壓片成型機(jī)課程設(shè)計(jì)(機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè))

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程名稱： 壓片成型機(jī) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： B130205 姓 名： 張 軍 學(xué) 號(hào)： B13020524 指導(dǎo)老師： 阮 紅 芳 2016 年 1 月 5 日VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV 目錄一、 前言2二、 課程設(shè)計(jì)目的33、 壓片成型機(jī)工作原理及工藝流程分析3 四、 設(shè)計(jì)要求及參數(shù)5 §4-1 設(shè)計(jì)要求與部分參數(shù)5 §4-2 設(shè)計(jì)提示7五、 設(shè)計(jì)方案8 §5-1

2、 整體機(jī)構(gòu)動(dòng)作分析8 §5-2 單元機(jī)構(gòu)動(dòng)作分析8 §5-3 單元機(jī)構(gòu)方案擬定9 §5-4 機(jī)構(gòu)整體系統(tǒng)方案擬定10 §5-5 單元機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算12 §5-6 傳動(dòng)比設(shè)計(jì)及動(dòng)力選取15 §5-7 系統(tǒng)綜合方案評(píng)價(jià)176、 自我評(píng)價(jià)與總結(jié)17 七、 參考書目18 一前言現(xiàn)在世界各國(guó)間的競(jìng)爭(zhēng)主要表現(xiàn)為綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)。要提高我國(guó)綜合國(guó)力，就要在一切生產(chǎn)部門實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，這就需要?jiǎng)?chuàng)造出大量的、種類繁多的、新穎優(yōu)良的機(jī)械來(lái)裝備各行各業(yè)，為各行業(yè)的高速發(fā)展創(chuàng)造有利條件。而任何新技術(shù)、新成果的獲得，莫不依賴于機(jī)械工業(yè)的支持。所以，機(jī)械工

3、業(yè)是國(guó)家綜合國(guó)力發(fā)展的基石。 為了滿足各行各業(yè)和廣大人民群眾日益增長(zhǎng)的新需求，就需要?jiǎng)?chuàng)造出越來(lái)越多的新產(chǎn)品?，F(xiàn)代機(jī)械工業(yè)對(duì)創(chuàng)造型人才的渴求與日俱增。當(dāng)今世界正經(jīng)歷著一場(chǎng)新的技術(shù)革命，新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現(xiàn)，作為向各行各業(yè)提供裝備的機(jī)械工業(yè)也得到了迅猛發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械日益向高速、重載、高精度、高效率、低噪聲等方向發(fā)展，對(duì)機(jī)械行業(yè)的要求也越來(lái)越苛刻。 壓片成型機(jī)是指利用傳動(dòng)系統(tǒng)將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)粉末物質(zhì)采取上下進(jìn)行加壓而成片狀。根據(jù)壓片成型機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同，壓片成型機(jī)可以分為單片式壓片機(jī)，旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)，亞高速旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)、全自動(dòng)高速壓片機(jī)以及旋轉(zhuǎn)式包芯壓片機(jī)。

4、壓片成型機(jī)的使用行業(yè)很廣泛。如制藥廠、電子元件廠、陶瓷廠、化工原料廠等等，而且壓片機(jī)還能用來(lái)做沖壓設(shè)備。國(guó)內(nèi)壓片機(jī)的現(xiàn)狀：（1）壓片機(jī)規(guī)格眾多、數(shù)量大；（2）操作簡(jiǎn)單；（3）技術(shù)含量較低，技術(shù)創(chuàng)新后力不足。國(guó)外壓片機(jī)的現(xiàn)狀：高速高產(chǎn)、密閉性、模塊化、自動(dòng)化、規(guī)?；跋冗M(jìn)的檢測(cè)技術(shù)是國(guó)外壓片機(jī)技術(shù)最主要的發(fā)展方向。 本說(shuō)明書采用圖形與文字結(jié)合的方式對(duì)壓片成型機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)解讀。 二. 課程設(shè)計(jì)目的機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)逐步求精和細(xì)化的過(guò)程，隨著設(shè)計(jì)過(guò)程的發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和參數(shù)將逐漸清晰和不斷完善。設(shè)計(jì)方案是多解的，能夠滿足一定功能和要求的設(shè)計(jì)方案不是唯一的，所以機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程也是一個(gè)創(chuàng)新的過(guò)程。機(jī)械設(shè)計(jì)根據(jù)使用

5、要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸以及潤(rùn)滑方式等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將其轉(zhuǎn)化為制造依據(jù)。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一步，是決定機(jī)械產(chǎn)品性能的最主要環(huán)節(jié)，整個(gè)過(guò)程蘊(yùn)涵著創(chuàng)新和發(fā)明。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，壓片機(jī)涉及的行業(yè)越來(lái)越廣泛，高科技、高效率，低成本已成為現(xiàn)代壓片機(jī)的一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。與國(guó)外的壓片機(jī)相比，我國(guó)生產(chǎn)的壓片機(jī)規(guī)模小、產(chǎn)量低、技術(shù)含量較低。壓片成型機(jī)是將干粉壓制成圓形片坯狀的裝置。本文以壓片機(jī)為研究對(duì)象，以造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單為基礎(chǔ)，通過(guò)方案對(duì)比及力的分析,從而設(shè)計(jì)出合適的壓片成型機(jī)。為了進(jìn)一步掌握機(jī)械原理課程的理論知識(shí)，將課堂所學(xué)知識(shí)

6、運(yùn)用于實(shí)踐，理解和加深機(jī)械原理和設(shè)計(jì)方法，為今后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下一定基礎(chǔ)，我積極參加了這次課程設(shè)計(jì)。 三.壓片成型機(jī)工作原理及工藝流程分析我們對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可采用圖解法分析和解析法分析在此，我們采用解析法，應(yīng)用c語(yǔ)言程序進(jìn)行分析。桿組法運(yùn)動(dòng)學(xué)分析原理，由機(jī)構(gòu)的組成原理可知，任何平面機(jī)構(gòu)都可分解為原動(dòng)件、基本桿組和機(jī)架三個(gè)部分，每一個(gè)原動(dòng)件為一個(gè)單桿構(gòu)件分別對(duì)單桿構(gòu)件和常見的基本桿組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析， 并編制成相應(yīng)的子程序，在對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，根據(jù)機(jī)構(gòu)組成情況的不同，依次調(diào)用這些子程序，從而完成對(duì)整體機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。根據(jù)各功能元的解， 動(dòng)力源可以采用電動(dòng)機(jī)、汽油機(jī)、蒸汽透平機(jī)、液壓

7、機(jī)、氣動(dòng)馬達(dá)等；上下加壓則可采用凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、液壓缸等；送料可采用連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等這樣可組合的方案達(dá)上百種。沖壓機(jī)構(gòu)的應(yīng)用非常廣泛，以壓片成型機(jī)為例，其中的沖壓機(jī)構(gòu)對(duì)壓痕機(jī)的性能影響很大。它要求機(jī)構(gòu)中的滑塊在工藝行程中速度盡可能均勻且施加于曲柄的平衡力矩盡可能小，為此有必要對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化分析。運(yùn)動(dòng)及受力分析。沖壓機(jī)構(gòu)，由一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)及一搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組成的多桿機(jī)構(gòu)。采用解析法，建立起3種目標(biāo)函數(shù)，運(yùn)用罰函數(shù)法進(jìn)行程序編制及計(jì)算，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，按機(jī)構(gòu)的組成原理將機(jī)構(gòu)分解成若干基本桿組，對(duì)每一個(gè)基本桿組編制相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析的子程序，對(duì)具體某一機(jī)構(gòu)只須建

8、立一個(gè)簡(jiǎn)單的主程序和調(diào)用相應(yīng)的子程序即可。通過(guò)對(duì)壓片機(jī)的模態(tài)分析，動(dòng)力學(xué)諧響應(yīng)分析，得出了壓片機(jī)在不同工作頻率范圍下的響應(yīng)，在此基礎(chǔ)上對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了力的優(yōu)化，有效的抑制了共振現(xiàn)象的發(fā)生，解決了機(jī)器工作時(shí)振動(dòng)和噪音的問(wèn)題，分析結(jié)果對(duì)壓片機(jī)的設(shè)計(jì)具有很實(shí)用的理論參考價(jià)值。 連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)的推板式送料裝置能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)送料，該機(jī)構(gòu)與斜楔推動(dòng)的推板式送料機(jī)構(gòu)和杠桿推動(dòng)的推板送料裝置相比，可實(shí)現(xiàn)較大的行程“。設(shè)計(jì)連桿迭料機(jī)構(gòu)所需考慮的因素較多，直觀性較差容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)失誤因此設(shè)計(jì)了用于優(yōu)化機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)、送料行程、送料加速度等的多目標(biāo)函數(shù)，綜合連桿機(jī)構(gòu)成立的條件、機(jī)構(gòu)大小限制、運(yùn)動(dòng)參數(shù)要求等建立約束條

9、件，采用直觀的可視化方法對(duì)優(yōu)化結(jié)果和連桿送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析。 壓片成型機(jī)的功用是將不加粘結(jié)劑的干粉料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形置壓制成 × h 圓型片坯， 經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機(jī)器的整個(gè)工作過(guò)程（送料、壓形、脫離）均自動(dòng)完成。該機(jī)器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。其工藝流程是： (1)干粉料均勻篩入團(tuán)筒形型腔(圖a)； (2)下沖頭下沉3mm，預(yù)防上沖頭進(jìn)入型腔時(shí)將粉料撲出(圖b)； (3)上、下沖頭同時(shí)加壓(圖c)，并保壓一段時(shí)間； (4)上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯(圖d)； (5)料篩推出片坯（圖e)。其設(shè)計(jì)參數(shù)為：沖頭壓力150；生產(chǎn)率每分鐘10

10、片；機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)可任選。 四.設(shè)計(jì)要求及參數(shù)§4-1 設(shè)計(jì)要求與部分參數(shù) 上沖頭、下沖頭、送料篩的設(shè)計(jì)要求是： （1） 上沖頭完成往復(fù)自移運(yùn)動(dòng)（鉛錘上下），下移至終點(diǎn)后有短時(shí)間的停歇，起保壓作用，保壓時(shí)間為 0.4S左右。因沖頭上升后要留有料篩進(jìn)人的空間，故沖頭行程為 90100mm 。因沖頭壓力較大，因而加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)有增力功能（圖 a）；（2）下沖頭先下沉3 mm，然后上升8 mm,加壓后停歇保壓，繼而上升16 mm ，將成形片坯頂?shù)脚c臺(tái)內(nèi)平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移 21 mm ，到待料位置（圖 b）；（3） 料篩在模具型腔上方往復(fù)振動(dòng)篩料，然后向左退

11、回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺(tái)面上右移約 4550 mm ，推卸片坯（圖c）。上沖頭、下沖頭與送料篩的動(dòng)作關(guān)系見下表：上沖頭進(jìn)退送料篩退近休進(jìn)遠(yuǎn)休下沖頭退近休進(jìn)遠(yuǎn)休2 設(shè)計(jì)要求1.壓片成形機(jī)一般至少包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu)。2.畫出機(jī)器的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖與運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖時(shí)，可執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作起止位置可根據(jù)具體情況重疊安排，但必須滿足工藝上各個(gè)動(dòng)作的配合，在時(shí)間和空間上不能出現(xiàn)“干涉”。3.設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)，自行確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。計(jì)算凸輪廓線。4.設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪機(jī)構(gòu)。5.對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。并進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，繪出運(yùn)

12、動(dòng)線圖。如果是采用連桿機(jī)構(gòu)作為下沖壓機(jī)構(gòu)，還應(yīng)進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析，計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。6.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。7.可進(jìn)一步完成：機(jī)器的計(jì)算機(jī)演示驗(yàn)證、凸輪的數(shù)控加工等。§4-2 設(shè)計(jì)提示 1.各執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)包括：實(shí)現(xiàn)上沖頭運(yùn)動(dòng)的主加壓機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)下沖頭運(yùn)動(dòng)的輔助加壓機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)料篩運(yùn)動(dòng)的上下料機(jī)構(gòu)。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須能滿足工藝上的運(yùn)動(dòng)要求，可以有多種不同型式的機(jī)構(gòu)供選用。如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等。2.由于壓片成形機(jī)的工作壓力較大，行程較短，一般采用肘桿式增力沖壓機(jī)構(gòu)作為主體機(jī)構(gòu)，它是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串接而成。先設(shè)計(jì)搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，為了保證，要求搖桿在鉛垂位置的±2

13、86;范圍內(nèi)滑塊的位移量0.4mm。據(jù)此可得搖桿長(zhǎng)度： r式中搖桿滑塊機(jī)構(gòu)中連桿與搖桿長(zhǎng)度之比，一般取12。根據(jù)上沖頭的行程長(zhǎng)度，即可得搖桿的另一極限位置，搖桿的擺角以小于60º為宜。設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)，為了“增力”，曲柄的回轉(zhuǎn)中心可在過(guò)搖桿活動(dòng)鉸鏈、垂直于搖桿鉛垂位置的直線上適當(dāng)選取，以改善機(jī)構(gòu)在沖頭下極限位置附近的傳力性能。根據(jù)搖桿的三個(gè)極限位置（±2º位置和另一極限位置），設(shè)定與之對(duì)應(yīng)的曲柄三個(gè)位置，其中對(duì)應(yīng)于搖桿的兩個(gè)位置，曲柄應(yīng)在與連桿共線的位置，曲柄另一個(gè)位置可根據(jù)保壓時(shí)間來(lái)設(shè)定，則可根據(jù)兩連架桿的三組對(duì)應(yīng)位置來(lái)設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)檢查曲柄存在條

14、件，若不滿足要求，則重新選擇曲柄回轉(zhuǎn)中心。也可以在選擇曲柄回轉(zhuǎn)中心以后，根據(jù)搖桿兩極限位置時(shí)曲柄和連桿共線的條件，確定連桿和曲柄長(zhǎng)度，在檢查搖桿在鉛垂位置±2º時(shí)，曲柄對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角是否滿足保壓時(shí)間要求。曲柄回轉(zhuǎn)中心距搖桿鉛垂位置愈遠(yuǎn)，機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)愈小，沖頭在下極限位置附近的位移變化愈小，但機(jī)構(gòu)尺寸愈大。3.輔助加壓機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu)，推桿運(yùn)動(dòng)線圖可根據(jù)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖確定，要正確確定凸輪基圓半徑。為了便于傳動(dòng)，可將篩料機(jī)構(gòu)置于主體機(jī)構(gòu)曲柄同側(cè)。整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)采用一個(gè)電動(dòng)機(jī)集中驅(qū)動(dòng)。要注意主體機(jī)構(gòu)曲柄和凸輪機(jī)構(gòu)起始位置間的相位關(guān)系，否則機(jī)器將不能正常工作。4.可通過(guò)對(duì)主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)

15、動(dòng)分析以及沖頭相對(duì)于曲柄轉(zhuǎn)角的運(yùn)動(dòng)線圖，檢查保壓時(shí)間是否近似滿足要求。進(jìn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析時(shí)，要考慮各桿（曲柄除外）的慣性力和慣性力偶，以及沖頭的慣性力。沖頭質(zhì)量m、各桿質(zhì)量m（各桿質(zhì)心位于桿長(zhǎng)中點(diǎn)）以及機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)均見表8.5，則各桿對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可求。認(rèn)為上下沖頭同時(shí)加壓和保壓時(shí)生產(chǎn)阻力為常數(shù)。飛輪的安裝位置由設(shè)計(jì)者自行確定，計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)可不考慮其他構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。確定電動(dòng)機(jī)所需功率時(shí)還應(yīng)考慮下沖頭運(yùn)動(dòng)和料篩運(yùn)動(dòng)所需功率。 五.設(shè)計(jì)方案 §5-1 整體機(jī)構(gòu)動(dòng)作分析 此（機(jī)械系統(tǒng)）壓片機(jī)作用是從外界獲取動(dòng)力和原料（粉料）將它們加工成產(chǎn)品（5mm厚的片坯）。作用關(guān)系如

16、下圖所示。 壓片機(jī)單元部分分解圖： 其中篩料機(jī)構(gòu)還有把成品片坯推出來(lái)的作用，整套傳動(dòng)系統(tǒng)可以讓壓片機(jī)每個(gè)部分動(dòng)作協(xié)調(diào)。 §5-2 單元機(jī)構(gòu)動(dòng)作分析（1） 上沖頭：直線上下運(yùn)動(dòng)，最好具有急回特性，在下止點(diǎn)有停歇 或近似停歇。（2） 下沖頭：直線上下運(yùn)動(dòng)，行程較小，運(yùn)動(dòng)具有間歇性。（3） 篩料機(jī)構(gòu)：直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，具有“推”的動(dòng)作。（4） 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：是其他機(jī)構(gòu)動(dòng)作協(xié)調(diào)，有減速作用。§5-3 單元機(jī)構(gòu)方案擬定（1） 上沖頭：機(jī)構(gòu)具有增力功能，初步確定方案有如下幾種：a1. b1. C1. （2） 下沖頭：機(jī)構(gòu)具有間歇運(yùn)動(dòng)，行程較?。?4mm）,初步確定方案有下面兩種： a2 . b

17、2.（3） 篩料機(jī)構(gòu)：具有直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且要有“推”的動(dòng)作。初步方案有： a3 b3 C3§5-4 機(jī)構(gòu)整體系統(tǒng)方案擬定 綜合考慮，實(shí)行上沖頭運(yùn)動(dòng)的住加壓機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)下沖頭運(yùn)動(dòng)的輔助加壓機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)篩料運(yùn)動(dòng)的上下料機(jī)構(gòu)。上沖頭采用肘桿式增力沖壓機(jī)構(gòu)，由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串接而成，因此，選用c1；下沖頭要求運(yùn)動(dòng)精確，輔助加壓，行程小，因此采用a2，下部采用對(duì)心直動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)；篩料機(jī)構(gòu)要求直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而且要有“推”的動(dòng)作，因此采用凸輪機(jī)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)，選c3。 各級(jí)傳動(dòng)都為齒輪或蝸輪蝸桿傳動(dòng)，傳動(dòng)精度高，運(yùn)動(dòng)可靠；上沖頭由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)精度高，移動(dòng)料篩至下沖頭的型腔上方等待裝料，并

18、將上一循環(huán)已成型的工件推出（卸料）然后料篩震動(dòng)，將粉料篩入型腔，下沖頭下沉一定深度 Y ，以防止上沖頭向下壓制時(shí)將粉料撲出然后上沖頭繼續(xù)向下，下沖頭向上加壓，并在一定時(shí)間內(nèi)保持一定的壓力；而后上沖頭快速退出下沖頭隨著將成型的工件推出型腔 ，這便完成了一個(gè)循環(huán)周期。 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖綜合 綜合運(yùn)動(dòng)協(xié)作關(guān)系§5-5 單元機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 上沖頭機(jī)構(gòu)： 要求搖桿在垂直位置±2º范圍內(nèi)滑塊位移量0.4mm r(1-) 0.4mm r 656.6mm 取搖桿擺角為40º，滑塊行程90mm，桿L3=L5。 2L(1-)= 90mm L3= L5 = 192.3mm 據(jù)幾何關(guān)

19、系：L4= L3 = 229.2mm 取和上沖頭一體的桿L6=200mm 取h1=300mm, 1、2、34組成的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，要求L3擺角為40º 兩個(gè)極限位置方程： 下沖頭機(jī)構(gòu)：對(duì)心直動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)線圖 A、B、C、D、E、F、G、H各處采用正弦修正，以保證無(wú)剛性沖擊。正弦加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程方程為 s=h(/0)-sin(2/0)/(2) =h1-cos(2/0)/0 a=2h2sin(2/0)/02回程時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程為：s=h1-(/0)+sin(2/0)/(2) =hcos(2/0)/0 a=-2h2sin(2/0)/02取CD段分析：h1修正區(qū)段：將h=2*h1 ；0=21

20、帶入上述三式，得到： S=h1(/1)-sin(/1)/ =h11-cos(/1)/1 a=h12sin(/1)/12 式中(0, 1)(h-h1-h2)區(qū)段為等速運(yùn)動(dòng)區(qū)段，其運(yùn)動(dòng)方程為： S=h1+(h-h1-h2)(-1)/(0-1-2) =(h-h1-h2)/(0-1-2) a=0 式中(1 ,0-2) h2區(qū)段為正弦加速度減速區(qū)段，其運(yùn)動(dòng)方程為： s=h-h2(0-)/+h2sin(0-)/2/ =h2/2-h2cos(0-)/2)/2 a=-h22sin(0-)/2)/22 式中(0-2,0) 令=1 ，則 = 得到 2h1/1=(h-h1-h2)/(0-1-2) 令=0-2 ，則

21、= 得到 2h2/2=(h-h1-h2)/(0-1-2) 聯(lián)立方程，得到 h1=1h/(20-1-2) h2=2h/(20-1-2) 取1=2=/12 ，又知0=/6+/12=/4，h=8mm ，進(jìn)而求解得到：h1=h2=2mm 凸輪基圓半徑取80mm,由其修正后的運(yùn)動(dòng)線圖作為驅(qū)動(dòng)尺寸，繪得凸輪如下：篩料機(jī)構(gòu)： 也是對(duì)心直動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，幾何封閉。運(yùn)動(dòng)線圖如下：各個(gè)折點(diǎn)處用二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律修正，凸輪基圓半徑取100mm,已修正后的運(yùn)動(dòng)線圖作為驅(qū)動(dòng)尺寸，繪得其形狀為：§5-6 傳動(dòng)比設(shè)計(jì)及動(dòng)力選取驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇：轉(zhuǎn)速1450(r/min)，功率：6KW. 每分鐘生產(chǎn)10片，目標(biāo)曲柄、凸輪轉(zhuǎn)

22、速為10r/min. 減速目標(biāo)：1450r/min10r/min. 總=145 齒輪模數(shù)m=4，壓力角=20º.傳動(dòng)系統(tǒng)直齒輪,錐齒輪，蝸桿部分參數(shù)：名稱參數(shù)齒數(shù)Z模數(shù)m(mm)分度圓直徑d(mm)基圓直徑db轉(zhuǎn)速r/min1蝸輪輪20252錐齒輪5842325003錐齒輪2048014504直齒輪874348327.05005錐齒輪2541005006直齒輪304120112.814507錐齒輪2541005008蝸桿4505009蝸輪202510蝸桿45050011蝸輪202512蝸桿450500§5-7 系統(tǒng)綜合方案評(píng)價(jià) 系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)功能，能自動(dòng)完成生產(chǎn)活動(dòng)； 運(yùn)動(dòng)性能：精確傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)精確周期性動(dòng)作，凸輪搖桿等基圓較大，而且運(yùn)動(dòng)速度不是很快，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)； 工作性能：達(dá)到目標(biāo)生產(chǎn)速率； 動(dòng)力性能：6kw電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力滿足要求； 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)：比較緊湊； 經(jīng)濟(jì)性：用到兩對(duì)錐齒輪，三對(duì)蝸輪蝸桿，加工成本可能會(huì)高。 六自我評(píng)價(jià)與總結(jié) 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步加深了對(duì)機(jī)械原理的理解，也知道了課本和現(xiàn)實(shí)實(shí)踐的差距。從初步構(gòu)思到動(dòng)手這個(gè)過(guò)程中，