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1、第一章 概 述1.1 SPT120-12A51 送料装置SPT120-12A51 推料装置推料装置主要应用大型板材加工设备中，通过自动快速的运送板材提高了板材加工设备的工作效率。SPT120-12A51 推料装置主要由传动轴和板料推块组成，主要担任板材的加工成型之后的获取和收集，是板材加工原材料的重要加工阶段。板材加工过程对板材的需求量很大，因此送料设备的工作效率至关重要。通过自动化推料装置的采用，提高了成型板材的收集为更大限度的提高整个板材加工的工作效率提供了上升空间。1.2 送料装置的作用和要求送料装置是板材加工工作中的一个重要部分，它通过快速对成型板材的快速收集来保证整个设备的正常运转，
2、自动化程度高的送料装置可以使整个设备处于告诉运行中，而不出现成型板材的过度累计影响生产。在板材的加工生产中，板材的剪切是通过专用机械快速进行的，因此板材的送进对板材的送进和运输要求很高。如果加工过程中，送料装置的收集能力无法符合加工设备时就会出现板材的过度积累，影响加工效率和生产安全。送料装置的主要功能是收集板材，但装设在不同的机械设备中，其作用亦有所不同，但基本要求是一致的，即：（1） 能快速收集板材，保证加工设备的正常工作。（2） 传动部件对板材的磨损要小，避免在运送过程中对板材的表面产生损害，降低成品的价值。（3） 结构简单，送料装置在板材加工设备中不是主要部件，太过复杂会影响整个设备的
3、制造成本，而且会造成不必要的浪费。（4） 噪音低，避免增加本就高噪音的设备对环境造成的污染。1.3 送料装置的分类和特点送料装置根据应用的设备不同，按其传动方式分为不同的几个类型。具体为：空气送料装置：利用气动装置进行送料；自动送料装置：通过机械手臂进行送料；滚轮送料装置：通过滚轮进行送料；电磁送料装置：通过电磁原理进行送料；本送料装置的主要特点为板材的的传动方式为轴传动，轴与板材的接触为点接触，因此对板材的摩擦很小，不会对板材有很大的损伤，最大程度的保持了板材的价值。在板材收集的方面采用的若干个推块将板材统一收集，不进提高了收集速度，而且还可以使板材统一堆放。电动机与推块之间的传动通过皮带传
4、动，这种传动方式为柔性传动，不会对板材和电动机产生损害。此装置的结构简单，造价低廉，便于普及。14国内外研究状况随着技术更新的日益加快，在送料装置的结构上都在不断创新。我国在板材推料的研究方面也有一定的成果。中南科学院廖卫献所设计的电磁式自动下料装置，冲压的硅块由84增长到96块，材料利用率增长了14.28%，通过此种方法，可以实现冲床每年提高加工能力160300t 。在众多推料装置中，其结构形式有许多种。比如机械手式，当板料加工完成后经皮带传送到机械手部，有机械手将板料放到落料架内，整个过程完成迅速，还可以将不同尺寸的板料分开，大大提高了工作效率。国外的送料装置发展多向自动化的方向发展，气动
5、和电磁式的送料装置被大量使用，因此生产效率提高幅度比较大，然而这些装置的造价比较昂贵在国内的使用普及率比较低。1.5 送料装置课题研究意义通过对此种设备的研究可以大副提高板材加工的效率。板材在当前工业生产加工中的需求日益加大，以前的加工设备已经渐渐难以提供足够量生产原材料。在板材的批量加工日渐被企业所采用，其送料装置的发展也应跟上发展趋势。所以对送料装置的研究与开发有着十分重要的意义。1.6课题来源本课题是根据学校安排，由老师安排拟订的题目。1.7课题目的一方面，本着要自己动手，并在实践中创新求学的认真态度，让理论知识与社会实践能很好的结合，让我们对大学四年有一个总结性认识。另一方面，毕业设计
6、是另一种科学技术创新的来源所在，社会的进步、人类的发展要我们从自己开始做事开始进步，开始走向更广阔的舞台。第二章 送料装置各部零件的设计2.1 SPT120-12A51 推料装置简介SPT120-12A51 推料装置广泛吸收国内外现有的轴工艺，链传动的基础上，针对板材的型号长、厚、宽分别为5m12m，410mm，300mm500mm而开发研制的。该装置靠轴对板材进行传动，磨损小，速度快，结构简单。通过简单的滑块对板材产生推力，将板材收集到落料架中，其结构简单效率高，传动平稳，节省材料。2.2 SPT120-12A51 推料装置的工作原理推料装置放在台架上，当工件（板材）冲完空后，从主机被拉倒辊
7、子上时，电机7（图示）启动，通过传动轴(2、3、4、5、6)带动链条转动，推块1从下边链条转到上边链条上，从工件侧面推动工件，几个推动同时推动工件，工件被推倒落料箱斜面的滚轮上，从而靠重力滑进料箱中。推块转到下边链条上，接近开关感应到推块，发出信号至控制中心，控制中心发出指令，让电机7停止，从而推块在下边的链条停住，完成一个工作循环。图2-12.3 SPT120-12A51 推料装置结构组成及其各部分的功用2.3.1 动力源 该装置的动力通过一部减速电机提供。电机选用功率为0.55W的减速电机D43-Y0.55-4p-27.96-W3-0。推块经过传动获得的功率为： 推块与辊间摩擦力：N推块推
8、力：0.453kw/0.22m/s=2.06N大于推块与辊间摩擦力0.0082N2.3.2 传动件 该装置中的轴作用是通过链条传动将电机的动力传动到推块上，以完成对板材收集，整个装置由5种长度不相同的轴相连而成。1）轴是组成机械的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件（例如齿轮，蜗轮等），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此周的主要功用是支承回状零件及传递运动和动力。主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中常用的是45钢。合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。
9、因此，在传递大动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。根据本产品中所用轴的工作特点，在设计中采用的是普通传动轴，材料为45钢，其主要作用是传递运动和转矩，使推块得到动力和运动。2）链传动是应用广泛的一种机械传动。它是由链条和主从动链轮所组成。链轮上有特制齿形的齿，依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。链传动是属于带有中间挠性件的啮合传动。与属于摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动结构较为紧凑。同时
10、链传动能在高温及速度较低的情况下工作。与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低，成本低廉；在远距离传动时，其结构比齿轮传动轻便得多。链传动的主要缺点是：在两根平行轴之间只能用于同向回转的传动；运转时不能保持恒定的瞬间传动比；磨损后易发生跳齿；工作时有噪声；不易在载荷变化很大和急速反向的传动中运用。链传动主要在要求工作可靠，且两轴相距较远，以及其他不宜采用齿轮传动的场合。例如在摩托车上应用了链传动，结构上大为简化，而且使用方便可靠。链传动还可以应用在低速重型及极为恶劣的工作条件下，例如掘土机的运行机构，虽常受到土块，泥浆及瞬时过载等影响，但仍能很好的工作。 按用途不同，链可以分为：传动链、
11、输送链、和起重链。输送链和起重链主要用于运输和起重机械中。而在一般机械传动中，常用的是传动链。传动链传递的功率一般在100kW以下，链速一般不超过15m/s，推荐使用的最大传动比。传动链有短节距精密滚子链、齿形链等类型。其中滚子链使用最广，齿形链使用较少。 2.3.3 支撑柱 支撑柱是装置的支撑部件，轴由支撑柱固定在装置上。支撑柱属于支撑部件，属机座类。这部分部件在很大程度上影响着机器的工作精度及抗振性能，还影响着装置的耐磨性等。本装置的支撑柱部分采用了肋板设计从而增加了支撑柱的强度和刚度。这种设计在增大强度和刚度的同时又可以减少壁厚和质量，进一步减少了制造成本。对于焊接件来说薄壁更容易保证焊
12、接的品质。本装置的支撑柱材料为45钢。2.3.4推块推块 本设备的板材收集装置通过若干个推块来完成。采用推块对板材进行收集不仅动作迅速而且可以更大程度的减少电机功率达到节约能源减少消耗的目的。推块选用45钢，此种材料价格低廉，加之推块用料极少极大的节约了生产用料。2.4推料装置的技术特点支撑柱和机座为焊接件它们的主要技术特点是：板件不得出现明显焊接变形，焊后清渣，焊后去焊接应力，锐边倒钝，发黑处理。轴的材料为45钢，加工时注意锐边倒钝和T235。25 设计的有关技术参数钢板：厚410mm，长312m，宽300500mm；钢板翘曲最大30mm 第3章 推料装置的工艺规程设计3.1 轴的功用轴是该
13、装置的重要组成部分，是滑块推动板材的传动部件。轴按照承受载荷的不同，轴可以氛围转轴，心轴和传动轴三类。本产品采用的轴的类型为传动轴，轴的主要特点是结构简单，造价低廉，传动效果好，能够很好的完成工作任务。32 工艺规程设计321 确定毛坯的制造形式轴是常用的传动件，要求有一定的刚度和强度，选择零件的材料为45钢。由于零件是小批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用锻造成型。这从提高生产效率，保证加工精度上考虑，也是应该的。轴的毛坯采用锻造的方法制造。根据生产规模的不同。毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。自由锻造设备简单，但毛坯精度较差，加工余量较大，而且形状复杂的毛坯不容易锻造，多用于中、小批
14、量生产。模锻的毛坯制造精度高，加工余量小，生产率高，可锻造形状复杂的毛坯。而且材料经模锻后，纤维组织的分布更有利于提高零件的强度。但模锻需要昂贵的设备，且需制造专用锻模，因而只适用大批量生产。322 轴的工艺方案1 轴的加工工艺过程的制定轴的加工工艺过程制定的依据是轴的结构、技术要求=生产批量和设备条件。本产品采用阶梯轴，毛坯采用实心锻件。2 轴的加工工艺过程的分析1）粗加工阶段。这个阶段的主要目的是用大的切削量切除大部分余量，把毛坯加工至接近工件的最终尺寸和形状，只留下少的加工余量。改阶段还可以及时发现锻件的裂缝等缺陷，以采取相应的措施。A 毛坯处理。备料、锻造和正火B 粗加工。去除多余的部
15、分，铣端面，打顶尖孔和粗车外圆等2）半精加工阶段。这个阶段的主要目的是为精加工作好准备，对一些要求不高的表面，在这个阶段加工到图纸规定的要求。A 半精加工前热处理。对45钢采用调质处理。B 半精加工。车定位锥孔，半精车外圆端面。3）精加工阶段。改阶段的目的是把各个表面最终加工到图纸规定的要求。A 精加工前热处理。局部高频淬火B 精加工强各种加工。粗磨定位锥孔，精车与粗磨外圆，铣花键和键槽，以及车螺纹等。C 精加工。精磨外圆和内、外锥面以保证轴最重要的表面的精度。3定位基准的选择。顶尖孔是周类零件最常用的定位基准，这是因为其各外圆表面、锥面、锥孔、螺纹表面之间的同轴度，以及端面对回转表面的垂直度
16、等有较高的位置精度要求，用两顶尖定位既符合基准重合原则又符合基准统一原则。本产品的轴在加工过程中要先车端面，然后打顶尖孔，这样可以保证轴在加工中的同轴度，使轴加工后的基准符合标准。第4章 轴的校核轴在载荷作用下，将产生弯曲或扭转变形。若变形量超过允许的限度，就会影响轴上的零件的正常工作，甚至丧失机器应有的工作性能。例如，安装齿轮的轴，若弯曲刚度（或扭转刚度）不足而导致挠度（或扭转角）过大时，将影响齿轮的正确啮合，使齿轮沿齿宽和齿高方向接触不良，造成载荷在齿面上严重分布不均。又如采用滑动轴承的轴，造成不均匀磨损和过度发热。因此，在设计有刚度要求赌咒时，必须进行刚度的校核计算。4.1按扭转强度条件计算轴的扭转强度条件为： 式中：扭转切应力，单位 T ：轴所受的扭矩，单位 ：轴的抗扭截面系数，单位 ：轴的转速，单位为P ：轴传递的功率，单位 d ：计算截面处轴的直径，单位为mm ：许用扭转切应力，单位为由上式可得轴的直径： 其中：= ，则 n=1398 P=0.550.96=0.528由机械设计表15-3得：=45， 轴的材料为45钢则，=20mm取 =35mm对于直径的轴，有一个键槽时，轴径增大5%7%，因此，=+7%=357%+35=37.45圆整后=40
