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季琳莉 圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作材料 學(xué) 生 姓 名： 季琳莉 學(xué)號： 100007115 教 科 部： 機(jī) 械 電 子 系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： 圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 老 師： 周 建 華 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述） 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯（含原文） 1 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 1 2014 年 4月 9日 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目申報(bào)表 設(shè)計(jì)（論文）題　目 圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 題目類型 A 題目來源 B 面向?qū)I(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造 及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 周建華 職稱 副教授 學(xué)位 博士 從事專業(yè) 機(jī)械控制軟件 題目簡介： 彈簧測力分選機(jī)是對大量生產(chǎn)的彈簧依據(jù)其彈性系數(shù)不同，按照設(shè)定的指標(biāo)進(jìn)行測試，篩選出合格與不合格產(chǎn)品，自動(dòng)流入不同料箱，用于不同場合。 審核意見： 審核人簽名： 年 月 日 題目類型－－1、為結(jié)合科研；2、為結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際；3、為結(jié)合大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃；　 4、為結(jié)合學(xué)科競賽；5、模擬仿真；6、其它 題目來源－－A.指導(dǎo)教師出題 ； B.學(xué)生自定、自擬 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 教 科 部： 機(jī) 械 電 子 系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名: 季琳莉 學(xué)號: 100007115 畢業(yè)（論文）題目：圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 2014.2.22-2014.6.6 設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn)： 揚(yáng)州大學(xué)江陽路南校區(qū) 指 導(dǎo) 老 師： 周建華 專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人： 宋愛平 發(fā)任務(wù)書日期： 2014年 4月9 日 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院本科生畢業(yè)論文任務(wù)書 論文題目 圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 年級 大四 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造 及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 季琳莉 學(xué)號 100007115 主要內(nèi)容： 1）查閱文獻(xiàn)資料15篇以上、翻譯不少于五千印刷符的英文資料； 2）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)方案論證； 3）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制圖紙； 4）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)分析； 5）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書。 主要任務(wù)及基本要求（包括指定的參考資料）： 主要任務(wù)及基本要求： 1）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)全套圖紙； 一套 2）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算報(bào)告； 一份 3）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書； 一份 4）翻譯不少于5000印刷符的英文資料。 一份 參考文獻(xiàn) 【1】張偉 蘇惠芳 顧國寶. WGTF-500型彈簧負(fù)荷分選機(jī)的研制[J]. 浙江絲綢工學(xué)院機(jī)電系,浙江絲綢工學(xué)院機(jī)電系,浙江絲綢工學(xué)院辦工廠, 2006, 03(6) : 31-36, 39 【2】鄒安陽 張建鋼 喬橋 張鏈.彈簧分選機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制原理研究[J].機(jī)電系，2007(3):38-40 【3】謝一明 郭志勇. 彈簧自動(dòng)測力分選包裝機(jī)[J].包裝與食品機(jī)械 1995,001 【4】卞宗林,等.國內(nèi)彈簧高新技術(shù)(材料)的發(fā)展[J].彈簧工程,2000,(4):3-5. 【5】喬橋 張建鋼 鄒安陽. 基于PC104 工業(yè)控制環(huán)境的彈簧分選測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 制造業(yè)自動(dòng)化,2012,(4):68-74. 【6】徐樹興 王寶光 鄭義中. 螺旋彈簧自由高度在線自動(dòng)分選技術(shù)[J]. 新技術(shù)新工藝,1992,(3):27-28. 【7】李祝強(qiáng) 郭松濤. 數(shù)控自動(dòng)圓柱螺旋彈簧分選機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 重慶大學(xué), 2010-05-01 【8】趙炳炎 王光導(dǎo). 微機(jī)控制1000N彈簧負(fù)荷分選機(jī)簡介[J]. 彈簧工程,1991,004 【9】王為 宋庭新 魏兵.一種基于PC104的彈簧分選控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 湖北工業(yè)大學(xué) 【10】傅華棟 李維榮 丁寶平 姜膺. 圓柱螺旋彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的開發(fā)[J]. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2007,005 【11】孫恒 陳作模 葛文杰. 機(jī)械原理 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編，第七版，高等教育出版社，2006.5 【12】濮良貴 紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì) 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編，第八版，高等教育出版社，2006.5 【13】周建方等.材料力學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社，普通高等教育機(jī)電類規(guī)劃教材，2002.1 【14】機(jī)械制圖 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室編，第六版，高等教育出版社，2007.7 【15】孔凌嘉主編.簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:北京理工大學(xué)出版社, 2008 發(fā)出任務(wù)書日期： 2014年2月22日　　　　　　完成期限：2014年4月9日 指導(dǎo)教師簽名：　　　　　　　　　　　　　　專業(yè)主任簽名： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 季琳莉 學(xué)號： 100007115 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指 導(dǎo) 老 師： 周 建 華 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 季琳莉 學(xué) 號：100007115 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目： 圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 老 師： 周 建 華 2014年 4 月 9 日 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題　目 圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 題目來源 指導(dǎo)老師出題 題目類型 為結(jié)合科研 指導(dǎo)教師 周建華 學(xué)生姓名 季琳莉 學(xué) 號 100007115 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 開題報(bào)告內(nèi)容：（調(diào)研資料的準(zhǔn)備與總結(jié)，研究目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成的階段、 內(nèi)容及時(shí)間安排；完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素等。） 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 通過該課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使學(xué)生在綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的知識，解決設(shè)計(jì)中的問題，著重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，以及獨(dú)立解決和分析問題的能力。通過圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生獲得一定的設(shè)計(jì)能力。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起止日期 工 作 內(nèi) 容 2.17～3.1 3.2～3.20 3.21～3.31 4.1～4.10 4.11～4.20 4.21～4.30 5.1～5.10 1）資料收集、翻譯 2）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)方案比較 3）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙繪制 5）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算 6）圓柱螺旋彈簧測力分選機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書 7）編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 　 文 獻(xiàn) 綜 述 彈簧的應(yīng)用十分廣泛，可以說是各種機(jī)械,電器,化工等產(chǎn)品的關(guān)鍵零件。近幾年來，國內(nèi)彈簧工業(yè)的設(shè)計(jì)制造及材料方面有了新的發(fā)展，對彈簧的要求也越來越高，在各種螺旋彈簧中，內(nèi)燃機(jī)的氣門簧是其中較為重要的彈簧之一，它是國家質(zhì)監(jiān)部門要求負(fù)荷值全檢的產(chǎn)品，裝入內(nèi)燃機(jī)的每一只氣門簧，都必須經(jīng)過數(shù)字檢測設(shè)備的嚴(yán)格檢測，這樣才能保證內(nèi)燃機(jī)工作的可靠性與壽命。由于內(nèi)燃機(jī)氣門彈簧種類繁多，數(shù)量巨大。因此，用普通的手動(dòng)檢測設(shè)備進(jìn)行檢測，由人進(jìn)行分類的方法，容易產(chǎn)生許多誤操作使得供,需雙方發(fā)生許多的摩擦與誤會(huì)并且工作量也是十分巨大的。因此，各彈簧生產(chǎn)廠及主機(jī)廠均希望能擁有一種能在線進(jìn)行檢測并能自動(dòng)進(jìn)行分類的設(shè)備——彈簧分選機(jī)，但是，目前國內(nèi)市場上能見到的彈簧分選機(jī)均為國外廠家生產(chǎn)的，這些分選機(jī)不但分組單一，且價(jià)格昂貴。國內(nèi)各彈簧生產(chǎn)設(shè)備及檢測設(shè)備生產(chǎn)廠均未研制出高效實(shí)用的彈簧分選機(jī)。國外市場上能見的分選機(jī)類型為兩種——高精度型和高速度型；高精度型彈簧分選機(jī)主要用來分選那些精度要求很高的彈簧，但這種分選機(jī)的分選速度很低，不適合大批量彈簧生產(chǎn)的需要。高速度型彈簧分選機(jī)在速度上能達(dá)到較高的要求但價(jià)格非常昂貴。國內(nèi)很多彈簧生產(chǎn)機(jī)檢測設(shè)備生產(chǎn)廠針對各自的需求研發(fā)了一些彈簧分選機(jī)設(shè)備，如基于重力的彈簧分選機(jī)，基于尺寸的彈簧分選機(jī)，基于壓力的彈簧分選機(jī)，這些設(shè)備在功能和性價(jià)比上都還和國外同類產(chǎn)品有一定差距。 二、分選機(jī)分選方式研究 對于彈簧的分選，按照自動(dòng)化程度分，有兩種分選方式，一是利用人工分選，就是以人為主，使用只含單一要素檢測的測試裝置完成分組分選。二是機(jī)器自動(dòng)分組分選，即以機(jī)器為主完成自動(dòng)分組分選。在機(jī)器自動(dòng)分組分選中又包括：單一工位式、單一分選式、混合式。以上幾種分選原理方式其示意圖如下圖所示。 單一工位方式 單一分選方式 ①人工方式 所謂人工方式是指主要依靠工作人員的操作完成對彈簧分選分組。這種方式利用手工逐個(gè)檢測，采用的設(shè)備也較為簡單，一般依靠單一要素臺式檢測機(jī)或者是手持式檢測工具。依靠這種方式主要利用其兩點(diǎn)：一是設(shè)備簡單，二是精準(zhǔn)度可以達(dá)到極高，但對操作人員要求也非常高，常需要操作人員對工作位置較高調(diào)整精準(zhǔn)度，而且工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，極易誤操作使分選精度降低。 ②機(jī)器自動(dòng)化 隨著圓柱螺旋彈簧需求量不斷上升，機(jī)器自動(dòng)化檢測成為一種提高效率，節(jié)約生產(chǎn)成本的有效方式。機(jī)器自動(dòng)化利用現(xiàn)代電子技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械相結(jié)合，極大提高自動(dòng)化水平。圓柱螺旋彈簧分選機(jī)自動(dòng)化、模塊化結(jié)構(gòu)將分選機(jī)設(shè)備分為上料機(jī)構(gòu)、定位監(jiān)測機(jī)構(gòu)、分選機(jī)構(gòu)、電控機(jī)構(gòu)。而按照主體分為工位旋轉(zhuǎn)式與直進(jìn)式，裝乘容器旋轉(zhuǎn)式與通道旋轉(zhuǎn)式。 1) 工位旋轉(zhuǎn)式 工位即指圓柱螺旋彈簧的檢測位置。而工位旋轉(zhuǎn)是指圓柱螺旋彈簧的檢測位置隨工位旋轉(zhuǎn)而改變。在此過程中工位盤（由一圓盤或者履帶及相應(yīng)的工位組成）由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)工位上圓柱螺旋彈簧轉(zhuǎn)到相應(yīng)的檢測位置，即圓柱螺旋彈簧相對工位盤靜止不動(dòng)。 2) 工位直進(jìn)式 工位直進(jìn)式是以圓柱螺旋彈簧為運(yùn)動(dòng)主體，再以外力使其按照預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)。因此，這個(gè)過程中彈簧的有效定位成為關(guān)鍵，關(guān)系到能否精確檢測彈簧分選分組信息。 3) 裝盛框旋轉(zhuǎn)式與通道旋轉(zhuǎn)式 圓柱螺旋彈簧主體要素檢測完成后需要對應(yīng)的將彈簧分配到預(yù)定裝盛框。裝盛框旋轉(zhuǎn)與通道旋轉(zhuǎn)兩種方式都能完成對彈簧的分裝，但在結(jié)構(gòu)和效率上卻不盡相同。裝盛框旋轉(zhuǎn)方式由于結(jié)構(gòu)本身自重與加入彈簧重量，使得對驅(qū)動(dòng)體的要求提高，增加了設(shè)計(jì)成本。通道旋轉(zhuǎn)式基本上避免了裝盛框旋轉(zhuǎn)所帶來的不利因素，但精準(zhǔn)定位也是設(shè)計(jì)上需解決的技術(shù)要點(diǎn) 三、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀 1.國外分選機(jī)研究現(xiàn)狀 在分選機(jī)研究方面，國外公司起步較早。美國ESM公司及 Sortxe公司分別于20世紀(jì)30年代及40年代研制了這種設(shè)備，并根據(jù)市場需要不斷推陳出新。隨著工業(yè)化速度加快，在二十世紀(jì)四五十年代彈簧分選機(jī)運(yùn)用與發(fā)展，但也僅限于像飛機(jī)油門彈簧等高精度分選場合。同時(shí)一些彈簧專業(yè)生產(chǎn)廠也根據(jù)自身需要開發(fā)了一些以單一要素為主要分選體的分選設(shè)備。如瑞典的Tekno–Detaljer公司于 1970 年開發(fā)的彈簧分選機(jī)。該類分選機(jī)雖在精度上具有較大的優(yōu)勢，但由于其大多結(jié)構(gòu)簡單，且分選單一，因此僅適合一些實(shí)驗(yàn)性和小加工生產(chǎn)上作為檢測使用。 目前國外市場上有兩種彈簧分選機(jī)——高精度型與高速度型；高精度型彈簧分選機(jī)用來分選那些分檢精度要求很高的彈簧，如噴氣飛機(jī)的油門彈簧，該彈簧的每個(gè)變形即對應(yīng)一個(gè)飛行速度。因此，這種彈簧對精度要求十分苛刻，但這種分選機(jī)的分選速度很低，一般低于每分鐘4件，不適合大批量彈簧生產(chǎn)的需要。高速度型彈簧分選機(jī)主要為大批量彈簧生產(chǎn)商研制的專用分選機(jī)，如英國Testometric公司研制的Testometric AT-S機(jī)，這種分選機(jī)在速度上能達(dá)到較高的要求，但高昂的費(fèi)用使的大多數(shù)的企業(yè)都無法接受。 2.國內(nèi)分選機(jī)研究現(xiàn)狀 相對國外而言，國內(nèi)分選機(jī)的研究還處于起步階段，用于成品的還很少，目前主要是引進(jìn)或者改造國外的分選機(jī)。國內(nèi)生產(chǎn)彈簧分選機(jī)的主體企業(yè)并不多，只是一些企業(yè)主要依據(jù)自身的要求研發(fā)相應(yīng)的自動(dòng)化程度較低的、分選比較單一的分選機(jī)，如杭州寶威機(jī)械廠研制的彈簧分選機(jī)，該機(jī)在設(shè)計(jì)上采用工位旋轉(zhuǎn)方式，速度與彈簧定位成為關(guān)鍵，速度過快彈簧可能在慣性下飛出工位，速度過低則達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，且圓盤式結(jié)構(gòu)使得圓盤轉(zhuǎn)到的慣性難以控制。針對此種情況國內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)和大專院校結(jié)合實(shí)際也做了相關(guān)的研究工作，如湖北工業(yè)大學(xué)與武漢科技學(xué)院合作研發(fā)的數(shù)控彈簧高速自動(dòng)分選機(jī)，該項(xiàng)目研究的數(shù)控彈簧高速自動(dòng)分選機(jī)，開發(fā)了檢測系統(tǒng)抗漂移、抗干擾和變頻傳動(dòng)高速分度系統(tǒng)；研制了快速采集和快速濾波系統(tǒng)；確定了數(shù)據(jù)特征值，開發(fā)了計(jì)算機(jī)快速彈簧檢測圖形分析及檢測軟件，但在速度與彈簧分組值上還有待提 四、存在問題 張偉，蘇惠芳，顧國寶等在文獻(xiàn)[1]中總結(jié)，得出當(dāng)今的彈簧分選機(jī)急需解決的一些問題，如，測試高度不能自由顯示,整機(jī)外型的美觀性等都需要進(jìn)一步開發(fā)、改進(jìn)。 主要參考文獻(xiàn) 【1】張偉 蘇惠芳 顧國寶. 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