图2.4链传动
连杆机构是由若干构件用低副连接而成,构件运动形式多样,可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动,可用于刚体导引、实现已知运动轨迹或运动规律。在本设计中要应用连杆机构将主动构件的转动或直线往复运动转换为实刀具在水平面内的转动,可采用双曲柄机构或者逆向运用曲柄滑块机构。
图2.5连杆机构
齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构,可以用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力,并可以改变转动速度和传动方向。其优点是:齿轮传动和其他形式的机械传动相比较,传递的功率和圆周速度范围较大,传动效率高,能保证恒定的传动比,工作平稳、安全可靠且使用寿命长,结构紧凑。在本设计中可以利用齿轮机构或齿轮齿条传动实现所需功能。[4]
图2.6锥齿轮
根据上述分析,带传动、链传动、齿轮传动等都可实现预期目的,但考虑到本设计的整体结构要紧凑,综合考虑机器更易执行转动动作,并能够在动作中给构件施加较大的力,经对比分析之后,选用带传动和直齿圆柱齿轮传动,不仅可
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实现传递运动及动力的目的,还可使整体结构紧凑。
第3章 主要结构的设计
3.1根据设计要求提出的运动方案:
根据工程要求(该机构需要有三个夹紧工位、夹紧行程为10——100mm、夹紧力需要达到8000N、夹紧速度为0.2m/s、生产率为90件/min)提供以下设计方案:
方案一:考虑到其工程要求,需要有三个夹紧工位,以及是在自动流水线上作业的要求,我们考虑了一种方案,可以参考自动切菜机的原理,将其采用曲柄滑块机构以及V带连接我们进行设计
图3.1
特点:该设计我们采用的是传统的曲柄滑块机构以及V带连接的方式实现夹紧,由小带轮连接电机,同时由V带连接到大带轮,由于V带有摩擦力,则小带轮带动大带轮转动。同时大带轮与夹具杆连接。
而且我们利用连杆,将大带轮在两边各放置一个,利用连杆的原理,将两边的带轮连接成为连杆机构,两边同时运转。该设计装置两边都为曲柄滑块机构,这样的话两边同时提供动力来实现夹紧以及放松。
同时我们将一边的放置夹具头的夹具杆直接连接在机构架上,利用上述的联
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动装置来实现夹紧。
缺点:该装置由于只有单边夹紧,按加工的工程要求来考虑的话,该机构整体机构较大,要实现夹紧行程为10-100mm则需要更大的空间,所以整体机构较大,同时需要的电动机功率以及带轮也更大,不符合节约成本的根本原则。对材料以及动力的损耗较大,所以这种方案不合理。
方案二:考虑到其工程要求,我们还可以采取类似于机械手的机构来进行实现夹紧要求。
图3.2
特点:该设计方案我们采用的是由传统的连杆机构,并配合V型块来实现夹紧。有连接电动机的主轮提供动力,带动偏心轮,通过连接于偏心轮上的连杆,通过主轮的旋转带动连杆,连杆推动V型块,V型块推动连杆2,3,在推动的过程中,杆2,3的角度变小,从而带动连杆4,5,实现夹紧。绕过平衡点后V型块
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收回,实现放松。
该结构的特点在于结构简单,整体需要的材料较少,成本较低,运动方式简单便于运输以及拆卸,只需要调整V型块即可调节收送的大小,从而实现夹紧行程在10-100mm的要求
缺点:该机构结构简单的基础上,又有相对来说其不好的地方,由于该机构为单边夹紧,从而很容易引起夹紧不完善而导致加工件的脱落,从而影响流水线作业
方案三:
根据我们的工程需要,我们结合前两种提出的方案考虑其需要的可调整以及夹紧的稳定性因素来考虑,我们可以结合曲柄滑块机构,齿轮以及连杆从动机构来实现设计要求
图3.3
特点:该机构由齿轮传动提供动力后到主轮1,由主轮1带动连杆2,3组成
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一个曲柄滑块机构,实现夹具杆5的上下移动,同时考虑到单边夹紧可能会造成零件的脱落,导致加工过程中的损坏,所以用连杆4连接从动轮6来实现两边同时夹紧。
这种结构的设计可以完美实现设计要求,同时机构简单,制造成本较低,同时拆卸方便,所以选择方案三为设计方案。
3.2夹具总装图的分析
该多工位自动夹紧装置为适应在自动压力机的自动送料辅助设备中需要一种多工位自动夹紧装置的要求,用于连续自动压力机的工件送进部分,采用上述方案中的方案三进行设计,我们进行了如图3.4的设计
图3.4 多工位夹紧装置总装图
1.机架 11.内六角圆柱头螺钉 21.端盖3 2.端盖 12.v型块 22.小齿轮 3.杆1 13.齿轮挡圈 23.平键 4.轮1 14.大齿轮 5.轴 15.轴端盖 6.轴承座 16.连杆 7.调心球轴承 17.导轨 8.端盖2 18.夹具杆
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