连杆挡块机构设计详细计算过程

规格

目的・动作

∙将工件传送到下一工序前，阻挡工件，在下一工序准备完成后解除。

环境·操作性

∙调整输送机和下一工序的节拍时间的差异的机构。

对象工件

∙工件：金属垫圈

∙尺寸：φ28×t8、内径10mm

∙重量：约34g

特点

规格・尺寸

∙动作规格

o薄型气缸的行程：10mm

o挡块的行程：10mm

∙尺寸

o W125×D100×H249mm

主要零件的选型依据

∙气缸

o为了节省空间，选择薄型气缸。

设计要点

主要零件的计算过程

∙根据直线运动部分负载和凸轮重量验证气缸推力。

∙气缸的推力

o所需推力：F=(F1×r1+F2×r2)/r

o直线运动部分的负载：F1=μm×9.8N

o直线导轨的摩擦系数：μ=0.1(实测值)

o直线运动部分总重量：m=0.096kg

o F1=0.1×0.096×9.8=0.0941N

o凸轮的自重：F2=0.185kg×9.8m/sec²=1.814N

o凸轮中心与直线运动部分之间的距离：r1=60mm

o凸轮中心与凸轮重心之间的距离：r2=25.77mm(通过3D CAD测量)

o凸轮中心与关节轴承之间的距离：r=60mm

o F=(0.0941×60+1.814×25.77)/60=0.776N

o动作空气压力为0.4MPa时的气缸理论推力：F0=80N(φ16)(根据产品目录) o将负载率设为η=50%，

o实际推力=F0×0.5=40N≫F，具有充分的余量

构造制作与设计要点

∙通过底座下的凸轮机构和气缸进行驱动。

∙可同时使用2台进行避让。也可调整工件间距。

∙对于型材，通过螺栓组装3块经铣削加工的板，价格较低且可轻松确定连杆与直线导轨的平行度。

∙设计连接板时，紧密固定支点的导向轴和轴承，通过固定环固定导向轴单侧（左图中为相反侧），以便在不向轴承施加轴向负载的状态下进行定位。