USB接口元件整理機(jī)設(shè)計(jì)【7張CAD高清圖紙和文檔】【YC系列】

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When these elements are produced, generally in disorganized state, we need to enter through the finishing, sorting, fixed, packaged in a tube or tape for the magazine-style elements to provide automation equipment. This design is intended to complete the USB interface element finishing machine design. The design of the USB interface element finishing machine is mainly composed of: horizontal placement device, the transmission mechanism, gauge means finishing devices and other components.The design First, analyze the design requirements and USB interface element characteristics, the analysis presented in this design USB interface element finisher overall program concept and on the basis of the principal means; then, on the constituent parts of the main unit Design and Verification carried out; and finally, through AutoCAD drawing software to draw the USB interface element finishing machine assembly drawing and major components Fig.Through this design, the consolidation of the university is the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerances and interchangeability theory, mechanical drawing and the like; mastered the design of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD mapping software on the future work of great significance in life.Keywords: USB interface; Finish; Transfer; Cylinder31第一章 緒論1.1課題背景及目的在大批量工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)線上，很多細(xì)小的機(jī)械、電子元件的裝配是由自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成。這些元件制造出來(lái)時(shí)，一般處于雜亂無(wú)章狀態(tài)，需要進(jìn)過整理、排序、固定、包裝成管式或卷帶式元件匣倉(cāng)，才能提供給自動(dòng)化設(shè)備使用。本設(shè)計(jì)旨在完成USB接口元件整理機(jī)設(shè)計(jì)，作為元件匣倉(cāng)生產(chǎn)的前置工序，實(shí)現(xiàn)將大量無(wú)序輸入的USB接口元件，按照確定的方位要求，有序輸出。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題要求我們學(xué)生綜合力學(xué)、機(jī)械等理論基礎(chǔ)知識(shí)，靈活運(yùn)用工程軟件（Auto CAD、UG、ADAMS）從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)，以培養(yǎng)我們的工程應(yīng)用能力。1.2課題設(shè)計(jì)意義通過對(duì)本課題進(jìn)行設(shè)計(jì)，綜合考慮實(shí)際情況，我們能夠?qū)⒄n本上學(xué)到的力學(xué)、機(jī)械等理論知識(shí)更好地應(yīng)用到專業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中去，同時(shí)更有針對(duì)性的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，靈活運(yùn)用工程軟件（Auto CAD、UG、ADAMS）從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)，掌握一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)過程，培養(yǎng)我們的工程應(yīng)用能力，有益于我們?nèi)蘸蟮膶W(xué)習(xí)工作。此外我們還可以鞏固所學(xué)到的知識(shí)，并在設(shè)計(jì)當(dāng)中學(xué)到新的東西。此次設(shè)計(jì)全部要求我們采用電腦作圖、電腦制作畢業(yè)論文，更接近現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，為我畢業(yè)后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。1.3課題設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）課題名稱：電子元件分選機(jī)設(shè)計(jì)（2）課題研究方法設(shè)計(jì)自動(dòng)化機(jī)械應(yīng)以滿足使用要求和保證高生產(chǎn)率為前提，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，制造方便，安全可靠，一般應(yīng)具有以下性能：、使用性能。、技術(shù)性能。、經(jīng)濟(jì)性能1。自動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)過程可分為四個(gè)階段：初步設(shè)計(jì)階段；技術(shù)設(shè)計(jì)階段；工作圖設(shè)計(jì)階段；安裝調(diào)試階段。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中可按以下幾個(gè)程序進(jìn)行：、熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書明確加工對(duì)象的材料、性能及要求，自動(dòng)機(jī)械的使用范圍、生產(chǎn)率要求等。、確定自動(dòng)機(jī)械的加工循環(huán)時(shí)間。、確定自動(dòng)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，擬定傳動(dòng)原理圖，繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。、決定自動(dòng)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特性，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析。、選擇自動(dòng)機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和自動(dòng)機(jī)械工作循環(huán)圖的設(shè)計(jì)。、初步確定主要結(jié)構(gòu)和尺寸。、確定自動(dòng)機(jī)構(gòu)的總體方案。包括選擇自動(dòng)機(jī)械的控制方案，繪制控制系統(tǒng)原理圖，進(jìn)行總體方案可行性分析等。、確定自動(dòng)機(jī)械的總體布局。、進(jìn)行自動(dòng)機(jī)械技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的初步估算以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的先進(jìn)合理性。、具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1。（3）課題設(shè)計(jì)構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容本次論文構(gòu)成主要有：、前置部分。其中包括封面、扉頁(yè)、中文摘要、英文摘要、目錄等；、正文部分。其中主要包括緒論、正文主體、結(jié)論、致謝參考文獻(xiàn)；、附錄部分；、附件部分。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的研究?jī)?nèi)容如下：、根據(jù)分選的要求選定所需要的電動(dòng)機(jī)。、擬定傳動(dòng)原理圖，繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。、通過蝸輪蝸桿減速，根據(jù)電機(jī)功率，計(jì)算蝸輪蝸桿的參數(shù)。、通過槽輪的間歇運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)盤在達(dá)到槽輪停歇時(shí)間時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)頭開始進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)擋料機(jī)構(gòu)開始上料。計(jì)算出槽輪的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。、計(jì)算齒輪的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。使跟小齒輪固連在一起的槽輪轉(zhuǎn)過90度時(shí)轉(zhuǎn)盤只轉(zhuǎn)過30度。、設(shè)計(jì)計(jì)算凸輪的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中時(shí)停止送料，轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)開始送料。（4）課題的設(shè)計(jì)任務(wù)要求完成一臺(tái)USB接口元件整理機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此設(shè)備能夠?qū)⒋罅繜o(wú)序輸入的USB接口元件，按照確定的方位要求，有序輸出。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：（1）原理和方案設(shè)計(jì)：通過分析元件特征，確定元件篩選排序方案。（2）運(yùn)動(dòng)計(jì)算：按照設(shè)計(jì)指標(biāo)，完成運(yùn)行邏輯圖設(shè)計(jì)，計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。（3）動(dòng)力計(jì)算：計(jì)算與動(dòng)力和能量相關(guān)的參數(shù)。（4）靜態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：分析設(shè)備組成，完成各功能部件總體布置設(shè)計(jì)，完成靜態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（5）運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：完成運(yùn)動(dòng)零部件設(shè)計(jì)。（6）關(guān)鍵零件強(qiáng)度、剛度計(jì)算校核。（7）最終提交：（a）不少于15000字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書；（b）工程圖若干張，其中1張裝配圖（A2以上）、等零件圖。第二章 總體方案設(shè)計(jì)2.1USB接口元件特征分析下圖為對(duì)USB接口元件實(shí)物測(cè)量的結(jié)構(gòu)及尺寸，可以看出USB接口元件，長(zhǎng)寬厚：20mm12mm4mm且在一端有一個(gè)5mm長(zhǎng)的缺口。圖2-1 USB接口元件結(jié)構(gòu)尺寸2.2方案選擇2.2.1總體方案構(gòu)思初步設(shè)想本次設(shè)計(jì)的USB接口元件整理機(jī)主要由進(jìn)料漏斗、橫向放置裝置、傳送帶、擋隔裝置、整理裝置組成。 圖2-2 USB接口元件整理機(jī)方案構(gòu)思從上圖2-2可以看出橫向放置裝置、擋隔裝置、整理裝置屬于三個(gè)未知暗箱，各暗箱需要實(shí)現(xiàn)的功能為：暗箱一：橫向放置裝置，使落入到傳送帶的USB接口元件通過暗箱一后全部橫向放置。暗箱二：擋隔裝置，四種不同狀態(tài)的USB接口元件通過暗箱2后，只有一種狀態(tài)被保留下進(jìn)入下一工序，其余三種狀態(tài)會(huì)被彈開落入落料筒后被人工再次送入漏斗。暗箱三：整理裝置，把排列有序但是間距不一的USB接口元件一個(gè)貼著一個(gè)排列好。為了滿足這三個(gè)暗箱的功能，下面對(duì)處在暗箱中的三個(gè)裝置進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。2.2.2USB橫向放置裝置由于USB接口元件長(zhǎng)度和寬度不相同，因此可以利用該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)出如下圖2-3所示漏斗出料口結(jié)構(gòu)，使得USB接口元件從在重力作用下從漏斗落入傳送帶時(shí)便是橫向放置的。圖2-3 USB橫向放置裝置2.2.3傳送機(jī)構(gòu)本次采用傳送帶傳送待整理及整理好的USB接口元件，在傳送帶與電動(dòng)機(jī)之間需要增加減速機(jī)構(gòu)。如果直接把電機(jī)連接到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，那么執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度會(huì)非常大，這肯定是不滿足設(shè)計(jì)要求的，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)減速機(jī)構(gòu)，要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的減速有多種方法，現(xiàn)討論兩種方案，如圖2-4（a）（b）所示。方案一：通過蝸輪蝸桿減速。方案一與其他方案相比，能實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比、機(jī)構(gòu)很緊湊、沖擊載荷小、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低、具有自鎖性等特點(diǎn)，因此是比較符合這次設(shè)計(jì)的。方案二：通過一對(duì)直齒輪和一對(duì)錐齒輪減速。齒輪傳動(dòng)具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)比穩(wěn)定等特點(diǎn)。但是與方案一相比，所占空間位置較大。綜合以上考慮，選擇方案一。 （a） 蝸桿減速機(jī)構(gòu) （b）齒輪減速機(jī)構(gòu) 1電機(jī)；2蝸桿；3蝸輪 1電機(jī)；2直齒輪；3錐齒輪 圖2-4 減速機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2.4擋隔裝置為了確保其他三種狀態(tài)的USB接口元件被快速準(zhǔn)確的彈出，本次采用如下圖2-5所示氣缸驅(qū)動(dòng)推料爪的裝置，其動(dòng)作原理是：氣缸通過接觸式傳感器控制伸縮，當(dāng)USB接口元件帶缺口的一端朝向傳感器側(cè)時(shí)由于缺口的存在USB接口元件可以順利通過，其他狀態(tài)時(shí)USB接口元件會(huì)觸及到接觸式傳感器使其發(fā)出信號(hào)給氣動(dòng)系統(tǒng)的電磁換向閥使得氣缸伸縮快速推動(dòng)推料爪把USB推出傳送帶落入傳送帶下方的落料桶內(nèi)。圖2-5 USB擋隔裝置2.2.5整理裝置USB接口元件整理裝置就是在傳送帶末端加入一帶導(dǎo)向功能的靜止平臺(tái)，USB接口元件從傳送帶被后一個(gè)元件推著進(jìn)入平臺(tái)內(nèi)，后一個(gè)又被再后一個(gè)推動(dòng)進(jìn)入平臺(tái)，就這樣USB接口元件一個(gè)緊貼一個(gè)的進(jìn)入平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)如下圖2-6所示。圖2-6 USB整理裝置2.3總體方案確定匯總上述各裝置得到USB接口元件整理機(jī)總體方案如下圖2-7所示：圖2-7 USB接口元件整理機(jī)總體方案第三章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1傳送電動(dòng)機(jī)的選擇3.1.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)槭覂?nèi)工作，運(yùn)動(dòng)載荷平穩(wěn)，所以選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。3.1.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇取USB接口元件傳送帶抗運(yùn)行阻力：F=400NUSB接口元件傳送過程中，速度應(yīng)選擇合適，速度過大USB接口元件容易被甩出且，速度過小生產(chǎn)率小，因此在保證USB接口元件不被甩出的情況下盡量選取大的運(yùn)行速度，通常USB接口元件切口機(jī)運(yùn)行速度為0.20.25m/s，本次選用USB接口元件傳送速度為：v=0.23m/s則，工作機(jī)所需功率為：電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率。取蝸桿傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，軸承效率，電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率為：電動(dòng)機(jī)的輸出功率為電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于即可，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表19-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率為550W。 3.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇為使USB接口元件整理機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊性，本次取傳送帶主動(dòng)輪分度圓直徑為：傳送帶主動(dòng)軸工作轉(zhuǎn)速：蝸桿的傳動(dòng)比為：所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750、1000、1500r/min。綜合考慮傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)緊湊性和經(jīng)濟(jì)性，選用同步轉(zhuǎn)速1500r/min的電機(jī)。由電機(jī)轉(zhuǎn)速查表選擇全封閉自散式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)：Y系列型號(hào)為Y801-4。其額定功率：P=0.55KW；轉(zhuǎn)速：N=1390 r/min.。同步轉(zhuǎn)速：1500r/min。3.2運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3.2.1傳動(dòng)比計(jì)算滿載轉(zhuǎn)速。故總傳動(dòng)比為：取3.2.2各軸的轉(zhuǎn)速電機(jī)軸 傳送帶主軸；3.2.3各軸的輸入功率電機(jī)軸 ；傳送帶主軸；3.2.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電機(jī)軸 ；傳送帶主軸；整理列表軸名功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比電機(jī)軸0.553.78139031傳送帶主軸0.39684.3444.843.3蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1選擇蝸桿傳動(dòng)類型因?yàn)槲佪單仐U傳動(dòng)的特點(diǎn)，并考慮到傳動(dòng)系統(tǒng)空間的布置，和嚙合等特點(diǎn)選擇為圓柱蝸桿傳動(dòng)。并根據(jù)GB/T 10085-1998 的推薦，在此傳動(dòng)系統(tǒng)中采用漸開線蝸桿（ZI蝸桿）。3.3.2選擇材料因?yàn)榭紤]到蝸桿傳動(dòng)的功率不大，速度只是中等，所以蝸桿用45鋼；又因希望效率高些，耐磨性好些，所以蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度選為45-55 HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，用金屬模鑄造。并且為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，但輪芯用灰鑄鐵HT100 制造。3.3.3按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)從根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，首先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由機(jī)械設(shè)計(jì)中式（11-12），傳動(dòng)中心距為： （3.1）（1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T1按z1=1，故取效率=0.8，則T1=9.55106p1/n1=9.55106p/(n/i12)=9.55106N.mm=8.245104Nmm（2）確定載荷系數(shù)K因?yàn)楣ぷ鬏d荷較穩(wěn)定，故載荷分布不均勻系數(shù)K=1;由表11-5選取使用系數(shù)K=1.15；由于轉(zhuǎn)速一般不高，沖擊載荷也不大，可取動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.05；則 K=KKKv=1.051.151=1.21（3）確定彈性影響系數(shù)ZE因?yàn)檫x用的蝸輪材料是鑄錫磷青銅，蝸桿材料是45號(hào)鋼，因此彈性影響系數(shù)ZE=160MPa1/2（4）確定接觸系數(shù)Zp我們先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距a的比值為d1/a=0.35，因此我們可以從機(jī)械設(shè)計(jì)圖11-18中可查到：Zp=2.9。(5)、確定許用接觸應(yīng)力H因?yàn)楦鶕?jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，采用金屬模制造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，因此我們可以從機(jī)械設(shè)計(jì)表11-7中查到蝸輪的基本許用應(yīng)力是：H=268MPA。(6)、計(jì)算循環(huán)次數(shù)： N=60jn1Lh=6011390/2012000=5.004107(7)、壽命系數(shù): KHN=0.8177則：H = KHN H=0.8177268MPA=219MPA(8)、計(jì)算中心距 =76.5mm考慮到本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)系統(tǒng)的空間布局，渦輪轉(zhuǎn)速較低，所需功率較低的特殊性，因此為了設(shè)計(jì)的合理性選取中心距a=80，因?yàn)閭鲃?dòng)比為：i=31，因此我們可以從機(jī)械設(shè)計(jì)表11-2中取模數(shù)m=4，蝸桿分度圓直徑：d1=40mm。這時(shí)d1/a=0.4，從機(jī)械設(shè)計(jì)圖11-18中可查得接觸系數(shù)Zp=2.74，所以ZpZp，所以以上計(jì)算結(jié)果可用。3.3.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸（1）蝸桿蝸桿的主要參數(shù)與幾何尺寸如表3.1所示：表3.1 蝸桿幾何參數(shù)名稱代號(hào)計(jì)算數(shù)值蝸桿的頭數(shù)Z11蝸桿直徑的系數(shù)q10蝸桿分度圓的直徑d140蝸桿齒頂圓的直徑da148蝸桿齒根圓的直徑df130蝸桿軸向的齒距pa16分度圓的導(dǎo)程角111836 （2）蝸輪蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸如表3.2所示：表3.2 蝸輪幾何參數(shù)名稱代號(hào)計(jì)算數(shù)值蝸輪的齒數(shù)Z231渦輪分度圓的直徑d2124蝸輪齒根圓的直徑df2110.4蝸輪喉圓的直徑da232變位系數(shù)X2-0.5渦輪的寬度B303.3.5校核彎曲疲勞強(qiáng)度 （3.2）當(dāng)量齒數(shù)：zv2=z2/cos3=41/（cos111836）3=42.42因?yàn)閤2=-0.5，zv2=42.42， 從機(jī)械設(shè)計(jì)圖11-19中查到齒形的系數(shù)YFA2=2.87。所以螺旋角的系數(shù)： YB=1-11.31/140=0.9192。因?yàn)槲佪喌闹圃觳牧蠟閆CuSn10P1，從 機(jī)械設(shè)計(jì)表11-8中查得基本許用彎曲應(yīng)力為：F=56 MPa壽命系數(shù)： KFN=0.647 許用彎曲應(yīng)力： F = KFN F=0.64756MPa=36.232MPa F=MPa=7.8MPa所以彎曲強(qiáng)度是滿足的。3.4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸是組成機(jī)器的主要零件之一。軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類。軸按照軸線形狀的不同，分為曲軸和直軸兩大類。軸的設(shè)計(jì)也和其他零件的設(shè)計(jì)相似，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能了計(jì)算兩方面的內(nèi)容。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的計(jì)算通常都是在初步完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算準(zhǔn)則是要滿足軸的剛度或強(qiáng)度要求，軸的校核方法有兩種：、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算。、按彎曲合成強(qiáng)度計(jì)算。33.4.1軸的材料的選擇因?yàn)榉诌x機(jī)所傳遞的功率比較小，對(duì)軸的重量和尺寸也沒有什么特殊的要求，所以全部選擇為常用的材料：45#鋼。3.4.2軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)、初步確定各軸的最小直徑根據(jù)已知的數(shù)據(jù)，列出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩如表3.5所示：表3.5 軸的轉(zhuǎn)速 功率和轉(zhuǎn)矩項(xiàng)目軸軸軸轉(zhuǎn)速（r/min）68175.67功率（kw）0.560.530.51轉(zhuǎn)矩(n.m)78.6297.7859傳動(dòng)比20.543效率0.750.950.97按機(jī)械設(shè)計(jì)中式（15-2）估算最小直徑： （3.9）根據(jù)表15-3，可查得A0=112。于是可算得：軸： 22.6mm軸： 35.3mm、各段軸徑的確定初步估計(jì)出軸的最小直徑后，就可以按照軸上零件的安裝順序，從上往下開始確定軸的各段直徑。軸：最上面安裝軸承，該段直徑可選擇為：30mm。從而可從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中表15-3中查得軸承的型號(hào)為：6206。外形尺寸為：d1=30mm，D1=55mm，B1=13mm。該段長(zhǎng)度為：20mm。軸承依靠軸肩定位，所以該段的直徑為：35mm，下面接一個(gè)凸輪，凸輪上端與軸承之間用套筒定位，套筒長(zhǎng)度為：30mm，下端靠軸肩定位，該段長(zhǎng)度為：60mm。下面接一個(gè)槽輪的撥盤，撥盤與凸輪之間用套筒定位，套筒長(zhǎng)度為：40mm，撥盤厚度為60mm，下面靠軸肩定位，所以該段長(zhǎng)度為：100mm。再下段接的是蝸輪，該段直徑為：45mm，蝸輪與撥盤之間也靠套筒定位，套筒長(zhǎng)度為：20mm，蝸輪厚度為：50mm，所以該段長(zhǎng)度為：70mm。蝸輪下端靠軸肩定位，該段直徑為：50mm，長(zhǎng)度為：20mm。接下來(lái)的是軸承，軸承內(nèi)圈靠軸肩定位，該段直徑為：35mm，長(zhǎng)度為：20mm，最后那段的直徑為：30mm，長(zhǎng)度為：20mm。如圖3.4所示： 圖3.4 軸1的結(jié)構(gòu)軸：最上面安裝軸承，該段直徑可選擇為：40mm。從而可從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中表15-3中查得軸承的型號(hào)為：6208。外形尺寸為：d2=40mm，D2=68mm，B2=15mm。該段長(zhǎng)度為：40mm。軸承依靠軸肩定位，所以該段的直徑為：45mm，這段所接的為一個(gè)小齒輪，齒輪寬度為90mm，該段長(zhǎng)度為小齒輪寬度：90mm，槽輪與小齒輪之間通過套筒定位，長(zhǎng)度為：20mm，槽輪所在段直徑為：50mm，槽輪厚度為：45mm ,最后各段分別為：直徑：55mm ,長(zhǎng)度：30mm。直徑：45mm，長(zhǎng)度：90mm。直徑：40mm，長(zhǎng)度：20mm。如圖3.5所示： 圖3.5 軸2的結(jié)構(gòu)3.4.2軸的校核計(jì)算（以軸為例）（1）求軸上的載荷 對(duì)于30209型深溝球滾子軸承載荷水平面垂直面支反力F彎矩M總彎矩扭矩T（2）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面，即安裝齒輪處，取，軸的計(jì)算應(yīng)力：前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)， 查得，因此，安全。計(jì)得：，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。如下圖所示。3.5軸承的選擇與校核（1）軸承選擇因?yàn)檩S承受一定的軸向力的作用，所以選用角接觸軸承。軸：從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中表15-3中查得軸承的型號(hào)為：36206。外形尺寸為：d1=30mm，D1=62mm，B1=16mm。軸：從機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中表15-3中查得軸承的型號(hào)為：36208。外形尺寸為：d2=40mm，D2=80mm，B2=18mm。已輸入軸為例，其他各軸校核過程類似不一一復(fù)述：（2）軸承校核1）按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球滾子軸承，軸承的預(yù)期壽命取為：Lh29200h由上面的計(jì)算結(jié)果有軸承受的徑向力為Fr1=340.43N，軸向力為Fa1=159.90N，2）初步選擇滾動(dòng)軸承型號(hào)為30206，其基本額定動(dòng)載荷為Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為C0r=63.8KN。3）徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 動(dòng)載荷為，查得，則有，滿足要求。3.6鍵的選擇與校核（1）鍵的選擇鍵的類型有平鍵、半圓鍵、切向鍵等，是一種實(shí)現(xiàn)軸與輪轂間周向固定、用以傳遞轉(zhuǎn)矩的標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)用非常地廣泛。3、凸輪所用鍵：凸輪所在軸徑為35mm，從機(jī)械設(shè)計(jì)中表14-1中查得鍵寬為：b=10mm，鍵高為：h=8mm，從鍵的長(zhǎng)度系列可選擇L=20mm。、撥盤所用鍵：撥盤所在軸徑為40mm，從機(jī)械設(shè)計(jì)中表14-1中查得鍵寬為：b=12mm，鍵高為：h=8mm，從鍵的長(zhǎng)度系列可選擇L=32mm。、蝸輪所用鍵：蝸輪所在軸徑為50mm，從機(jī)械設(shè)計(jì)中表14-1中查得鍵寬為：b=14mm，鍵高為：h=9mm，從鍵的長(zhǎng)度系列可選擇L=40mm。、小齒輪所用鍵：小齒輪所在軸徑為45mm，從機(jī)械設(shè)計(jì)中表14-1中查得鍵寬為：b=14mm，鍵高為：h=9mm，從鍵的長(zhǎng)度系列可選擇L=70mm。、槽輪所用鍵：槽輪所在軸徑為50mm，從機(jī)械設(shè)計(jì)中表14-1中查得鍵寬為：b=14mm，鍵高為：h=9mm，從鍵的長(zhǎng)度系列可選擇L=28mm。、大齒輪所用鍵：大齒輪所在軸徑為60mm，從機(jī)械設(shè)計(jì)中表14-1中查得鍵寬為：b=18mm，鍵高為：h=11mm，從鍵的長(zhǎng)度系列可選擇L=63mm。、轉(zhuǎn)盤所用鍵：轉(zhuǎn)盤所在軸徑為55mm，從機(jī)械設(shè)計(jì)中表14-1中查得鍵寬為：b=16mm，鍵高為：h=10mm，從鍵的長(zhǎng)度系列可選擇L=20mm。（2）鍵的強(qiáng)度校核鍵、軸材料都是鋼，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為鍵的工作長(zhǎng)度，合適，合適3.7聯(lián)軸器的選用根據(jù)前面計(jì)算，蝸桿軸最小直徑：取查機(jī)械手冊(cè)，根據(jù)軸徑和計(jì)算轉(zhuǎn)矩選用彈性柱銷聯(lián)軸器： 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩計(jì)算查表課本14-1， K=1.3，則啟動(dòng)載荷為名義載荷的1.25倍，則按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)選擇聯(lián)軸器型號(hào)為選用HL3（J1型）彈性柱銷聯(lián)軸器，其允許最大扭矩T=630,許用最高轉(zhuǎn)速 n=5000，半聯(lián)軸器的孔徑d=35，孔長(zhǎng)度l=60mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1=82。第四章 擋隔裝置設(shè)計(jì)4.1擋隔開關(guān)選擇擋隔開關(guān)選用接觸式傳感器，其能夠靈敏的感應(yīng)USB非缺口位置時(shí)的碰觸，準(zhǔn)確的控制氣缸的伸縮，實(shí)現(xiàn)推出其他三種狀態(tài)的USB接口元件。4.2擋隔氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的USB接口元件整理機(jī)屬于小型設(shè)備，不需自帶氣源及系統(tǒng)，只需通過供氣管外接車間現(xiàn)有的氣源，并在接入的氣管上加入一電磁換向閥感應(yīng)上述接觸式傳感器的信號(hào)并切換回路氣流方向，使得氣缸做伸縮動(dòng)作。4.3推料氣缸設(shè)計(jì)4.3.1系統(tǒng)參數(shù)確定（1）氣缸的工作壓力的確定執(zhí)行元件的工作壓力可以根據(jù)負(fù)載循環(huán)圖中的最大負(fù)載來(lái)選取，也可以根據(jù)主機(jī)的類型了確定（見表3-1和表3-2）。表3-1 按負(fù)載選擇執(zhí)行元件的工作壓力負(fù)載/ KN50工作壓力/MPa0.811.522.5334455表3-2 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力設(shè)備類型機(jī) 床農(nóng)業(yè)機(jī)械或中型工程機(jī)械氣動(dòng)機(jī)、重型機(jī)械等磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力0.82.0352881010162032由于推動(dòng)USB接口元件的推力非常小，設(shè)定氣缸推力為10N，其它工況時(shí)的負(fù)載都相對(duì)較低，參考表3-1和表3-2按照負(fù)載大小或按照氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)選擇工作壓力的方法，初選氣缸的工作壓力。（2）氣缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定為了節(jié)省能源宜選用較小流量的油源。利用單活塞缸差動(dòng)連接滿足快進(jìn)速度的要求，且往復(fù)快速運(yùn)動(dòng)速度相等，這樣就給氣缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d規(guī)定了的關(guān)系。由此求得氣缸無(wú)桿腔面積為:活塞桿直徑可以由值算出，由計(jì)算所得的D與d的值分別按表3-4和表3-5圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封元件。表3-4 氣缸內(nèi)徑尺寸系列 (GB2348-1980) (mm)810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為非優(yōu)先選用值表3-5 活塞桿直徑系列 (GB2348-1980) (mm)45681012141618222252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400由GB/T2348-1980查得標(biāo)準(zhǔn)值為D=20mm，d=8mm。4.3.2氣缸主要尺寸的確定氣缸工作壓力主要根據(jù)氣動(dòng)設(shè)備的類型來(lái)確定，對(duì)不同用途的氣動(dòng)設(shè)備，由于工作條件不同，通常采用的壓力范圍也不同。所以設(shè)計(jì)時(shí)，可用類比法來(lái)確定。氣缸的工作壓力MPa，缸筒內(nèi)徑 D=20mm，活塞桿外徑d=8mm。（1）氣缸壁厚和外徑的計(jì)算氣缸的壁厚由氣缸的強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。氣缸的壁厚一般指氣缸中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可以知道，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分別規(guī)律因?yàn)楸诤竦牟煌鳟?。一般?jì)算時(shí)可以分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。氣缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值D/10的圓筒稱為薄壁圓筒。起重運(yùn)輸機(jī)械和工程機(jī)械的氣缸，一般采用無(wú)縫鋼管，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒壁厚公式計(jì)算 式中 氣缸壁厚（m）。 D氣缸內(nèi)徑（m）。 試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（1.251.5）倍（MPa）。額定壓力16Mpa,取=1.5 MPa。 缸筒材料的許用應(yīng)力。 = ，其中為材料抗拉剛度，n為安全系數(shù)，一般取n = 5。的值為：鍛鋼： = 110120 MPa；鑄鋼： = 100110 MPa；無(wú)縫鋼管： = 110110 MPa；高強(qiáng)度鑄鐵： = 60MPa；灰鑄鐵： = 25MPa。在中低壓氣動(dòng)系統(tǒng)中，按上式計(jì)算所得氣缸的壁厚往往很小，使得氣缸的剛度往往不夠，如在切削加工過程中的變形、安裝變形等引起氣缸工作過程卡死或者漏油。因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式公式進(jìn)行校核。對(duì)于D/10時(shí)，應(yīng)該按材料力學(xué)中的厚壁圓筒公式進(jìn)行壁厚的計(jì)算。對(duì)于脆性材料以及塑性材料 式中的符號(hào)意思與前面相同。氣缸壁厚算出后，即可以求出缸體的外徑為 +式中值應(yīng)該按無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)，或者按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。在設(shè)計(jì)中，取試驗(yàn)壓力為最大工作壓力的1.5倍，即 = 1.50.2MPa =0.3MPa。而缸筒材料許用應(yīng)力取為= 100 MPa。應(yīng)用公式 得， 下面確定缸體的外徑，缸體的外徑 + = 20+24.06mm =28.12mm。在氣動(dòng)傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得選取標(biāo)準(zhǔn)值 = 30mm。在根據(jù)內(nèi)徑D和外徑重新計(jì)算壁厚， = = mm = 5mm。（2）氣缸工作行程的確定氣缸工作行程長(zhǎng)度，可以根據(jù)執(zhí)行元件機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定，并且參照表4-1中的系列尺寸來(lái)選取標(biāo)準(zhǔn)值。表4-1氣缸活塞行程參數(shù)系列 （mm）255080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注：氣缸活塞行程參數(shù)依、次序優(yōu)先選用。由已知條件知道最大工作行程為80mm,參考上表系列，取氣缸工作行程為80mm。（3）缸蓋厚度的確定一般氣缸多為平底缸蓋，其有效的厚度t按強(qiáng)度要求可以用下面兩式進(jìn)行進(jìn)似計(jì)算。無(wú)孔時(shí)： 有孔時(shí)： 式中 缸蓋有效厚度（m）。 缸蓋止口內(nèi)徑（m）。 缸蓋孔的直徑（m）。在此次設(shè)計(jì)中，利用上式計(jì)算可取t=5mm（4）最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支撐面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支撐面的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度（圖3-2）。如果導(dǎo)向長(zhǎng)度過小，將使氣缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，從而影響氣缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定得最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。對(duì)于一般的氣缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H應(yīng)滿足以下要求式中 氣缸的最大行程。 氣缸的內(nèi)徑。為了保證最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H，如果過分增大和B都是不適宜的，必要時(shí)可以在缸蓋和活塞之間增加一個(gè)隔套K來(lái)增加H的值。隔套的長(zhǎng)度C由需要的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H決定，即在此設(shè)計(jì)中，氣缸的最大行程為80mm，氣缸的內(nèi)徑為20mm，所以應(yīng)用公式的 =mm =14mm?；钊膶挾菳一般取得B =（0.61.0）D；缸蓋滑動(dòng)支撐面的長(zhǎng)度，根據(jù)氣缸內(nèi)徑D而定。當(dāng)D80mm時(shí)，??；當(dāng)D80mm時(shí)，取?；钊膶挾菳 = （0.61.0）D =1220mm，取15mm（5）缸體長(zhǎng)度的確定氣缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般氣缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)該大于內(nèi)徑的2030倍。缸體長(zhǎng)度L = 80+15mm=95mm。（6）固定螺栓得直徑氣缸固定螺栓直徑按照下式計(jì)算式中 F氣缸最大負(fù)載。 Z固定螺栓個(gè)數(shù)。 k螺紋擰緊系數(shù)，k = 1.121.5。根據(jù)上式求得 = = 2.3mm（7）氣缸強(qiáng)度校核1）缸筒壁厚校核：。 前面已經(jīng)通過計(jì)算得：D = 20mm, = 5mm。則有10，所以為厚壁缸。 = 5mm = = 4.12mm可見缸筒壁厚滿足強(qiáng)度要求。2）活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算：活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，它所承受的軸向力F不能超過使它穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載，以免發(fā)生縱向彎曲，從而破壞氣缸的正常工作。的值與活塞桿材料性質(zhì)、截面的形狀、直徑和長(zhǎng)度以及氣缸的安裝方式等因素有關(guān)?；钊麠U的穩(wěn)定性的校核依照下式（穩(wěn)定條件）進(jìn)行式中 安全系數(shù)，一般取=24。當(dāng)活塞桿的細(xì)長(zhǎng)比時(shí) = 當(dāng)活塞桿的細(xì)長(zhǎng)比時(shí)，且 = 20120時(shí)，則 = 式中 安裝長(zhǎng)度，其值與安裝方式有關(guān)。 活塞桿截面最小回轉(zhuǎn)半徑， = 。柔性系數(shù)。由氣缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)。E活塞桿材料的彈性模量，對(duì)剛?cè) = 。J活塞桿橫截面慣性矩，A為活塞桿橫截面積。f由材料強(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值。根據(jù)驗(yàn)算，氣缸滿足穩(wěn)定性要求。4.3.3氣缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)氣缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括：氣缸缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)、密封裝置、緩沖裝置、排氣裝置、以及氣缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件的不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。（1）缸體與缸蓋的連接形式缸體與缸蓋常見連接方式有法蘭連接式、半環(huán)連接式 、螺紋連接式 、拉桿連接式 、焊接式連接等。圖4-1 常見的缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)圖4-1所示為常見的缸蓋和缸筒連接形式。圖4-1a 為法蘭式連接結(jié)構(gòu)，這種連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，容易加工，便于裝卸，強(qiáng)度較大，能夠承受高壓。但是外形尺寸較大，常用于鑄鐵制的缸筒上。圖4-1b 為半環(huán)式連接結(jié)構(gòu)，這種連接分為外半環(huán)連接和內(nèi)半環(huán)連接兩者形式。它們的缸筒壁部由于開了環(huán)形槽而削弱了強(qiáng)度，為此有時(shí)要增加壁厚。它容易加工和裝卸、重量較輕，半環(huán)連接是一種應(yīng)用較為普遍的連接結(jié)構(gòu)，常用于無(wú)縫鋼管和鍛鋼制的缸筒上。圖4-1c、f 為螺紋連接形式，這種連接分為外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接兩者形式。它的缸筒端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外徑加工必須要求同時(shí)保證內(nèi)外徑同心，裝卸要使用專用工具，它的外形尺寸和重量都比較小，結(jié)構(gòu)緊湊，常常用于無(wú)縫鋼管和鍛鋼制的缸筒上。圖4-1d 為拉桿式連接形式，這種連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好、通用性強(qiáng)、易于裝拆，但是端蓋的體積和重量都非常大，拉桿在受力后容易拉伸變長(zhǎng)，從而影響密封效果，僅適用于長(zhǎng)度不大的中低壓缸。圖4-1d 為焊接式連接，這種連接形式強(qiáng)度高，制造簡(jiǎn)單，但是焊接時(shí)容易引起缸筒的變形。缸體端部與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關(guān)。通過綜合考慮，在此設(shè)計(jì)中，缸體端部與缸蓋采取法蘭連接的形式。（2）活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式有很多，常見的有一體式、錐銷式連接外、還有螺紋式連接和半環(huán)式連接等多種形式，如圖4-2所示。半環(huán)式連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝卸不便，但是工作可靠。圖4-2 活塞桿與活塞的結(jié)構(gòu)此外，活塞和活塞桿也有制成整體式結(jié)構(gòu)的，但是它只能適應(yīng)于尺寸較小的場(chǎng)合。活塞一般用耐磨鑄鐵制造，活塞桿則不論是空心的還是實(shí)心的，大多用鋼料制造。經(jīng)過綜合考慮，在此設(shè)計(jì)中，活塞桿與活塞的連接采取螺紋連接的形式，如圖4-3所示。圖4-3 活塞桿與活塞的連接形式這種連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于拆卸，成本低廉，但是在震動(dòng)的過程中容易松動(dòng)，所以加了防松裝置，應(yīng)用范圍較廣。（3）活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)果可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可以做成與端蓋分開的導(dǎo)向套導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用比較普遍。導(dǎo)向套的位置可以安裝于密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以安裝于密封圈的外側(cè)。機(jī)床和工程機(jī)械中一般采用裝在內(nèi)測(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤(rùn)滑；而壓油機(jī)常采用裝在外測(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時(shí)，使得密封圈由足夠的油壓將唇邊張開，以提高系統(tǒng)的密封性能?；钊麠U處的密封形式由O型、V型、Y型和型密封圈。為了清除活塞桿處外漏部分粘附的灰塵，保證油液清潔以及減少磨損，在端蓋外側(cè)增加防塵圈。此設(shè)計(jì)經(jīng)過綜合考慮，采取端蓋直接導(dǎo)向。（4）密封裝置氣缸中常見的密封裝置有間隙密封，摩擦環(huán)密封，密封圈密封等。間隙密封依靠運(yùn)動(dòng)件間的微笑間隙來(lái)防止泄露。為了提高這種裝置的密封能力，常在活塞的表面制造出幾條微小的環(huán)形槽，用以增大油液通過間隙時(shí)的阻力。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小，可以耐高溫，但是泄露大，加工要求高，磨損后無(wú)法恢復(fù)原有能力，只有在尺寸小、壓力較低、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的缸筒和活塞間使用。摩擦環(huán)密封依靠活塞上的摩擦環(huán)（尼龍或者其他高分子材料制成）在“O”形圈彈力作用下貼緊缸壁而防止泄露。這種材料密封效果好，摩擦阻力較小并且穩(wěn)定，可以耐高溫，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，但是加工要求高，裝拆不方便，適用于缸筒和活塞之間的密封。油缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及組合式等數(shù)種，其材料為耐油橡膠、尼龍、聚氨脂等。它利用橡膠或者塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動(dòng)配合面之間來(lái)防止泄露。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，性能可靠，在缸筒和活塞之間、活塞和活塞桿之間、缸筒和缸蓋之間都能使用。（1）O形密封圈（如圖4-4）O形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封。與唇形密封圈相比，運(yùn)動(dòng)阻力較大，作運(yùn)動(dòng)密封時(shí)容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，故一般不單獨(dú)用于油缸運(yùn)動(dòng)密封。 圖4-4 O形密封圈（2）V形密封圈（如圖4-5）V形圈的截面為V形，如圖所示，V形密封裝置是由壓環(huán)、V形圈和支承環(huán)組成。當(dāng)工作壓力高于10MPa時(shí)，可增加V形圈的數(shù)量，提高密封效果。安裝時(shí)，V形圈的開口應(yīng)面向壓力高的一側(cè)。圖4-5 V形密封圈（3）Y形密封圈（如圖4-6）Y形密封圈的截面為Y形，屬唇形密封圈(Lip Seal)。它是一種摩擦阻力小、壽命較長(zhǎng)的密封圈，應(yīng)用普遍。Y形圈主要用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封。根據(jù)截面長(zhǎng)寬比例的不同，Y形圈可分為寬斷面和窄斷面兩種形式，圖所示為寬斷面Y形密封圈。圖4-6 Y形密封圈對(duì)于活塞桿外伸部分來(lái)說(shuō)，由于它很容易把臟物帶入氣缸，使油液受到污染，使密封件磨損，因此常需要在活塞桿密封處增添防塵圈，并且放在向著活塞桿外伸的一段。4.4推料撥叉設(shè)計(jì)推料撥叉結(jié)構(gòu)如下，其由尼龍材料加工而成：第五章 橫向放置及整理裝置設(shè)計(jì)5.1橫向放置裝置由于USB接口元件長(zhǎng)度和寬度不相同，因此可以利用該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)出如下圖5-1所示漏斗出料口結(jié)構(gòu)，使得USB接口元件從在重力作用下從漏斗落入傳送帶時(shí)便是橫向放置的。圖5-1 USB橫向放置裝置5.2整理裝置USB接口元件整理裝置就是在傳送帶末端加入一帶導(dǎo)向功能的靜止平臺(tái)，USB接口元件從傳送帶被后一個(gè)元件推著進(jìn)入平臺(tái)內(nèi)，后一個(gè)又被再后一個(gè)推動(dòng)進(jìn)入平臺(tái)，就這樣USB接口元件一個(gè)緊貼一個(gè)的進(jìn)入平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)如下圖5-2所示。圖5-2 USB整理裝置總 結(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)幾乎用到了我們大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課程,可以說(shuō)是我們大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次綜合考察和評(píng)定.通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我們對(duì)以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)與融會(huì)貫通.例如我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程當(dāng)中需要用到所學(xué)的工程制圖、材料力學(xué)、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、極限配合與公差以及CAD計(jì)算機(jī)輔助制圖等基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí).在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,不僅使我們熟悉了舊的的知識(shí)點(diǎn),還使我們發(fā)現(xiàn)了許多以前沒有注意的細(xì)節(jié)問題,而這些細(xì)節(jié)問題恰恰是決定我們是否能夠成為一名合格的機(jī)械技術(shù)人才的關(guān)鍵所在.此外,我感覺兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)極大的豐富了我們的知識(shí)面,使我學(xué)到了許多知識(shí),不僅僅局限于多學(xué)的專業(yè)知識(shí).在做設(shè)計(jì)的過程中,由于需要用到課本外的知識(shí),這要求我們上網(wǎng)或者到圖書館等查閱資料.例如在設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案時(shí)就需要我們對(duì)提升裝置的工作環(huán)境和工作能力等由一定的了解才能選擇合適的傳動(dòng)方式.由于以前沒有注意此方面的問題,所以必須通過實(shí)踐認(rèn)識(shí)和查閱資料才能做到更好.總之，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到要做好一個(gè)完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對(duì)待要解決的問題，要耐心、要善于運(yùn)用已有的資源來(lái)充實(shí)自己。參考文獻(xiàn)1.尚久浩主編. 自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)M. 北京： 中國(guó)輕工業(yè)出版社, 2003.5.2.孫恒，陳作模，葛文杰主編. 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