，只不过是在冷挤过后实现剪切，也可使用与冷镦和冷挤相同的曲柄滑块机构，只