自动制钉机课程设计书.doc

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 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…………………………………………16 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，在此前需夹紧钢丝。 3）冷挤钉尖。 4）剪断钢丝。 明确设计任务 设计一台自动制钉机，设计要求为： 铁钉直径d=1.6~3.4mm. 铁钉长度25~80mm 生产率360枚/分 最大冷镦力3000N，最大剪切力2500N 冷镦滑块质量8Kg，其他构件质量和转动惯量不计 要求结构紧凑，传动性能优良，噪声尽量减小 自动制钉机的功能分解 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 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) 1 2 3 4 减速 A 带传动 链传动 齿轮传动 减速 B 带传动 链传动 齿轮传动 夹紧 C 齿轮齿条机构 曲柄滑块机构 移动推杆盘形凸轮 冷镦 D 齿轮齿条机构 曲柄滑块机构 移动推杆盘形凸轮 间歇送料 E 槽轮机构 棘轮摩擦轮机构 移动推杆圆柱凸轮 轴线变向 F 蜗杆传动 锥轮传动 单万向连轴节传动 冷挤 G 齿轮齿条机构 曲柄滑块机构 移动推杆盘形凸轮 剪断 H 齿轮齿条机构 曲柄滑块机构 移动推杆盘形凸轮 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