自动制钉机的设计毕业设计说明书.docx

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1、自动制钉机的设计摘要自动制钉机最初的宗旨是把废旧钢筋制成能够用在很多场合的钢钉的一种机器。目前，建筑业迅速发展，钢钉作为建筑过程中必不可少的产品，其需求量也越来越大,为满足需求，设计出一款能够提高生产效率、安全系数高的自动制钉机显得十分有意义。本文设计的自动制钉机是在已有设计的基础上，对一些执行机构进行改进，使它同样能达到制成钢钉的目的。本文设计的制钉机中，主要包括原动机、传动部分和执行部分。其中，原动机选用型号为Y132s2-2的直流电动机,其额定功率控制为7.5KW,额定转矩2.3N m；传动部分使用单级圆柱齿轮传动减速器进行减速，运动经蜗轮蜗杆或圆柱形凸轮机构传递给各执行机构；执行部分主

2、要有：校直送丝部分、剪断部分、冷挤钉尖部分、夹紧钢丝部分和冷锁钉帽部分。其中，对于执行部分，校直送丝部分由槽轮机构和摩擦轮组成,剪断部分由曲柄滑块机构来实现，冷挤钉尖部分和夹紧钢丝部分都由圆柱凸轮机构实现，冷锁钉帽部分由曲柄滑块机构实现。三者结合在一起，完成钢钉的制造。在本文的设计中，所制造钢钉的长度为3075mm,钢钉直径为1.8-3.4mm,生产率为320枚/分钟，能承受的剪断力最大为2500N,冷锹力最大为3000N,这些数据满足生产要求。关键词：制钉机；槽轮机构；圆柱凸轮机构；齿轮；设计Design of automatic nail machineAbstractThe origin

3、al purpose of the automatic nail making machine is to make the scrap steelbars into steel nails that can be used in many occasions. At present, the constructionindustry is developing rapidly. Steel nails, as an indispensable product in the constructionprocess, are in increasing demand. In order to m

4、eet the demand, it is very meaningfuldesign an automatic nail making machine that can improve production efficiency and highsafety factor. The automatic nail making machine designed in this paper is based on theexisting design and improved some actuators so that it can also achieve the purpose ofmak

5、ing steel nails.The nail making machine designed in this paper mainly includes prime mover,transmission part and execution part. Among them, the prime mover uses a motor ofmodel Y132s2-2,the rated power of the motor is 7.5KW, and the rated torque is 2.3N , m.In terms of transmission system, single-s

6、tage cylindrical gear drive reducer is used toslow down, and the movement is transmitted to each actuator through worm gear orcylindrical cam mechanism. the execution parts mainly include: straightening wirefeeding part, cutting part, cold extruding nail tip part, clamping steel wire part and coldhe

7、ading nail cap part. Among them, for the execution part, the straightening wire feedingpart is composed of a sheave mechanism and a friction wheel, the cutting part is realizedby a crank slider mechanism, the cold extruded nail tip part and the clamping wire part arerealized by a cylindrical cam mec

8、hanism, and the cold heading nail cap part is realized bya crank slider mechanism. The three are combined to complete the manufacture of steelnails.In the design of this article, the length of the steel nails manufactured is 30-75 mm,the diameter of steel nails is 1.8-3.4 mm, the production rate is

9、320 pieces per minute, themaximum shearing force is 2500N, and the maximum cold heading force is 3000N.Thesedata meet the production requirements.Keywords: nail making machine; sheave mechanism; cylindrical cam mechanism; gear;design1. 前言11.1 选题依据11.2 国内发展概况12. 技术任务书22.1 设计原始数据及设计要求22.2 设计内容23. 设计计算

10、说明书23.1 总体方案设计23.2 电动机的选择43.2.1 电动机型号的选择4322计算传动装置总传动比及分配各级传动比83.3 传动部分的设计103.3.1 齿轮传动的设计103.3.2 蜗轮蜗杆传动的设计183.3.3 轴的设计243.3.4 滚动轴承的设计273.3.5 联轴器的选择273.3.6 键的设计273.3.7 轴的强度校核283.3.8 键的强度校核333.3.9 滚动轴承的润滑与密封343.4 执行部分的设计343.4.1 校直送丝部分的设计343.4.2 冷挤钉尖部分的设计353.4.3 剪断部分的设计373.4.4 夹紧部分的设计383.4.5 冷锁钉帽部分的设计3

11、83.5 机架的设计404. 标准化审查报告415. 使用说明书43结论44参考文献45致谢46自动制钉机的设计1 .前言1.1 选题依据制钉机是完成钢钉制造的一种机器。首先，传统的制钉机，它是一种使废旧钢丝再次被利用，将其从废品变成很多场合都需要的钢钉的这样一种成品的机器，主要是达到节约能源的效果，它的主要特征是经济、实用。其次，因为成品的价格大部分是随原料价格上下波动的，受市场价格变动的影响较小，所以制钉机行业就可以一直保证一定的加工利润。而且从目前来讲，我国建筑市场的发展相对来说比较迅速，新开工面积持续增长，未来的发展趋势也是只增不减，所以钢钉作为其主要的劳动产品，我们对它的需求必然会越

12、来越大。传统制钉机使用的原材料只能是新材料，并且在送丝机构中，采用的是人工手动送丝，这不仅有较低的生产率，而且工作人员在工作过程中面临的安全系数极低。和传统制钉机不同之处在于，自动制钉机用机构完成需要手工完成的操作，不仅生产效率、产品质量得到了提高，而且人工操作过程中可能遇到的危险也会相应降低。所以，对制钉机这一课题进行研究，设计出一款能够降低危险性、提高生产效率的自动制钉机就显得很有意义了。1.2 国内发展概况国内，刘新设计的制钉机不仅能输送新原料，也能输送旧原料，节约了能源，同时自动化程度也大大提高。而且，她将过去使用的传动轴用曲轴代替，将各执行部分连接在一起，从而完成钢钉的制造。张亦静采

13、用功能原理设计的方法，获得所有可能的方案，建立送料机构的评价，采用多属性决策方法层次分析方法对原理方案进行评价并进行排序，最后得出最优解，实现了自动送丝的目的。严登竺从控制噪声源入手，对制钉机的噪声辐射进行测试，通过分析，找出主要噪声源并采取措施，实现了降低凸轮机构噪声的目的。2 .技术任务书2.1 设计原始数据及设计要求钢钉直径：1.83.4mm钢钉长度：30mm生产率：320枚/分钟最大冷徽力：3000N最大剪断力：2500N输送钢丝时要求匀速结构要求尽可能地紧凑，噪声尽可能地小。2.2 设计内容完成机械运动系统方案的设计，选择原动机的型号，传动装置的设计，执行部分的设计，机架部件的设计，

14、绘制零件图和装配图，撰写设计说明书。3 .设计计算说明书3.1 总体方案设计方案一：钢丝经槽轮机构和摩擦轮进行传送和校直，利用与摩擦轮固连在一起的曲柄滑块机构来剪断传送到其面前的钢丝，同时，钢丝的另一端用圆柱凸轮机构实现钉尖的成形，夹紧机构继续将钢丝夹紧，并传送到曲柄滑块机构的位置，完成钉帽的成形，最终完成钢钉产品的制造。整个机械系统的运动方案一如图1所示。方案二：由电动机轴输出的运动，经一级减速器进行减速，将运动传递给蜗轮蜗杆，使执行机构的转速达到原始数据中给出的生产率的要求。执行机构中，槽轮机构与摩擦轮完成输送钢丝与校直钢丝的动作，运动经蜗轮蜗杆传递到圆柱凸轮机构实现冷挤钉尖、夹紧钢丝的目

15、的，圆柱形凸轮直接带动曲柄滑块机构来剪断钢丝，最后，与圆柱形凸轮机构固连在一起的曲柄滑块机构完成钉帽的成形，最终完成钢钉产品的制造。整个机械系统的运动方案二如图2所示方案一所用空间大，各执行机构运行速度不均匀，方案二各执行机构运行速度均匀,结构简单，占用空间小。经比较，方案二更合适，故选择方案二。33.2 电动机的选择3.2.1 电动机型号的选择设所生产的钢钉直径为3mm，长度为60mm。(1)计算各执行部分功率功率：P=FVm(1)式中，P计算功率，W；F-力，N；Vm平均速度，m/so送丝部分的功率已知钢钉生产率为320枚/分钟，即5.33枚/秒，所以钢钉生产周期为六秒，利用公J J J式计算钢丝移动的平均速度：% = / 式中，V平一钢丝移动的平均速度，mm/s；S钢钉的长度，mm；T钢钉的生产周期，So根据式(2)计算平均速度VmVjp= y,=半=319.8 mm/s =0.32 m/s.533计算钢钉的受力F=fG(3)式中，摩擦系数，取o.i