1、盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 目 录 前言1总体设计21.1铆钉机用途及工作原理21.2传动方案21.2.1传动机构的设计31.2.2上冲头运动机构的设计31.2.3各轴转速的设定41.2.4参数的初选41.2.5主轴斜楔离合器的设计41.2.6主轴凸轮设计4 1.2.7 总体结构设计 42 结构设计62.1电机的选择62.2带轮设计62.2.1第一对带轮的设计62.2.2第二对带轮的设计82.3 蜗轮与蜗杆的设计102.4蜗杆轴的设计122.5主轴设计132.6 离合器的总体设计132.7 转动轮的设计142.8 机座和机身的设计172.8.1机座的设计172.8.2机身的设计172.9 刹车装置172.10 冲针运动机构设计182.10.1上冲针运动机构192.10.2 底座针机构203 安全操作和维护保养214 电气控制225 结论23参考文献24致 谢25附 录26 3空心铆钉机总体及冲压系统设计摘 要：本设计主要用于铆合铝质金属空心铆钉。铆钉零件图已知，铆合物料最大厚度为3mm，可单独铆合各种位置的空心铆钉，适用于服装、皮鞋、胶鞋、帐篷、帆布口袋等。总体设计包括传
2、动方案的制定，电机的选择，带轮的设计，主轴的设计等，并绘制空心铆钉机总装图，然后进行相关设计计算、校核等。同时考虑了机身和机座的设计，并对离合器、刹车装置进行了重点研究。本次设计的铆钉机工作可靠，劳动效率高，结构简单，便于维修。关键词：传动机构；冲压系统；离合器；刹车装置The Design of the3 Whole and Stamping System within the Hollow Rivet MachinesAbstract: The aircraft are mainly used for riveting aluminum hollow metal rivets, The Rivet Parts is known,Riveting materials for maximum thickness is 3 mm,it could rivete separate location of the various hollow rivets, applied to clothing, shoes, rubber shoes, tents, canvas bag and so
3、on.In the overall design my work is to complete the drive programme, choice of motor,pulley design, spindle design and so on.And I drawed hollow rivet machines ,then proceed to the relevant design, check after drawing. I also considered the fuselage and engines design,payed intensive attention to clutches, brakes system.In a word the design of the rivet machine is reliable, labor efficiency，simple structured.Key word: Transmission; Stamping System; Clutch; Brakes前言本课题来源于盐城市农机所。本设计主要用于铆合空心铆钉，总体设计
4、包括传动方案的制定，电机的选择，带轮的设计，主轴的设计等，并绘制空心铆钉机的总装图以及部装图，然后进行相关的设计计算和校核等。它的意义在于解决一些相对比较软的材料之间的连接，如：服装、皮鞋、布鞋、胶鞋、帐篷、帆布口袋等。从而实现从手工到机动铆接，提高劳动生产率，降低劳动强度，而且便于维修。铆钉机主要由传动机构、送料机构、冲压系统等组成。铆钉机先将铆钉放在一个正确的位置上，然后经过冲压机构冲压，使铆钉变形，从而实现铆合，所需要的有效功率很小。现在国内外生产的铆钉机有许多种，有的达到很高的自动化水平，自动送料装置可以实现连续铆接，工作效率非常高；运行中无需操作者接触铆钉，安全性能很高；更换铆头可铆接不同型号规格的铆钉，适用于头盔、钢制家具、童车、健身器材、皮革和汽车摩擦片等产品的流水线。本次设计所要达到的技术要求： 1.所设计的铆钉机应能满足加工要求，并保证加工精度。2.铆钉机要求工作可靠、结构简单、装卸方便、便于维修。1总体设计1.1铆钉机用途及工作原理该机适用于铆合金属空心铆钉，解决一些相对比较软的材料之间的连接，铆接过程中，铆钉经上冲头冲压至下冲头，使铆钉翻边铆合至皮件及其它物体上，
5、为了提高功效，进行批量生产，必须使铆钉自动落至上冲头，上冲针带铆钉冲压到下冲头。铆合成功后，上冲头迅速上升，送料机构回头。可以看出该机器工作时所需的作用力和所消耗的功都不大，所以在这些方面对机器材料的要求就有所下降，这样就可以降低一定成本。该机应由传动机构、送料机构和冲压机构组成。1.2传动方案方案（1）如下图1-1 图1-1圆锥传动原理图 1.电动机 2.带轮1 3.大带轮2 4.斜契联轴器 5.主轴 6.曲柄滑块机构 7.带轮3 8.圆锥齿轮副 9.齿轮副 10.漏钉盘 11.料斗方案（2）如图1-2 图1-2蜗轮蜗杆传动原理图1.电动机 2.带轮1 3.大带轮2 4.斜楔联轴器 5.主轴 6.凸轮 7.滚轮 8.凸轮滑块导向杆机构 9.带轮3 10.蜗杆轴 1 1.蜗轮 12.蜗轮轴 13钉子轨道 14.漏钉装置 15.料斗这两种传动方案，第二种传动方案优于第一种传动方案，由于第一种传动方案运用滑块机构，不能保证它的传动平稳性，而这种机器在这方面要求比较高，所以第二种凸轮滑块导向杆机构就能保证冲压机构的平稳性，在送料机构的传动中，第一种方案用一对圆锥齿轮传动，传动斌比较小，要想传
6、动比大那就会使体积变大，而第二种用的是蜗轮蜗杆传动，比较平稳，用于减速传动，传动比大，而且容易改变传动方向，所以综合上面各种因素选择方案（2）比较合理。1.2.1传动机构的设计电动机带动皮带轮，皮带轮空套于主轴，操纵脚开关使斜契离合器带动主轴，通过主轴上装的偏心轮机构使冲头滑块做上下运动，上下运动次数由操作者的技术熟练程度确定，每冲一次完成铆合空心铆钉一个。1.2.2上冲头运动机构的设计主轴上凸轮机构上的销轴带动滑块，使导向杆在冲针座中上下滑动，主轴转动一圈，冲针上下往复一个行程。下冲针固定于机座上，设计可上下活动的下冲针套。上面套有下冲针，使得铆接铆钉的厚度可以调节。1.2.3各轴转速在选择初始转速时，选择电机转速1400r/min。主轴设计转速为200r/min，蜗杆轴10设计转速150r/min，蜗轮轴12转速为12r/min，蜗轮轴带动漏钉盘转动。符合基本要求。1.2.4参数的初选带轮2选中径55mm，大带轮3中径370mm，大带轮上小轮中径选为91mm，带轮15中径为120mm，蜗杆m为1.5大头数为2。蜗轮齿数为26。计算： 主轴转速 (1-1) 蜗杆轴转速 蜗轮轴转速 基
7、本符合要求1.2.5主轴斜楔离合器的设计主轴必须空套与大带轮3，大带轮通过斜楔离合器带动主轴，斜楔离合器通过脚踏开关控制脚踏踩下，斜楔离合器闭合，主轴转动。1.2.6主轴凸轮设计主轴凸轮是该机构设计的关键零件。主轴转动通过凸轮轴平面上的销轴带动导向杆，控制上冲头上下运动。凸轮工作面转动带动滚轮座作周期性摆动；故钉轨在上冲头下冲时将铆钉送到位，而在上冲头回抽时，钉轨摆开。1.2.7总体结构设计总体结构设计如图1-3 图1-3总体1.主轴 2.大带轮 3.带轮 4.蜗杆轴 5.蜗轮 6.蜗轮轴 7.料斗 8.落料器 10.漏钉盘 11.料架 12冲针座 13.滚轮座 14.凸轮 15.钉轨 16.机身 17.上冲针 18.下冲针 19.机座 20刨花板 21.带轮 22.电动机 23.脚踏开关 24.机架机架24上装刨花板20，刨花板上装有机座19，机座上装有机身16，机身上装有主轴1通过两个轴承联接；机座上还装有下冲针套；主轴空套于大带轮2，装有斜楔离合器和凸轮14；电机22倒于刨花板上通过皮带将动力传给大带轮2；冲针座12通过螺钉固接于机身16；蜗杆轴座通过螺钉固接于机身上；料槽9用螺
8、钉连接于机身上，蜗轮轴4与料槽9配合。料斗7联接于料槽9上；料架11联接于机身16上；并于料轨15相连；料轨通过弹簧与滚轮座相连接，弹簧将滚轮座上的滚轮压在主轴凸轮上，使料轨随着凸轮来回运动。脚踏安装与机架24上，通过接杆和导杆与主轴上斜楔离合器相连控制主轴的转动与停止。2结构设计2.1电机的选择该机需要的动力仅为上冲头冲击铆钉的动力，使铆钉翻边，将物体铆住，所以说它所需要的有效功率很小，而只需考察使主轴和冲针头达到设计速度所需功率即可。我们看主轴上有大带轮，斜楔离合器和偏心轮，它们分别消耗功率为90W、30W、和3W再加上刹车装置，消耗的功率有260W所以电机选用yy7134(即DO7134)单相电机，转速为1400r/min；功率：370W。选择该电机主要因为:电动机运转性能良好，效率和功率因素都较高，无离心开关之类的易损元件，工作可靠，唯启动转矩较小，空载电流较大，它用于工作时间较长，无经常空载的场合。2.2带轮设计 该机有两对带轮：第一对为从电机传到主轴的带轮，第二对为从主轴传到蜗杆轴的带轮。2.2.1第一对带轮的设计电动机yy7134，转速1400r/min，额定功率P=370W 208r/min.轴间距440mm.每天工作1011小时。查阅机械简明零件设计手册。（1）设计功率由表7-9查得工况系数=1.1。 (2-1)（2）选择带型 根据407W和=1400r/min，由表7-1确定为B型三角带。（3）计算传动比6.73。 (2-3)（4）小轮基准直径 参考表7-13和表3.5-3，取55mm 大带轮基准直径：。 (2-4) 由表3.5-3取。 (5）主轴的实际转速 (2-5) (6)带速的计算
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