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燕山大学课程设计说明书（机械系统设计及制造课程设计）项目名称：膨胀螺栓装配线及关键零件工艺编制姓名：马双龙李新卫魏征许岳章刘雪珺张亚兰指导教师：卢秀春职称：教授2013-11-24燕山大学课程设计说明书2小组分工及贡献组长：马双龙组员：李新卫魏征许岳章刘雪珺张亚兰分工：马双龙：系统的三维实体、装配以及主轴系统的装配图；典型零件的零件图及工艺卡（1个）；模具底座三维建模李新卫：机盖，带轮典型零件的零件图及工艺卡（2个）；魏征：槽轮副，输入轴；典型零件的零件图及工艺卡（2个）；许岳章：轴承闷盖，中间轴；典型零件的零件图及工艺卡（2个）；刘雪珺：轴承透盖，齿轮1；典型零件的零件图及工艺卡（2个）；张亚兰：齿轮2，槽轮典型零件的零件图及工艺卡（2个）；燕山大学课程设计说明书III摘要本机器是一种能够自动将（螺母，螺杆，平垫，弹垫，套管）组装为成品的设备，代替人工装配，提高工作效率，为膨胀螺丝生产企业降低生产成本；本小组的任务是设计能够实现螺杆的排序，定向，定位以及固定的机构，该机构综合考虑了零件的形状重力等因素，采用弯道，重力进行定向排序，采用与螺杆锥头相配合的传送带进行定位，将螺杆输送到下一工位，为下一工序做好准备。关键词螺杆排序定向定位燕山大学课程设计说明书IV目录第1章绪论..........................................................11.1课题背景...................................................11.2方案设计...................................................1第2章各个小组成员系统参数三维设计.................................4第3章结论.........................................................10第4章参考文献.....................................................11燕山大学课程设计说明书1第1章绪论1.1课题背景膨胀螺丝之固定原理：膨胀螺丝之固定乃是利用挈形斜度来促使膨胀产生摩擦握裹力，达到固定效果。螺钉一头是螺纹，一头有椎度。外面包一铁皮，铁皮圆筒一半有若干切口，把它们一起塞进墙上打好的洞里，然后锁螺母，螺母把螺钉往外拉，将椎度拉入铁皮圆筒，铁皮圆筒被涨开，于是紧紧固定在墙上，一般用于防护栏、雨蓬、空调等在水泥、砖等材料上的紧固。但它的固定并不十分可靠，如果载荷有较大震动，可能发生松脱，因此不推荐用于安装吊扇等。膨胀螺栓的原理是把膨胀螺栓打到地面或墙面上的孔中后，用扳手拧紧膨胀螺栓上的螺母，螺栓往外走，而外面的金属套却不动，于是，螺栓底下的大头就把金属套涨开，使其涨满整个孔，此时，膨胀螺栓就抽不出来了。膨胀螺栓的传统装配方法一般采用人工装配，劳动强度大，生产效率低，成本高，不能大批量生产，无法满足日益增长的需求。本小组从实际情况出发，对膨胀螺钉的自动装配生产线进行设计研发，以解决上述诸多缺点。本小组在本次设计中的任务是设计能够实现螺杆的排序，定向，定位以及固定的机构，为下一工序做好准备。1.2方案设计a)定向排序机构燕山大学课程设计说明书2图1利用工件形状和轨道形状的翻转机构图2利用工件重力进行定向排列根据图1和图2两种方案，我们对膨胀螺栓的螺杆实际形状与重力等因素进行综合考虑，决定使用重力定向排列和弯道翻转定向的机构。确定方案后，通过pro/e三维建模，我们做出了实际的机构图，见图3。燕山大学课程设计说明书3图3螺杆翻转定向排列机构该机构开口出宽度略大于螺杆直径，小于螺杆锥头。当螺杆由于震动落入轨道时，由于重力原因，锥头部位卡在轨道上，而螺杆部位会露出轨道。由于轨道的形状和螺杆的重力因素，螺杆会自动下滑。在下滑过程中，由于与锥头形状相配合的轨道限制，完成对螺杆对定向排列。b)定位机构螺杆的定位与夹紧对于整个机器而言至关重要，由于后面几个工位装配时对螺杆位置要求严格，因此螺杆定位须准确。本机构采用与螺杆锥头形状相匹配的卡槽皮带与导轨配合，通过皮带的间歇运动，保证可以每次取走一个螺杆，并精确定位。如图4所示。图4定位机构燕山大学课程设计说明书4c）传动机构传动机构由工作效率及电机转速确定，电动机转速经过一级带轮减速后，由减速器减速，减速比为i=40；间歇运动有槽轮机构实现。见图5图5传动机构与间歇运动第2章各个小组成员系统参数三维设计2.1传动系统设计传动系统主要为减速器和槽轮，带轮机构。成员按图纸分工绘制三维图。燕山大学课程设计说明书5图6箱体图7机盖燕山大学课程设计说明书6图8带轮2图9输入轴燕山大学课程设计说明书7图10中间轴图11轴承透盖燕山大学课程设计说明书8图12轴承闷盖图13槽轮燕山大学课程设计说明书9图14槽轮副图15总装图燕山大学课程设计说明书10结论在本设计的设计过程中，由于参考资料比较多，我们通过对系统功能分析，结合现有资料整理，还有老师的帮助。根据二维工程图，利用Pro/E软件画出了整个设备的所有零件和总装立体图。后来又通过查资料自己完成了典型零件的分析校核以及工艺指定，学到了很多东西。同时，设计过程中，大家分工明确，尽职尽责，努力完成了自己负责的部分任务，并相互协作、帮助，共同努力下才完成了本次设计任务。在本设备中主要的工作有：（1）应用Pro/E软件画图，熟悉了三维软件绘图的原理，并达到了熟练应用的地步，感觉到用Pro/E软件可以做到一些自己现在无法真正动手完成的东西，给学习和研究带来了很大的方便。（2）通过对典型零件的工艺编制，学到了很多专业知识。同时让自己锻炼了手册查阅的能力。在项目过程中，与老师的交流对自己的工作帮助很大。十分感谢老师对我们小组的指导。我们小组担任的是整体的设计计算及关键零部件的校核计算和系统布局，在整个课社过程中，我作为小组负责人主要是担任整体系统的三维、装配、典型零件的工艺制定、校核，以及小组的装配和文件综合。在整个工作过程中，遇到了大大小小的许多问题。但是在同组同学的帮助及指导教师的帮助下都得以解决。其中我发现自己对于所学知识的熟练程度不高，不能达到熟练应用。但是在整个设计过程中自己针对此问题，不断努力，已有了较大程度的提高。现在已基本了解了设计的全部过程。对于绘图软件的熟练程度已有了较大程度的提高。自己在接下来的学习过程中，要进一步加强常用软件的使用，达到相当熟练的地步。燕山大学课程设计说明书11文献1《中文版Pro/ENGINEERWildfire4.0实用教程》，梁玲，赵春章编著，清华大学出版社，2008机械设计手册编委会主编．机械设计手册．北京：机械工业出版社，20042韩晓娟主编．机械设计课程设计指导手册．北京：中国标准出版社，20083许立忠，周玉林主编．机械设计．北京：中国标准出版社，20094邵晓蓉，曲恩主编互换性与测量技术基础﹒北京：中国标准出版社，20075梁玲，赵春章主编﹒中文版Pro/ENGINEERWildfire4.0实用教程﹒北京：清华大学出版社，20086王先逵主编．机械制造工艺学．北京：机械工业出版社，20067陈宏钧主编．实用机械加工工艺手册．北京：机械工业出版社，20038傅水根主编《机械制造工艺基础》清华大学出版社20049王先逵主编《机械制造工艺学》机械工业出版社201010张涛主编《旋压成形工艺》化学工业出版社200911赵云豪主编《旋压技术与应用》机械工业出版社200812王先逵主编《机械加工工艺手册[M]》机械工业出版社，2006.