螺纹抛光机的设计

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1、螺纹抛光机的设计摘要：在生产实际中，减震器活塞杆端部螺纹牙形中容易夹渣，活塞杆带动活塞运动的过程中，由于上下运动的交变载荷作用，会使夹在牙形内的铁屑等杂质由于摩擦等作用从活塞杆表面脱离，并且被磨碎成微粒，导致活塞杆螺纹与锁紧螺母之间的配合出现松动，使得活塞由于活塞杆的带动，在活塞和锁紧螺母之间晃动，减震器在使用过程中出现异响和减震器减衰力降低，影响产品的品质和使用寿命。本文设计一个自动化的螺纹抛光机，解决由此带来的不良品质问题　　关键词：螺纹失效抛光　　　　一、螺纹抛光机设计的必要性分析　　1、螺纹的生产方法　　螺纹切削一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺

2、纹的方法，主要有车削、铣削、攻丝、套丝、磨削、研磨和旋风切削等。车削、铣削和磨削螺纹时，工件每转一转，机床的传动链保证车刀、铣刀或砂轮沿工件轴向准确而均匀地移动一个导程。2、螺纹的失效现象及后果　　（1）螺纹牙形夹渣引发失效　　在实际应用中，在器件连接、动力传动等都需要用到螺纹连接。螺纹联接一般都能满足自锁条件，拧紧后螺母和螺栓头部等支承面上也有防松作用，所以在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹联接不会自动松脱。使得减震器在使用过程中出现响声（异响）和减震器减衰力降低，这种异响和减震器减衰力的降低，会使螺纹的连接受到冲击从而使活塞杆失去减震效果，严重时会引发

3、螺杆脱落产生严重后果。　　（2）螺栓螺纹和螺杆部分的失效　　大多数螺栓失效是沿螺纹发生的断裂。拧紧螺栓时，螺杆部分由于拉伸应变而承受正应力，同时由于作用于螺纹上的扭矩而承受附加扭转应力，所以螺栓承受拉扭复合应力作用。计算正应力与附加扭转应力共同作用时产生的合成等效正应力，螺栓的剪切强度相当于螺栓材料拉伸强度的62%左右，即τ=0.62σb。　　根据回归分析，可得出的椭圆曲线方程为：　　式中，x为剪切平面上的剪切应力和拉伸强度的比值;y为剪切平面上的拉伸应力和拉伸强度的比值。　　（3）螺纹脱扣引发失效　　螺纹失效的另一机理为螺纹脱扣，是指作用于内外螺纹上的应

4、力超过材料强度时，发生的一种剪切失效。变形首先发生在螺纹的第一啮合螺纹上，第一螺纹因变形而承受最高载荷，最终导致失效。如果发生了这种螺纹脱扣失效，装配部件有可能在部分失效、甚至是在故障的状态下运转。　　二、螺纹抛光机具体的设计方案及论证分析　　1、螺纹抛光机的设计要求　　螺纹抛光范围：满足各种尺寸，即活塞杆长度为350～460mm；　　清洁度要求：螺纹牙形内部不能存在铁屑等杂质的微小颗粒，Ｄ<0.2mm；　　抛光效率：３秒／支；　　动化程度：结合现场实际条件实现最大程度的自动化；　　抛光机要满足低成本，噪声小等特点。　　2、螺纹抛光机的设计基本构思　　设计

5、总的思路是用电机带动砂轮转动抛光活塞杆螺纹端，而其它的进给传动机构则要求运用机电方面的知识具体分析，并且要求这个机构在运行过程中基本上实现自动化，满足人机工程学原理和达到节省成本的目的。　　先从设计思路里找出合适的运动，再根据运动设计出合适的机构来实现其运动。另外，在设计机构时，还应在满足经济加工精度和装配、使用精度要求的情况下使成本降到最低，满足机械经济加工要求。　　机床在设计时应考虑到能方便操作、省力、容易掌握且不易发生故障、不易发生操作错误等问题点。所以，在设计时主体结构采用焊接的形式。又因为本次设计的精度要求不高，所以在选择标准件时，一般选择普通精

6、度级的，自制件的精度也只需在７级精度左右。　　1—电机12—小电机33—气缸34—气缸2　　图2-1螺纹抛光机总装图　　打开总电源，使三个电机均处于运行工作状态；人工把被加工件依次放在进料传送端。当送料机构（气缸1）工作顶出一个活塞杆至上料机构（气缸2）时，气缸带动轴承轮V形架上升至一定行程时停止。当一根工件加工完毕后，送料机构自动送出，循环加工另一个工件（如图2-1，2-2）。　　在整个机构的运行过程中，气缸1，2，3的运动顺序由PLC来实现，其行程均须事先调整好。另外抛光效率为3秒/支时，各气缸的工作延时时间也由PLC事先编程好。考虑到安全方面的原因，

7、本次机构还应设置一个急停按钮，以防止某个程序出现故障操作。　　1—气缸32—电机13—气缸24—气缸1　　图2-2螺纹抛光机总装图　　3、螺纹抛光机的具体方案设计及分析对比　　依照本次设计的任务要求，将螺纹抛光机分为以下四部分分别进行设计，即夹具机构，传送机构，磨削抛光机构，机身。下面就针对各部分进行分析比较。　　（1）夹具机构的设计方案　　夹具机构就是将待抛光工件定位进行加工的机构。该机构直接关系到螺纹抛光质量，另外在抛光过程中要求活塞杆也处于一定的旋转状态。所以要求夹具具有良好的定位能力与带动活塞杆旋转能力。有以下几种方案：　　在设计中，由于活塞杆在进

8、行抛光时除了受一个径向的磨削分力外，在轴向和垂直方向上均不受力，同