自動送料沖床機構綜合與傳動系統(tǒng)設計

1、 機械原理課程設計 題目 自動送料沖床機構的設計 學 院 機電學院 專業(yè)年級 09 機械工程及自動化 學號姓名 指導教師 二一一 年 六 月 機械原理課程設計任務書一、設計題目：自動送料沖床機構綜合與傳動系統(tǒng)設計二、工作原理及工藝動作過程：圖1為某沖床機構運動方案示意圖。該沖床用于在板料上沖制電動玩具中需要的薄齒輪。【電動機通過V帶傳動和齒輪傳動（圖中未畫出）帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，（另加解釋）】通過連桿帶動滑塊上下往復運動，實現(xiàn)沖制工藝。四桿機構和齒輪機構實現(xiàn)自動送料。圖1沖床機構運動方案示意圖三、原始數(shù)據(jù)及設計要求：依據(jù)沖床工礦條件的限制，預先確定了有關幾何尺寸和力學參數(shù)，如表1所示。表1沖床機構

2、設計數(shù)據(jù)設計要求：設計的沖床機構機構緊湊，機械效率高。四、設計方案提示： 連桿機構可采用雙搖桿機構，也可采用曲柄搖桿機構5、 設計的主要任務圖 2 沖頭所受阻力曲線（l）繪制沖床機構的工作循環(huán)圖，使送料運動與沖壓運動重疊，以縮短沖床工作周期。（2）針對圖1所示的沖床的執(zhí)行機構（沖壓機構和送料機構）方案，依據(jù)設計要求和已知參數(shù)，確定各構件的運動尺寸，繪制機構運動簡圖。（3）假設曲柄等速轉(zhuǎn)動，畫出滑塊C的位移和速度的變化規(guī)律曲線。 （4）在沖床工作過程中，沖頭所受的阻力變化曲線如圖2所示，在不考慮各處摩擦、其他構件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動力矩。（5）確定電動機的功率與轉(zhuǎn)速。（6）取

3、曲柄軸為等效構件，確定應加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量。（7）確定傳動系統(tǒng)方案，設計傳動系統(tǒng)中各零部件的結構尺寸。（8）繪制沖床傳動系統(tǒng)的裝配圖與齒輪、軸等的零件圖。（9）編寫課程設計說明書。目 錄1、 摘要2、 自動送料機構的總體設計1、 沖壓機構方案初步設計2、 2、送料機構方案初步設計3、 3、整體機構運動方案的改進設計3、 各構件的運動尺寸的設計與計算4、 工作循環(huán)圖與齒輪的計算5、 滑塊C的運動變化規(guī)律及曲線6、 電動機的功率、轉(zhuǎn)速和驅(qū)動力矩及飛輪轉(zhuǎn)動慣量的 計算7、 設計的總結和心得8、 參考文獻9、 附錄一、摘要沖壓是金屬塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也稱為

4、板料成形。沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車大梁、壓力容器封頭一類的大型零件；既能夠制造一般尺寸公差等級和形狀的零件，又能夠制造精密（公差在微米級）和復雜形狀的零件。沖壓具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高、操作簡單、便于實現(xiàn)機械化與自動化等一系列優(yōu)點，在汽車、機械、家用電器、電機、儀表、航空航天、兵器等生產(chǎn)和發(fā)展具有十分重要的意義。制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料，正逐步被各種復合材料或高分子材料替代。 在模具設計與制造中，開發(fā)并應用CAD/CAM系統(tǒng)，發(fā)展高、新制造技術和模具、裝置等，以適應沖壓產(chǎn)品的更新?lián)Q代和各種生產(chǎn)批量的要求。推廣應用數(shù)控沖壓等設備，進行機械化與自動化的流

5、水線沖壓生產(chǎn)。 某些傳統(tǒng)的沖壓加工方法將被液壓成形、旋壓成形、爆炸成形等新穎的技術所取代，產(chǎn)品的沖壓加工趨于更合理、更經(jīng)濟沖模的核心部分是工作零件，即凸模和凹模。其形狀和尺寸是由沖壓工序的性質(zhì)決定的。沖裁沖孔落料模的凸、凹模之間間隙很校，并做成鋒利的刃口，以便形成強大的剪切力進行剪切，使坯件與板料分離在現(xiàn)代化的機加工過程中，消耗于送料的時間損失是組成零件單件加工時間的一部分，它屬于輔助時間。要想提高生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)中的輔助時間將是非常重要的一個環(huán)節(jié)。而要想減少輔助時間，就必須提高生產(chǎn)的自動化程度。自動送料機構就是為實現(xiàn)生產(chǎn)中送料工序自動化而設計的一種專用機構。自動送料機構可將沖壓料或沖壓件經(jīng)過

6、定向機構，實現(xiàn)定向排列，然后順序地送到機床或工作地點。這在自動化成批大量的生產(chǎn)中顯然是實用的，不但可把操作人員從重復而繁重的勞動中解脫出來，而且對保證安全生產(chǎn)也是一種行之有效的方法。目前，國內(nèi)擁有大量的沖壓機床，如果能把它們改造成半自動或自動機床，將會充分發(fā)揮機床的潛在力量，這是一個具有重大意義的事情，而在機床上安裝自動送料機構，這將大大提高沖壓的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)沖壓的完全自動化。2、 自動送料機構的總體設計1、沖壓機構方案初步設計本設計采用一個曲柄滑塊機構進行沖壓機構，其簡易結構如圖1-1 所示：圖 1-1 電動機通過V帶傳動和齒輪傳動（圖中未畫出）帶動轉(zhuǎn)動，通過連桿帶動滑塊上下往復運動，實現(xiàn)

7、沖制工藝。 2 、 送料機構方案初步設計自動送料裝置按送進材料的形式分為送料裝置與上件裝置兩類。本設計屬于送料裝置。常見送料機構形式有以下五種： 鉤式送料機構; 凸輪鉗式送料機構; 杠桿送料機構; 夾持送料機構； 輥軸送料機構。由于本設計所用的毛坯件厚度比較薄，不在前三種送料方案所適用的材料厚度范圍內(nèi)，第四種和第五種方案適用。將第四種與第五種方案進行比較，發(fā)現(xiàn)前者需要采用斜楔帶動加料爪和滑板運動，在送料過程中振動會比較大，從而影響到送料精度；而后者是使用輥軸送料，過程更為平穩(wěn)，因而，送料精度也較有保障。綜合考慮各種因素以后，決定采用雙輥送料機構，如下圖1-2：3、整體機構運動方案的改進設計考慮

8、到實際的工作情況及技術要求，我們對機構作了進一步改進，其運動簡圖如1-3所示：如果采用慣性輪做原動件，齒輪必須作為“搖桿”，通過輥輪進行間歇送料傳動，這樣就增加了設計難度，而且不易控制于計算。采用如圖所示的改進機構，仍以大齒輪為原動件，通過帶動小齒輪及固連在小齒輪上的“帶缺口輥輪”，仍能達到間歇送料沖壓的目的，減小了設計難度。 三、各構件的運動尺寸計算由上圖中的幾何關系，可分別列出下列式子： （1）由余弦定理： （2） （3）由正弦定理： （4） （5） （6） （7）聯(lián)立1、2、3、4、5、6、7得： 驗證壓力角： 四：工作循環(huán)圖與齒輪的計算已知：【:生產(chǎn)率 :送料距離 T: 大齒輪轉(zhuǎn)動周期

9、部分齒輪每一周傳動k次（即板料沖壓k次）則大齒輪對小齒輪的傳動比為k】設小齒輪半徑為r已知sn=150mm, n=180件/min,得=150/k又 sn=2r/2k解得：k=1.77K圓整為2，r=75,則部分齒輪的設計如下圖：缺齒所占的角度=(180-180×2sn/2r)/2=T=2×60/n=0.667五：滑快C的運動變化規(guī)律及曲線下圖是用vb模擬仿真得出的數(shù)據(jù)和曲線：六：電動機的功率、轉(zhuǎn)速、飛輪轉(zhuǎn)動慣量和驅(qū)動力矩【以下公式中各字母的物理意義如下：:生產(chǎn)率 :送料距離 T: 一個周期Pr:等效阻力功率 Pd:等效輸入功率Fb:沖壓板料最大阻力:大齒輪的角速度 :小齒

10、輪的角速度 :大齒輪的半徑 :小齒輪的半徑】電動機功率,飛輪轉(zhuǎn)動慣量，驅(qū)動力矩，轉(zhuǎn)速計算：根據(jù)滑塊的位移曲線，近似認為下降過程所用時間(1/2)T,上升過程所用時間（1/2）T:已知： T=0.667 s，H=100 , Fr=2300N, Fb=530N帶入數(shù)據(jù)參量：曲柄 ，搖桿 =360mm ，支座 =533mm(x=270mm,y=460mm) 得： =9.42 rad/s =18.84 rad/s 小齒輪速度=1413 mm/s忽略重力所做的功，沖頭上下勻速運動：前(3/4)H: =886.8 W后（1/4）H: =1438.5 W上升過程： =886.8 W且在一個周期內(nèi)有 Pd=P

11、r=955.8 W根據(jù)上式可以畫出如上圖的能量圖，各陰影面積f分別代表的為能量之差=15 J=-35 J=20 J根據(jù)上式可畫出下圖，計算最大盈虧功=15 J則飛輪轉(zhuǎn)動慣量： =0.8628 則 =101.5 輸入功率： 大齒輪轉(zhuǎn)速：=90r/min根據(jù)文獻【4】可選擇查得：電機型號Y132M1-6,額定功率4KW，轉(zhuǎn)速960r/min減速箱總傳動比為:k=960/90=10.67七：設計總結與心得作為一名機械工程及其自動化專業(yè)大二的學生，第一次做課程設計，我覺得這次的課程設計是十分有意義。在已度過的將近兩年的大學生活里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎課的理論面，

12、如何去面對現(xiàn)實中的各種機械設計？如何把我們所學到的專業(yè)基礎理論知識用到實踐中去？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。 在本次課程設計的過程中，我感觸最深的是查閱了很多次設計書和指導書。為了讓自己的設計更加完善，更加符合工程標準，一次次翻閱機械設計書是十分必要的，同時也是必不可少的。我們做的是課程設計，而不是藝術家的設計。藝術家可以拋開實際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實際的構想永遠只能是構想，永遠無法升級為設計。記得我曾經(jīng)設計了一個很“藝術化”的減速器箱蓋吊鉤，然后找老師詢問，結果馬上被老師否定了，因為這樣的設計，理論上可用，實際上加工困難

13、，增加產(chǎn)品成本。所以我們工程師搞設計不要認為自己是藝術家，除非是外形包裝設計。另外，課堂上也有部分知識不太清楚，于是我又不得不邊學邊用，時刻鞏固所學知識，這也是我作本次課程設計的第二大收獲。8、 參考文獻【1】機械原理課程設計手冊-鄒慧君【2】機械原理教程-申永勝【3】機械原理輔導與習題【4】機械設計第八版-濮良貴【5】solidworks2021從入門到提高【6】機械設計課程設計指導書【7】平面連桿機構設計-張世民【8】計算機CAD/CAM輔助設計【9】vb入門與提高【10】VB在平面四連桿機構運動分析中的應用【11】工程圖學-魯屏宇撰寫設計說明書：（課程設計說明書是技術說明書的一種，是對課

14、程設計的總結。主要內(nèi)容包括：(1)課程設計題目簡介; (2) 功能分解；(3) 原始數(shù)據(jù)及計算；(4)機械傳動系統(tǒng)的設計計算（簡述方案設計思路及討論、改進）; (5) 執(zhí)行機構的選型及評價以及設計步驟或分析計算過程;(6) 機械運動方案簡圖的繪制、機械運動系統(tǒng)尺度計算、機構運動分析等(7) 對所設計的結果分析討論; (8) 感想與建議。說明書用16K紙張書寫，并按以下順序裝訂成冊：封面（按指定的統(tǒng)一格式）、課程設計任務書、摘要、目錄、正文、參考文獻。）完成日期： 2021 年 6月 25日 指導教師 張洪雙 教師見習報告總結期待已久的見習已經(jīng)結束了，在龍巖三中高中部見習聽課，雖然只是短短的兩個

15、星期，但感觸還是蠻深的，以前作為一名學生坐在課室聽課，和現(xiàn)在作為一名準教師坐在課室聽課是完全不同的感受，感覺自己學到了一些在平時課堂上學不到的東西。在這里，我獲得的不僅是經(jīng)驗上的收獲，更多是教學管理，課堂教學等的理念，以及他們帶給我的種種思考。教育見習實踐過程：聽課。教育見習的主要目的是讓學生在指導教師的引導下，觀摩教師上課方法、技巧等。聽課是教育見習的主要內(nèi)容。我院規(guī)定在一周的見習中需完成至少6課的見習任務。我在教師的安排指導下，分別對高一、高二物理專業(yè)課型為主，其他課型齊頭的方式，積極主動的完成了聽課任務，收到良好的效果。我聽的第一節(jié)課是高二（8）班，這是一個平衡班，水平不如實驗班高。在上

16、課前?？迫卫蠋熞呀?jīng)跟我說了這個班的紀律是比較差的，而且成績也不是很好。在我聽課期間，確實有幾個學生在課堂上說話，但是我發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象我在往后的幾個班都發(fā)現(xiàn)了，就是絕大部分的學生的學習熱情都好高漲，積極舉手發(fā)言，積極參與課堂活動。我跟老師們提起這個現(xiàn)象的時候，科任老師就跟我說，一個班里不可能所有的學生都能全神貫注地聽完一節(jié)課，所以作為一名教師，應該想辦法吸引學生的注意力，調(diào)動的積極性，比如可以以小組為單位，以搶答計分的形式調(diào)動學生的積極性，這樣課堂氣氛就會活躍起來了。在為期兩周的見習工作中，我真的有很大的感觸，我第一次感受到自己已經(jīng)從一名學生向一名教師靠近，走在校園里，每當有學生

17、叫我一聲老師，我在感到無比自豪的同時，還感受到了自己的責任。見習工作結束了，我要回到學校繼續(xù)我的學習了，但是我會好好記住我從*中學學到的一切，并應用于我的專業(yè)學習中去。一、教學管理理念 在龍巖三中，從領導階層到一位普通的科任老師，都秉承以學生為主體的宗旨進行學校的管理，進行教學工作的開展。作為一個課程改革的示范學校，一個教育實驗基地。這所學校鼓勵著老師做各種研究，各種改革。每個班主任都有著自己的管理經(jīng)驗與管理宗旨。有了這種思想的自由，自然這里也就充滿著探索與嘗試，從而有所創(chuàng)造與進步。在我見習的班集體中，班主任對他的學生說：“我要讓你們成為學習型的管理者，也是管理型的學習者?！边@樣一句

18、簡單的話，讓我感到這里老師進行班級管理的良苦用心。他們關心的不只是學生的學習，更多的是從一個完整的人的概念出發(fā)，去培養(yǎng)學生多方面的素質(zhì)。二、教學理念 在見習期間，借著錄課的機會，我聽了很多的市級，校級的公開棵，還有理科實驗班的課。在這些課堂上，讓我看到教學改革正在悄然進行，有意識的老師正在努力體會“以學生為主體”的課堂模式。學生的創(chuàng)造也逐步成為教師追求的教學效果。其次，這里的老師也都在適應著多媒體教學，信息化教學，使得課堂更加生動，資源更加豐富，學生獲取學習資源的渠道也就更多。盡管，這種教學理念、教學模式的推廣仍然有很長的路，但似乎也并不遙遠，相信，這股改革的浪潮會給教育領域帶來很大

19、的沖擊。 三、實際工作經(jīng)驗 在上面，是我在這所學校感受最深刻，也是認為最有意義的收獲。實際工作經(jīng)驗上，由于在指導老師的指導下，也獲取了許多。 在班主任工作上，我認識到了一個老師的表率作用是很大的，學生時刻看老師，作為一個老師，應該從自己嚴格要求，并影響感染學生。這就要求師生之間的相互交流必須是貼心的，也是帶有希望的。見習期間，班主任老師教給了我許多的班級管理經(jīng)驗。我想這些經(jīng)驗是寶貴的，更為寶貴的是老師的主動精神。在他的言談中，看出一個老師對于班級管理的深度認識。所以我想：一個好的班主任不應只是從學習上給學生幫助，而是從一種“管理”的角度上去讓班級受益，讓班級體的每個成員成長。 教學工作上，由于指導老師的認真指導，我較好地完成了教學任務。同時，與合作伙伴一同對各種教學模式進行了探討，嘗試。盡管，有的時候沒有達到我們理想的效