螺钉自动上料及拧紧装置结构设计

摘要：本次课题为螺钉自动上料及拧紧装置结构设计，课题来源于工程实践。近十几年来，自动化装配产线得到了前所未有的发展。针对传统螺钉上料效率低，速可以采取振动盘这一震动装置，并且上料轨道的剔除机构是十分必要的，用于实现每一个螺钉的排序和指向固定;故决定设计一款集合多种装置的多功能机械装置，该机械手采用步进电机驱动载物转盘，从而将螺钉送到待加工的位置，然后可以利用气缸加夹具和压板来实现夹紧螺钉和剔除废料的步骤。结合通过实例，提出了对生产装置的功能优化。提出了自动上料的同时自动拧紧的一种装置，其中包括了振动盘震动旋转自动上料装置、有序依次拧紧螺钉系统和一些电机装置。利用三维制图软件NX10.0对振动盘结构和自动拧紧装置做出了详细的设计。设计过程并未出现装置功能不稳定或者脱落磨损等不良情况。研究结果表明，该系统在螺钉装配的过程当中也可以保证一定的成功率，提高整个产线上的功能性。经实验，确定该装置动作准确，结构简单，性能可靠，具有广泛的应用前景。关键词：自动上料；机械设计；组合机械手；加工中心IStructuredesignofscrewautomaticfeedingandtighteningdeviceAbstract：Thisprojectisthedesignofscrewautomaticfeedingandtighteningdevicestructure.Inrecentyears,theautomaticassemblylinehasbeenunprecedenteddevelopment.Inviewofmanypotentialdisadvantagesandproblemssuchaslowefficiency,slowspeedandlowmechanizationoftraditionalthepaperstudiesthefeeding,feedingandseparatingofscrewautomaticfeeding.Therejectionmechanismofthefeedingtrackisverynecessarytorealizethesequencingandpointingfixationofeachscrew;Therefore,itisdecidedtodesignamulti-functionalmechanicaldevicewithavarietyofdevices.Themanipulatorusesasteppermotortodrivetheloadturntable,soastosendthescrewtothepositiontobeprocessed,andthenthestepsofclampingthescrewandremovingthewastecanberealizedbyusingthecylinderandclampandpressingplate.Combinedwiththeexample,thefunctionoptimizationoftheproductionunitisputforward.Adeviceisproposedwhichcanautomaticallyfeedandtightenautomatically,includingthevibrationplateautomaticfeedingsystem,theautomatictighteningsystemandtheprocessingoperationplatformsystem.Thestructureandautomatictighteningdeviceofvibrationdiskaredesignedindetailbyusingnx10.0softwareof3Ddrawing.Duringthedesignprocess,thereisnounstablefunctionorfallingoffwearofthedevice.Theresultsshowthatthesystemcanensureacertainsuccessrateintheprocessofscrewassemblyandimprovethefunctionofthewholeproductionline.Theexperimentshowsthatthedeviceisaccurateinoperation,simpleinstructure,reliableinperformanceandhasawideapplicationprospect.Keywords:Automaticfeeding;Mechanicaldesign;Combinationmanipulator;Machiningcenter;II目 录1前言...............................................................................................................................................-1-1.1课题研究背景及意义............................................................................................................-1-1.2国内外研究现状及发展趋势................................................................................................-1-1.2.1螺钉自动给料器............................................................................................................-2-1.2.2隔料机构........................................................................................................................-2-1.2.3输料机构........................................................................................................................-2-1.2.4螺钉拧紧装置................................................................................................................-3-2总体方案设计....................................................................................................................................-4-2.1自动上料和拧紧装置的设计要求.....................................................................................-4-2.2方案确定.............................................................................................................................-4-2.3自动上料和拧紧装置的具体结构设计.............................................................................-6-2.3.1装置在三维模型中的建立.........................................................................................-6-2.4自动上料和拧紧装置关键件设计计算和校核................................................................-8-2.4.1电机选型计算..............................................................................................................-8-2.4.2夹具尺寸计算...........................................................................................................-10-2.4.3关键件的强度校核...................................................................................................-10-3螺钉自动上料装置的设计...........................................................................................................-13-3.1工艺路线的确立...............................................................................................................-13-3.2给料器的选择...................................................................................................................-13-3.3隔料机构的选择...............................................................................................................-15-3.4送钉装置的选择...............................................................................................................-15-3.5输料机构的选择...............................................................................................................-16-3.6选用带传送的传动型式...................................................................................................-16-3.6.1齿轮传动...................................................................................................................-16-3.6.2蜗杆传动...................................................................................................................-16-3.6.3带传动........................................................................................................................-17-3.6.4链传动.......................................................................................................................-17-3.6.5螺旋传动...................................................................................................................-17-4自动拧紧装置的设计....................................................................................................................-19-4.1螺钉的规格和种类...........................................................................................................-19-4.2送钉原理...........................................................................................................................-19-4.3拧紧螺钉工作原理...........................................................................................................-19-5结论..............................................................................................................................................-21-22-致 23-III1前言1.1课题研究背景及意义在科技发展日新月异的如今社会中，自动化技术的发展，自动化装配技术也由此诞生。伴随着现代工业的发展和人民生产生活水平的提高，对装配技术的要求也越来越高，这是由于保证产品质量、延长产品使用年限、合理调整装配顺序和流程、尽可能减少体力劳动，以满足装配周期要求、提高装配效率、降低成本等。它的作用是将相关零部件连接在一起，所以说螺钉的自动化拧紧工作是整个工业自动化里面的一项重要的内容，在自动化产线及制造业生产当中具有重要意义。传统的螺钉人工装配工作效率非常低、操作员的劳动强度大、产品质量参差不在这种情况下，螺钉自动上料及拧紧装置在企业现实生产过程中扮演重要角色。它使生产线能够快速高效地生产。本课题正是在这样的工业背景下，设计了一种螺杆自动上料上紧装置，该装置包括给料机、物料分离器、输送机构、电源和上紧装置等，实现了螺钉的自动上料及自动拧紧，提高了装配质量和效率。1.2国内外研究现状及发展趋势目前国际上有许多大大小小的公司企业、科学研究机构对螺钉自动上料及锁紧装置展开了广泛且深入的自适应研究。国外自动螺钉供给系统设备的领先公司是日本的quicher、kohbyoJiafuJingbin、意大利的BC等制造业强企。他们敢于自动将自动旋心安装在一起，虽然它们都有自己的独特优点，但也并不是完全不同的，相同点比如有，自动螺丝供给装置分为三部分：用于存储和供应螺钉的进给器，用于分开螺丝的隔料机构以及用于传送螺丝的输送轨道。西安飞机公司自主研究出了系统装置,即:振动螺旋送料装置,它是通过研究进口的自动螺丝进给器制成的,螺钉供给装置的供给机构产生了振动,在内置的水平横梁上将螺杆与输送槽输送到下一个工位。该系统可以使自动装配线无法正常生产。姜帆，杨振宇,何佳兵等[1]使用自然参数矢量计算螺钉在孔中的允许倾斜角度。描述了螺钉子筛选过程中可能会出现的不同情况。研究证实了该设计结构易懂，安以机载电子设备常用材料螺纹和常用规格标准件为对象，分析了影响螺钉拧紧力矩-1-的因素，确定了保证力矩，计算了螺钉拧紧力矩，并采用实验验证的方法。螺纹副连接条件下的推荐拧紧力矩值。李阳,桑龙[3]针对螺杆自动装配机械手放置的特点，以LM系列PLC为控制平台，完成了硬件配置、IO点分配、梯形图编程等实验操作，运行稳定，基本实现。从上面的研究可以发现，目前我国的螺钉自动上料及拧紧装置设计则较少，很多情况下还需操作工人手工操作，具有劳动量大、效率低的特点，经查阅文献了解构，螺钉接受器，螺钉拧紧装置。全套设计加QQ11970985或197216396

1.2.1螺钉自动给料器不然进料器将会堵塞带来麻烦，最终导致过度磨损损坏入机器的时候，都要指向同一个方向。给料器中，既有能供应多种部件并进行定向的，也有不能进行的。有些给料器只能处理有限范围的零件。因此，研究者应着重重视研究给料器的可靠性。零件给料机一般分为：转盘给料机、涡轮给料机、叶轮给料机、升降板式给料机、滚筒给料机、振动给料机等。1.2.2隔料机构给器协作以分离物体，即，将在特定方向上有序排列的零件一个一个地分离，并将它们分别送到组装或加工位置。送料器可以布置螺钉，使得螺钉根据一定方向和间隔在输送轨道上成排布置。然后，由于在每个组装或加工过程中仅使用一个螺钉，因此分隔器将单个螺钉分开。典型的物料分离机构是线性往复板（PIN）型，爪型，旋转型和砂轮型。1.2.3输料机构根据零件自身的结构形式，可以专门设计送料机构构型，此工况下零件只能排成一条直线，位于与出料口连接的刚性轨道上。除了输送轨道的功能外，它还具有储藏室的功能，可以存储一定数量的零件。其结构应根据零件的形状，尺寸和加工形输送轨道和平板输送轨道。从不同的工况条件出发，总结得到不同输料轨道各自的优缺点：-2-表1-1输料轨道的对比U型输料轨道 排除故障容易 零件容易堆积，阻塞输料轨道闭合式输料轨道开式输料轨道板式输料轨道

避免零件脱离轨道排除故障比较简单便，

故障排除不方便零件容易重叠零件容易堆积、重叠1.2.4螺钉拧紧装置当前的机械制造商和产品生产商在类型多的企业中,使用最广泛的焊接螺钉配件加工和焊接安装专用机械设备(焊接加工螺钉装置)主要方式有两种:一种主要螺钉焊接加工安装刀,另一种的方式是根据客户需求私人定制,能够自动使螺钉上料和制造业等各种行业中应用非常普遍。王辅鼎[6]着重介绍了机械手能够实现物体的抓取并代替人工完成生产工作,可以减轻人类工作负担,同时机械动作可以保证每次执行的相同性,提高生产率。而将拧紧装置与机械手相结合,可以丰富拧紧装置的功能性,使其在完成螺钉自动上料工作之后进行生产劳动,提高智能化程度与生产效率,具有高速度、高精度、平稳性好等优点。-3-2总体方案设计2.1自动上料和拧紧装置的设计要求夹具加紧、拧紧螺钉等步骤。该震动装置的每一个细节都很值得注意。至于怎样实现螺钉的自动上料，通过查阅文献，最终决定采取振动盘这一震动装置，并且上料轨道的剔除机构是十分必要的，用于实现每一个螺钉的排序和指向固定;故决定设计一款集合多种装置的多功能机械装置，该机械手采用步进电机驱动载物转盘，从而将螺钉送到待加工的位置，然后可以利用气缸加夹具和压板来实现夹紧螺钉和剔除废料的步骤。该系统主要流程图如图2-1所示。图2-1系统整体流程图-4-该设计从左往右看依次为:①振动盘，它是通过电磁感应，实现电磁振动和复位弹簧实现螺钉和工件有序定向排列;②加工操作台，装置内容主要是相对复杂的多功能电机控制隔料机构，工作实现固定和加紧工件。③拧紧装置，通过气缸带动螺钉匙前后运动，电机控制螺钉匙作旋转运动来达到拧紧螺钉的动作要求。2.2方案确定在设备接入电源开始工作后，振动盘的顶盘在电磁力和弹力的相互反复作用下作上下振动，螺钉会在振动产生的离心力的作用下，沿着振动盘内壁的料道向上作螺旋运动。紧接着就是通过剔除机构，再被输送至加工操作台待拧紧。同时，在输送的过程中，螺钉的顺序也是固定的。会自动实现定向排列，到达上料机械手的料并在上端螺钉的压力下，刚好扣进载物转盘的凹槽内。电机带动载物转盘旋转经过恒定角度，到达待加工位置；气缸带动夹具向下移动，将固定螺钉和工件固定在载物转盘和螺钉转盘的槽口上并夹紧。气缸带动夹具向上移动，然后夹具松开。料斗的选择与规格需要注意如下几点:（1）螺旋料道升角α。工件在料道上运动的平均速度会随着α的减小而增加，其料道的圈数也会随之增多。若α的大小增加到自己的上限时，工件将不能继续向上运动。一般取α=15°-45°。（2）螺旋料道升距t。在实际加工时，t的值不应该取得太大，若t太大，αα越大，料斗直径就会越大。通常，t的取值以无法使两个工件同时并排通过为标准，取:t=1.6h +s （2-1）在式（1）中:h—工件在料道上的高度，mm;s—料道板的厚度，mm。（3）在料道中径Dm和外径D。α和t可以确定Dm的大小，如式子（2）所示:

tα

（2-2）在确定Dm的数据，可以根据公式（3）求得D的数据:D = Dm +b+2e （2-3）在（3）式中:b为滑道的宽度，单位是mm;e为料斗的壁厚，单位是mm。对于细长的工件，根据式（4）修改料斗的直径:D≥(7～10)L （2-4）在（4）式中:L为工件的长度，单位是mm。螺钉轻易地进入螺旋槽上。θ的范围一般是170°-176°。对于隔料机构来讲,旋转式隔料机构的结构相对简单,加工和制造也比较容易,物体运动频率低,输料比较可靠,又因为此自动上料装置水平放置,因此选择旋转式隔料机构。此外,该装置是要将螺钉运送到输料轨道末端,对气缸和夹具的可靠性要求比较高。其动作方式在第三节中做了详细的描述。-5-2.3自动上料和拧紧装置的具体结构设计2.3.1装置在三维模型中的建立三维模型在我们对于产品设计的时候及大了方便了设计者的设计过程。ug这一伟大发明是由西门子公司创造的。不同于其他的三维软件的是，NX10.0软件提供了妥善的解决方案。它的功能十分强大，甚至可以实现各种复杂造型的建构。该软件已经得到了业内的广泛认可，并且是最成功的CAD/CAM软件之一。本文利用该软件对自动上料和拧紧装置整体结构进行建模，首先对各个独立零件进行三维造型，然后从上到下，按照顺序对机构进行依次逐个装配，装配后的机构的三维模型如图4-1所示。图2-1装置一般视图整个装置包含振动盘、剔除机构、传送机构、载物转盘、拧紧装置等，其中给料器内置直流电机，隔料机构包含转盘、电机和支架，拧紧装置包含螺钉匙、减速电机和气缸等，减速电机起到传输动力的作用，转轴带动螺钉匙拧紧螺钉。通过气缸带动螺钉匙前后运动，电机控制螺钉匙作旋转运动来达到拧紧螺钉的动作要求。其原理图如图2-2所示。-6-该装置的工作原理是：

图2-2运动控制原理图（1）首先，振动盘与电机相连通电，将螺钉和工件一起倒进了料斗内，料斗内的螺钉仅在某个特定的方向上才能通过凹槽。震动及震动料斗内的工件和螺钉，道向上运动至输料机构。振动盘内壁轨道倾斜角通常是30-45工件排序并输送到自动化装配工位；（2）然后，螺钉到达输料轨道后，隔料盘正常工作，螺钉在隔料盘内凹槽的导向下以图4-5型号JGB37—520，额定转矩0.4N.m，功率1.8w，重达0.161kg，该电机地惯量为0.000029kg.m2。图2-3开式输料轨道（3）下一步，隔料机构可以将在输料轨道上传送过来的螺钉一个个的进行的分离，转盘不仅可以控制输入螺钉的数量，而且可以控制螺钉传送的间隔时间；-7-件和隔料盘，然后由气缸-2（控制螺钉匙做前后运动）控制拧紧装置做向前运动，当螺钉匙的头部与螺钉接触时，减速电机-1钉匙位移达到预设值并且拧紧力矩达到要求时，气缸-1将拧紧停止工作。步进电机控制隔料盘和螺钉转盘旋转固定角度进行下一次的拧紧工作。图2-4气缸-1示意图2.4自动上料和拧紧装置关键件设计计算和校核2.4.1电机选型计算考虑到自动上料和拧紧装置的工作任务，驱动方式选用步进电机，计算所需电机扭矩。计算可套用公式：Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1) (2-5)设：Ta：驱动扭矩；Fa：轴向负载，单位：N（Fa=F+mg，g=9.8），F：丝杠位：kg；I：丝杠导程mm；n1：进给丝杠的正效率。设切削力不考虑，m=300kg，综合系数 =0.1，求解得Fa0.13009.8294Ta=2948/5.90320.398Nm

(2-6)最终考虑到伺服电机运动精度比较高，反应灵敏，然后根据扭矩参数最终选取电机型号和一些参数。如表2-1所示：表2-1伺服电机型号及参数电机型号电流电压转矩IHSV57-30-14-36-RC1.2A36V0.45N·m-8-伺服电机原理图如图2-5所示，安装尺寸如图2-6所示。图2-5伺服电机原理图图2-6伺服电机安装尺寸图-9-2.4.2夹具尺寸计算如图2-3所示，在夹具的结构设计中，螺钉进口处的角度θ与螺钉长度L以及定位夹进口管径d1和d2有关，即d1＞d,d2≥LSinθ拧紧装置的设计通过扭矩控制，扭矩的数据大小：T=kd·F在式中，F是螺钉的轴向预紧力，单位为N，T是拧紧力矩，单位为N·m，d是螺钉的公称直径，单位为m。图2-7螺钉拧紧装置结构简图2.4.3关键件的强度校核（1）有限元分析软件ANSYSWorkbench的简介在当今社会，工程上的应用比较多的软件有ANSYS，NASTRAN，ABAQUS。在这些软件中，ANSYSWorkbench是最棒的分析软件，ANSYSWORKBENCH是一种全新的界面操作系统，更加人性化，建模与网格划分比经典方便，比较适合工程设计人员[12]，所以本文选用ANSYSWorkbench对关键件的强度进行分析。（2）螺钉自动上料装置中的叶轮在转动过程中受到螺钉的冲击作用力，久而久之叶轮自身有可能会因受到冲击而出现裂纹，甚至在薄弱处发生断裂，影响使用寿命，因此本章将叶轮作为强度校核的研究对象进行计算分析。打开ANSYSWorkbench分析软件，进入Workbench模块，点击静力学分析按钮，将用ug建立的叶轮的三维模型另存为stp格式，导入到ANSYSWorkbench软件中，选择材料为钢，其密度为每立方米7.85千克，杨氏模量为200兆帕。使用手动网格分割比较麻烦，分割效率和分割精度较低，影响分析结果，故此处采用方法为自动网格划分。图2-8为网格划分结果图。-10-图2-8网格划分结果图由于当电机带动叶轮运动时，叶轮凹槽上的螺钉按照一定的运动规律做上下摆加载荷如图2-9所示。图2-9施加载荷运行计算结果。添加载荷后进行运行计算，得到叶轮的位移变化图如图2-10所示；叶轮的应力图如图2-11所示；叶轮的应变图如图2-12所示。-11-图2-10位移变化图图2-11应变变化图图2-12应力变化图结果分析：从上述图中可以看出，叶轮的凹槽壁位移变化最大，但其值很小，为足要求。-12-3螺钉自动上料装置的设计3.1工艺路线的确立螺钉自动上料的工艺流程：

图3-1工艺流程图3.2给料器的选择在螺钉自动上料及拧紧装置中，给料器是非常重要的部件。给料器主要分为以下几种：振动式给料器，该机制的原理螺钉倒在了振动盘里面，通过它的震动，螺钉通过直线料槽进入到这个分配器里面来，这种方式结构简单，缺点是噪音大，金属与所以他这里面容易出现卡料。第三振动盘效果比较好，震动上料，方便实用。-13-图3-2振动式给料器插板式给料器，该机构的原理是插入板进纸器由进纸器和插入板构成。叶轮使用形状一致的料斗旋转。在叶轮的边缘，插入板可以把零件从给料器上挖出。叶轮式给料器，该机构的原理是叶轮给料机由料斗和叶轮组成。垂直多断片叶料斗内的部件只能在特定的方向通过插槽。叶轮旋转后，料斗内的部件会晃动，到达搬运位置的部件会以错误的姿势推回。整个过程中，零件是由重力驱动的，叶轮有引导和星轮两种功能图3-3叶轮式给料器机械举升式给料器，该机构的原理是在提升板进料器中，零件被随机放置在料斗中，举升板通过上下的运动把螺钉送到直线料槽里来，螺钉在举升板里面是悬挂的一个状态，最终升起来以后通过这个斜面滑下，进入到这个直线料槽里面。这种方式的优点是举升板与螺钉之间的摩擦相对来说比较少，缺点是它的速度慢，一上一下才送一次螺钉，造价比较高，有一定的精度配合。第三是如果有螺钉卡在它之间的间隙里面会容易造成卡料卡死的情况。涡轮式给料器，把螺钉倒在这个料斗里面，通过这个涡轮的转动把螺钉摇起来，-14-倒在这个料槽里面，就类似于水车。该方法与滚筒的方式比较类似，它有明显的缺点，就是如果说有一些散的螺钉，有一些比较细小的螺钉，会容易卡在这个间隙里滚筒式给料器，把螺钉倒入滚筒里面，滚筒放在滚轮上面，滚轮的转动带动滚筒的转动，然后把螺钉摇起来之后，倒在这个直线料槽里面，那么直线料槽以这种悬挂螺钉的方式把螺钉送到分配器这边来，分配器的作用就是把它送到一个或者多个管道里面，或者把它移送到旁边的固定的位置，供机械手用来吸取或者抓取。图3-4滚筒式给料器不同给料器的优缺点的比较如下表：表3-1给料器的优缺点分类给料器名称 振动式给料器插板式给料器叶轮式给料器升降板式给料器涡轮式给料器滚筒式给料器

速度可控、节能结构简单效率高结构简单、重量轻、效率高便于操作

结构复杂，费用高可靠性差加工较为复杂可靠性差容易卡死机构复杂3.3隔料机构的选择隔料机构通过配合给料器对各种物料进行分离,即将设备安装在输送线路上的各种零件逐条地分别放到设备的装配或加工位置。本文研究部分采用了螺丝钉。在前面的讨论中,进料器可以根据一定方向和间距布设螺钉,沿着输送线路的轨道布设螺钉。然后,由于每个装配或加工过程中只使用一个螺钉,所以分隔器将每个螺钉分开。最典型的物料分离机构是爪式物料分离机构、旋转式物料分离机构和轮式物料分离机构[11]。以下是几种隔料机构的方案对比：-15-表3-2隔料机构的优缺点给料器名称 钳爪式抓料机构旋转式隔料机构轮式隔料机构

不需要靠重力、振动力或推动力来提供零件运输的动力运动平稳，零件不易损坏、效率高

结构复杂，费用高可靠性差加工相对复杂零件前进时需要前进推动力3.4送钉装置的选择螺钉抓取可分为三种方式：螺杆吹气，磁吸和真空吸附。真空吸收适合吸收圆通常我们用管道来输送螺钉，它的好处显而易见，第一点是传输速度快，其原理是用高压气把它喷射出去，第二点是它送的远，传输距离可达十米、二十米内，第三点是它传输量大，它可以同时多个管道输送螺钉，效率成倍的提高。第四点，管道是软的，可以输送到任何一个地方，不受空间的限制，管道输送是螺钉输送的最佳方式。通过以上的比较，考虑到传输量大，速度快等因素，选用管道输送气吹送钉的方式来送钉到螺丝刀刀头工位。3.5输料机构的选择输料机构是根据零件的机构形式专门设计的，零件只能排成一行。输料机构是采用简单,而其不足之处是零件容易重叠、容易脱离轨道。3.6选用带传送的传动型式常用的机械传动方式:3.6.1齿轮传动齿轮传动是重要的机械传动，应用范围十分广泛。分类：平面齿轮传动、空间齿轮传动。优点：适用于各种圆周速度和功率；传动比准确，稳定，效率高；可靠性高，使用寿命长；可以实现平行轴，任意角度交叉轴，任意角度交叉轴之间的传动。缺点：制造和安装精度高，成本高，不适合两轴之间的长距离传动。3.6.2蜗杆传动90-16-由驱动蜗杆和从动蜗轮组成。它适用于空间中两个垂直轴和不相交轴之间的运动和动态力。优点：传动比大，结构紧凑，尺寸小。缺点：轴向力大，加热容易，效率低；仅单向传输。3.6.3带传动带传动是一种机械传输，为了移动或动力传输，使用柔软的皮带对皮带施加张力。根据不同的传输原理，摩擦带的传输是通过皮带和皮带之间的摩擦来实现的，定时带的传输是通过皮带和皮带的咬合牙齿来实现的。传动带的构造主要由驱动轮、从动轮、无绳带构成。根据断面形状，皮带的种类可以分为平带、V带、特殊带三种。优点：适合两个轴之间的中心距离较大的变速箱。皮带柔软性高，减轻冲击能吸收振动。该装置结构并不复杂，造价便宜，经济实惠。缺点：传输的尺寸大，需要张力装置，即使打滑也不能保证一定的传输比，皮带的寿命短，传输效率低。3.6.4链传动一般链条传动由四部分组成：链条、机架、主动链轮和从动链轮。链传动的特点有如下：制造和安装精度要求较低；中心距较大时，传动结构简单；瞬时链速和瞬时传动比比较不稳定，传动稳定性交比较不稳定。3.6.5螺旋传动螺旋传动是一种机械传动，这是一种通过过螺杆和螺纹表面实现转换线性运动和旋转运动的工作方式。根据其在机械中的功能螺旋传动可以分为传力螺旋传动。螺旋式齿轮传动的最大优势:由于减速比大,螺杆每次同时转动一周,螺母只可以能够同时转动一个轴向导程;由于机构的传动效益较大,在主要两个驱动件上如果同时施加一个不小的轴向扭矩,就可以能够在从两个驱动件上同时获得很大的轴向传动角度不大于超过一个螺旋副的传动当量或者摩擦传动角度时则该机构就一定会完全具备手动自锁的稳定性;它不仅是一种机械结构简单,传动平稳,而且完全没有任何振动噪音。-17-表3-3传动装置优缺点的对比齿轮传动蜗杆传动带传动链传动螺旋传动

传动比精确；适用于近距离传动；传动效率高传动平稳、噪声低适用于大传输中心距离；减缓振动吸收并平稳地驱动；过载打滑，起到过载保护的作用；结构简单，成本低廉；运动平稳，零件受冲击小无弹性滑动，平均传动比准确；高传输效率度没有很高的要求；具有很高的传动精度

费用高；不适用于远距离传动传动效率低、损耗严重存在弹性滑动，传动比不是常数；不适合高温和腐蚀性环境，皮带寿命低，传动效率低；由于皮带滑动，无法保证固定的传动比瞬时链速和瞬时传动比不恒定，传动稳定性差；工作时有一定的冲击和噪音；它不适合用于负载变化大、倒档快的变速箱间歇工作，每次工作时间短；向传动系统工作时,带体被套于平滑轴齿轮面上,借助于平型带与平滑轴齿轮面之间的横向摩擦力作用来对其进行横向传动。平型高速履带动力传动器的机械机体结构简单,可以有效地起到缓和其对外界的外力冲击,吸收其在外界上的振动,价格低廉,适用于两轴之间传输中心比相距较大的履带传动,传输中心距离相对较大,通常较为适用于一种履带传动中心比约一般为3左右的高速履带传动。故障的选择方式采用平型传动履带进行传动。-18-4自动拧紧装置的设计拧紧装置主要由气缸、螺钉匙、减速电机、自动控制系统等部分组成。升降机作用,实现了螺钉自动拧紧的功能。4.1螺钉的规格和种类在自动装配线中,自动上料装置传送不同规格和型号的螺钉。螺钉是一种非常常见的密封式紧固件,广泛应用于各种机械,电器和建筑。通常,材料都是圆柱形的金属或者塑料,具有凹凸表面的槽称之为螺纹。根据各种螺钉类型的不同,可以细分为:盘头螺钉,六角形齿轮螺钉,扁圆头齿轮螺钉,沉头齿轮螺钉,t形头齿轮螺钉,方头齿轮螺钉,圆柱形齿轮螺钉、半沉头螺钉等。根据每个花纹螺钉的槽型不同,共有以下梅花形五角螺纹、米字五角螺纹、花色一字五角螺纹、花色一字六角螺纹、内六角四方螺纹、特形螺钉等。4.2送钉原理当螺钉通过输料装置进如工作加工台时,此时有气缸控制夹具加紧与载物转盘来定位螺钉。通过载物转盘作隔料盘，然后将螺钉和工件有效有序的依次拧紧，再排出隔料装置。4.3拧紧螺钉工作原理拧紧装置爆炸图如4-1控制螺钉匙作旋转运动来达到拧紧螺钉的动作要求。当拧紧扭矩已经达到了预设值,将螺钉匙的前进距离和按压工作所需要求的距离相互进行了比较。当距离远远或小于正常工作需要时,电机会增加一定的输出扭矩,带动螺钉匙继续用力拧紧螺丝;当其距离超过或等于正常工作需求时,电动机停止,完成自动拧紧的过程。图4-1拧紧装置爆炸图-19-图4-2拧紧螺钉流程图-20-5结论随着制造业机械化水平的持续提高，人们对于装配生产效率要求越来越大。本次设计的该螺钉自动上料和拧紧装置，实现了快速方便地螺钉上料和拧紧的过程。该螺钉上料自动系统操作方便，出错率低。该装置通过转盘输送的方式传送螺钉，可适应多种情况以及以外的发生，而且传送稳定，效率高，不过度依赖人工。在实验过程当中，螺钉本身并未松动或损坏，就说明采用给定的拧紧力矩