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买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图,原稿更清晰,可编辑XXXXX毕业设计论文USB接口元件整理机设计系名专业班级学生姓名学号指导教师姓名指导教师职称年月买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763I目录摘要IIABSTRACTIII第一章绪论111课题背景及目的112课题设计意义113课题设计内容1第二章总体方案设计321USB接口元件特征分析322方案选择3221总体方案构思3222USB横向放置装置4223传送机构4224挡隔装置5225整理装置523总体方案确定6第三章传动机构设计731传送电动机的选择7311电动机类型的选择7312电动机容量的选择7313电动机转速的选择732运动及动力参数计算8321传动比计算8322各轴的转速8323各轴的输入功率8324各轴的输入转矩833蜗轮蜗杆的设计计算9331选择蜗杆传动类型9332选择材料9买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763II333按齿面接触疲劳强度进行设计9334蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸10335校核弯曲疲劳强度1134轴的设计计算11341轴的材料的选择11342轴的结构尺寸设计12342轴的校核计算(以轴为例)1335轴承的选择与校核1436键的选择与校核1537联轴器的选用16第四章挡隔装置设计1741挡隔开关选择1742挡隔气动系统设计1743推料气缸设计17431系统参数确定17432气缸主要尺寸的确定18433气缸的结构设计2344推料拨叉设计26第五章横向放置及整理装置设计2751横向放置装置2752整理装置27总结28参考文献29致谢30买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763III买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763IV买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763V买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VI买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VII摘要买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VIII在大批量工业产品的生产线上,很多细小的机械、电子元件的装配是由自动化设备来完成。这些元件制造出来时,一般处于杂乱无章状态,需要进过整理、排序、固定、包装成管式或卷带式元件匣仓,才能提供给自动化设备使用。本设计旨在完成USB接口元件整理机的设计。本次设计的USB接口元件整理机主要由横向放置装置、传送机构、挡料装置、整理装置等组成。本次设计首先,通过对设计要求及USB接口元件特性进行分析,在此分析基础上提出了USB接口元件整理机总体方案构思和各主要装置的设计方案;然后,对各主要装置的组成零部件进行了设计与校核;最后,通过AUTOCAD制图软件绘制了USB接口元件整理机装配图及主要零部件图。通过本次设计,巩固了大学所学专业知识,如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等;掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件,对今后的工作于生活具有极大意义。关键词USB接口;整理;传送;气缸ABSTRACTINALARGEVOLUMEINDUSTRIALPRODUCTIONLINE,MANYSMALLASSEMBLYMACHINERY,ELECTRONIC买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763IXCOMPONENTSBYAUTOMATEDEQUIPMENTTOCOMPLETEWHENTHESEELEMENTSAREPRODUCED,GENERALLYINDISORGANIZEDSTATE,WENEEDTOENTERTHROUGHTHEFINISHING,SORTING,FIXED,PACKAGEDINATUBEORTAPEFORTHEMAGAZINESTYLEELEMENTSTOPROVIDEAUTOMATIONEQUIPMENTTHISDESIGNISINTENDEDTOCOMPLETETHEUSBINTERFACEELEMENTFINISHINGMACHINEDESIGNTHEDESIGNOFTHEUSBINTERFACEELEMENTFINISHINGMACHINEISMAINLYCOMPOSEDOFHORIZONTALPLACEMENTDEVICE,THETRANSMISSIONMECHANISM,GAUGEMEANSFINISHINGDEVICESANDOTHERCOMPONENTSTHEDESIGNFIRST,ANALYZETHEDESIGNREQUIREMENTSANDUSBINTERFACEELEMENTCHARACTERISTICS,THEANALYSISPRESENTEDINTHISDESIGNUSBINTERFACEELEMENTFINISHEROVERALLPROGRAMCONCEPTANDONTHEBASISOFTHEPRINCIPALMEANSTHEN,ONTHECONSTITUENTPARTSOFTHEMAINUNITDESIGNANDVERIFICATIONCARRIEDOUTANDFINALLY,THROUGHAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWTHEUSBINTERFACEELEMENTFINISHINGMACHINEASSEMBLYDRAWINGANDMAJORCOMPONENTSFIGTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISTHEPROFESSIONALKNOWLEDGE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCESANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWINGANDTHELIKEMASTEREDTHEDESIGNOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADMAPPINGSOFTWAREONTHEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSUSBINTERFACEFINISHTRANSFERCYLINDER买文档就送全套CAD图纸QQ414951605一章绪论11课题背景及目的在大批量工业产品的生产线上,很多细小的机械、电子元件的装配是由自动化设备来完成。这些元件制造出来时,一般处于杂乱无章状态,需要进过整理、排序、固定、包装成管式或卷带式元件匣仓,才能提供给自动化设备使用。本设计旨在完成USB接口元件整理机设计,作为元件匣仓生产的前置工序,实现将大量无序输入的USB接口元件,按照确定的方位要求,有序输出。本次毕业设计的课题要求我们学生综合力学、机械等理论基础知识,灵活运用工程软件(AUTOCAD、UG、ADAMS)从事机械产品设计和开发,以培养我们的工程应用能力。12课题设计意义通过对本课题进行设计,综合考虑实际情况,我们能够将课本上学到的力学、机械等理论知识更好地应用到专业领域当中去,同时更有针对性的进行方案设计,灵活运用工程软件(AUTOCAD、UG、ADAMS)从事机械产品设计和开发,掌握一个产品的设计研发过程,培养我们的工程应用能力,有益于我们日后的学习工作。此外我们还可以巩固所学到的知识,并在设计当中学到新的东西。此次设计全部要求我们采用电脑作图、电脑制作毕业论文,更接近现代设计方法,为我毕业后的工作奠定了良好的基础。13课题设计内容(1)课题名称电子元件分选机设计(2)课题研究方法设计自动化机械应以满足使用要求和保证高生产率为前提,做到技术先进,经济合理,制造方便,安全可靠,一般应具有以下性能、使用性能。、技术性能。、经济性能1。自动机械的设计过程可分为四个阶段初步设计阶段;技术设计阶段;工作图设计阶段;安装调试阶段。在整个设计过程中可按以下几个程序进行、熟悉设计任务书明确加工对象的材料、性能及要求,自动机械的使用范围、生产率要求等。、确定自动机械的加工循环时间。、确定自动机械的运动参数,拟定传动原理图,绘制传动系统图。、决定自动机械的运动特性,选择执行机构的运动规律,进行运动分析和动力分析。、选择自动机械的执行机构,绘制机构运动简图,进行执行机构运动循环图和自动机械工作循环图的设计。、初步确定主要结构和尺寸。、确定自动机构的总体方案。包括选择自动机械的控制方案,绘制控制买文档就送全套CAD图纸QQ414951605统原理图,进行总体方案可行性分析等。、确定自动机械的总体布局。、进行自动机械技术经济指标的初步估算以验证设计方案的先进合理性。、具体结构设计1。(3)课题设计构成及研究内容本次论文构成主要有、前置部分。其中包括封面、扉页、中文摘要、英文摘要、目录等;、正文部分。其中主要包括绪论、正文主体、结论、致谢参考文献;、附录部分;、附件部分。本次毕业设计论文的研究内容如下、根据分选的要求选定所需要的电动机。、拟定传动原理图,绘制传动系统图。、通过蜗轮蜗杆减速,根据电机功率,计算蜗轮蜗杆的参数。、通过槽轮的间歇运动,使转盘在达到槽轮停歇时间时停止运动,检测头开始进行检测,同时挡料机构开始上料。计算出槽轮的运动参数。、计算齿轮的运动参数。使跟小齿轮固连在一起的槽轮转过90度时转盘只转过30度。、设计计算凸轮的运动参数。凸轮运动时带动四杆机构运动,使转盘在转动过程中时停止送料,转盘停止转动时开始送料。(4)课题的设计任务要求完成一台USB接口元件整理机的结构设计,此设备能够将大量无序输入的USB接口元件,按照确定的方位要求,有序输出。主要设计内容包括(1)原理和方案设计通过分析元件特征,确定元件筛选排序方案。(2)运动计算按照设计指标,完成运行逻辑图设计,计算传动系统的运动参数。(3)动力计算计算与动力和能量相关的参数。(4)静态结构设计分析设备组成,完成各功能部件总体布置设计,完成静态结构设计。(5)运动结构设计完成运动零部件设计。(6)关键零件强度、刚度计算校核。(7)最终提交(A)不少于15000字的设计说明书;(B)工程图若干张,其中1张装配图(A2以上)、等零件图。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605二章总体方案设计21USB接口元件特征分析下图为对USB接口元件实物测量的结构及尺寸,可以看出USB接口元件,长宽厚20MM12MM4MM且在一端有一个5MM长的缺口。图21USB接口元件结构尺寸22方案选择221总体方案构思初步设想本次设计的USB接口元件整理机主要由进料漏斗、横向放置装置、传送带、挡隔装置、整理装置组成。图22USB接口元件整理机方案构思从上图22可以看出横向放置装置、挡隔装置、整理装置属于三个未知暗箱,各暗箱需要实现的功能为买文档就送全套CAD图纸QQ414951605箱一横向放置装置,使落入到传送带的USB接口元件通过暗箱一后全部横向放置。暗箱二挡隔装置,四种不同状态的USB接口元件通过暗箱2后,只有一种状态被保留下进入下一工序,其余三种状态会被弹开落入落料筒后被人工再次送入漏斗。暗箱三整理装置,把排列有序但是间距不一的USB接口元件一个贴着一个排列好。为了满足这三个暗箱的功能,下面对处在暗箱中的三个装置进行详细的设计。222USB横向放置装置由于USB接口元件长度和宽度不相同,因此可以利用该结构特点设计出如下图23所示漏斗出料口结构,使得USB接口元件从在重力作用下从漏斗落入传送带时便是横向放置的。图23USB横向放置装置223传送机构本次采用传送带传送待整理及整理好的USB接口元件,在传送带与电动机之间需要增加减速机构。如果直接把电机连接到执行机构上,那么执行机构的速度会非常大,这肯定是不满足设计要求的,所以需要设计一个减速机构,要实现电机的减速有多种方法,现讨论两种方案,如图24(A)(B)所示。方案一通过蜗轮蜗杆减速。方案一与其他方案相比,能实现大的传动比、机构很紧凑、冲击载荷小、传动平稳、噪声低、具有自锁性等特点,因此是比较符合这次设计的。方案二通过一对直齿轮和一对锥齿轮减速。齿轮传动具有效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长、传动比稳定等特点。但是与方案一相比,所占空间位置较大。综合以上考虑,选择方案一。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605A)蜗杆减速机构(B)齿轮减速机构1电机;2蜗杆;3蜗轮1电机;2直齿轮;3锥齿轮图24减速机构简图224挡隔装置为了确保其他三种状态的USB接口元件被快速准确的弹出,本次采用如下图25所示气缸驱动推料爪的装置,其动作原理是气缸通过接触式传感器控制伸缩,当USB接口元件带缺口的一端朝向传感器侧时由于缺口的存在USB接口元件可以顺利通过,其他状态时USB接口元件会触及到接触式传感器使其发出信号给气动系统的电磁换向阀使得气缸伸缩快速推动推料爪把USB推出传送带落入传送带下方的落料桶内。图25USB挡隔装置225整理装置USB接口元件整理装置就是在传送带末端加入一带导向功能的静止平台,USB接口元件从传送带被后一个元件推着进入平台内,后一个又被再后一个推动进入平台,就这样USB接口元件一个紧贴一个的进入平台,其结构如下图26所示。买文档就送全套CAD图纸QQ41495160526USB整理装置23总体方案确定汇总上述各装置得到USB接口元件整理机总体方案如下图27所示图27USB接口元件整理机总体方案买文档就送全套CAD图纸QQ414951605三章传动机构设计31传送电动机的选择311电动机类型的选择电动机是标准部件。因为室内工作,运动载荷平稳,所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。312电动机容量的选择取USB接口元件传送带抗运行阻力F400NUSB接口元件传送过程中,速度应选择合适,速度过大USB接口元件容易被甩出且,速度过小生产率小,因此在保证USB接口元件不被甩出的情况下尽量选取大的运行速度,通常USB接口元件切口机运行速度为02025M/S,本次选用USB接口元件传送速度为V023M/S则,工作机所需功率为WPWVFPW9623040电动机至滚筒轴的传动装置总效率。取蜗杆传动效率,联轴器传动效率,轴承效率,电动750198029803机至滚筒轴的传动装置总效率为1982231电动机的输出功率为0PWPW1357960电动机额定功率只需略大于即可,查机械设计手册表191选取电动机M0P额定功率为550W。313电动机转速的选择为使USB接口元件整理机结构紧凑性,本次取传送带主动轮分度圆直径为MD10买文档就送全套CAD图纸QQ414951605送带主动轴工作转速MIN/9543103261RDVNW蜗杆的传动比为08I所以电动机实际转速的推荐值为MIN/926350RINW符合这一范围的同步转速为750、1000、1500R/MIN。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性,选用同步转速1500R/MIN的电机。由电机转速查表选择全封闭自散式笼型三相异步电动机Y系列型号为Y8014。其额定功率P055KW;转速N1390R/MIN。同步转速1500R/MIN。32运动及动力参数计算321传动比计算满载转速。故总传动比为MIN/1390RNM取654WI1I322各轴的转速电机轴MIN/3900RNM传送带主轴;I/8411I323各轴的输入功率电机轴;KWP50传送带主轴;KW39608759053212324各轴的输入转矩电机轴;MNNPT78319059500传送带主轴;44611整理列表买文档就送全套CAD图纸QQ414951605名功率KWP/转矩MNT/转速IN/R传动比电机轴0553781390传送带主轴0396843444843133蜗轮蜗杆的设计计算331选择蜗杆传动类型因为蜗轮蜗杆传动的特点,并考虑到传动系统空间的布置,和啮合等特点选择为圆柱蜗杆传动。并根据GB/T100851998的推荐,在此传动系统中采用渐开线蜗杆(ZI蜗杆)。332选择材料因为考虑到蜗杆传动的功率不大,速度只是中等,所以蜗杆用45钢;又因希望效率高些,耐磨性好些,所以蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度选为4555HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCUSN10P1,用金属模铸造。并且为了节约贵重的有色金属,仅齿圈用青铜制造,但轮芯用灰铸铁HT100制造。333按齿面接触疲劳强度进行设计从根据闭式蜗杆传动的设计准则,首先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。由机械设计中式(1112),传动中心距为(31)232HPEZKTA(1)确定作用在蜗轮上的转矩T1按Z11,故取效率08,则T1955106P1/N1955106P/N/I12955106NMM824510420/139875NMM(2)确定载荷系数K因为工作载荷较稳定,故载荷分布不均匀系数K1由表115选取使用系数K115;由于转速一般不高,冲击载荷也不大,可取动载荷系数KV105;则KKKKV1051151121(3)确定弹性影响系数ZE因为选用的蜗轮材料是铸锡磷青铜,蜗杆材料是45号钢,因此弹性影响系数ZE160MPA1/2买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976310(4)确定接触系数ZP我们先假设蜗杆分度圆直径D1和传动中心距A的比值为D1/A035,因此我们可以从机械设计图1118中可查到ZP29。5、确定许用接触应力H因为根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCUSN10P1,采用金属模制造,蜗杆螺旋齿面硬度45HRC,因此我们可以从机械设计表117中查到蜗轮的基本许用应力是H268MPA。6、计算循环次数N60JN1LH6011390/201200050041077、寿命系数KHN08177871045则HKHNH08177268MPA219MPA8、计算中心距765MM232HPEZKTA3241960581考虑到本次设计中传动系统的空间布局,涡轮转速较低,所需功率较低的特殊性,因此为了设计的合理性选取中心距A80,因为传动比为I31,因此我们可以从机械设计表112中取模数M4,蜗杆分度圆直径D140MM。这时D1/A04,从机械设计图1118中可查得接触系数ZP274,所以ZP50工作压力/MPA08115225334455表32各种机械常用的系统工作压力机床设备类型磨床组合机床龙门刨床拉床农业机械或中型工程机械气动机、重型机械等工作压力0820352881010162032买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976318由于推动USB接口元件的推力非常小,设定气缸推力为10N,其它工况时的负载都相对较低,参考表31和表32按照负载大小或按照气动系统应用场合来选择工作压力的方法,初选气缸的工作压力。MPAP201(2)气缸内径D和活塞杆直径D的确定为了节省能源宜选用较小流量的油源。利用单活塞缸差动连接满足快进速度的要求,且往复快速运动速度相等,这样就给气缸内径D和活塞杆直径D规定了的关系。由此求得气缸无杆腔面积为DD22421110960MNPFAM)(D7169441D58276活塞杆直径可以由值算出,由计算所得的D与D的值分别按表34和表35圆D/D整到相近的标准直径,以便采用标准的密封元件。表34气缸内径尺寸系列GB23481980MM810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250320400500630注括号内数值为非优先选用值表35活塞杆直径系列GB23481980MM45681012141618222252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400由GB/T23481980查得标准值为D20MM,D8MM。432气缸主要尺寸的确定气缸工作压力主要根据气动设备的类型来确定,对不同用途的气动设备,由于工作条件不同,通常采用的压力范围也不同。所以设计时,可用类比法来确定。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976319气缸的工作压力MPA,缸筒内径D20MM,活塞杆外径D8MM。20P(1)气缸壁厚和外径的计算气缸的壁厚由气缸的强度条件来计算。气缸的壁厚一般指气缸中最薄处的厚度。从材料力学可以知道,承受内压力的圆筒,其内应力分别规律因为壁厚的不同而各异。一般计算时可以分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。气缸的内径D与其壁厚的比值D/10的圆筒称为薄壁圆筒。起重运输机械和工程机械的气缸,一般采用无缝钢管,大多属于薄壁圆筒结构,其壁厚按薄壁圆筒壁厚公式计算2YPD式中气缸壁厚(M)。D气缸内径(M)。试验压力,一般取最大工作压力的(12515)倍(MPA)。额定压力YP16MPA,取15MPA。NN1534缸筒材料的许用应力。,其中为材料抗拉刚度,N为安BB全系数,一般取N5。的值为锻钢110120MPA;铸钢100110BBBMPA;无缝钢管110110MPA;高强度铸铁60MPA;灰铸铁B25MPA。在中低压气动系统中,按上式计算所得气缸的壁厚往往很小,使得气缸的刚度往往不够,如在切削加工过程中的变形、安装变形等引起气缸工作过程卡死或者漏油。因此一般不作计算,按经验选取,必要时按上式公式进行校核。对于D/10时,应该按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。对于脆性材料以及塑性材料04123YPD式中的符号意思与前面相同。气缸壁厚算出后,即可以求出缸体的外径为1D2式中值应该按无缝钢管标准,或者按有关标准圆整为标准值。1D买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976320在设计中,取试验压力为最大工作压力的15倍,即1502MPA03MPA。YP而缸筒材料许用应力取为100MPA。B应用公式得,2YPD03125406/M下面确定缸体的外径,缸体的外径202406MM2812MM。在气1D动传动设计手册中查得选取标准值30MM。在根据内径D和外径重新计算壁厚,1MM5MM。12D30(2)气缸工作行程的确定气缸工作行程长度,可以根据执行元件机构实际工作的最大行程来确定,并且参照表41中的系列尺寸来选取标准值。表41气缸活塞行程参数系列(MM)255080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注气缸活塞行程参数依、次序优先选用。由已知条件知道最大工作行程为80MM,参考上表系列,取气缸工作行程为80MM。(3)缸盖厚度的确定一般气缸多为平底缸盖,其有效的厚度T按强度要求可以用下面两式进行进似计算。无孔时2043YPTD有孔时20YTD式中缸盖有效厚度(M)。T买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976321缸盖止口内径(M)。2D缸盖孔的直径(M)。0D在此次设计中,利用上式计算可取T5MM(4)最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时,从活塞支撑面中点到缸盖滑动支撑面的距离H称为最小导向长度(图32)。如果导向长度过小,将使气缸的初始挠度(间隙引起的挠度)增大,从而影响气缸的稳定性,因此设计时必须保证有一定得最小导向长度。对于一般的气缸,最小导向长度H应满足以下要求20LD式中气缸的最大行程。L气缸的内径。D为了保证最小导向长度H,如果过分增大和B都是不适宜的,必要时可以在缸1L盖和活塞之间增加一个隔套K来增加H的值。隔套的长度C由需要的最小导向长度H决定,即12CL在此设计中,气缸的最大行程为80MM,气缸的内径为20MM,所以应用公式的MM14MM。20LD20L820活塞的宽度B一般取得B(0610)D;缸盖滑动支撑面的长度,根据气缸内1L径D而定。当D80MM时,取;106L当D80MM时,取。D活塞的宽度B(0610)D1220MM,取15MM(5)缸体长度的确定气缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般气缸缸体长度不应该大于内径的2030倍。缸体长度L8015MM95MM。(6)固定螺栓得直径SD气缸固定螺栓直径按照下式计算S买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或13041397632252SKFDZ式中F气缸最大负载。Z固定螺栓个数。K螺纹拧紧系数,K11215。根据上式求得23MM52SKFDZ13286740(7)气缸强度校核1)缸筒壁厚校核。YPDD02当时,壁厚应满足。Y04113P当时,壁厚应满足前面已经通过计算得D20MM,5MM。则有10,所以为厚壁D83缸。5MM412MMY04P123204013可见缸筒壁厚满足强度要求。2)活塞杆稳定性的验算活塞杆受轴向压缩负载时,它所承受的轴向力F不能超过使它稳定工作所允许的临界负载,以免发生纵向弯曲,从而破坏气缸的正常工作。的值与活塞杆材料性KFK质、截面的形状、直径和长度以及气缸的安装方式等因素有关。活塞杆的稳定性的校核依照下式(稳定条件)进行KFN式中安全系数,一般取24。KNK当活塞杆的细长比时KLR12买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976323KF2EJL当活塞杆的细长比时,且20120时,则KLR1212KF2KFALR式中安装长度,其值与安装方式有关。L活塞杆截面最小回转半径,。KRKRJA柔性系数。1由气缸支承方式决定的末端系数。2E活塞杆材料的弹性模量,对刚取E。12206/NMJ活塞杆横截面惯性矩,A为活塞杆横截面积。F由材料强度决定的实验值。根据验算,气缸满足稳定性要求。433气缸的结构设计气缸主要尺寸确定以后,就进行各部分的结构设计。主要包括气缸缸体与缸盖的连接结构、活塞杆与活塞的连接结构、活塞杆导向部分的结构、密封装置、缓冲装置、排气装置、以及气缸的安装连接结构等。由于工作条件的不同,结构形式也各不相同。设计时根据具体情况进行选择。(1)缸体与缸盖的连接形式缸体与缸盖常见连接方式有法兰连接式、半环连接式、螺纹连接式、拉杆连接式、焊接式连接等。图41常见的缸筒和缸盖结构买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976324图41所示为常见的缸盖和缸筒连接形式。图41A为法兰式连接结构,这种连接结构简单、成本低廉,容易加工,便于装卸,强度较大,能够承受高压。但是外形尺寸较大,常用于铸铁制的缸筒上。图41B为半环式连接结构,这种连接分为外半环连接和内半环连接两者形式。它们的缸筒壁部由于开了环形槽而削弱了强度,为此有时要增加壁厚。它容易加工和装卸、重量较轻,半环连接是一种应用较为普遍的连接结构,常用于无缝钢管和锻钢制的缸筒上。图41C、F为螺纹连接形式,这种连接分为外螺纹连接和内螺纹连接两者形式。它的缸筒端部结构复杂,外径加工必须要求同时保证内外径同心,装卸要使用专用工具,它的外形尺寸和重量都比较小,结构紧凑,常常用于无缝钢管和锻钢制的缸筒上。图41D为拉杆式连接形式,这种连接结构简单,工艺性好、通用性强、易于装拆,但是端盖的体积和重量都非常大,拉杆在受力后容易拉伸变长,从而影响密封效果,仅适用于长度不大的中低压缸。图41D为焊接式连接,这种连接形式强度高,制造简单,但是焊接时容易引起缸筒的变形。缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。通过综合考虑,在此设计中,缸体端部与缸盖采取法兰连接的形式。(2)活塞杆与活塞的连接结构活塞和活塞杆的结构形式有很多,常见的有一体式、锥销式连接外、还有螺纹式连接和半环式连接等多种形式,如图42所示。半环式连接结构复杂,装卸不便,但是工作可靠。图42活塞杆与活塞的结构此外,活塞和活塞杆也有制成整体式结构的,但是它只能适应于尺寸较小的场合。活塞一般用耐磨铸铁制造,活塞杆则不论是空心的还是实心的,大多用钢料制造。经过综合考虑,在此设计中,活塞杆与活塞的连接采取螺纹连接的形式,如图43所示。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976325图43活塞杆与活塞的连接形式这种连接方式结构简单,便于拆卸,成本低廉,但是在震动的过程中容易松动,所以加了防松装置,应用范围较广。(3)活塞杆导向部分的结构活塞杆导向部分的结构,包括活塞杆与端盖、导向套的结构,以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的结果可以做成端盖整体式直接导向,也可以做成与端盖分开的导向套导向结构。后者导向套磨损后便于更换,所以应用比较普遍。导向套的位置可以安装于密封圈的内侧,也可以安装于密封圈的外侧。机床和工程机械中一般采用装在内测的结构,有利于导向套的润滑;而压油机常采用装在外测的结构,在高压下工作时,使得密封圈由足够的油压将唇边张开,以提高系统的密封性能。活塞杆处的密封形式由O型、V型、Y型和型密封圈。为了清除活塞杆处外漏X部分粘附的灰尘,保证油液清洁以及减少磨损,在端盖外侧增加防尘圈。此设计经过综合考虑,采取端盖直接导向。(4)密封装置气缸中常见的密封装置有间隙密封,摩擦环密封,密封圈密封等。间隙密封依靠运动件间的微笑间隙来防止泄露。为了提高这种装置的密封能力,常在活塞的表面制造出几条微小的环形槽,用以增大油液通过间隙时的阻力。它结构简单,摩擦阻力小,可以耐高温,但是泄露大,加工要求高,磨损后无法恢复原有能力,只有在尺寸小、压力较低、相对运动速度较高的缸筒和活塞间使用。摩擦环密封依靠活塞上的摩擦环(尼龙或者其他高分子材料制成)在“O”形圈弹力作用下贴紧缸壁而防止泄露。这种材料密封效果好,摩擦阻力较小并且稳定,可以耐高温,磨损后有自动补偿能力,但是加工要求高,装拆不方便,适用于缸筒和活塞之间的密封。油缸主要采用密封圈密封,密封圈有O形、V形、Y形及组合式等数种,其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨脂等。它利用橡胶或者塑料的弹性使各种截面的环形圈贴紧在静、动配合面之间来防止泄露。它结构简单,制造方便,磨损后有自动补偿能力,性能可靠,在缸筒和活塞之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和缸盖之间都能使用。(1)O形密封圈(如图44)O形密封圈的截面为圆形,主要用于静密封。与唇形密封圈相比,运动阻力较大,买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976326作运动密封时容易产生扭转,故一般不单独用于油缸运动密封。图44O形密封圈(2)V形密封圈(如图45)V形圈的截面为V形,如图所示,V形密封装置是由压环、V形圈和支承环组成。当工作压力高于10MPA时,可增加V形圈的数量,提高密封效果。安装时,V形圈的开口应面向压力高的一侧。图45V形密封圈(3)Y形密封圈(如图46)Y形密封圈的截面为Y形,属唇形密封圈LIPSEAL。它是一种摩擦阻力小、寿命较长的密封圈,应用普遍。Y形圈主要用于往复运动的密封。根据截面长宽比例的不同,Y形圈可分为宽断面和窄断面两种形式,图所示为宽断面Y形密封圈。图46Y形密封圈对于活塞杆外伸部分来说,由于它很容易把脏物带入气缸,使油液受到污染,使密封件磨损,因此常需要在活塞杆密封处增添防尘圈,并且放在向着活塞杆外伸的一段。44推料拨叉设计推料拨叉结构如下,其由尼龙材料加工而成买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976327第五章横向放置及整理装置设计51横向放置装置由于USB接口元件长度和宽度不相同,因此可以利用该结构特点设计出如下图51所示漏斗出料口结构,使得USB接口元件从在重力作用下从漏斗落入传送带时便是横向放置的。买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976328图51USB横向放置装置52整理装置USB接口元件整理装置就是在传送带末端加入一带导向功能的静止平台,USB接口元件从传送带被后一个元件推着进入平台内,后一个又被再后一个推动进入平台,就这样USB接口元件一个紧贴一个的进入平台,其结构如下图52所示。图52USB整理装置总结这次毕业设计几乎用到了我们大学所学的所有专业课程,可以说是我们大学所学专业知识的一次综合考察和评定通过这次毕业设计,使我们对以前所学的专业知识有了一个总体的认识与融会贯通例如我们在设计过程当中需要用到所学的工程制图、材料力学、机械工程材料、机械设计、极限配合与公差以及CAD计算机辅助制图等基础的专业知识在做毕业设计的过程中,不仅使我们熟悉了旧的的知识点,还使我们发现了许多以买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或130413976329前没有注意的细节问题,而这些细节问题恰恰是决定我们是否能够成

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