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中國地質大學長城學院 本科畢業(yè)設計外文資料翻譯 系 別： 工程技術系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 張易成 學 號： 05208314 2012 年 01 月 22 日 中國地質大學長城學院 本 科 畢 業(yè) 設 計 題目 滾柱夾持式自動送料裝置 系 別 工程技術系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名 張易成 學 號 05208314 指導教師 侯宗濤 職 稱 高工 年 月 日 中國地質大學長城學院 本科畢業(yè)設計文獻綜述 系 別： 工程技術系 專 　業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 張易成 學 號： 05208314 　 2012 年　01　月　28　日 摘 要 隨著自動化、半自動化在國民經濟各行業(yè)的普及 深入，自動送料裝置作為生產線一個不可缺少的 環(huán)節(jié)，對其結構、噪音、工作原理、輸送精度及 控制難易程度等方面提出了更高的要求，傳統(tǒng)的 振動送料裝置已不能滿足要求。對滾柱夾持式自動送料機更是進行了多方面的改進，使其工作更平穩(wěn)，更快捷。讓它在生產過程中具有更簡單的操作方式并達到高效率的生產狀態(tài)。本次設計的滾柱夾持式自動傳送裝置是由斜塊、滾柱夾持器、滑動裝置、滾輪及機架構成。 本次設計的步驟是從滾柱夾持器開始入手，然后依次對傳送裝置的滑動置、大彈簧、滾輪及斜塊進行設計和選擇。其中大彈簧的選擇，夾持器、滑動裝置的設計最為主要，其余部分有的只是略作分析。 關鍵詞：夾持器; 滑動裝置; 彈簧; 滾輪 Abstract As automation and a half in the national economy of industry automation popularization thorough, the automatic feed unit as a production line a the essential link for the structure noise working principle and control precision conveying how easy it is to put forward a higher request, the traditional vibration feed unit already cannot satisfy requirement of roller clamping type automatic assembly is to carry on a various improvement, make it work more stable and more quickly and let it in the process of production is more simple and efficient way to the operation of the production of the design of roller of state holding type automatic transmission device is a inclined piece of roller grippers slide device roller and frame composition. This design steps starts from roller grippers, which in turn to transfer units of the slide device big spring roller and inclined piece of design and choose one big spring choice, grippers slide device design most major, and the rest of you just slightly analysis. Keywords: Grippers; slide device; spring; the roller 文 獻 綜 述 一、 前言 在我國和國外的生產和研究中，自動送料方式有很多種，但是在這些產品中，存在著一些問題。如日本的RF20SD-OR11機械手送料裝置與沖床做成一體，從橫向(側面)送料，結構復雜，裝配、制造、維修困難，價格昂貴，又不適合于我國沖床的縱向送料的要求。RF20SD—OR11的結構由沖床上的曲軸輸出軸．通過花鍵軸伸縮，球頭節(jié)部件聯接機械手齒輪， 由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動件使機械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開等與沖床節(jié)拍相同的動作來完成送料，另設一套獨立驅動可移式輸送機，通過隔料機構將工件輸送至預定位置，這樣一套機構的配置僅局限于日本設備，不能應用于國產沖床。國內有的送料機構由沖床工作臺通過連桿彈簧驅動滑塊在滑道上水平滑動，將斜道上下來的料，通過隔料機構推到模具中心，并聯動打板將沖好的料撥掉，往復運動的一整套機構比較簡單， 無輸送機構，聯動可靠，制造容易。但機械手不能將料提升、夾緊，料道傾斜放置靠料自重滑下，如規(guī)格重量變動，則料道上工件下滑速度不一致，易產生疊料，推料機構役有將料夾緊，定位不正，增加廢品率，使用也不安全。 現在要求設計自動送料機構，實現自動送料，消除積累誤差，同時可以減少勞動力成本。目前在生產中還是采用手工模式，即是一人看一臺機器，人工送料，這種生產模式生產效率很低，既浪費勞動力也會讓工人很疲倦，而且人工送料會產生累積誤差。為了解決這些問題，減少生產成本，結合國內外送料機構的特點，采用滾柱夾持式自動送料裝置，設計了具有推廣意義的自動送料機。 二、國內外相關研究狀況 自動送料裝置在國內外都有廣泛的應用，因此目前有多種自動送料機，如滾柱式、沖壓式、電磁式及壓電震動式等。 首先介紹一下機械手自動送料裝置，該送料機的工作原理和結構特點：機械手是以小車形式通過鋼繩同滑塊聯接起來， 由沖床滑塊上升運動牽引小車作前進的水平運動完成送料，由通過鋼繩連接的重物使小車作復位運動。機械手的提升、下降是靠安裝在小車頂架板上的提升缸推動滑板作往復上下運動來完成；機械手的夾緊、放松是靠安裝在滑板上的夾緊缸帶動連桿鉸鏈機構來完成機械手的運動程序如下： 夾緊一提升一前進至中心一下降一放松一返回 節(jié)拍是恒定的， 且每一循環(huán)均需在3秒鐘內完成。 另一種是沖床自動送料機，一種用于冷擠壓套圈類零件的送料機器，是沖床進行技術改造的理想附機。該送料機克服了國內外有關沖床送料機的不足。如RF20SD—0R11型沖床送料機，結構由沖床上曲軸輸出軸，通過花鍵軸伸縮，球頭節(jié)部件聯接機械手齒輪，由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動件使機械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開等與沖床節(jié)拍相同的動作來完成送料，另設一套獨立驅動可移式輸送機，通過隔料機構將工件輸送至預定位置，這樣一套機構的配置僅局限于日本設備，不能應用于國產沖床。國內有的送料機構由沖床工作臺通過連桿彈簧驅動滑塊在滑道上水平滑動，將斜道上下來的料，通過隔料機構推到模具中心，并聯動打板將沖好的料撥掉，往復運動的一整套機構比較簡單，無輸送機構，聯動可靠，制造容易。但機械手不能將料提升、夾緊，料道傾斜放置靠料自重滑下，如規(guī)格重量變動，則料道上工件下滑速度不一致，易產生疊料，推料機構沒有將料夾緊，定位不正，廢品率較高，使用也不安全。 所以隨著自動化、半自動化在國民經濟各行業(yè)的普及深入，自動送料裝置作為生產線一個不可缺少的 環(huán)節(jié)，對其結構、噪音、工作原理、輸送精度及 控制難易程度等方面提出了更高的要求，傳統(tǒng)的 振動送料裝置已不能滿足要求。對滾柱夾持式自動送料機更是進行了多方面的改進，使其工作更平穩(wěn)，更快捷。讓它在生產過程中具有更簡單的操作方式并達到高效率的生產狀態(tài)。 隨著現代生產和科學技術的發(fā)展，對自動化技 術提出越來越高的要求，送料機同 時也為自動化技術的革新提供了必要條件。70年代以后，自動化開始向復雜的電氣自動化系統(tǒng)控制和高級的智能控制發(fā)展，并廣泛地應用到國防、科學研究和經濟 等各個領域，實現更大規(guī)模的自動化，例如大型企業(yè)的綜合自動化系統(tǒng)、全國鐵路自動調度系統(tǒng)、國家電力網自動調度系統(tǒng)、空中交通管制系統(tǒng)、城市交通控制系 統(tǒng)、自動化指揮系統(tǒng)、國民經濟管理系統(tǒng)等。自動化的應用正從工程領域向非工程領域擴展，如醫(yī)療自動化、人口控制、經濟管理自動化等。自動化將在更大程度上 模仿人的智能，機器人已在工業(yè)生產、海洋開發(fā)和宇宙探測等領域得到應用，專家系統(tǒng)在醫(yī)療診斷、地質勘探等方面取得顯著效果。工廠自動化、辦公自動化、家庭 自動化和農業(yè)自動化將成為新技術革命的重要內容，并得到迅速發(fā)展。 在工業(yè)發(fā)達國家或地區(qū)，日本、美國最具代 表性，尤其是日本，由于滾柱式自動送料機機構相對簡單，故而對其涉及的研究較少。但是對新型的壓電振動送料裝置的理論、 設計與計算的研究則比較深入與完整，也推出了許 多新型與異型機構的振動送料裝置。 三、總結 綜上所述，由于滾柱夾持式自動送料裝置在設計結構上與其他自動送料裝置相比，略顯簡單，但是正是由于這一優(yōu)點，他在生產生活中得到了較為廣泛的應用。但是在生產效率和使用精度方面來講，滾柱夾持式自動送料裝置還存在些許的問題，如傳送過程的疊料，定位不正，增加廢品率等。所以在生產過程中，我們還要再仔細研究和設計，盡量優(yōu)化送料裝置，使其更完善的在生產過程中發(fā)揮作用。 參考文獻 (1) 濮良貴.機械設計.8版.高等教育出版社 (2) 高澤遠，王金主編，機械設計基礎課程設計 沈陽：東北工學院出版社 (3) 席偉光.楊光，李波.機械設計課程設計 高等教育出版社 (4) 機械設計手冊. 機械工業(yè)出版社 (5) 王先逵.機械制造工藝學.2版.機械工業(yè)出版社 (6) 機械設計工藝人員手冊.機械工業(yè)出版社 (7) 成大先，機械設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004. (8) 呂仲文，機械創(chuàng)新設計.北京：機械工業(yè)出版社，2004. (9) 周明衡，聯軸器選用手冊.北京：化學工業(yè)出版社工業(yè)裝備與信息工程出版中心.2001 (10) 孟憲源，現代機構手冊.北京：機械工業(yè)出版社.1994 (11) 詹啟賢，自動機械設計.北京：中國輕工業(yè)出版社，1994. (12) 機床設計手冊編寫組，機床設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1986. 外文資料翻譯譯文 機械設計和制造過程 機械設計和制造過程的機械設計是一種運用科學技術,設計新的或改進的產品為宗旨滿足人類的需要。這是一個廣闊的研究領域的工程技術,不僅關系到自身產品的原始概念角度大小、形狀和施工細節(jié),而且考慮了各種因素參與的生產、銷售和使用的產品。 人履行的各種職能機械設計通常稱為設計師,或設計工程師。機械設計基本上是一個創(chuàng)造性的活動。然而,除了是創(chuàng)新、設計工程師還必須有一個扎實的機械制圖領域、運動學、動力學、材料工程、材料強度和生產工藝。 綜上所述,機械設計的目的是生產一種產品,為需要的人。發(fā)明、發(fā)現和科學知識本身并不一定利益的人,只要他們引入一個設計的產品將會得到好處。我們要認清,因此,一個人必須確定之前需要一個特定的產品設計。 機械設計應該被認為是一個機遇,利用創(chuàng)新人才來想象一個設計的一種產品,分析系統(tǒng),然后做出正確判斷如何生產產品。很重要的一點就是要了解基本的工程,而不是僅僅記住的事實和方程。沒有事實或方程就可以被用來提供所有的正確決策的需要產生一個好的設計。 另一方面,必須做任何計算以最大的保健和精度。例如,如果一個小數點是不合理的,否則不得接受設計功能。 好的設計需要嘗試新的想法和心甘情愿地采取一定數額的風險,如果明知不工作的新理念存在的方法可以恢復。因此一個設計師必須要有耐心,因為沒有保證成功的時間和精力耗盡。創(chuàng)造一個全新的設計通常要求,許多老和信譽卓著,被推開方法。這并不容易,因為很多人熟悉的人抱著新的理念、技巧和態(tài)度。設計工程師應不斷尋找途徑來提高現有的產品,必須決定什么老,證明應使用什么概念和新觀點應該嘗試股份有限公司。 新設計一般都有“臭蟲”或一些無法預料的問題,必須制定出優(yōu)越的特點在新設計可以享受。因此有一個機會,為建立一個優(yōu)質的產品,但只有更高的風險。我們必須強調,如果一個設計不保證激進的新方法,這種方法不應該應用僅僅是為了改變。 在起步階段的設計、創(chuàng)新,要允許蓬勃發(fā)展沒有大量的約束。盡管許多不切實際的想法可能出現,它通常是容易消除他們在早期設計階段,細節(jié)之前要求公司制造。通過這種方式,創(chuàng)新思想不壓抑。通常,超過一設計開發(fā),到的地方會比較相互爭斗。這是完全可能的設計思想最終接受將使用中存在的設計的一個拒絕不給盡可能多的整體的承諾。 心理學家經常談論試圖健康的人們,他們的機器操作。它本質上是一位設計工程師的職責努力適應機器的。這不是一個容易的任務,因為確實沒有一般人的尺寸和特定操作程序的最佳狀態(tài)。 另外重要的一點,我們應該認識到這一點是一個設計工程師必須能夠對別人交流思想,如果他們想被合并。溝通設計給別人是決賽,在設計過程中至關重要的一步。毫無疑問,許多偉大的設計、發(fā)明、以及創(chuàng)造性的作品已經丟到了人類無所不包,只不過是因為不能也不愿解釋他們的成就給別人。介紹一個推銷工作。工程師,設計一種新的解的行政、管理、監(jiān)督人員、正試圖出售或證明給他們看,這個方案是一個更好的。除非這可以做成功,時間和精力花在獲得解決大部分已經被浪費了. 基本上,只有3家的通信手段提供給我們的。這些都是書面、口頭、圖形化的形式。因此,成功的工程師將合格技術和最多才多藝的并且在所有的三個形式的溝通。一個技術能力缺乏能力的人,他們中的任何一個形式是嚴重殘疾。如果能在所有的三個形態(tài)缺乏,沒有人會知道主管那個人! 主管工程師不應該害怕沒有成功的可能在一個表現。事實上,偶爾失敗應該會因為失敗或批評似乎伴隨每一個真正具有創(chuàng)造性的想法。有許多讓你從中得到教訓是失敗的,并得到了最大的收獲是那些愿意冒險失敗。在最后的分析中,真正的失敗在于決定不要讓演示。有效溝通,必須回答以下問題:(1)是否真的能夠設計一個人類需要什么?(2)將它與現有的產品競爭對手公司嗎?(3)是經濟生產多少?(4)可以容易保持下去嗎?(5)將它出售和賺錢嗎? 只有時間能提供真正的答案在前的問題,但是產品應在設計、制造和銷售初始肯定只有答案。設計工程師也必須傳達最終設計到制造通過使用細節(jié)和圖紙。 通常,一個問題將是發(fā)生在制造周期[3]?？赡苄枰淖兂叽缗c寬容的一部分,這樣更容易產生了。這個失敗的工程變更的范疇,必須經設計工程師,使得產品功能并不會受到不良影響。在其他情況下,不足之處,設計可裝配和測試過程中出現之前發(fā)貨。這些現實只是證實這一事實是一個活生生的設計過程。總是有一個更好的方法來做到這一點,并不斷向設計人應發(fā)現更好的方法。 設計始于一個需要的,真實的,還是想象中的?？赡苄枰倪M現有的設備在耐久性、高效、重量、速度、成本。新設備可能需要做一個函數由男人以前做過,如計算、裝配、或維修。全部或者部分和客觀的定義后,下一步的設計觀念和他們的安排,將機制執(zhí)行所需的功能。 為此,徒手畫草圖是很有價值的,不僅是記錄某個人的思想和作為一種輔助討論與他人溝通,尤其是自己的意志,激勵創(chuàng)新的想法。 設計始于一個需要的,真實的,還是想象中的?？赡苄枰倪M現有的設備在耐久性、高效、重量、速度、成本。新設備可能需要做一個函數由男人以前做過,如計算、裝配、或維修。全部或者部分和客觀的定義后,下一步的設計觀念和他們的安排,將機制執(zhí)行所需的功能。 為此,徒手畫草圖是很有價值的,不僅是記錄某個人的思想和作為一種輔助討論與他人溝通,尤其是自己的意志,激勵創(chuàng)新的想法。 通用形狀和少數幾個部件的尺寸變得明顯,分析就可以開始中解脫出來。這種分析可以作為它的目標“滿意”或“卓越的性能,以及安全性和耐久性與最小重量,以及具有競爭力的東方。最佳比例和尺寸將尋找每個極加載部分,結合強度之間的一個平衡點的若干部件。材料及其治療將被選中。這些重要的目標,就可以達到只有通過分析力學原則的基礎上,諸如穩(wěn)定的反應力和摩擦的優(yōu)化利用,動力學慣性、加速度、能源、材料彈性和強度的應力和撓度。 最后,基于功能和可靠性設計將完成,一個樣機可以被建立。如果它的測試是滿意的,如果這個裝置產生的數量、初始設計將接受一定的修改,使它生產的數量以較低的成本。在接下來的幾年的生產和服務,設計可能要進行構思的變化或新思想的基礎上進一步分析測試和經驗表明變更。銷售的吸引力,客戶滿意度 和制造成本所有相關的設計,而且在設計能力密切地參與到工程的成功的合資企業(yè)。 外文原文 Mechanical design and Manufacturing processes Mechanical Design and Manufacturing Processes Mechanical design is the application of science and technology to devise new or improved products for the purpose of satisfying human needs. It is a vast field of engineering technology which not only concerns itself with the original conception of the product in terms of its size, shape and construction details, but also considers the various factors involved in the manufacture, marketing and use of the product. People who perform the various functions of mechanical design are typically called designers, or design engineers. Mechanical design is basically a creative activity. However, in addition to being innovative, a design engineer must also have a solid background in the areas of mechanical drawing, kinematics, dynamics, materials engineering, strength of materials and manufacturing processes. As stated previously, the purpose of mechanical design is to produce a product which will serve a need for man. Inventions, discoveries and scientific knowledge by themselves do not necessarily benefit people; only if they are incorporated into a designed product will a benefit be derived. It should be recognized, therefore, that a human need must be identified before a particular product is designed. Mechanical design should be considered to be an opportunity to use innovative talents to envision a design of a product, to analyze the system and then make sound judgments on how the product is to be manufactured. It is important to understand the fundamentals of engineering rather than memorize mere facts and equations. There are no facts or equations which alone can be used to provide all the correct decisions required to produce a good design. On the other hand, any calculations made must be done with the utmost care and precision. For example, if a decimal point is misplaced, an otherwise acceptable design may not function. Good designs require trying new ideas and being willing to take a certain amount of risk, knowing that if the new idea does not work the existing method can be reinstated. Thus a designer must have patience, since there is no assurance of success for the time and effort expended. Creating a completely new design generally requires that many old and well-established methods be thrust aside. This is not easy since many people cling to familiar ideas, techniques and attitudes. A design engineer should constantly search for ways to improve an existing product and must decide what old, proven concepts should be used and what new, untried ideas should be incorporated. New designs generally have "bugs" or unforeseen problems which must be worked out before the superior characteristics of the new designs can be enjoyed. Thus there is a chance for a superior product, but only at higher risk. It should be emphasized that, if a design does not warrant radical new methods, such methods should not be applied merely for the sake of change. During the beginning stages of design, creativity should be allowed to flourish without a great number of constraints. Even though many impractical ideas may arise, it is usually easy to eliminate them in the early stages of design before firm details are required by manufacturing. In this way, innovative ideas are not inhibited. Quite often, more than one design is developed, up to the point where they can be compared against each other. It is entirely possible that the design which is ultimately accepted will use ideas existing in one of the rejected designs that did not show as much overall promise. Psychologists frequently talk about trying to fit people to the machines they operate. It is essentially the responsibility of the design engineer to strive to fit machines to people. This is not an easy task, since there is really no average person for which certain operating dimensions and procedures are optimum. Another important point which should be recognized is that a design engineer must be able to communicate ideas to other people if they are to be incorporated. Communicating the design to others is the final, vital step in the design process. Undoubtedly many great designs, inventions, and creative works have been lost to mankind simply because the originators were unable or unwilling to explain their accomplishments to others. Presentation is a selling job. The engineer, when presenting a new solution to administrative, management, or supervisory persons, is attempting to sell or to prove to them that this solution is a better one. Unless this can be done successfully, the time and effort spent on obtaining the solution have been largely wasted. Basically, there are only three means of communication available to us. These are the written, the oral, and the graphical forms. Therefore the successful engineer will be technically competent and versatile in all three forms of communication. A technically competent person who lacks ability in any one of these forms is severely handicapped. If ability in all three forms is lacking, no one will ever know how competent that person is! The competent engineer should not be afraid of the possibility of not succeeding in a presentation. In fact, occasional failure should be expected because failure or criticism seems to accompany every really creative idea. There is a great deal to be learned from a failure, and the greatest gains are obtained by those willing to risk defeat. In the final analysis, the real failure would lie in deciding not to make the presentation at all. To communicate effectively, the following questions must be answered: (1) Does the design really serve a human need? (2) Will it be competitive with existing products of rival companies? (3) Is it economical to produce? (4) Can it be readily maintained? (5) Will it sell and make a profit? Only time will provide the true answers to the preceding questions, but the product should be designed, manufactured and marketed only with initial affirmative answers. The design engineer also must communicate the finalized design to manufacturing through the use of detail and assembly drawings. Quite often, a problem will occur during the manufacturing cycle [3]. It may be that a change is required in the dimensioning or tolerance of a part so that it can be more readily produced. This fails in the category of engineering changes which must be approved by the design engineer so that the product function will not be adversely affected. In other cases, a deficiency in the design may appear during assembly or testing just prior to shipping. These realities simply bear out the fact that design is a living process. There is always a better way to do it and the designer should constantly strive towards finding that better way. Designing starts with a need, real or imagined. Existing apparatus may need improvements in durability, efficiently, weight, speed, or cost. New apparatus may be needed to perform a function previously done by men, such as computation, assembly, or servicing. With the objective wholly or partly defined, the next step in design is the conception of mechanisms and their arrangements that will perform the needed functions. For this, freehand sketching is of great value, not only as a record of one's thoughts and as an aid in discussion with others, but particularly for communication with one's own mind, as a stimulant for creative ideas. When the general shape and a few dimensions of the several components become apparent, analysis can begin in earnest. The analysis will have as its objective satisfactory or superior performance, plus safety and durability with minimum weight, and a competitive east. Optimum proportions and dimensions will be sought for each critically loaded section, together with a balance between the strength of the several components. Materials and their treatment will be chosen. These important objectives can be attained only by analysis based upon the principles of mechanics, such as those of static for reaction forces and for the optimum utilization of friction; of dynamics for inertia, acceleration, and energy; of elasticity and strength of materials for stress and deflection. Finally, a design based upon function and reliability will be completed, and a prototype may be built. If its tests are satisfactory, and if the device is to be produced in quantity, the initial design will undergo certain modifications that enable it to be manufactured in quantity at a lower cost. During subsequent years of manufacture and service, the design is likely to undergo changes as new ideas are conceived or as further analysis based upon tests and experience indicate alteration. Sales appeal, customer satisfaction And manufacture cost are all related to design, and ability in design is intimately involved in the success of an engineering venture.