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1、<p><b> 摘 要</b></p><p> 本設(shè)計(jì)是(微機(jī)主機(jī))裝配生產(chǎn)線,該生產(chǎn)線屬于手工裝配生產(chǎn)線的范疇。在我國(guó),手工裝配生產(chǎn)線作為一種技術(shù)含量不高的生產(chǎn)模式大量應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各種制造業(yè),而且在今后相當(dāng)產(chǎn)的時(shí)間內(nèi),這種生產(chǎn)模式仍然將繼續(xù)在國(guó)內(nèi)制造業(yè)中發(fā)揮重要作用。</p><p> 本論文的主要涉及內(nèi)容包括:生產(chǎn)線主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),工位的設(shè)計(jì)
2、,鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)等。生產(chǎn)線是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù),它的發(fā)展是由于其積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí):它能部分地代替人工操作;能按照生產(chǎn)工藝的要求, 遵循一定的程序、時(shí)間和位置來(lái)完成工件的傳送和裝卸。顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化。本課題設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于(微機(jī)主機(jī))裝配生產(chǎn)線上,該設(shè)計(jì)的增加在一定程度上改善工人工作環(huán)境,使整個(gè)生產(chǎn)線更人性化,更重要的是可以減少裝配中操作時(shí)間提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的使用率。</p>
3、<p> 關(guān)鍵詞: 手工裝配生產(chǎn)線;倍速鏈;傳動(dòng)鏈輪</p><p><b> Abstract</b></p><p> This paper is the mainframe computer assembly production line design, the production line is the manual assembly
4、 line areas. In china, manual assembly line as a high technology content of the production model applied to a large number of domestic manufacturing, but in a considerably long period of time, this pattern will continue
5、production in the domestic manufacturing sector had an important role to play. In this paper, the main design elements include: production line to the main drive system</p><p> Keywords: manual assembly lin
6、e ;double plus conveyor chain ; lead agencies</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p> AbstractII</p><p><b> 第1章 緒論1</b
7、></p><p> 1.1 課題的來(lái)源及意1</p><p> 1.2 手工裝配生產(chǎn)線的特點(diǎn)2</p><p> 1.2.1 手工裝配生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)2</p><p> 1.2.2 手工裝配生產(chǎn)線的基本結(jié)構(gòu)3</p><p> 1.3 手工裝配生產(chǎn)線相關(guān)概念3</p>
8、<p> 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容5</p><p> 1.5 課題的主要技術(shù)指標(biāo)5</p><p> 第2章 裝配生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍設(shè)計(jì)6</p><p> 2.1 裝配生產(chǎn)線的相關(guān)概念6</p><p> 2.2 工序內(nèi)容與裝配時(shí)間設(shè)計(jì)7</p><p> 2.3 裝配
9、生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍設(shè)計(jì)8</p><p> 第3章 裝配生產(chǎn)線總體方案設(shè)計(jì)11</p><p> 3.1 裝配生產(chǎn)線總體尺寸設(shè)計(jì)11</p><p> 3.2 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)選型11</p><p> 3.2.1 設(shè)計(jì)方案12</p><p> 3.2.2 主傳動(dòng)部分電機(jī)布局設(shè)計(jì)13&l
10、t;/p><p> 3.3 裝配生產(chǎn)線輸送線類(lèi)型方案選擇14</p><p> 3.3.1 輸送線方案I14</p><p> 3.3.2 輸送線方案Ⅱ15</p><p> 3.3.3 輸送線方案Ⅲ15</p><p> 3.3.4 輸送線類(lèi)型方案確定16</p><p&
11、gt; 3.4 工位設(shè)計(jì)17</p><p> 3.4.1 工位的定義17</p><p> 3.4.2 工位設(shè)置目的17</p><p> 3.4.3 工件實(shí)現(xiàn)的功能17</p><p> 3.4.4 設(shè)計(jì)原理17</p><p> 第4章 裝配生產(chǎn)線總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21</p&
12、gt;<p> 4.1 主傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21</p><p> 4.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p> 第5章 主傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算24</p><p> 5.1 電機(jī)的計(jì)算機(jī)與選擇24</p><p> 5.2 主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算25</p><p> 5.3 鏈傳
13、動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算26</p><p> 5.3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)選擇26</p><p> 5.3.2 小鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算27</p><p> 5.3.3 大鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算30</p><p> 5.3.4 倍速鏈鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算31</p><p><b> 結(jié) 論33</b>
14、;</p><p><b> 致 謝34</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b> CONTENTS</b></p><p> Abstract錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> Chapter
15、 1 Introduction錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 1.1 The source and meaning of the subject錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 1.2 The characteristics of manual assembly line錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 1.2.1 The advan
16、tages of manual assembly line錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 1.2.2 The basic structure of manual assembly line錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 1.3 Manual assembly line concept錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 1.4 In t
17、his thesis, the main content錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 1.5 The subject of the main technical indicators錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> Chapter 2 Computer host assembly line takt design錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p&
18、gt; 2.1 Computer host assembly line concept錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 2.2 Process content and the design of assembly time錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 2.3 Computer host assembly line takt design錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。<
19、;/p><p> Chapter 3 The overall design of the microcomputer assembly line錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.1 The overall size of the computer host assembly line design錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.2 The
20、 design and selection of the main transmission part錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.2.1 Design錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.2.2 The main transmission part of the motor layout design錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>
21、; 3.3 Computer host assembly line conveyor line type options錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.3.1 Transmission line program I錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.3.2 Transport line regimen II錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><
22、p> 3.3.3 Transmission line regimen III錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.3.4 Transmission line type of program to determine the錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.4 Station design錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.
23、4.1 The definition of the station錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.4.2 Station Purpose錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.4.3 Workpiece to achieve the functionality錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 3.4.4 Design Princi
24、ples錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> Chapter 4 The overall structural design of the computer host assembly line錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 4.1 Structural design of the main transmission components錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p&g
25、t;<p> 4.2 The overall structural design錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> Chapter 5 The main transmission part of the design calculations錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 5.1 Computer and selection of motor錯(cuò)誤!未定
26、義書(shū)簽。</p><p> 5.2 The design of the main drive shaft錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 5.3 Chain drive design calculations錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 5.3.1 Transmission system to select錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p
27、><p> 5.3.2 The design of small sprocket錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 5.3.3 The design of the large sprocket錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> 5.3.4 Speed ??chain sprocket design calculations錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。<
28、/p><p> Conclusions錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> Acknowledgements錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p> References錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b> 第1章 緒論</b></p><p> 1.1 課題的來(lái)源及意<
29、/p><p> 發(fā)達(dá)國(guó)家尤其是歐美早在20世紀(jì)70年代就基本實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化,目前制造業(yè)的自動(dòng)化已達(dá)到了非常高的水平`,發(fā)展了許多典型的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。以機(jī)器人為代表的各種自動(dòng)化專機(jī)及自動(dòng)化生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用在汽車(chē),電子,家電,輕工,機(jī)械制造,物流與倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè),保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量和生產(chǎn)的高效率,推動(dòng)了這些行業(yè)的快速發(fā)展,提升了其制造業(yè)的技術(shù)水平與創(chuàng)新能力"。</p><p> 從20
30、世紀(jì)80年代開(kāi)始,我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了大量的自動(dòng)化裝備,涉及的行業(yè)很多,其中以家電,輕工,電子信息制造行業(yè)最為典型,引進(jìn)的裝各涉及模具,專用設(shè)各,生產(chǎn)線。但目前自動(dòng)化裝備行業(yè)的自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力仍然較差。由于裝備制造業(yè)水平有限,所以手工裝配生產(chǎn)線作為技術(shù)含量不高的生產(chǎn)模式大量應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各種制造業(yè), 目前國(guó)內(nèi)制造業(yè)相當(dāng)多的產(chǎn)品都是在這種生產(chǎn)方式下裝配制造出來(lái)的,而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),這種生產(chǎn)模式仍將繼續(xù)在國(guó)內(nèi)制造業(yè)中發(fā)揮重要的作用。圖-l、
31、圖-2為典型的手工裝配生產(chǎn)線實(shí)例。</p><p> 通常在以下情況下考慮采用手工裝配生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)[2]:</p><p> 1. 產(chǎn)品的需求量較大</p><p> 2. 產(chǎn)品相同或相似</p><p> 3. 產(chǎn)品的裝配過(guò)程可以分解為小的操作工序</p><p> 4. 采用白動(dòng)化裝配在技術(shù)上難
32、度較大的或成本上不經(jīng)濟(jì)</p><p> ?。ㄎC(jī)主機(jī))裝配的生產(chǎn)符合上述4點(diǎn)特征。</p><p> 行業(yè)內(nèi)手工裝配生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)主要存在的問(wèn)題:</p><p> 1. 該類(lèi)型生產(chǎn)線很多都是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)而生產(chǎn)設(shè)計(jì)的,缺乏有效的設(shè)計(jì)規(guī)劃,從而造成能源、材料及人力的浪費(fèi);</p><p> 2. 基于以上情況,我選擇(微機(jī)主機(jī))裝配
33、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)作為我的畢業(yè)研究課題,符合現(xiàn)實(shí)需要,適應(yīng)當(dāng)前我國(guó)國(guó)情的發(fā)展。微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線的設(shè)計(jì),對(duì)減少材料能源消耗、最大限度地節(jié)約空間資源、提高生產(chǎn)效率、改善工人工作環(huán)境有重要意義。</p><p> 1.2 手工裝配生產(chǎn)線的特點(diǎn)</p><p> 1.2.1 手工裝配生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)</p><p> 國(guó)內(nèi)之所以仍然大量采用手工生產(chǎn)裝配生產(chǎn)線組織生產(chǎn),主要是
34、因?yàn)檫@種生產(chǎn)方式具有以下特點(diǎn)[2]:</p><p><b> 1. 成本低廉</b></p><p> 可以充分利用國(guó)內(nèi)大量豐富的勞動(dòng)力資源,而且由于每一個(gè)工人長(zhǎng)斯專門(mén)從事某項(xiàng)或某幾項(xiàng)工序操作,工人的操作可以達(dá)到相當(dāng)熟練的水平并具有相當(dāng)?shù)募记伞?lt;/p><p> 2. 生產(chǎn)組織靈活</p><p> 能夠適
35、應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)的需要,某些多品種小批量產(chǎn)品的類(lèi)型、規(guī)格需要經(jīng)常更換,不適合組織自動(dòng)化生產(chǎn)。</p><p> 3. 某些產(chǎn)品的制造過(guò)程更適合采用手工裝配生產(chǎn)線</p><p> 因?yàn)槭止ぱb配生產(chǎn)線比自動(dòng)化生產(chǎn)線更容易實(shí)現(xiàn)。如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),設(shè)備的難度將很大,制造成本昂貴。</p><p> 4. 成本最低的制造方法很多情況是自動(dòng)化生產(chǎn)和人工生產(chǎn)相結(jié)
36、合進(jìn)行的。</p><p> 在實(shí)際工程中,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,用戶對(duì)產(chǎn)品的要求是質(zhì)量更高、產(chǎn)品吏新周期更短、產(chǎn)品價(jià)格更低,企業(yè)追求的目標(biāo)始終是時(shí)間更短、質(zhì)量更高、成本更低,降低成本成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段之一。由于某些產(chǎn)品的部分或是全部工序中,采用手工裝配生產(chǎn)線的制造成本仍然是最低的,因此很多情況下,成本最低的制造方法經(jīng)常是白動(dòng)化生產(chǎn)和入工生產(chǎn)相結(jié)合迸行的,即使在目前設(shè)備自動(dòng)化程度較高的企業(yè),也可能是自動(dòng)化專機(jī)
37、、自動(dòng)化生產(chǎn)和手工裝配生產(chǎn)線并存。</p><p> 5. 手工裝配生產(chǎn)線是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造的基礎(chǔ)</p><p> 自動(dòng)化生產(chǎn)線都是在手工裝配生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家早期的制造業(yè)就是大量采用了這種手工裝配生產(chǎn)線,之后9為了降低人工成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,再在此基礎(chǔ)上逐步發(fā)展白動(dòng)化生產(chǎn)線。手工裝配生產(chǎn)線是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造的重要基礎(chǔ)。</p><p>
38、1.2.2 手工裝配生產(chǎn)線的基本結(jié)構(gòu)</p><p> 所謂手工裝配生產(chǎn)線就是在自動(dòng)化輸送裝置(如皮帶輸送線、鏈條輸送線等)基礎(chǔ)上由一系列工人按一定的次序組成的工作站系統(tǒng),每位工人(或多位)作為一個(gè)工作站或一個(gè)工位,完成產(chǎn)品制造裝配過(guò)程中的不同工序,當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)全部工人的裝配操作后即完成全部裝配操作,并最終變?yōu)槌善?如果生產(chǎn)線只完成部分工序的裝配檢測(cè)工作,則生產(chǎn)出來(lái)的就是半成品。</p><
39、p> 1.3 手工裝配生產(chǎn)線相關(guān)概念</p><p> 1. 在手工裝配生產(chǎn)線上,產(chǎn)品的輸送系統(tǒng)有多種形式,如皮帶輸送線、倍速鏈輸送線、滾筒輸送線、懸掛鏈輸送線等。輸送的方式既可以是連續(xù)的,也可以是間歇的。</p><p> 2. 工人的操作方式也是多樣的,通常有以下方式:[1] </p><p> (1) 直接在輸送線上的產(chǎn)品上進(jìn)行裝配,產(chǎn)品
40、隨輸送線一起運(yùn)動(dòng),工人隨之移動(dòng),操作完成后工人再返回原位置;</p><p> (2) 將產(chǎn)品從輸送線上取下,在輸送線旁邊的工作臺(tái)上完成裝配后再送畫(huà)到輸送線上;</p><p> (3) 工件通過(guò)工裝板在輸送線上輸送,工裝板到達(dá)裝配線位置后停下來(lái)重新走位,由工人進(jìn)行裝配丿裝配完成后工裝板及工件再隨輸送線運(yùn)動(dòng)。</p><p> 3. 工人的工作既可以坐著
41、進(jìn)行,例如一些零件較小的小型產(chǎn)品的裝配,也可以站立進(jìn)行,例如在大型產(chǎn)品(如轎車(chē)、電冰箱、空調(diào)等)的懸掛鏈輸送線(或滾筒輸送線)上,工人可以在工位的一定區(qū)域內(nèi)活動(dòng),邊裝配邊隨輸送線上的產(chǎn)品同時(shí)移動(dòng),每個(gè)工位的操作工序既可以是工序時(shí)間較長(zhǎng)的單個(gè)工序,也可以是工序時(shí)移動(dòng)位置直到完成裝配為止。</p><p> 4. 根據(jù)工序所需要的時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間較短分為多個(gè)工序。</p><p> 5. 每
42、個(gè)工序的排列次序是根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程要求經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)安排的,一般不能調(diào)換。</p><p> 6. 每個(gè)工位既可以是單個(gè)工人,也可以是多個(gè)工人共同進(jìn)行操作。</p><p> 7. 工人在操作過(guò)程中可以是手工裝配,但較多地使用了氣動(dòng)或電動(dòng)工具。</p><p> 8. 在手工裝配生產(chǎn)線上,可以有少數(shù)工序是由機(jī)器自動(dòng)完成,或是在工人的輔助下由機(jī)器完成。
43、</p><p> 9. 在生產(chǎn)線上如果大部分工序都由機(jī)器完成,只采用少數(shù)工人迸行輔助工作,這就變成由手工裝配與自動(dòng)化裝配設(shè)各共同組成的半自動(dòng)化生產(chǎn)線。如果全部都由機(jī)器自動(dòng)完成,就變成全自動(dòng)化生產(chǎn)線。</p><p> 10. 根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,在手工裝配生產(chǎn)線上可以進(jìn)行各種裝配操,如焊接、放入零件或部件、螺釘螺母裝配禁固、膠水涂布、貼標(biāo)簽條碼、壓緊、各種檢測(cè)、包裝等。<
44、;/p><p> 生產(chǎn)線就是通過(guò)輸送及其他輔助裝置,按特定的生產(chǎn)流程,將各種自動(dòng)化專機(jī)連接成一體,通過(guò)氣動(dòng),液壓,電機(jī),傳感器和電器控制系統(tǒng)使各部分的動(dòng)作聯(lián)系起來(lái),使系統(tǒng)按規(guī)定的程序自動(dòng)地工作,連續(xù)、穩(wěn)定地生產(chǎn)出符合技術(shù)要求的特定產(chǎn)品,這種工作機(jī)械系統(tǒng)稱為生產(chǎn)線。這樣可以大幅降低整個(gè)制造過(guò)程的所需要的場(chǎng)地,省掉物料中轉(zhuǎn)所需要的人工,時(shí)間和設(shè)施,因而可以大幅提高生產(chǎn)效率,降低制造成本,使產(chǎn)品質(zhì)量更容易得到保證[3]。
45、</p><p> 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容</p><p> 論文在查閱大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,完成一套實(shí)用有效的微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線的機(jī)械設(shè)備整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作,并在文中依次闡述生產(chǎn)線設(shè)各中各個(gè)重要環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)過(guò)程。主要有以下內(nèi)容:</p><p> 1. 裝配生產(chǎn)線總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p> 在對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)同類(lèi)型生產(chǎn)線進(jìn)行
46、分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及用戶需求等各個(gè)方面的指標(biāo),確定微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線的總體布局、主傳動(dòng)方式及主體結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)。</p><p> 2. 裝配生產(chǎn)線工位的設(shè)計(jì)</p><p> 1.5 課題的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p> 裝配生產(chǎn)線的類(lèi)型:手I裝配生產(chǎn)線:</p><p> 產(chǎn)品計(jì)劃年產(chǎn)量:20萬(wàn)件/年;<
47、/p><p> 每年計(jì)劃工作周:50周;</p><p> 每天計(jì)劃工作時(shí)間:8小時(shí)2班工作制。</p><p> 第2章 裝配生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍設(shè)計(jì)</p><p> 2.1 裝配生產(chǎn)線的相關(guān)概念</p><p><b> 1. 工位</b></p><p>
48、 生產(chǎn)線由一系列工位組成,每個(gè)工位曲一名工人工作,也可以由多名工人共同完成工作,其工作內(nèi)容可能為一項(xiàng)裝配工序,也可能為多項(xiàng)工序。</p><p> 2. 工藝操作時(shí)間</p><p> 某一工位進(jìn)行裝配等作業(yè)時(shí)實(shí)際用于裝配作業(yè)的時(shí)間,一般用Tsi表示。顯然,根據(jù)工序的內(nèi)容的不同,每個(gè)工位的工藝操作時(shí)間是不相同的。</p><p><b> 3.
49、空余時(shí)間</b></p><p> 在一定的生產(chǎn)節(jié)奏(或節(jié)拍)下,由于每一工位所需要的裝配時(shí)間不相同,大部分工位完成工作后尚有一定的剩余時(shí)間,該時(shí)間通常稱為空余時(shí)問(wèn),一般用表示。后工位的工作需要等待前一工位完成后才能進(jìn)行,以使整條生產(chǎn)線以相同的節(jié)奏進(jìn)行。</p><p><b> 4. 再定位時(shí)間</b></p><p>
50、再定位時(shí)間包括工人的再定位時(shí)間、工件(工裝板)的再定位時(shí)間或兩者之和。盡管每個(gè)工位的再定位時(shí)間會(huì)有所不同,但分析時(shí)一般假設(shè)各工位上述時(shí)間相等而且取各工位上述時(shí)間的平均值,通常用表示。</p><p><b> 5. 總裝配時(shí)間</b></p><p> 在生產(chǎn)線上裝配產(chǎn)品的各道裝配工序時(shí)間的總和,一股用表示,單位:min。</p><p>
51、;<b> 6. 瓶頸工位</b></p><p> 瓶頸工位決定了整個(gè)生產(chǎn)線的節(jié)拍速度。一條生產(chǎn)線至少有一個(gè)工位為瓶頸工位,它所需要的工作時(shí)間最長(zhǎng)。而空余時(shí)間最短。</p><p> 7. 平均生產(chǎn)效率</p><p> 平均生產(chǎn)效率是指手工裝配生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)所能完成產(chǎn)品(或半成品)的件數(shù),一般用Rp表示,單位:件/h、件/mi
52、n。</p><p> 其中: 平均年產(chǎn)效率,件凡</p><p> 口年產(chǎn)量計(jì)劃,件/年</p><p><b> 每周工作天數(shù),</b></p><p><b> 每天工作時(shí)間,</b></p><p><b> 8. 節(jié)拍時(shí)間</b>&
53、lt;/p><p> 手工裝配生產(chǎn)線在穩(wěn)定生產(chǎn)前提下每生產(chǎn)一件產(chǎn)品(或半成品)所需要的時(shí)間,一般用Tc表示”單位: min/件、s/件。</p><p> 式中 節(jié)拍時(shí)間,min/件或s/件 </p><p> 各工位工藝操作時(shí)間,min/件或s/件i=1,2,….,n</p><p> 再定位時(shí)間,假設(shè)各工位都相
54、等</p><p> 各工位空余時(shí)間,min/件或s/件j=12,.....n</p><p><b> 工位數(shù)量</b></p><p> 2.2 工序內(nèi)容與裝配時(shí)間設(shè)計(jì)</p><p> 我這次設(shè)計(jì)的微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線完成的主機(jī)裝配零件有:主板、電源CPU、顯卡、內(nèi)存、硬盤(pán)、光驅(qū)、軟驅(qū)等。另外,根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)
55、要求,該生產(chǎn)線應(yīng)有6個(gè)工位。因此,初步設(shè)計(jì)出工序內(nèi)容i與裝配時(shí)間。</p><p> 表1-1裝配生產(chǎn)線工序表</p><p><b> 再定位時(shí)間:</b></p><p> 2.3 裝配生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍設(shè)計(jì)</p><p> 1. 總裝配時(shí)間設(shè)計(jì)</p><p> ?。?) 各工
56、作裝配工藝時(shí)間</p><p> 該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)規(guī)格要求:產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃20萬(wàn)年/件,每年工作50周,每天工作7.5×2小時(shí),生產(chǎn)線的效率在98%。</p><p> ?。?) 為達(dá)到年生產(chǎn)量需求的生產(chǎn)效率</p><p><b> 件/小時(shí)</b></p><p> ?。?) 實(shí)際節(jié)拍時(shí)間</p&g
57、t;<p><b> 件</b></p><p> ?。?) 理論上需要工人數(shù)量</p><p> W 取最小整數(shù) W 取6與畢業(yè)題目設(shè)計(jì)要求符合</p><p> ?。?) 瓶頸工位的工藝操作時(shí)間</p><p> 2. 該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)</p><p> (1)生產(chǎn)線的
58、平衡效率</p><p> (2)生產(chǎn)線實(shí)際使用效率η=98%</p><p><b> ?。?)在定位效率</b></p><p> (4)生產(chǎn)線實(shí)際需要的工人數(shù)</p><p> 經(jīng)過(guò)計(jì)算,該(微機(jī)主機(jī))裝配生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍設(shè)計(jì)的主要參數(shù):</p><p><b> 總的裝配
59、時(shí)間:</b></p><p><b> 實(shí)際節(jié)拍時(shí)間:/件</b></p><p> 實(shí)際需要工人數(shù):W=6人</p><p> 3.生產(chǎn)線節(jié)拍及尺寸確定</p><p> 由以上計(jì)算和分析:該裝配生產(chǎn)線的整體長(zhǎng)度初步選擇:11800mm;考慮到的正常尺寸大小,560×560尺寸的工裝板完
60、全可以滿足裝配生產(chǎn)的需要,故生產(chǎn)線的寬度初選630mm;考慮次種類(lèi)型的生產(chǎn),工人一般都是站著進(jìn)行生產(chǎn)操作,所以生產(chǎn)線的高度定為為860mm;6個(gè)工位的布置為了節(jié)省占地空間,分布在生產(chǎn)線的兩側(cè);每2個(gè)相鄰工位的間隔為1300mm。若由于需求擴(kuò)而大生產(chǎn)線的,可以采用整個(gè)生產(chǎn)線的U型布置。如圖1-3所示。</p><p> 圖1-3 生產(chǎn)線的U型布置</p><p> 第3章 裝配生產(chǎn)線總
61、體方案設(shè)計(jì)</p><p> 3.1 裝配生產(chǎn)線總體尺寸設(shè)計(jì)</p><p> 由于本人以前沒(méi)有接觸過(guò)該類(lèi)型的生產(chǎn)線,所以只能以畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)在機(jī)械學(xué)院IE基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)用生產(chǎn)線作為參考。初步設(shè)計(jì)整個(gè)生產(chǎn)線的總長(zhǎng)度為11800mm, 6個(gè)工位采用2側(cè)分布的形式,每2個(gè)相鄰工位間隔為1300mm。整個(gè)生產(chǎn)線的主傳動(dòng)電機(jī)安裝在生產(chǎn)線的右側(cè)。生產(chǎn)線的輸送方向?yàn)閺奈膊康筋^部(或從左到右)如圖3
62、-1所示,在生產(chǎn)線頭部可能會(huì)接有別的設(shè)備,諸如自動(dòng)包裝機(jī)、檢測(cè)設(shè)備等。 </p><p> 圖3-1微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線總體分布圖</p><p> 3.2 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)選型</p><p> 在實(shí)際生產(chǎn)中,生產(chǎn)線的主傳動(dòng)種類(lèi)很多,有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等等。它們都有其優(yōu)缺點(diǎn),也因此應(yīng)用與不同的場(chǎng)合。</p><p> 3.2
63、.1 設(shè)計(jì)方案</p><p> 1. 主傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案I</p><p> 方案1采用的是鏈傳動(dòng)的形式。</p><p> 鏈傳動(dòng)是應(yīng)用較廣的一種機(jī)械傳動(dòng)。它是由鏈條和主、從動(dòng)鏈輪所組成。鏈條上制有特殊的齒形的齒,依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力[4]。</p><p> 鏈傳動(dòng)是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)。與屬于摩擦傳
64、動(dòng)的帶傳動(dòng)相比,鏈傳動(dòng)元彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象,因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比,傳動(dòng)效率很高;作用于軸上的徑向壓力較小;鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊。同時(shí)鏈傳動(dòng)能在高溫及速度較低的情況下工作。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是:在兩根平行軸間只能用于同向回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng);運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保證恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比;磨損后易發(fā)生跳齒;工作時(shí)有噪音;不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用。</p><p> 2, 主傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案Ⅱ</p><
65、p> 方案2采用的是帶傳動(dòng)的形式。</p><p> 帶傳動(dòng)是由固聯(lián)于主動(dòng)軸上的帶輪(主動(dòng)輪)、固聯(lián)于從動(dòng)軸上的帶輪和緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶組成的。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于帶和帶輪間的摩擦(或嚙合),便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng),并傳遞一定的動(dòng)力。如圖3-2所示。</p><p> 帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)。</p><p>
66、 圖3-2 帶傳動(dòng)示意圖</p><p> 3. 主傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案的確定</p><p> 本次設(shè)計(jì)的微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線的主傳動(dòng)只需要單向、平穩(wěn)傳動(dòng),而且轉(zhuǎn)速較低,因此對(duì)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求不高。</p><p> 鏈條傳動(dòng)不需要像帶傳動(dòng)那樣張得很緊,所以作用與軸上的徑向壓力較小;在同樣使用條件下鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊。同時(shí)鏈傳動(dòng)能在高溫及速度較低的情況下工作c另外
67、帶傳動(dòng)還會(huì)出現(xiàn)無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象。因麗綜合比較鏈傳動(dòng)完全可以滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p> 故主傳動(dòng)方案確認(rèn)采用設(shè)計(jì)方案Ⅱ。</p><p> 3.2.2 主傳動(dòng)部分電機(jī)布局設(shè)計(jì)</p><p> 考慮到生產(chǎn)線的整體尺寸的限制,電動(dòng)機(jī)和減速器的布局如圖3.3所示。減速器選用蝸輪蝸桿類(lèi)型,這樣可以大大縮小生產(chǎn)線動(dòng)力部分所占尺寸,便于生產(chǎn)線的生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝
68、。</p><p> 圖3-3 主動(dòng)力部分示意圖</p><p> 3.3 裝配生產(chǎn)線輸送線類(lèi)型方案選擇</p><p> 生產(chǎn)線輸送類(lèi)型很多,根據(jù)線型種類(lèi)選取方式的不同有鏈條輸送線、帶輸送線、輥?zhàn)虞斔途€、倍速鏈輸送線等。</p><p> 3.3.1 輸送線方案I</p><p> 輸送線方案I是選用普
69、通鏈條輸送。</p><p><b> 鏈條輸送線的特點(diǎn):</b></p><p><b> 1. 承載能力大</b></p><p> 鏈條輸送線的承載能力比皮帶輸送線大,所以皮帶輸送線一股用于輸送物質(zhì)量不大的產(chǎn)品,而鏈條輸送線―般用于負(fù)載較大的場(chǎng)合,而且結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p> 2
70、. 可以在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行</p><p> 由于輸送線的主要傳動(dòng)部件為輸送鏈條,與鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)類(lèi)似,鏈條輸送線可以在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行。例如高溫、灰塵、潮濕的環(huán)境,這些環(huán)境是皮帶輸送線所無(wú)法進(jìn)行的,而且鏈條輸送線的維護(hù)簡(jiǎn)單。</p><p> 3. 輸送物料靈活</p><p> 4, 輸送位置準(zhǔn)確</p><p> 鏈條輸送線
71、既可以應(yīng)用于比較準(zhǔn)確的步進(jìn)輸送,也可以在生產(chǎn)線上通過(guò)專門(mén)的阻擋氣缸,使工件準(zhǔn)確停留在需要的位置,而不影響鏈條的連續(xù)運(yùn)行。</p><p> 3.3.2 輸送線方案Ⅱ</p><p> 輸送線方案Ⅱ是選用皮帶輸送。</p><p> 皮帶輸送線的特點(diǎn)[2]:</p><p> 1. 制造成本低廉</p><p&g
72、t; 皮帶輸送線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低廉,在自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)中最優(yōu)先選用的連續(xù)輸送方式。</p><p> 2. 使用靈活方便</p><p><b> 3. 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化</b></p><p> 皮帶輸送線結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單, 目前基本上已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu),大部分元件與器材都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化并可以通過(guò)外購(gòu)獲得,這樣就可以實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)、快速
73、制造、低成本制造,提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p> 3.3.3 輸送線方案Ⅲ</p><p> 輸送線方案Ⅲ是選用倍速鏈條輸送線。</p><p> 倍速鏈?zhǔn)且环N較為特別的滾子輸送鏈條,在輸送線上鏈條的移動(dòng)速度俁持不變,但鏈條上方被輸送的工裝板及工件可以按照使用者的要求控制移動(dòng)節(jié)拍,在所需要停留的位置停止運(yùn)動(dòng),由操作者進(jìn)行各種裝配操作,完成上述操作后
74、再使工件繼續(xù)向前移動(dòng)輸送。所以倍速輸送鏈也稱為可控節(jié)拍輸送鏈、自由節(jié)拍輸送鏈、差速鏈、差動(dòng)鏈9工程上習(xí)慣稱作倍速鏈。圖3-4為倍速倍速鏈輸鏈結(jié)構(gòu)圖[5]。</p><p> 圖3-4倍速鏈的結(jié)構(gòu)圖</p><p><b> 倍數(shù)鏈的性能特點(diǎn):</b></p><p> 1. 鏈條以低速運(yùn)行,而工裝版與被輸送工件則可以獲得成倍于鏈條速度的
75、移動(dòng)速度,通常工件版運(yùn)行速度是鏈條運(yùn)行速度的2.5或3倍,提高了輸送效率。</p><p> 2. 由于工裝板與滾輪之間是摩擦傳動(dòng),因此可以利用它們之間可能出現(xiàn)的滑差,是得當(dāng)鏈條以原有速度前進(jìn)時(shí),讓工裝板停留在某一位置上,從而按工藝需求控制工件輸送的節(jié)拍,這正是手工裝配生產(chǎn)線或自動(dòng)化生產(chǎn)線上所需要的特征。由于滾輪與工裝板之間為滾動(dòng)摩擦,所以對(duì)倍數(shù)鏈可以起到很好的保護(hù)作用,或者說(shuō),盡管倍數(shù)鏈條以固定的運(yùn)動(dòng)速度連
76、續(xù)運(yùn)行,而讓工裝板停留在某一位置上并不會(huì)損壞鏈條,這樣就非常適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)對(duì)輸送線的要求。</p><p> 3. 鏈條質(zhì)量輕,使整個(gè)輸送裝置輕便,系統(tǒng)啟動(dòng)快捷。</p><p> 4. 因滾動(dòng)材質(zhì)為工程塑料,因而鏈條運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲低、耐磨損、使用壽命長(zhǎng)。如需要輸送重型物件,可將滾輪及滾子改為鋼制滾輪和滾子一提高其強(qiáng)度。如需要在腐蝕或潮濕的條件下使用,鏈條還可以進(jìn)行鍍鎳或改成不銹鋼材
77、料。</p><p> 3.3.4 輸送線類(lèi)型方案確定</p><p> 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的電腦主機(jī)裝配生產(chǎn)線設(shè)計(jì)有6個(gè)工位,根據(jù)生產(chǎn)需要每個(gè)工位應(yīng)該控制工裝板及貨物的流動(dòng),但同時(shí)還不影響整個(gè)生產(chǎn)線其它工位的物料流動(dòng),但同時(shí)還不影響整個(gè)生產(chǎn)線其它工位的物料流動(dòng)。方案Ⅲ選用的倍速鏈條輸送方式不僅可以滿足生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要求,還用鏈條運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲低、耐磨損、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。</p>
78、<p> 綜上比較后,確定方案Ⅲ為最終輸送線方案。</p><p><b> 3.4 工位設(shè)計(jì)</b></p><p> 3.4.1 工位的定義</p><p> 為完成一定的工序,一次裝夾工件后,工件(或裝配單元)與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。</p><p
79、> 3.4.2 工位設(shè)置目的</p><p> 傳送帶工作過(guò)程中,為實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送工件的再次加工處理,需要在傳動(dòng)過(guò)程中設(shè)計(jì)暫停機(jī)構(gòu)即工位,以實(shí)現(xiàn)工件的暫停,經(jīng)再次加工處理后工件仍能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)動(dòng)。</p><p> 3.4.3 工件實(shí)現(xiàn)的功能</p><p> 本文中工位需要實(shí)現(xiàn)的功能是:在工位傳動(dòng)系統(tǒng)的作用下,工位實(shí)現(xiàn)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),使工件實(shí)現(xiàn)循環(huán)“停
80、止—運(yùn)動(dòng)”。</p><p> 3.4.4 設(shè)計(jì)原理</p><p> 為實(shí)現(xiàn)工件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),設(shè)計(jì)了工位的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,如圖所示。構(gòu)件1為原動(dòng)件,它連接踏板。構(gòu)件2為銷(xiāo)軸,起到連接踏板軸與工位軸的作用。構(gòu)件3連接工位軸并使其實(shí)現(xiàn)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。</p><p> ?。?) 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副</p><p> 當(dāng)由構(gòu)件組成機(jī)構(gòu)時(shí),需要一
81、定的方式把各個(gè)構(gòu)件彼此連接起來(lái)。被連接的梁構(gòu)件間仍能產(chǎn)生某些相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種連接顯然不是剛性的。這種由兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)的連接稱為運(yùn)動(dòng)副。而把兩構(gòu)件上能夠參加接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副的表面稱為運(yùn)動(dòng)副元素??梢?jiàn)運(yùn)動(dòng)副是組成機(jī)構(gòu)的基本元素之一。</p><p> 運(yùn)動(dòng)副根據(jù)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件的接觸情況可以分為低副和高副兩類(lèi)。高副是指兩構(gòu)件通過(guò)單一點(diǎn)或線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副,如兩個(gè)齒輪相互嚙合時(shí)構(gòu)成高副。低副是指兩構(gòu)
82、件通過(guò)面接觸構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副,如平底凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)構(gòu)成低副。</p><p> ?。?) 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件</p><p> 為了按照一定的要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的傳遞及變換,當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí),該機(jī)構(gòu)的其余構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)一般也都是安全確定的。</p><p> 一般機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件都是和機(jī)架相連接的,對(duì)于這樣的原動(dòng)件,一般只能給定一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。因此,為使
83、機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。當(dāng)機(jī)構(gòu)不滿足這一條件時(shí),如果機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目小于機(jī)構(gòu)的自由度,機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)將不完全確定。如果原動(dòng)件數(shù)目大于機(jī)構(gòu)的自由度,則導(dǎo)致機(jī)構(gòu)中嘴薄弱的環(huán)節(jié)的損壞。</p><p> 綜上可知,機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為:①有一個(gè)機(jī)架,②自由度大于零(即:F﹥0),③原動(dòng)件數(shù)目=自由度數(shù)。</p><p><b> ?。?) 虛約束
84、</b></p><p> 在機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作用的約束稱為虛約束。</p><p> 機(jī)構(gòu)中的虛約束常發(fā)生在下列情況:</p><p> 1) 在機(jī)構(gòu)中如果兩構(gòu)件用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接其聯(lián)接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡重合,則該聯(lián)接將帶入1個(gè)虛約束。</p><p> 2) 如果兩構(gòu)件在多處接觸而構(gòu)成移動(dòng)副,且移動(dòng)方向彼
85、此平行,則只能算一個(gè)移動(dòng)副。</p><p> 如果兩構(gòu)件在多處相配合而構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副,且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合,則只能算一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。</p><p> 如果兩構(gòu)件在多處相接觸而構(gòu)成平面高副,且各接觸點(diǎn)處的公法線彼此重合,則只能算一個(gè)平面高副。</p><p> 3) 在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,若兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變,則如用雙轉(zhuǎn)動(dòng)副桿將此兩點(diǎn)相聯(lián),也將帶入1個(gè)虛
86、約束。</p><p><b> ?。?) 自由度</b></p><p><b> 1) 自由度定義</b></p><p> 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目(亦即為了時(shí)機(jī)構(gòu)的位置得以確定,必須給定的獨(dú)立的廣義坐標(biāo)的數(shù)目)稱為機(jī)構(gòu)的自由度,其數(shù)目常以F表示。</p><p&g
87、t; 2) 自由度的計(jì)算</p><p> 由機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可知,簡(jiǎn)圖中共有3個(gè)活動(dòng)構(gòu)件,分別為構(gòu)件1,2,3。3構(gòu)件連接處,為保證運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性使用了虛約束,而在進(jìn)行自由度計(jì)算時(shí)忽略虛約束的作用。因此,3構(gòu)件連接處形成2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。此外,機(jī)構(gòu)中還包含1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副,1個(gè)移動(dòng)副。根據(jù)自由度的計(jì)算公式:</p><p><b> ?。?-1)</b></p>
88、<p> 式中,n——活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目;</p><p><b> P1——低副數(shù)目;</b></p><p><b> Ph——高副數(shù)目。</b></p><p> 可知,機(jī)構(gòu)的自由度為F=3×3-(2×4)=9-8=1</p><p> 自由度數(shù)為1,由機(jī)
89、構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件可知,此機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng),能夠?qū)崿F(xiàn)所需求的運(yùn)動(dòng),設(shè)計(jì)合計(jì)可靠。因此,為實(shí)現(xiàn)工位的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),其結(jié)構(gòu)采用平面連桿機(jī)構(gòu)。</p><p> 第4章 裝配生產(chǎn)線總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 4.1 主傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 如圖4-1所示主軸部分結(jié)構(gòu)圖,該生產(chǎn)線主傳動(dòng)采用鏈傳動(dòng)的方式。主軸及其相關(guān)零部件通過(guò)布局在兩側(cè)的軸承座
90、固定在生產(chǎn)線支架上。既限制了軸的擋蓋固定。擋蓋通過(guò)平頭螺釘與軸相連。</p><p> 圖4-1主傳動(dòng)軸部分分解結(jié)構(gòu)圖</p><p> 如圖4-2所示主傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)圖,導(dǎo)軌通過(guò)彎板裝置與倍速鏈導(dǎo)軌相固定,實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)向作用。</p><p> 圖4-2 主傳動(dòng)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)圖</p><p> 如圖4-3所示主傳動(dòng)張緊裝置結(jié)構(gòu)圖,用螺栓將
91、該部分固定在倍速鏈內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌上。當(dāng)倍數(shù)鏈條需要張緊時(shí),將張緊螺栓順時(shí)針旋轉(zhuǎn):當(dāng)倍速鏈條需要放松時(shí),將張緊螺栓逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)即可達(dá)到目標(biāo)的。注意在操作時(shí),精良使兩個(gè)倍數(shù)鏈鏈輪處在同義直線上。</p><p> 圖4-3 所示主傳動(dòng)張緊裝置結(jié)構(gòu)圖</p><p> 4.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 總體方案確定后,再經(jīng)過(guò)以上的考慮和設(shè)計(jì)之后,總體的結(jié)構(gòu)圖基本上
92、也就出來(lái)了,剩下的就是設(shè)計(jì)一些合理的易于實(shí)現(xiàn)和加工的附件,把裝置的各個(gè)件和傳送系統(tǒng)整合起來(lái),成為一個(gè)具有主輸送和各個(gè)工位獨(dú)立控制的生產(chǎn)線。既我所設(shè)計(jì)的微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線,總體方案圖如圖4-3所示。</p><p> 圖4-3 微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線總體結(jié)構(gòu)圖</p><p> 從上圖可以看出,微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線主要由主輸送體現(xiàn),由工位控制生產(chǎn)線的工作節(jié)拍,集體的設(shè)計(jì)尺寸將在后續(xù)章節(jié)中加以
93、確定。</p><p> 第5章 主傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 工作機(jī)一般都需要靠原動(dòng)機(jī)供給一定形式的能量(絕大多數(shù)是機(jī)械能)才能工作。但是,把原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)直接連接起來(lái)的情況是很少的,往往需要在二者之間加入傳遞動(dòng)力或改變運(yùn)功狀態(tài)的傳動(dòng)裝置。其主要原因是:</p><p> 1. 工作及所要求的速度,一般與原動(dòng)機(jī)的最有速度不相符合,故需要增速或減速
94、(實(shí)用中多為減速)。此外,原動(dòng)機(jī)的輸出軸通常只做勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),但工作機(jī)所需要的運(yùn)動(dòng)形式卻是多種多樣的,如直線運(yùn)動(dòng)、間歇運(yùn)動(dòng)等。</p><p> 2. 很多工作機(jī)都需要根據(jù)生產(chǎn)要求而進(jìn)行速度調(diào)整,但依靠調(diào)整原動(dòng)機(jī)的速度來(lái)達(dá)到這一目的往往是不經(jīng)濟(jì)的,甚至是不可能的。</p><p> 3. 在有些情況下,需要用一臺(tái)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)若干個(gè)工作速度不同的工作機(jī)。</p><
95、p> 4. 為了工作安全及維護(hù)方便,或因機(jī)器的外廓尺寸受到限制等其他因素,有時(shí)不能把原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)直接連接在一起。</p><p> 因此,傳動(dòng)裝置是大多數(shù)機(jī)器或機(jī)組的主要組成部分。實(shí)踐證明,傳動(dòng)裝置在整臺(tái)機(jī)器的質(zhì)量和成本中占有很大的比例。機(jī)器的工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也在很大程度上取決于傳動(dòng)裝置的優(yōu)劣。因此,不斷提高傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和制造水平就具有及其重大的意義。</p><p>
96、 5.1 電機(jī)的計(jì)算機(jī)與選擇</p><p> 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)計(jì)中,實(shí)際選取的電機(jī)功率要的于是設(shè)計(jì)計(jì)算功率,以確保滿足于生產(chǎn),所以該微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線的機(jī)電功率取0.75KW。</p><p><b> 電機(jī)選擇</b></p><p> 根據(jù)實(shí)際工況計(jì)算,傳送帶正常需要的功率均為,但實(shí)際生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中,選取的電機(jī)功率要大于設(shè)計(jì)計(jì)算
97、功率,選擇電機(jī)功率為,電機(jī)型號(hào)為Y90L-6,額定電壓為,同步轉(zhuǎn)速為,滿載時(shí)的效率為73.5%,功率因數(shù)。</p><p><b> 減速器選擇</b></p><p> 根據(jù)輸送帶實(shí)際運(yùn)動(dòng)工況選擇型減速器[1],由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表可得其額定輸入功率為1.778。額定輸出轉(zhuǎn)矩為</p><p><b> 減速器效率:</b&
98、gt;</p><p> 式中 額定輸出轉(zhuǎn)矩,N·m</p><p><b> i 實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)比,</b></p><p><b> 額定輸出功率,KW</b></p><p> 輸入軸速度,r/min</p><p><b> 故減速器輸出功率
99、</b></p><p> 5.2 主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 主傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算[2]:</p><p> 式中 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,</p><p><b> 軸所受的扭矩</b></p><p>
100、<b> 軸的抗扭截面系數(shù),</b></p><p><b> 軸的轉(zhuǎn)速,</b></p><p><b> 軸的傳遞功率, </b></p><p><b> 計(jì)算截面處軸的直徑</b></p><p> 由上式可得軸的直徑查文獻(xiàn)2表15-3,
101、軸材料選45鋼 范圍為25~45,本文中取45</p><p> 5.3 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 5.3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)選擇</p><p> 1. 鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng),它由鏈條和鏈輪(小鏈輪和大鏈輪)組成。通過(guò)鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。鏈傳動(dòng)在制造中應(yīng)用廣泛. 其特點(diǎn)為:</p><p> (1)
102、能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比;</p><p> ?。?) 傳遞的功率大,且張緊力小,傳動(dòng)的效率高,一般達(dá)到0.95-0.98;</p><p> ?。?) 能在低速重載和高溫條件及露天等不良環(huán)境中工作;</p><p> ?。?) 鏈條的鉸鏈磨損后,使鏈條節(jié)距變大,鏈條易脫落。</p><p> 以及要求工作可靠,兩周相距較遠(yuǎn),低速重載,
103、工作環(huán)境惡劣,以及其他不宜采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。</p><p> 2. 帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng),其基本組成零件為帶輪(主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪)和傳動(dòng)帶。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力,且其造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑、維護(hù)容易,減小機(jī)器啟動(dòng)時(shí)的沖擊,噪音小,易更換,耐磨性好等特點(diǎn)。</p><p> 3. 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一,形式很多,
104、應(yīng)用廣泛,傳遞的功率可達(dá)數(shù)十萬(wàn)千瓦,圓周速度可達(dá)200m/s。</p><p> 齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是:</p><p> ?。?) 效率高。在常用的機(jī)械傳動(dòng)中,以齒輪傳動(dòng)的效率最高。如一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的效率可達(dá)99%。這對(duì)大功率傳動(dòng)十分重要,因?yàn)榧词剐手惶岣?%,也有很大的經(jīng)濟(jì)意義。</p><p> ?。?) 結(jié)構(gòu)緊湊。在同樣的使用條件下,齒輪傳動(dòng)所需要
105、的空間尺寸一般較小。</p><p> ?。?) 工作可靠、壽命長(zhǎng)。設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng),工作十分可靠,壽命可長(zhǎng)達(dá)一、二十年,這也是其他機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。這對(duì)車(chē)輛及在礦井內(nèi)工作的機(jī)器尤為重要。</p><p> (4) 傳動(dòng)比穩(wěn)定。傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用。</p><p> 但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝
106、精度要求高,價(jià)格較貴,且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。</p><p> 通過(guò)對(duì)以上三種傳動(dòng)系統(tǒng)的比較可以發(fā)現(xiàn),鏈傳動(dòng)最符合本文的設(shè)計(jì)要求,因此,本文傳動(dòng)系統(tǒng)選擇鏈傳動(dòng)。</p><p> 主傳動(dòng)中鏈條的主要參數(shù)如表5-1所示</p><p> 主傳動(dòng)中鏈條的選擇[4]:主要數(shù)據(jù)見(jiàn)表5-1</p><p> 5.3.2 小鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)
107、算</p><p> 小鏈輪齒數(shù)少,可減小外廓尺寸,但齒數(shù)過(guò)少,會(huì)增加運(yùn)動(dòng)的不均勻性和動(dòng)載荷,鏈條在進(jìn)入和退出嚙合時(shí),鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角增大;鏈傳動(dòng)的圓周力增大,從整體上加速鉸鏈和鏈輪的磨損。因此小鏈輪的齒數(shù)不宜過(guò)少。為使鏈條和鏈輪磨損均勻,鏈輪齒數(shù)應(yīng)優(yōu)先選用17,19,21,23,25,38,57,76,95和114系列。取小鏈輪齒數(shù)選17。</p><p> 鏈傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)比過(guò)大,鏈條
108、在小鏈輪上的包角就會(huì)過(guò)小,參與嚙合的齒數(shù)減小,每個(gè)輪齒承受的載荷增大,加速輪齒的磨損,易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象,一般鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i6,常取i=2~3.5之間,本文取i=2.2。</p><p> 大鏈輪齒數(shù):,所以取</p><p><b> 設(shè)計(jì)功率:</b></p><p> 查文獻(xiàn)2表9-6;查文獻(xiàn)2圖9-13;查文獻(xiàn)2表9-7,初定
109、中心距:</p><p> 為避免采用過(guò)渡鏈節(jié),取</p><p><b> 鏈條長(zhǎng)度: </b></p><p><b> 理論中心距: </b></p><p> 查文獻(xiàn)2表9-7,取=0.24849</p><p><b> 實(shí)際中心距:<
110、/b></p><p><b> 鏈速: </b></p><p><b> 屬于低速轉(zhuǎn)動(dòng)。</b></p><p> 1. 小鏈輪的基本參數(shù)和尺寸</p><p><b> 鏈輪齒數(shù):Z=17</b></p><p> 配用
111、鏈條參數(shù):節(jié)距P=12.7;滾子外徑;排距</p><p><b> 分度圓直徑:</b></p><p><b> 齒頂圓直徑:</b></p><p> 所以: </p><p><b> 齒根圓直徑 :</b></p><p>
112、;<b> 取整</b></p><p><b> 最大翅根距離:</b></p><p><b> 輪轂厚度: </b></p><p><b> 輪轂長(zhǎng)度:</b></p><p><b> 所以取</b><
113、/p><p><b> 齒側(cè)凸圓直徑:</b></p><p><b> ——內(nèi)鏈板高度</b></p><p><b> 輪轂直徑: </b></p><p> 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 表6.2-23可知</p><p> 圖4-2 鏈輪示意圖&l
114、t;/p><p><b> 齒寬:</b></p><p><b> 倒角寬:,取1.8</b></p><p><b> 倒角深: </b></p><p> 5.3.3 大鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 大鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸</
115、p><p><b> 鏈輪齒數(shù):Z=38</b></p><p><b> 分度圓直徑:</b></p><p><b> 齒頂圓直徑:</b></p><p><b> 取158</b></p><p><b>
116、齒根圓直徑:</b></p><p><b> 取整</b></p><p><b> 最大齒根距離:</b></p><p><b> 齒側(cè)凸緣:<</b></p><p><b> =</b></p><p
117、><b> 輪轂厚度:h=</b></p><p> 查表3.2-25, k取9.5</p><p> 輪轂長(zhǎng)度:l=3.3h=3.316.87=55.68</p><p><b> 輪轂直徑:</b></p><p> 5.3.4 倍速鏈鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>&l
118、t;p> 倍速鏈鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b> 鏈輪齒數(shù):Z=11</b></p><p> 配用鏈條節(jié)距P=38.1;滾子外徑=18</p><p><b> 主要尺寸如下:</b></p><p><b> 分度圓直徑:</b></p>
119、<p><b> 齒頂圓直徑:</b></p><p><b> 齒根圓直徑:</b></p><p><b> 分度圓弦高:</b></p><p><b> 最大齒根距離:</b></p><p><b> 結(jié) 論&
120、lt;/b></p><p> 微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線是當(dāng)前我國(guó)手工裝配生產(chǎn)的主要形式,對(duì)其進(jìn)行研究是十分必要的。論文在參考查閱大量的相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線進(jìn)行了深入的研究,主要完成了如下工作:</p><p> (1) 微機(jī)主機(jī)裝配生產(chǎn)線的總體結(jié)構(gòu)的研究</p><p> 綜合生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍方面因素,在參照和對(duì)比實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中同類(lèi)設(shè)備的基
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