摘 要

21世纪初，目前的主要趋势之一是机械的日趋自动化和智能化。近几年，我国的生产机械中，生产技术自动化的发展速度较快，设计者在不同的工厂，例如汽车、拖拉机、轴承、电机等都设计和制造了许多不同的自动化专用机床和生产线，劳动生产率和生产技术水平有所提高，车间的生产环境也改善了。

轴承是一种标准的通用机械零件，主要的作用是支撑轴并保持轴位置的准确，轴承在日常生产生活中非常常见，具有非常大的作用。轴承有很多分类，其中很重要的一种就是滚针轴承。因为滚针轴承的结构特性，在以前的铆接过程中，大多数工厂采用手工装配铆接，浪费时间又费力，对劳动生产率的提高有着极大的限制。因此，滚针轴承铆接的自动化已经刻不容缓。

本文设计的自动送料铆接机所设计的零件为汽车万向节中的滚针轴承，型号为INA1014，其装置的主要的特点是价格便宜，操作简单，自动化水平高，供料率高，便于维护，铆接过程精确可靠。本铆接机可以替代大部分的工人劳动，降低工人的劳动强度，生产效率可以极大的提高，因此发展前景非常乐观。

本文通过对铆接机主要零部件参数的设计和计算，设计出了可以满足生产使用的设备，通过SolidWorks对零部件进行建模并装配，并用AutoCAD等软件对主要零部件生成二维图纸，在经过大量查阅中外文献及学习软件操作后，最终确定了主要零部件的设计参数，比如基本尺寸和部分零部件的选型，设备的初步设计阶段基本完成，并得出了正确的结论。

关键词：振动盘；滚针轴承；送料自动化；自动送料铆接机

Abstract

Nowadays,in the development of science and technology process,Automation and intelligence of mechanical is one of the main current trends. In recent years, the production automation technology development speed faster, the designers in different factories, such as automobiles, tractors, bearings, electrical machines designed and manufactured many different automation machine and automatic production lines, whereby factories labor productivity and the level of production technology and the working conditions of workers also improved.

Bearing is a kind of standard general mechanical parts, the main role is supporting shaft and maintain the accuracy of shaft position, bearing is very common in daily production and life, has a very large role. Bearing a lot of classification, the very important one is needle roller bearing. Because of needle bearing structure characteristics, in before the riveting process, most of the factories use hand riveted joint assembly, a waste of time and effort, the increase of labor productivity has a great limitation. Therefore, the automation of needle roller bearings riveted already no time to delay.

In this paper, the design of automatic feed feed riveting machine designed parts of automobile universal joint needle roller bearing, the main characteristics is cheap, simple operation, high degree of automation, high production efficiency, convenient maintenance, riveting process more accurate and reliable. The riveting machine can replace most of the workers labor, production efficiency can be greatly improved, so the development prospects are very optimistic.

Through the riveting machine parameters of main components of the design and calculation of design can meet the production equipment, through the SolidWorks and AutoCAD software of parts and components for modeling and assembly, and ultimately determine the main components of the design parameters, and basically complete the preliminary design of the equipment and draw the correct conclusions.

Key Words：needle bearing；Feeding automation；Automatic feeding riveting machine

目 录

第一章 绪论 1

1.1 设计意义及目的 1

1.1.1 设计意义 1

1.1.2 设计目的 1

1.2 设计题目及要求 1

1.2.1 设计题目 1

1.2.2 设计要求 1

1.3 课题内容及工作量 1

1.3.1 课题内容 1

1.3.2 工作量 2

1.4 自动送料铆接机研究现状 2

第二章 研究的基本内容及技术方案的拟定 3

2.1 课题的提出 3

2.2 自动送料铆接机的运动分析 3

2.3技术方案的拟定 3

2.3.1自动送料装置 3

2.3.2铆接装置 4

第三章 自动送料装置 5

3.1振动送料装置的工作原理 5

3.2工件在轨道上的受力分析 6

3.3工件的运动情况分析 7

3.3.1运动分析  7

3.3.2运动状态  8

3.4工件在轨道上滑移和跳跃的条件 13

3.4.1滑移条件 13

3.4.2产生跳跃的条件 13

3.5振动料斗的设计 14

3.5.1圆盘料斗 14

3.5.2整料挡块 18

3.5.3支承弹簧 18

3.6上座及底盘的设计 23

3.6.1 上座的设计 23

3.6.2 底盘的设计 24

3.7电磁铁 26

3.7.1电磁铁的选型 28

3.8其他设计 31

3.9工作台 31

第四章 结论 34

第一章 绪论

1.1 设计意义及目的

1.1.1 设计意义

本次毕业设计安排在我们全部的基础专业课程都学完之后，并结合先前所做的生产实习和各种课程设计，是一个不可缺少的环节，重要性不言而喻。在毕业前夕，是我们进行的最后一次最全面的训练。不仅涉及到理论知识，还涉及到具体设计。毕业设计与生产实际非常相近，是我们以后在实际工作岗位上进行机械设计的一次彩排，并且培养了理论结合实际的能力。

1.1.2 设计目的

（1）培养我们查阅文献、期刊和使用机械设计手册的能力。

（2）掌握机械设计工作的一般过程和方法。

（3）培养独立的分析和解决机械技术问题的个人能力。

1.2 设计题目及要求

1.2.1 设计题目

自动送料铆接机的结构设计。

1.2.2 设计要求

铆接机的铆接件是万向节滚针轴承，型号为INA HK1010，一般安装于汽车传动轴中。

1.3 课题内容及工作量

1.3.1 课题内容

本次课题是设计汽车传动轴中万向节滚针轴承(型号为INA HK1010)的自动送料铆接机。具体要求是研究总体结构设计方案，绘制组件机械结构图纸并对关键零部件进行运动学仿真。

1.3.2 工作量

（1）设计说明书一份（10000字以上）。

（2）外文翻译（5000字以上）。

（3）完成折合不少于5张1-2#图纸的绘图工作量。

1.4 自动送料铆接机研究现状

自动送料铆接机的原理是采用冷碾铆接，铆杆对铆钉产生局部加压，最后铆钉成形。铆接机结合了电动与气动、液压等装置，能完成各种形式的铆接。自动上料就是把工件或毛坯定向排列，并按照机床工作循环的一定的时间间隔，自动的送到机床的一定工作位置上。在自动化过程中，自动上料装置是自动送料铆接机不能缺少的送料装置。冲压铆接是铆接技术最早出现的一种铆接形式。铆接技术与新型技术相结合使用，随着时代的发展，效率更高、自动化程度更高的自动送料铆接机也不断地被设计出来，推动着铆接技术不断的发展。

在工业发达地区或国家例如日本、美国、新加坡等，对自动送料铆接机的理论、设计的研究都已较为深入和完整。他们生产的机器已经规模化、系列化和标准化。

我国的自动送料铆接机的研究工作晚于国外，但发展势头迅猛。自动送料铆接机行业从中国制造到中国创造是历史必然。然而，目前大部分企业没有形成批量生产的规模，更多的业务是提供配套零部件或是为国外的铆接机做代理。在设计自动送料铆接机的生产中，其机器大部分来自于国外制造业较为发达的国家和地区，只有少部分是国产制造或是仿制国外产品。总体上，我国自动送料铆接机的研发处于相对落后的状态。对铆接研发的力度不够大成为了束缚国内铆接机企业发展的瓶颈。

第二章 研究的基本内容及技术方案的拟定

2.1 课题的提出

在汽车万向节的装配中，滚针轴承的自动铆接一直是困扰着技术进步的难题。本次毕业设计的题目是自动送料铆接机的结构设计，其内容应包含总体结构设计方案和部分零部件的机械结构图纸，还应对部分零部件进行校核。本文研究的主要内容为以下几点：

研究自动送料铆接机的总体结构设计方案；

绘制某型号自动送料铆接机组件机械结构图纸；

对某型号自动送料铆接机关键零部件进行运动学仿真。

2.2 自动送料铆接机的运动分析

自动送料铆接机的铆接过程是：送料装置开关打开，轴承依次排序进入料轨，到达指定位置，工人将万向节的拨叉和十字轴放置于模具上，夹具体夹紧零件，输送一对轴承到达指定安装位置，气缸工作推动铆钉进行铆接，到达预压力后保持，随后解压，工人拿出已铆接好的零件，重复以上过程。故该铆接机的整个运动过程应包括两部分，分别是送料装置的送料和铆接装置的铆接。

2.3技术方案的拟定

自动送料铆接机的运动包括两部分，其部分之间无直接联系，故可分别进行设计，最后再组装成为完整的装置。

2.3.1自动送料装置

自动送料装置即自动上下料装置或自动上料装置^[1]。它的主要功能是将零部件自动传送到机器指定位置，并保证零件不重复、不遗漏。其主要的部分是送料过程中的机构和装置。

根据机构和装置的种类，一般将自动送料装置分为以下3大类型^[2]：

振动式送料装置。在料斗底部安装有电磁铁，当电磁铁中的铜线圈有电流通过时（即送料装置接入电网时），料斗产生振动，并带动弹簧发生振动，两个振动相互叠加，就形成了料斗沿着垂直轴发生角振动。工件受到该振动，沿着料斗轨道送往出口。通过挡块对工件进行筛选，特定姿势的工件在通过挡块的时候可以正常通过，而竖起的工件沿着挡块，逐渐向圆形料斗中心移动，最后离开料道轨道，由于重力的关系重新落入料斗底部，再沿着料斗轨道上升。该装置动作平稳，对工件的损伤在自动送料装置中最少，还易于调整工件的进给速度。

旋转式送料装置。零件在送料装置中旋转，经过筛选之后流向出口，装置最好间歇旋转，只供给必要数量的零件。