机械原理课程设计说明书 光纤接头保护玻璃管内孔倒角自动机设计.docVIP

机械原理课程设计 说明书 设计题目：光纤接头保护玻璃管内孔倒角自动机设计 1.1设计题目 光纤接头保护玻璃管的结构与尺寸如图3.1a所示。光纤接头保护玻璃管被套在光纤接头处，以保护光纤接头。为不致损伤光纤，保护玻璃管内孔两端需倒角,如图a所示。该玻璃管内孔两端倒角宜采用细粒砂轮高速磨削的工艺，以避免砂轮磨削力过大而损坏其端口。其砂轮磨削头的形状如图b所示。由于其用量很大，故需设计一台专用自动倒角磨削装置来加工。 a) b) 图 3.1 设计技术要求如下： 1）保护玻璃管在倒角之前处于散堆状态，磨削时需自动整理并逐个送料，故需配套设计自动送料机构。 2）保护玻璃管磨削时需自动夹紧，但夹紧力不宜过大，以免造成玻璃管损坏。为了减小对其夹紧力，应采用两套砂轮磨头，并沿轴向相对布置，相向进给，反向旋转，使两磨削力得以平衡，实现两端口同时磨削并自动定位。要求两砂轮的转速约6000r/min，并用两套微型电动机驱动分别独立驱动，电动机的转速约1500r/min。 3）要求保护玻璃管磨削机从自动送料、装卸与夹紧、磨削控制等全部自动工作，并用一个电动机驱动，电动机的转速约1500r/min。 4）每班（8小时） 如上图所示，当曲轴转动时，带动两连杆运动，而且两连杆的运动方向相反，连杆上连有刀架，则刀架同时逆向行驶。实现所需的功能要求。 1.2.2执行构件及其运动设计 本方案中执行构件为凸轮机器组合机构，齿轮系变速机构，由曲轴演化而来的曲柄滑块机构，各机构仿真图如下 运用曲轴作为原动件，器直接带动凸轮实现夹紧，从而实现夹紧加工的同步，设计之初是利用蜗轮蜗杆实现大传动比的变速，由于其设计简单，处于仿真原因，更改为齿轮系变速。 1.2.3原动机的选择 选用的电机型号:Y90L-4转速是 1500r/min,最多可使用三台电机，用两套微型电动机驱动分别独立驱动砂轮，则用最后一套微型电机来驱动伺服系统。主轴转速，伺服系统的速度分别是6000r/min,6r/min。则需要齿轮系来实现变速。 1.2.4执行构件的运动协调性（运动循环图）设计 各执行构件的运动循环图如上，依次是原动杆曲轴，砂轮，和夹具的运动循环图。图一是主轴即曲轴的运动循环图，运动周期T=10s.t图二是砂轮在一个周期内的位移图，据图可知砂轮在各时间点的位移。图三是夹具上一点在一个周期内夹持方向上的位移图，据图可知两极限位置的休止。由于在加工过程中对夹具进退的速度无严格限制，故凸轮设计时只考虑近休点和远休点。 1.2.5 机构选型及组合 由于此次设计中机构比较简单，即运用定轴轮系实现1500r/min的电动机的降速，用曲轴连杆（变形曲柄滑块机构）实现刀具的正反行程及加工，用凸轮推杆机构实现工件的加工，各机构组合图如下所示。 1.2.6方案评价及优选 我们设计的光纤接头保护玻璃管倒角机总体上分为两大部分：主轴转动系统，以及伺服系统，伺服系统有包括，自动送料系统，自动加紧系统，以及刀架同时逆向行驶系统。而伺服系统的设计是倒角机设计的难点。 1.转动系统的设计 由于使用要求砂轮的转速是6000r/min，可用的电机的转速是1500r/min，顾需要使用齿轮系来改变转速，以达到设计要求 采用如上轮系，其中n1/n2=n3/n4=2 则可实现电机1500r/min 的转速向砂轮6000r/min的转速的传递。 2伺服系统的设计及优选 自动送料装置 方案一的送料系统如上图所示，在装料箱的下部出口处，装有一个类似于两扇门的装置，而且两扇门上分别装有弹簧，在推杆滚子不予门板接触时，在弹簧的拉力作用下是关闭的，当1凸轮由远休端向近休端运动的时候，装料箱在重力的作用下向下运动，与棍子推杆接触，推动门板打开，完成送料任务。 方案二的送料系统如下图 方案二采用曲柄滑块机构来完成自动送料，在滑块上分别开上长为10mm .宽为6mm（宽度比毛胚的直径略大，便于毛胚落下）的槽，当曲柄于连杆在同一直线（不重叠）时，花快上的空正好于装料箱的出口重合，则工件自动落下。完成自动送料。 通过比较方案一与方案二，我们可以很直观的看出，方案二更具有实用性能。首先，方案一设计复杂，制造难度大，采用凸轮实现装料箱的上下移动需要设计一系列的传动机构以实现凸轮的运作，而且传动不平稳。其次，使用弹簧，弹簧过于频繁的拉紧放松，极易超出它的疲劳极限，造成破坏，影响机械的正常工作。方案二，主要有三大优点，一