自动插管机结构系统设计_带图纸
自动插管机结构系统设计学院机械工程学院[20191210110255]
摘要
目前，专门用于铅笔的成形加工设备，都存在生产效率低，资源浪费等缺点,而解决这一问题的办法,那就是设计出自动控制的机械,使得生产机械运行高速平稳，制造出的产品质量好。本次设计的就是铅笔机械中的一部分,自动插管机,用于解放生产中繁琐的人力劳动,提高生产效率。
本文讲述的是自动插管机部分的结构设计与分析，主要是步进电机、丝杠和气缸等共同完成，由电动机带动工作，采用同步带轮传动，在一个进给过程中对插笔盘精确上升推进，在到达预定位置，气缸推动笔杆插入插笔盘，然后循环操作，使得生产高效便捷，不但在激烈的市场竞争中占据有利地位，而且满足我国铅笔的巨大需求。
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关键字:插管机制笔设备生产效率
目 录
第1章 绪论 1
1.1 铅笔市场 1
1.2 铅笔的制作 1
1.3 制笔行业的发展 1
1.4 制笔设备的国内外发展现状 2
1.5 课题来源及研究目的与意义 2
第2章 总体设计方案论证 4
2.1 设计方案分析 4
2.2 插笔盘升降的结构设计方案比较 4
2.3主气缸及滑动轨的设计方案比较 5
第3章 总体结构设计 7
3.1机械传动方案总体说明 7
3.1.1概述 7
3.1.2插笔盘的升降设计 7
3.1.3气缸的运动以滑轨的设计 9
3.2 SolidWorks与Pro/ENGINEER的选择 12
第4章 设计方案与设计计算 13
4.1 电机的选择 13
4.1.1电机的选择 13
4.1.2确定电动机的型号 14
4.2 带传动的设计与计算 16
4.2.1 同步带传动的设计与计算 16
4.2.2 同步齿形带的设计计算 17
4.3丝杆的结构设计与校核 20
4.3.1 滚珠丝杠的工作原理和优点 20
4.3.2 滚珠丝杠的具体计算和选择 21
4.4气缸的选择 25
4.4.1气缸的原理以及优点 25
4.4.2气缸的具体参数计算 27
第5章 其它调节装置 30
5.1插笔盘的位置调节 30
5.2同步带的安装 31
参考文献 33
致谢 34
第1章 绪论
1.1 铅笔市场
我们国家是世界上生产铅笔的主要基地，庞大的学生市场，尤其是学画画的学生和美术方面的专业人士，对于他们来说铅笔更是日常学习生活中必不可少的，而且对于铅笔的需求也在不断的增长，因此铅笔是一种需要大批量生产的产品。这就需要我们的铅笔机械生产商开发研究出更多的产品来提高铅笔的生产效率与生产质量，以满足广大铅笔消费市场的需求。
1.2 铅笔的制作
铅笔杆的制作是铅笔的主要制作重点，制作课分为铅笔板、铅笔芯、成品装饰等工艺过程。
铅笔板的加工制作过程是将原木（椴木）锯成木块形状，利用水通过热处理，然后后用切板机切成的，再通过加热高温的方法进行变性处理，使其软化以有利于铅笔的加工切削。
铅笔芯制造是通过将石墨与黏土按照一定的成分比例调制的，在充分混合搅拌后用压芯机按照一定的尺寸规格挤压出铅笔芯，加热干燥、高温焙烧以符合强度和硬度的要求，再通过油浸而制作成的。
铅笔杆的制作加工是将铅笔板通过刨槽机切削成3.6至4mm厚并有铅芯槽与铅笔芯的直径相适应，再用胶合剂将两铅笔板与铅笔芯胶合起来，在夹紧状态下通过加热干燥制成铅笔板，再经过铅笔刨杆机切削加工制成的，长度为178至180mm。
1.3 制笔行业的发展
经过几年来的快速发展，我国的铅笔制造业面貌焕然一新，已经成为世界上铅笔制造和需求大国。铅笔的产量每年都有一定幅度的增长，并且随着各式各样铅笔品种的增加、铅笔质量的提高，铅笔需求的增长高于生产量的增长。目前经过对产品结构的调整我国铅笔行业也已经开始逐步适应了市场的需求变化，并且随着世界一体化的变化趋势，国内外市场进一步扩大，我国铅笔市场的前途一片光明。
然而，随着国际上产业结构的调整和转移，一些发达的国家将劳动密集型的产业和影响破坏环境的产业转向发展中国家来减少劳动力成本还有对环境的保护，而自己国家则转向新技术、新产品的研究与开发。就比如说像美国、日本等发达国家正在将技术含量低的笔类产业转向中国生产，而他们自己则将精力用于生产与研究高质量、高档次的铅笔上。从而这些国家既是高档次铅笔的出口国，同时也是低档次铅笔的进口国。
这样的一个行业现状对于中国来说，市场竞争压力的日益增长，而同时在发展中机遇与挑战并存。制造业的发展情况是一个国家经济硬实力的体现，也是代表着一个国家的对外形象。对于铅笔制造业的发展而言，它需要有一个完整的产业链，需要规模与投入。前些年，我们国家铅笔制造企业投入了大量资金，用于购买设备、培养人才、扩大生产、研究设计、开发新产品，快速提高了我们国家制笔业的制造能力。而近几年又出现了新的困惑，各种变化的因素增加了铅笔制造的成本，导致利润减少，使我们国家铅笔制造业又面临新的挑战，而要想把我们的制笔大国变为制笔强国我们要做的是直面挑战努力提高制造业的产能，把铅笔制造业推向规模化、高水平化发展。这样才能使铅笔制造业稳步发展。
对铅笔制造业而言，练好内功才是关键，制笔设备的研究无疑能够推动制笔业产能的提高，对于提高制笔的生产效率与生产质量也有重要的实用价值。
1.4 制笔设备的国内外发展现状
在20世纪因为科学技术的进步和铅笔制造业的快速发展，铅笔制造设备有了很大的改进。刀具材料硬度高、耐高温，还有发明的高速轴承使刨杆机的加工切削速度提高了很多；设计者能够根据特定要求设计制造出可靠的、便捷的调速装置；刀具加工技术的完善，使铅笔的质量有了保证，这些方面对提高铅笔的生产效率与质量非常有利。
生产规模与技术力量的支持是铅笔制造业的发展需要，要想提高铅笔行业制笔的生产能力，那就需要先进的生产设备。而我国的制笔机械因为技术力量跟不上，产品结构也跟不上国际的潮流，购买、引进和改造就成为我国生产制笔设备的一种捷径。
一些拥有着先进的制造技术的发达国家，引领着制笔行业发展的潮流，不断地创新，为铅笔制造业带来新的突破与发展。
1.5 课题来源及研究目的与意义
辉伯嘉(Faber-Castell)作为木制铅笔制造商，在全世界都享有盛誉，而且它还生产多款钢笔、蜡笔、艺术和绘画用品以及橡皮和卷笔刀等文具。辉柏嘉的出口达到一半以上，这说明了辉柏嘉为德国国家的贸易顺差做出了巨大的贡献——至少在这种情况下：德国和中国是全球贸易顺差最大的两个国家。相比较之下，虽然我国也有不少铅笔机械制造商，比如：海林市文友铅笔厂、桐庐联众文具制造有限公司、常熟市方通制笔设备厂等等，大都是学习国外先进设备，但是我们很难得到国外的全部核心技术。本设计就是围绕消化吸收与改造其结构来进行的，吸收其结构设计的长处，把不适应的部件结构加以改造，通过改造让其适应我国铅笔的生产制造，发挥其结构优势，改善铅笔生产的质量。
中国铅笔的制造行业历经最近几年的日新月异发展，已成为了一个制笔大国，然而在发展过程中既面对机遇又遭遇挑战，日益残酷的市场竞争对于我国来说绝对是一个相对严峻的考验，而要想生存于当代的制笔行业，只有在铅笔的生产质量和生产效率上花功夫。高速刨杆机的研究，目的在于提高铅笔的生产效率与生产质量，让我国的产品结构在国内外市场中处于有利的竞争地位，这能够推动和提高我国铅笔制造行业的总体生产水平和总体经济效益。
因此，自动插笔机设计研究对铅笔制造行业，在提高生产效率方面无疑具有重要的实用价值。
第2章 总体设计方案论证
2.1 设计方案分析
铅笔的制作过程，其实主要就是铅笔杆的加工还有在它内部的铅笔芯的制造。铅笔的制作就是对方形的木板进行加工刨槽，然后用两块已加工木板把铅笔芯装到槽里，用粘接剂将其固定结合形成铅笔板，而后对铅笔板进行铣削加工，最后形成铅笔。
对铅笔笔杆加工后需要把笔芯插入插笔盘中,首先把插笔盘放在丝杠上,通过步进电机将其推送一定距离,然后气缸推动笔杆,准确的插入插笔盘中,使其同时插入数十只笔杆,然后步进电机继续把插笔盘向上推动,直到插笔盘插满铅笔后,取出进入下一道程序。
通过步进电机的转动，带动同步带轮，使得丝杠精确运动，推动插笔盘上升，同时插笔盘到位后，气缸从一侧推动笔杆插入。这种通过自动控制的机械运动，大大降低了人的劳动强度，增加了工作的效率，从而提高生产效率。
2.2 插笔盘升降的结构设计方案比较
插笔盘升降结构如图2.1所示
图2.1插笔盘的升降结构
其中结构包括：步进电机、同步带轮、同步带、丝杠、轴承座、导轨、插笔盘、斗条、轴承座板、气缸等。
第一种方案：由电机驱动，逐步将插笔盘向上推动，通过精确地运动控制，从而使笔杆能有效、有序插入插笔盘中。步进电机先运动，然后带动同步轮，与此同时，同步带连接的另一端是丝杆上的同步轮。在丝杆的轴承座上，将同步轮固定，而后使其运动带动丝杆运动。电机正转，带动丝杠向上运动，推动插笔盘的上升。丝杆上端连接着插笔盘，插笔盘一侧是轴承座板和气缸，使得插笔盘不会因为另一侧的笔杆插入而变形，同时插笔盘固定在导轨和斗条之间，确保其只能升降运动，达到运动的精确。
第二种方案：传动原理如第一种方案，其中依次是步进电机的转动，带动同步带轮，同步带轮与同步带的高效率传动，使得丝杠跟着上下运动，从而达到一个精确地控制。但是插笔盘却是由上向下运动，即丝杠向下运动，带动插笔盘的下降。
考虑两种方案，由于插笔盘插满笔杆时，笔杆也会占用很大的空间，若使用第二种方案，则需机身空出很大的空间，这样一来，不仅机身臃肿，而且制造的费用也会增加不少。并且这样也使得插笔盘最终的取出会成为一个问题，插笔盘高度偏低，并且下降后取出浪费更多的体力和时间，不很明智。
所以综上所述，使用第一种方案比较合理。
2.3主气缸及滑动轨的设计方案比较
气缸及滑轨如图2.2所示
图2.2 主气缸及滑轨
其中结构包括：气缸固定座、气缸、连接板、滑块、滑块横梁、顶杆座、滑轨、顶杆、下底板等。
第一种方案：气缸安装在机身的下面，气缸连接着连接板，带动滑块和顶杆，在导轨上运动。首先气缸活塞运动到一定距离，使的上面的料斗在气缸的震动下，将笔杆放到下底板中，然后气缸进行伸缩运动，带动顶杆运动，在下底板的凹槽中，推动笔杆向插笔盘运动，插入插笔盘中，然后气缸重复运动，不断将笔杆插入插笔盘。
第二种方案：气缸直接安装在顶杆座的后面，省去连接板。工作原理和第一种方案相同。气缸活塞收缩，先让料斗里面的笔杆进入下底板，然后气缸的活塞伸出，推动笔杆，压入插笔盘中。
考虑上述两种方案，气缸安装在定做后面，虽然直线传动效率和准确度更高，可是，机身就不得不增加长度，满足气缸的安装要求，其次，气缸暴露在上面，工作时的灰尘和其他杂物跟容易就会沾染到气缸口，导致气缸的效率降低，寿命缩减。
所以，分析之后，还是第一种方案比较合理。
第3章 总体结构设计
3.1机械传动方案总体说明
3.1.1概述
通常一台机器的组成部分包括原动机、传动装置还有工作机构。将动力由原动机传递给工作机构使其工作在其中起到了传动装置起到的作用。利用该装置可以起到减速作用也可以起到加速的作用；可以改变工作机构的运动形式还有运动方向；可以将动力在传动装置中进行传递和分配，所以传动方案的选择是机械设计必不可少的重要环节。
图3.1插笔机总图
3.1.2插笔盘的升降设计
图3.2 步进电机和同步带
本次设计插笔盘的升降，需要比较精确地传动装置，所以优先选择步进电机，经过步进电机的具体脉冲计算，在插笔盘的上升时间1s内，步进电机带动同步带轮的转动，使得插笔盘升高24mm，即插笔盘两排插笔孔的中心距。
图3.3 插笔盘
同步带转动，带动丝杠上的空心轴，空心轴与同步带轮同步运动，在丝杠螺母被固定的情况下，丝杠向上运动，并且拖动插笔盘向上。
摘要
目前，专门用于铅笔的成形加工设备，都存在生产效率低，资源浪费等缺点,而解决这一问题的办法,那就是设计出自动控制的机械,使得生产机械运行高速平稳，制造出的产品质量好。本次设计的就是铅笔机械中的一部分,自动插管机,用于解放生产中繁琐的人力劳动,提高生产效率。
本文讲述的是自动插管机部分的结构设计与分析，主要是步进电机、丝杠和气缸等共同完成，由电动机带动工作，采用同步带轮传动，在一个进给过程中对插笔盘精确上升推进，在到达预定位置，气缸推动笔杆插入插笔盘，然后循环操作，使得生产高效便捷，不但在激烈的市场竞争中占据有利地位，而且满足我国铅笔的巨大需求。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:插管机制笔设备生产效率
目 录
第1章 绪论 1
1.1 铅笔市场 1
1.2 铅笔的制作 1
1.3 制笔行业的发展 1
1.4 制笔设备的国内外发展现状 2
1.5 课题来源及研究目的与意义 2
第2章 总体设计方案论证 4
2.1 设计方案分析 4
2.2 插笔盘升降的结构设计方案比较 4
2.3主气缸及滑动轨的设计方案比较 5
第3章 总体结构设计 7
3.1机械传动方案总体说明 7
3.1.1概述 7
3.1.2插笔盘的升降设计 7
3.1.3气缸的运动以滑轨的设计 9
3.2 SolidWorks与Pro/ENGINEER的选择 12
第4章 设计方案与设计计算 13
4.1 电机的选择 13
4.1.1电机的选择 13
4.1.2确定电动机的型号 14
4.2 带传动的设计与计算 16
4.2.1 同步带传动的设计与计算 16
4.2.2 同步齿形带的设计计算 17
4.3丝杆的结构设计与校核 20
4.3.1 滚珠丝杠的工作原理和优点 20
4.3.2 滚珠丝杠的具体计算和选择 21
4.4气缸的选择 25
4.4.1气缸的原理以及优点 25
4.4.2气缸的具体参数计算 27
第5章 其它调节装置 30
5.1插笔盘的位置调节 30
5.2同步带的安装 31
参考文献 33
致谢 34
第1章 绪论
1.1 铅笔市场
我们国家是世界上生产铅笔的主要基地，庞大的学生市场，尤其是学画画的学生和美术方面的专业人士，对于他们来说铅笔更是日常学习生活中必不可少的，而且对于铅笔的需求也在不断的增长，因此铅笔是一种需要大批量生产的产品。这就需要我们的铅笔机械生产商开发研究出更多的产品来提高铅笔的生产效率与生产质量，以满足广大铅笔消费市场的需求。
1.2 铅笔的制作
铅笔杆的制作是铅笔的主要制作重点，制作课分为铅笔板、铅笔芯、成品装饰等工艺过程。
铅笔板的加工制作过程是将原木（椴木）锯成木块形状，利用水通过热处理，然后后用切板机切成的，再通过加热高温的方法进行变性处理，使其软化以有利于铅笔的加工切削。
铅笔芯制造是通过将石墨与黏土按照一定的成分比例调制的，在充分混合搅拌后用压芯机按照一定的尺寸规格挤压出铅笔芯，加热干燥、高温焙烧以符合强度和硬度的要求，再通过油浸而制作成的。
铅笔杆的制作加工是将铅笔板通过刨槽机切削成3.6至4mm厚并有铅芯槽与铅笔芯的直径相适应，再用胶合剂将两铅笔板与铅笔芯胶合起来，在夹紧状态下通过加热干燥制成铅笔板，再经过铅笔刨杆机切削加工制成的，长度为178至180mm。
1.3 制笔行业的发展
经过几年来的快速发展，我国的铅笔制造业面貌焕然一新，已经成为世界上铅笔制造和需求大国。铅笔的产量每年都有一定幅度的增长，并且随着各式各样铅笔品种的增加、铅笔质量的提高，铅笔需求的增长高于生产量的增长。目前经过对产品结构的调整我国铅笔行业也已经开始逐步适应了市场的需求变化，并且随着世界一体化的变化趋势，国内外市场进一步扩大，我国铅笔市场的前途一片光明。
然而，随着国际上产业结构的调整和转移，一些发达的国家将劳动密集型的产业和影响破坏环境的产业转向发展中国家来减少劳动力成本还有对环境的保护，而自己国家则转向新技术、新产品的研究与开发。就比如说像美国、日本等发达国家正在将技术含量低的笔类产业转向中国生产，而他们自己则将精力用于生产与研究高质量、高档次的铅笔上。从而这些国家既是高档次铅笔的出口国，同时也是低档次铅笔的进口国。
这样的一个行业现状对于中国来说，市场竞争压力的日益增长，而同时在发展中机遇与挑战并存。制造业的发展情况是一个国家经济硬实力的体现，也是代表着一个国家的对外形象。对于铅笔制造业的发展而言，它需要有一个完整的产业链，需要规模与投入。前些年，我们国家铅笔制造企业投入了大量资金，用于购买设备、培养人才、扩大生产、研究设计、开发新产品，快速提高了我们国家制笔业的制造能力。而近几年又出现了新的困惑，各种变化的因素增加了铅笔制造的成本，导致利润减少，使我们国家铅笔制造业又面临新的挑战，而要想把我们的制笔大国变为制笔强国我们要做的是直面挑战努力提高制造业的产能，把铅笔制造业推向规模化、高水平化发展。这样才能使铅笔制造业稳步发展。
对铅笔制造业而言，练好内功才是关键，制笔设备的研究无疑能够推动制笔业产能的提高，对于提高制笔的生产效率与生产质量也有重要的实用价值。
1.4 制笔设备的国内外发展现状
在20世纪因为科学技术的进步和铅笔制造业的快速发展，铅笔制造设备有了很大的改进。刀具材料硬度高、耐高温，还有发明的高速轴承使刨杆机的加工切削速度提高了很多；设计者能够根据特定要求设计制造出可靠的、便捷的调速装置；刀具加工技术的完善，使铅笔的质量有了保证，这些方面对提高铅笔的生产效率与质量非常有利。
生产规模与技术力量的支持是铅笔制造业的发展需要，要想提高铅笔行业制笔的生产能力，那就需要先进的生产设备。而我国的制笔机械因为技术力量跟不上，产品结构也跟不上国际的潮流，购买、引进和改造就成为我国生产制笔设备的一种捷径。
一些拥有着先进的制造技术的发达国家，引领着制笔行业发展的潮流，不断地创新，为铅笔制造业带来新的突破与发展。
1.5 课题来源及研究目的与意义
辉伯嘉(Faber-Castell)作为木制铅笔制造商，在全世界都享有盛誉，而且它还生产多款钢笔、蜡笔、艺术和绘画用品以及橡皮和卷笔刀等文具。辉柏嘉的出口达到一半以上，这说明了辉柏嘉为德国国家的贸易顺差做出了巨大的贡献——至少在这种情况下：德国和中国是全球贸易顺差最大的两个国家。相比较之下，虽然我国也有不少铅笔机械制造商，比如：海林市文友铅笔厂、桐庐联众文具制造有限公司、常熟市方通制笔设备厂等等，大都是学习国外先进设备，但是我们很难得到国外的全部核心技术。本设计就是围绕消化吸收与改造其结构来进行的，吸收其结构设计的长处，把不适应的部件结构加以改造，通过改造让其适应我国铅笔的生产制造，发挥其结构优势，改善铅笔生产的质量。
中国铅笔的制造行业历经最近几年的日新月异发展，已成为了一个制笔大国，然而在发展过程中既面对机遇又遭遇挑战，日益残酷的市场竞争对于我国来说绝对是一个相对严峻的考验，而要想生存于当代的制笔行业，只有在铅笔的生产质量和生产效率上花功夫。高速刨杆机的研究，目的在于提高铅笔的生产效率与生产质量，让我国的产品结构在国内外市场中处于有利的竞争地位，这能够推动和提高我国铅笔制造行业的总体生产水平和总体经济效益。
因此，自动插笔机设计研究对铅笔制造行业，在提高生产效率方面无疑具有重要的实用价值。
第2章 总体设计方案论证
2.1 设计方案分析
铅笔的制作过程，其实主要就是铅笔杆的加工还有在它内部的铅笔芯的制造。铅笔的制作就是对方形的木板进行加工刨槽，然后用两块已加工木板把铅笔芯装到槽里，用粘接剂将其固定结合形成铅笔板，而后对铅笔板进行铣削加工，最后形成铅笔。
对铅笔笔杆加工后需要把笔芯插入插笔盘中,首先把插笔盘放在丝杠上,通过步进电机将其推送一定距离,然后气缸推动笔杆,准确的插入插笔盘中,使其同时插入数十只笔杆,然后步进电机继续把插笔盘向上推动,直到插笔盘插满铅笔后,取出进入下一道程序。
通过步进电机的转动，带动同步带轮，使得丝杠精确运动，推动插笔盘上升，同时插笔盘到位后，气缸从一侧推动笔杆插入。这种通过自动控制的机械运动，大大降低了人的劳动强度，增加了工作的效率，从而提高生产效率。
2.2 插笔盘升降的结构设计方案比较
插笔盘升降结构如图2.1所示
图2.1插笔盘的升降结构
其中结构包括：步进电机、同步带轮、同步带、丝杠、轴承座、导轨、插笔盘、斗条、轴承座板、气缸等。
第一种方案：由电机驱动，逐步将插笔盘向上推动，通过精确地运动控制，从而使笔杆能有效、有序插入插笔盘中。步进电机先运动，然后带动同步轮，与此同时，同步带连接的另一端是丝杆上的同步轮。在丝杆的轴承座上，将同步轮固定，而后使其运动带动丝杆运动。电机正转，带动丝杠向上运动，推动插笔盘的上升。丝杆上端连接着插笔盘，插笔盘一侧是轴承座板和气缸，使得插笔盘不会因为另一侧的笔杆插入而变形，同时插笔盘固定在导轨和斗条之间，确保其只能升降运动，达到运动的精确。
第二种方案：传动原理如第一种方案，其中依次是步进电机的转动，带动同步带轮，同步带轮与同步带的高效率传动，使得丝杠跟着上下运动，从而达到一个精确地控制。但是插笔盘却是由上向下运动，即丝杠向下运动，带动插笔盘的下降。
考虑两种方案，由于插笔盘插满笔杆时，笔杆也会占用很大的空间，若使用第二种方案，则需机身空出很大的空间，这样一来，不仅机身臃肿，而且制造的费用也会增加不少。并且这样也使得插笔盘最终的取出会成为一个问题，插笔盘高度偏低，并且下降后取出浪费更多的体力和时间，不很明智。
所以综上所述，使用第一种方案比较合理。
2.3主气缸及滑动轨的设计方案比较
气缸及滑轨如图2.2所示
图2.2 主气缸及滑轨
其中结构包括：气缸固定座、气缸、连接板、滑块、滑块横梁、顶杆座、滑轨、顶杆、下底板等。
第一种方案：气缸安装在机身的下面，气缸连接着连接板，带动滑块和顶杆，在导轨上运动。首先气缸活塞运动到一定距离，使的上面的料斗在气缸的震动下，将笔杆放到下底板中，然后气缸进行伸缩运动，带动顶杆运动，在下底板的凹槽中，推动笔杆向插笔盘运动，插入插笔盘中，然后气缸重复运动，不断将笔杆插入插笔盘。
第二种方案：气缸直接安装在顶杆座的后面，省去连接板。工作原理和第一种方案相同。气缸活塞收缩，先让料斗里面的笔杆进入下底板，然后气缸的活塞伸出，推动笔杆，压入插笔盘中。
考虑上述两种方案，气缸安装在定做后面，虽然直线传动效率和准确度更高，可是，机身就不得不增加长度，满足气缸的安装要求，其次，气缸暴露在上面，工作时的灰尘和其他杂物跟容易就会沾染到气缸口，导致气缸的效率降低，寿命缩减。
所以，分析之后，还是第一种方案比较合理。
第3章 总体结构设计
3.1机械传动方案总体说明
3.1.1概述
通常一台机器的组成部分包括原动机、传动装置还有工作机构。将动力由原动机传递给工作机构使其工作在其中起到了传动装置起到的作用。利用该装置可以起到减速作用也可以起到加速的作用；可以改变工作机构的运动形式还有运动方向；可以将动力在传动装置中进行传递和分配，所以传动方案的选择是机械设计必不可少的重要环节。
图3.1插笔机总图
3.1.2插笔盘的升降设计
图3.2 步进电机和同步带
本次设计插笔盘的升降，需要比较精确地传动装置，所以优先选择步进电机，经过步进电机的具体脉冲计算，在插笔盘的上升时间1s内，步进电机带动同步带轮的转动，使得插笔盘升高24mm，即插笔盘两排插笔孔的中心距。
图3.3 插笔盘
同步带转动，带动丝杠上的空心轴，空心轴与同步带轮同步运动，在丝杠螺母被固定的情况下，丝杠向上运动，并且拖动插笔盘向上。
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