一种气缸驱动的物料自动化送料装置的设计

论文总字数：16261字

摘 要

本毕业设计设计了一种气缸驱动的自动送料装置，该装置以直线气缸为动力源，通过齿轮齿条啮合、棘轮棘爪啮合，将动力传递到转轴、滚筒，带动输送带传动完成送料过程，以保证传动过程的稳定性和准确性，提高整个送料过程的效率。文章分析了装置的工作原理、各个零部件的选用及其分析，并通过理论计算进行气缸推力计算、齿轮齿条的运动参数和校核，最后对主要零件进行成本分析及成本计算。利用UG、AUTOCAD等绘图软件，对该装置装配图、零件图绘制。

关键词：自动化；送料装置；气缸；齿轮齿条；棘轮棘爪

Abstract

This graduation project has designed an automatic feeding device driven by air cylinder. The device uses linear air cylinder as power source, and transmits power to rotating shaft and roller through gear rack meshing and ratchet pawl meshing, which drives the conveyor belt to drive the feeding process to ensure the stability and accuracy of the transmission process and improve the efficiency of the whole feeding process. This paper analyzes the working principle of the device, the selection and analysis of each component, calculates the thrust of the cylinder, and checks the motion parameters of the rack and pinion through theoretical calculation. Finally, the cost analysis and cost calculation of the main components are carried out. Use UG, AUTOCAD and other drawing software to draw the assembly drawing and part drawing of the device.

Key words: Automation；Feeding device; Cylinder; Gear rack; Ratchet pawl

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 引言 1

1.1 课题的研究背景 1

1.2 研究现状 1

1.3课题研究的意义 2

1.4课题研究的主要内容 2

第二章 课题实施方案 3

2.1 课题总体方案 3

2.2 一种气缸驱动的物料自动化送料装置工作原理 4

2.3 主要零部件的成本估算 6

2.4 本章小结 8

第三章 气动系统的分析及计算 9

3.1 气动系统的分析 9

3.1.1选用气动传动的原因 9

3.1.2 气动系统的组成 9

3.2气缸的选用 10

3.2.1气缸的类型 10

3.2.2气缸的相关参数计算 11

3.3本章小结 12

第四章 齿轮齿条的理论分析及相关计算 14

4.1 齿轮齿条的理论分析 14

4.1.1 齿轮齿条的工作原理 14

4.1.2 选用齿轮齿条传动的原因 14

4.2 齿轮齿条的计算 14

4.2.1齿轮齿条的受力分析 15

4.2.2齿轮齿条的接触疲劳强度、弯曲疲劳强度计算校核。 15

4.3本章小结 17

第五章 结论与展望 18

5.1 结论 18

5.2 展望与不足 18

致谢 21

参考文献 22

2. 引言

1.1 课题的研究背景

机械自动化：在机械制造业中运用自动化技术，实现加工对象在无人干预的情况下进行自动化加工生产、包装、及物料的运输等。传统机械制造离不开劳动力，其工作效率低、精密度低的特点，难以满足目前我国制造行业的发展。随着我国科技的发展、综合国力的提高，制造行业对于机械产品的需求量日益增加，对于加工效率要求更加苛刻。虽然，我国的仍处于初级操作阶段的自动化，但随着5G 智能制造、机器人技术、电气自动化、计算机信息技术的发展，各种新型领域的出现，机械自动化的发展也随之不断完善。在未来市场需求和工业4.0时代发展趋势的驱动下，多个技术如大数据分析、物联网、人工智能等融合的自动化技术，将会成为我国机械制造业技术开发的主要方向。

物料的自动化是有效减轻操作者劳动强度的有效手段之一，是机械自动化的一种。而气缸驱动的物料自动化送料装置是物料自动化送料技术中的一种，结构简单，运行可靠，故障率低。目前，在机械制造加工中所用的送料装置大部分式连续性送料，在传输工件的过程中不能够保证运行的平稳性，且加工零件难以准确可靠地停在设定的位置，因此导致每次机械手夹取零件的位置偏差较大，影响自动化机床的生产效率及产品加工质量。如何设计一种结构简单、操作方便的一种气缸驱动的物料自动化送料装置，是本领域的技术人员一直想要解决的技术问题。

1.2 研究现状

1.2.1送料装置的类型

自动化送料装置是指设备能够按照程序设定，不需要人为操作，自动或把半自动的完成工件运输过程的送料机构。自动化送料装置主要用于运送各种加工或未加工零件，使整个生产线实现自动化、模块化，提高生产效率，降低成本等。目前，国内外有以下几种自动送料系统如表1.2.1所示：

表1.2.1 自动送料装置类型

表1.2.1（续）