電瓷帽設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)電瓷帽坯件成型機(jī)設(shè)計(jì)者學(xué)號(hào)： 姓名：學(xué)號(hào)： 姓名：學(xué)號(hào)： 姓名：指導(dǎo)老師：駱祎嵐年月日星期1.設(shè)計(jì)題目32.機(jī)器的功能分析 43.運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 44.運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)及選定75.機(jī)器的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖86.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析 87.運(yùn)動(dòng)曲線 108.自編程序 149.參考資料 18設(shè)計(jì)題目 電瓷帽是變配電設(shè)備的一個(gè)重要零件，屬系列產(chǎn)品，是易損件之一,其外形尺寸如下圖所示。它由瓷土做成圓柱形狀，并在上端挖有凹孔成“帽”；坯件晾干后再燒成瓷器。使用時(shí)將電瓷帽翻蓋在金屬導(dǎo)桿的頂（尾）端，將起到絕緣和安全保護(hù)作用。電瓷帽的成型制作必須完成5個(gè)動(dòng)作：（1） 填料并刮平。（2） 轉(zhuǎn)模輸送物料。（

2、3） 坯件經(jīng)沖壓成型。（4） 坯件脫模。（5） 坯件輸送。原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求如下：(1) 生產(chǎn)能力：3000只/h。(2) 電瓷帽尺寸：高60mm、外徑60mm、孔徑20mm、孔深25mm。(3) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)：y90s4，功率p=1.1kw，轉(zhuǎn)速n=1400r/min。(4) 電瓷帽坯件成型機(jī)一般至少包括凸輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)等在內(nèi)的3種機(jī)構(gòu)，沖壓機(jī)構(gòu)應(yīng)具有增力功能。機(jī)器的功能分析首先，填料機(jī)構(gòu)填料，之后，由槽輪帶動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)180度，使填好料的模型孔剛好對(duì)著正上方的沖壓機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中同時(shí)進(jìn)行了刮平。當(dāng)填好料的模型孔對(duì)著沖壓機(jī)構(gòu)時(shí)，采用六桿增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)可完成坯件的沖壓成型

3、。這段時(shí)間內(nèi)，底盤脫模凸輪處于近休止階段。沖壓機(jī)構(gòu)返回的同時(shí)，底盤的推桿由于凸輪的升程運(yùn)動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)，從而使圓盤沿著孔壁向上運(yùn)動(dòng)，達(dá)到坯件脫模的目的。凸輪運(yùn)動(dòng)到最大位移時(shí)，遠(yuǎn)休止0.5秒。機(jī)構(gòu)在凸輪推動(dòng)下將成型的坯件推到傳送帶上。由于脫模凸輪運(yùn)動(dòng)，圓盤回到初始位置。在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)180度之后至脫模結(jié)束這段時(shí)間，填料機(jī)構(gòu)填料完畢，進(jìn)行新一輪循環(huán)。運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)方案一：1、 組成：六桿増力機(jī)構(gòu)、沖壓模型及脫模機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤、填料及刮平機(jī)構(gòu)、抽底盤機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、齒輪系、凸輪機(jī)構(gòu)2、 功能原理：首先，由填料機(jī)構(gòu)填料；其次，槽輪帶動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)180°，使得沖壓機(jī)構(gòu)與填好料的模型孔正對(duì)，并且在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)的

4、時(shí)候進(jìn)行了刮平的步驟。當(dāng)填好料的模型孔正對(duì)著沖壓機(jī)機(jī)構(gòu)時(shí)，連有六連桿機(jī)構(gòu)的沖壓模型機(jī)構(gòu)的內(nèi)芯向下壓，靠著末端帶有的墊片帶動(dòng)外軸下降，完成坯件的沖壓成型。沖壓機(jī)構(gòu)由槽輪機(jī)構(gòu)控制運(yùn)動(dòng)，這時(shí)停在原位。待底下的底盤被抽走之后，沖壓機(jī)構(gòu)的外軸在凸輪的帶動(dòng)下，對(duì)坯件進(jìn)行擠壓，使它沖壓下來，到達(dá)傳送帶上。3、 機(jī)構(gòu)簡圖：方案二：1、 組成：六桿増力機(jī)構(gòu)、沖壓模型、轉(zhuǎn)盤、填料及刮平機(jī)構(gòu)、將成型機(jī)構(gòu)推到傳送帶機(jī)構(gòu)、凸輪脫模機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、齒輪系2、 功能原理：見功能分析3、機(jī)構(gòu)簡圖：方案三：1、 組成：偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、沖壓模型、轉(zhuǎn)盤（三等分型）、填料及刮平機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、齒輪系2、 功能原理：首先由

5、填料機(jī)構(gòu)填料，其次工作臺(tái)轉(zhuǎn)120°，使得沖壓機(jī)構(gòu)正好與填好料的模型孔相對(duì)，并且工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)完成了刮平的步驟。而后連有偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)構(gòu)向下壓，完成坯件的沖壓成型。而后沖壓機(jī)構(gòu)上移，工作臺(tái)轉(zhuǎn)180°，脫模桿對(duì)坯件擠壓脫模，送到傳送帶上。3、 機(jī)構(gòu)簡圖：運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)及選定方案一：優(yōu)點(diǎn)：機(jī)構(gòu)簡單，易于建模和實(shí)際生產(chǎn)加工。缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，時(shí)間配合較難，脫模時(shí)坯件離傳送帶有一段距離，可能會(huì)使坯件受損。方案二：優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)相對(duì)簡單，時(shí)間配合簡單，坯件不容易損壞。缺點(diǎn)；機(jī)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，建模困難。方案三：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，思路思路清晰。缺點(diǎn)：脫模時(shí)坯件離傳送帶有一段距離（同方案一），

6、無增力功能。機(jī)器的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析1、 確定電機(jī)帶輪與帶輪2的比例為12:35；電機(jī)帶輪與帶輪1的比例為12:35；帶輪小3與帶輪大3的比例為1:4。2、 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比模數(shù)m=3小齒輪3與大齒輪3的齒數(shù)比為21:72小齒輪1與大齒輪1的齒數(shù)比為18:36傘輪的齒數(shù)比為20:20蝸桿渦輪的傳動(dòng)比為1:403、 六連桿機(jī)構(gòu)的尺寸六連桿cd=ce為450；bc=317.5曲柄ab=107.54、 槽輪參數(shù)計(jì)算槽數(shù)z為4圓銷直徑自定為23每次轉(zhuǎn)角為45度，但由于齒輪傳動(dòng)，工作臺(tái)每次轉(zhuǎn)角為90度中心距l(xiāng)=200回轉(zhuǎn)半徑r=141.4槽頂半徑s=141.4槽深h=107運(yùn)動(dòng)曲線沖壓臺(tái)

7、位移曲線沖壓臺(tái)速度曲線沖壓臺(tái)加速度曲線脫模機(jī)構(gòu)位移曲線脫模機(jī)構(gòu)速度曲線脫模機(jī)構(gòu)加速度曲線推桿位移曲線推桿速度曲線推桿加速度曲線刮平機(jī)構(gòu)位移曲線刮平機(jī)構(gòu)速度曲線刮平機(jī)構(gòu)加速度曲線自編程序（1）底盤凸輪：dim swapp as objectsub main() dim x() as double, y() as double '凸輪廓線坐標(biāo) dim ph as double, ps as double, h as double '凸輪轉(zhuǎn)角、推桿位移、最大行程 dim r0 as double, p01 as double, p02 as double, p03 as double

8、, p04 as double '基圓半徑、凸輪推程運(yùn)動(dòng)角 dim st as double, num as double '凸輪廓線構(gòu)造點(diǎn)步長、曲線坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)目 dim pi as double pi = 3.141592654 const con = 3.141592654 / 180 '角度轉(zhuǎn)化為弧度常數(shù) r0 = 100 h = 65 '初始條件 p01 = 144 p01 = p01 * con p02 = 90 p02 = p02 * con p03 = 36 p03 = p03 * con p04 = 90 p04 = p04 * con st =

9、3.14 / 180 num = 0 for ph = 0 to p01 step st ps = 0 num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(ph) next for ph = 0 to p02 step st ps = h * (ph / p02) - sin(2 * pi * ph / p02) / (2 * pi) num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 +

10、ps) * sin(p01 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + ph) next for ph = 0 to p03 step st ps = h num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(p01 + p02 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + p02 + ph) next for ph = 0 to p04 step st ps = h * (1 - (ph / p04) + sin(2 * pi * ph / p04)

11、/ (2 * pi) num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(p01 + p02 + p03 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + p02 + p03 + ph) next open "f:1.txt" for output as #1 for i = 1 to num print #1, x(i), ; print #1, y(i); 0 next i print #1, 0; r0; 0 close #1set swapp = appli

12、cation.sldworksend sub（2）凸輪1代碼：dim swapp as objectsub main() dim x() as double, y() as double '凸輪廓線坐標(biāo) dim ph as double, ps as double, h as double '凸輪轉(zhuǎn)角、推桿位移、最大行程 dim r0 as double, p01 as double, p02 as double, p03 as double '基圓半徑、凸輪推程運(yùn)動(dòng)角 dim st as double, num as double '凸輪廓線構(gòu)造點(diǎn)步長、曲線坐

13、標(biāo)點(diǎn)數(shù)目 dim pi as double pi = 3.141592654 const con = 3.141592654 / 180 '角度轉(zhuǎn)化為弧度常數(shù) r0 = 100 h = 80 '初始條件 p01 = 90 p01 = 3.141592654 / 180 * p01 p02 = 54 p02 = p02 * con p03 = 216 p03 = p03 * con st = 3.14 / 180 * 2 num = 0 for ph = 0 to p01 step st ps = h * (ph / p01) - sin(2 * pi * ph / p01) /

14、 (2 * pi) num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(ph) next for ph = 0 to p02 step st ps = h * (1 - (ph / p02) + sin(2 * pi * ph / p02) / (2 * pi) num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(p01 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + ph) next for ph = 0 to p03 step st ps = 0 num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(p01 + p02 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + p02 + ph) next o