《机械课程设计》word文档
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
2设计要求
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）生产率不低于4000件。
3功能分析及功能分解
要实现光纤接头保护玻璃管自动磨削，需要首先对散落的玻璃管进行整理，然后将整齐的玻璃管送入磨削位置夹紧，然后通过两套微型电机带动砂轮对玻璃管进行磨削，磨削完之后，将其送出，如此无间断工作。为了实现总功能可将总功能分解为玻璃管的送料、定位、夹紧、自动取走加工好的工件、倒角磨削等分功能。功能树如图3.2所示。
图3.2 保护玻璃管内孔倒角磨削机功能树
4 功能原理求解及执行机构运动设计
4.1 磨削机的整料、送料功能设计
考虑到机构的简便灵活性，散料经过特定轨道排列整齐，进料取料机构采取圆盘式结构，实现原料一次性的送给以及成品的输出。工作原理如图3.3所示。送料盘由一槽轮机构带动实现间歇式转动。送料盘上开有与保护玻璃管直径相配的半圆槽，在进料口，保护玻璃管依靠重力作用由存放处滚入半圆槽内，送料盘带有防护罩，防止转动过程中将工件甩出随送料盘一块转动至磨削加工位置，在加工位置有定位挡板定位，同时依靠弹簧压板夹紧。夹紧定位后进行磨削加工，加工好之后，又随送料盘转至工件导出位置，依靠重力从半圆槽中脱出，进入成品储放箱。
图3.3
4.2 定位夹紧功能
工件下方为半圆弧槽，上方为弹簧压板，同时定位挡板起到定位的作用---可以将保护玻璃管的两个端口对准磨削砂轮，半圆弧槽和弹簧压板表面有防滑毛毡防止工件在加工过程中滑动，同时半圆弧槽和弹簧压板长度足够，不会出现工件振动现象。其工作原理如图3.3所示。当工件进入加工位置定位加紧，两磨削头开始磨削，磨削完毕工件被送出进入储放箱。
4.3 磨削功能
通过两套微型电机带动砂轮对玻璃管进行磨削。工作原理如图3.4所示。微型电机下方的圆柱凸轮机构，由该机构控制微型电机做间歇式直线往复运动。实现对保护玻璃管端部倒角的磨削。
图3.4
4.4 根据工艺过程确定执行机构的运动规律
1）由送料取料装置的工作原理和结构知，送料盘做间歇式回转运动。 2）实现定位夹紧功能的加持器，磨削功能的微电机具固定在滑板上，滑板 间歇式直线运动。
综上，磨削机电动机D 经过减速系统J 减速后，动力分别由传动机构Ⅰ、Ⅱ输出。见图3.5。
传动系统Ⅰ实现送料盘的间歇式回转运动； 传动系统Ⅱ滑板的间歇式直线运动。
图3.5 磨削机工艺动作分解
J
传动系统Ⅰ
传动系统Ⅱ
送料功能
取走工件
磨削工件
D
4.5 执行机构的选型及评价
根据执行机构的运动规律，以及工艺动作的分解，选择机构类型，如表3-2所示。
表3-2
对表3-2所选机构类型，分别从运动性能、动力性能、经济性、结构紧凑性等方面进行简单的评价。评价结果如表3-3所示。
表3-3 对机构选型的简要评价
4.6 机构的组合
对该磨削机构进行定性分析，结合设计要求，可以对该磨削机的性能要求进行排队，1.运动精度（磨削量很小，容易破碎，所以需要很小的运动精度）;2. 冲击噪声；3.维护方便（为大批量生产，而且过程中产生很多玻璃粉末，要经常维护清理）；4. 结构复杂；5. 运动空间。
根据磨削机对性能要求的重要程度，结合表3-2,3-3 ，可以最终确定该磨削机的机构组合为：
减速机构带传动+齿轮传动；
传动系统Ⅰ即送料盘的间歇式转动槽轮机构；
传动系统Ⅱ即磨削砂轮的间歇式直线运动圆柱凸轮机构；
4.7 原动机的选择
该原动机采用电动机，题目设计要求中已给出，电动机的转速约1500r/min。
5 初步方案的拟定
通过以上分析，对于“送料、整料机构”、“装卸与夹紧机构、“磨削控制机构”，我们提出了以下方案：
1）送料、整料机构（共两种方案）
方案一
图5.1
方案二
图5.2
2）装卸与夹紧机构
方案一
图5.3
方案二
；
图5.4
3）磨削控制机构
方案一
图5.5方案二
图5.6