带推料器的轴套压入装置设计

课程设计（论文）题目：带推料器的轴套压入装置设计学院：机电工程学院专业班级：2011级机械工程及自动化03班指导教师：马训鸣职称：教授学生姓名：张海锋学号：41102010307西安工程大学课程设计(报告)摘要随着科学技术的快速发展和进步，气压传动已成为当今世界装备制造业等众多领域不可或缺的一部分。气压传动的动力传递介质来自自然界取之不尽的空气，环境污染小，工程实现容易，所以气压传动是一种易于推广普及的实现工业自动化的应用技术。气压传动由于结构简单、成本低廉、使用方便，所以在各行业中都可以使用，例如，汽车制造、运输技术、航天、纺织、包装、印刷，以及机械制造等。近年来，气动技术在各个制造行业，尤其在各种自动化生产装备和生产线得到了广泛的应用，气动行业已成为工业国家发展速度最快的行业之一。关键字：PLC，轴套，气缸，继电器西安工程大学课程设计(报告)目录第1章概述...............................................11.1气动技术的应用及前景......................................11.1.1气动技术优缺点........................................11.1.2气动技术的发展趋势.....................................21.2带推料器的轴套压入装置工作过程............................31.3带推料器的轴套压入装置的实验任务..........................31.4气动装置的组成及分类......................................41.4.1气压传动系统的组成.....................................41.4.2压力控制阀.............................................51.4.3节流阀.................................................51.4.4方向控制阀.............................................61.4.5电磁控制换向阀.........................................6第2章带推料器的轴套压入装置总体方案设计............72.1分析项目的工艺要求、控制要求和技术指标....................72.2气动控制系统总体方案......................................82.2.1气动回路草图...........................................82.2.2气动回路原理图.........................................9第3章气缸的分析与设计计算..............................93.1纵向气缸Z2的设计计算.....................................93.1.1气缸内径的确定........................................103.1.2活塞杆直径的确定......................................103.1.3缸筒长度的确定.......................................103.1.4气缸筒的壁厚的确定...................................113.1.5气缸耗气量的计算......................................123.1.6气缸进排气口直径计算..................................12西安工程大学课程设计(报告)3.1.7活塞杆的校核..........................................133.2横向气缸Z1，Z3的设计计算................................143.2.1气缸内径的确定........................................153.2.2活塞杆直径的确定......................................153.2.3缸筒长度的确定........................................153.2.4气缸筒的壁厚的确定....................................163.2.5气缸耗气量的计算......................................173.2.6气缸进排气口直径......................................173.2.7活塞杆的校核..........................................17第4章带推料器的轴套压入装置元器件的选型...........184.1空气压缩机...............................................184.1.1空气压缩机的选型......................................184.1.2空气压缩机的分类及选用原则............................194.1.3空气压缩机的工作原理..................................194.2气缸的选型...............................................204.2.1气缸组成与原理........................................204.2.2活塞..................................................214.2.3活塞杆................................................214.2.4导向套...............................................214.2.5密封.................................................214.3控制元件，气动辅助元件确定...............................224.3.1选择控制元件..........................................224.3.2选择气动辅件..........................................24第5章电器控制系统设计................................245.1电气控制系统组成........................................255.2PLC程序控制系统设计.....................................255.2.1整体装置动作顺序......................................255.2.2控制电路图...........................................26西安工程大学课程设计(报告)5.2.3PLC接线图............................................265.2.4PLC接线分配表........................................275.2.5PLC程序（LD梯形图语言）.............................285.2.6PLC程序（IL指令表语言）.............................29总结....................................................31参考文献....................................................32西安工程大学课程设计(报告)1第1章概述1.1气动技术的应用及前景1.1.1气动技术优缺点气压传动是以气体作为工作介质，依靠密封工作系统对气体挤压产生的压力能来进行能量转换、传递、控制和调节的一种传动方式。与液压相似，它也有压力和能量两种重要的参数。气压传动由于结构简单、成本低廉、使用方便，所以在各行业中都可以使用，例如，汽车制造、运输技术、航天、纺织、包装、印刷，以及机械制造等。电气可编程控制技术与气压传动技术相结合，使得整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气压传动技术提出了更多更高的要求；气压传动技术从开关控制进入闭环比例、伺服控制，控制精度不断提高。优点：气动装置结构简单、轻便、安装维护简。压力等级低，故使用安全。工作介质取之不尽、用之不竭的空气，空气本身不花钱。排气处理简单，不污染环境，成本低。输出力及工作速度的调节非常容易。汽缸动作速度一般为50—500㎜/s，比液压和电气方式的动作速度快。可靠性高，使用寿命长。电器元件的有效动作次数约为数百万次，而smc的一般电磁阀的寿命大于3000万次，小型阀超过2亿次。利用空气的可压缩性，可贮存能量，实现集中供气。可短时间释放能量，已获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。在一定条件下，可使气动装置有自保能力。全气动控制具有防火、防爆、耐潮的能力。与液压方式相比，气动方式可在高温场合使用。由于气动控制损失小，压缩空气可集中供应，远距离输送。缺点：由于空气有压缩性，汽缸的动作速度易受负载的变化而变化。采用气液联动方式可以克服这一缺点。汽缸在低速运动时，由于摩擦力占推力的比例较大，汽缸的低速稳定性不如西安工程大学课程设计(报告)2液压汽缸，且虽然在许多应用场合，汽缸的输出力能满足工作要求，但其输出力比液压汽缸低。综合气压传动的优缺点，若要适应工业自动化及成为柔性制造系统，要求气动系统提高其系统可靠性，降低成本，研究和开发系统控制技术、机、电、气、液综合技术。气动元件的节能化，微型化，无油化是当前的发展特点。与电子技术相结合产生的自适应元件，如各类比例阀和电器伺服阀，使气动系统从开关控制发展到反馈控制。计算机的广泛应用为气动技术的发展提供了更加广阔的前景。1.1.2气动技术的发展趋势纵观世界气动行业的发展趋势，气压传动技术的发展动向可归纳如下：1、机电一体化由“PLC+传感器+气动元件”组成的控制系统是自动化技术的重要方面；发展与电子技术相结合的自适应控制气动元件，使气压传动技术从“开关控制”进入高精度的“反馈控制”；复合集成化系统不仅减少配线·配管和元件，而且拆装方便，大大提高系统的可靠性。2、轻量化、小型化和低功耗采用铝合金及塑料等新型材料，并且进行强度设计，重量大为减轻，如已制造出4克重的电磁阀；元件制成超薄·超短·超小型，如宽6mm的电磁阀，缸径4mm的双作用气缸；电磁阀的功耗可降至0.1W。3、高质量·高精度·高速度电磁阀的寿命可达300万次以上，气缸的寿命达2000~6000km；定位精度达0.5~0.1mm;小型电磁阀的换向频率可达数十赫兹，气缸的最大速度可达3m/s。4、无供油不供油润滑元件组成的系统不污染环境，系统简单，节省润滑油，且摩擦力稳定，成本低，寿命长，适应食品的、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的需要。1.2带推料器的轴套压入装置工作过程西安工程大学课程设计(报告)3启动→送料→夹紧→轴套压入金属块→松开→推金属块入金属篮→返回1.3带推料器的轴套压入装置的实验任务1、将黄铜套压入到