創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)肥皂壓花機(jī)的設(shè)計(jì)說明書

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1、任務(wù)設(shè)計(jì)書 1\o"CurrentDocument"2、運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定與選擇 2\o"CurrentDocument"3、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 34、零件三維圖與尺寸設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"5、三維總圖 11\o"CurrentDocument"6、實(shí)驗(yàn)心得 127、參考書目 12任務(wù)設(shè)計(jì)書1、實(shí)際要求及工藝動(dòng)作過程設(shè)計(jì)肥皂壓花機(jī)，其功能是在肥皂塊上利用模具壓制花紋和字樣，如圖1(a)所示，按一定比例將切制好的肥皂塊3由推桿4送至壓模工位，下模具1上移，將肥皂塊推至固定的上模具2下方，靠壓力在肥皂塊上、下兩面同時(shí)壓制出圖案，下模具返回時(shí)，頂桿5將肥皂塊推出，如圖1(b)所示，完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。圖1肥皂壓花機(jī)的工作原理圖2、原始數(shù)據(jù)每分鐘壓制50塊肥皂。3、設(shè)計(jì)方案提示執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)均為做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，可采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、錐齒輪機(jī)構(gòu)等來實(shí)現(xiàn)。傳動(dòng)系統(tǒng)部分可參考《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》第4章關(guān)于肥皂壓花機(jī)的有關(guān)內(nèi)容。4、設(shè)計(jì)任務(wù)(1)根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。(2)進(jìn)行肥皂壓花機(jī)的選型，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的配合。(3)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇。(4)根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案。(5)對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸的設(shè)計(jì)。二、運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇方案一

圖2由圖2所示，右模具 2充當(dāng)滑塊與左模具 1同時(shí)推進(jìn)擠壓肥皂 3完成壓花過程，壓花完成則推模 4把肥皂送出，循環(huán)工作。優(yōu)點(diǎn)；省略若干機(jī)構(gòu)，使整個(gè)工作更簡(jiǎn)單化。缺點(diǎn)；不好確定右模具與左模具的平衡。方案二圖3由圖3所示，左模具固定，再加兩塊擋板，擋板 7固定在左模具上、擋板 8使用彈簧相連、彈簧一端固定在墊板 8上、穿過擋板7固定在與左模具相連的固定板上。工作過程是右模具 2推動(dòng)肥皂3至固定的左模具擠壓，壓花完成后右模具退回來、彈簧把肥皂彈出來，再有推模 4把已經(jīng)壓花完成的肥皂推出，循環(huán)工作。優(yōu)點(diǎn)；省略的一部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)使傳動(dòng)系統(tǒng)更簡(jiǎn)單、節(jié)省成本，且不用考慮平衡問題。兩個(gè)方案相比較還是方案二更合理，方案二為最佳方案。所以肥皂壓花機(jī)的設(shè)計(jì)選擇方案二。三、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)肥皂壓花機(jī)是在肥皂塊上利用模具壓制花紋和字樣的自動(dòng)機(jī)，其機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)如圖4所示。按一定比例切制好的肥皂塊 3由推桿10送至壓模工位，同時(shí)擠壓，靠壓力在肥皂塊左、右兩面同時(shí)壓制出圖案，右模具返回時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)11將肥皂推出，完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。1、傳動(dòng)路線分析肥皂壓花機(jī)的工作部分包括 2套執(zhí)行機(jī)構(gòu)，分別完成規(guī)定的動(dòng)作。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)9完成肥皂塊送進(jìn)與壓花運(yùn)動(dòng)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)10完成成品移動(dòng)工作。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)相互協(xié)調(diào)，連續(xù)工作。因整機(jī)功率不大，故共用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)?？紤]執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作頻率較低，故須采用減速器傳動(dòng)裝置。減速裝置被 2套執(zhí)行機(jī)構(gòu)共用，由兩級(jí)齒輪傳動(dòng)組成。傳動(dòng)系統(tǒng)中錐齒輪傳動(dòng)用于改變傳動(dòng)方向。1—左模具； 2—右模具； 3—肥皂塊； 4—推模具； 8—錐齒輪傳動(dòng)； 5—彈簧；6、7—擋板； 9、10—曲柄滑塊機(jī)構(gòu)； 11—齒輪減速器；12—電動(dòng)機(jī)圖4肥皂壓花機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2、傳動(dòng)比的計(jì)算取電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n=1000r/mini、=1000/50=20選用二級(jí)齒輪減速器i、=（~）i、2取i、1=i、2、2、2i2=20、=>12=則i'i=i'2選取齒輪齒數(shù)分別為Za=25 Za=91 Za=20Za=110則實(shí)際傳動(dòng)比i=110/20= i2=91/25=實(shí)際總傳動(dòng)比i四、零件三維圖與尺寸設(shè)計(jì)彈簧經(jīng)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)大部分肥皂的長(zhǎng)為100mm寬為40mm高為60mm故取肥皂長(zhǎng)100mm寬40mm高60mm查表已知、肥皂與鋼板的摩擦因素仙=肥皂體積V=10x6x4x106=104m3查表得、肥皂密度p=103m3每塊肥皂m=pV=設(shè)當(dāng)彈簧在肥皂與左模具緊貼時(shí)的壓縮量為 1cmf=mgaF彈=kx> >=>m取k=80N/m=80x103N/mm設(shè)線徑d=1mmT作圈數(shù)n=10又k=1000d/c3xn……①c=D-d/d……②得D=取D=10mm所以彈簧的自由度為左模具長(zhǎng)度和彈簧壓縮的量的總和即L彈簧=4=1=5cm擋板6、7圖8擋板7

總長(zhǎng)為102mm寬為60mnS2mm中空長(zhǎng)60mm寬40mm圓的直徑為10mm到兩邊白距離為10mm貫穿圖9擋板8總長(zhǎng)100mm寬60mm厚2mm中空長(zhǎng)60mm寬40mm圓的直徑10mm到兩邊的距離10mm曲柄滑塊機(jī)構(gòu)10與左模具圖10圖11如圖11所示；1、AB=200mmBC=400mmAD=100mm當(dāng)ABCft同一條直線上時(shí)，滑塊運(yùn)行的位置為極限位置①當(dāng)ABBC不重疊時(shí)AC=60cm則CD=602402=②當(dāng)ABBC不重疊時(shí)AC=20cm則CDK202102=所以滑塊在工作臺(tái)上的移動(dòng)的距離為、肥皂的長(zhǎng) 100mm寬40mm高60mm假定滑塊的形狀和肥皂一樣則滑塊即右模具的長(zhǎng)為 100mm高為60mm寬為40mm肥皂與左模具緊貼時(shí)的極限位置CD=設(shè)定左模具為寬為40mm則CE=40+40+20=100mm因?yàn)橹关皶r(shí)CD=貝UDE=CD+CE=考慮到誤差的原因故取DE=700mm曲柄滑塊機(jī)構(gòu)11與推模具圖12

圖13如圖13所示AB=50mmBC=180mmAF=100mm當(dāng)運(yùn)行到最大位置時(shí)則CF=Jac2—Af7=J(185)2—10？=當(dāng)運(yùn)行到最小位置時(shí)則CF'=JAC2AF2=宣185)2102=長(zhǎng)軸、短軸圖14長(zhǎng)軸圖15短軸錐齒輪配合因?yàn)閮蛇\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是同步運(yùn)動(dòng)的所以兩輪傳動(dòng)比i=1即62=61=450即用兩相同的錐齒輪配合傳動(dòng)選用齒數(shù)Z=20d1=60mm勺齒輪則m=d1/Z=60/20=3齒頂高h(yuǎn)a=m=3齒根高h(yuǎn)f==齒頂圓直徑da=d「2hacos6=60+2x3x<2/2=齒根圓直徑df=d1-2hfcos6=V22=錐距R=m2Z2/2=3x,2(20)2/2=齒寬B<R/3=3=取B=10mm兩個(gè)錐齒輪配合五、三維總圖圖16六、實(shí)驗(yàn)心得我很慶幸能夠由老師指點(diǎn)做完這次創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，此次實(shí)驗(yàn)給我?guī)砹耸菬o盡的歡樂，而老師的指導(dǎo)和教誨則是一筆寶貴的財(cái)富。我把在實(shí)驗(yàn)期間的點(diǎn)點(diǎn)滴滴串聯(lián)起來，在這樣短暫的時(shí)間里，我的觀念、我的心態(tài)、我的能力在逐漸地發(fā)生變化，從中也領(lǐng)悟到作為一個(gè)設(shè)計(jì)者，一定要戒驕戒躁，要時(shí)刻一種學(xué)習(xí)的態(tài)度來對(duì)待自己的學(xué)習(xí)，注重經(jīng)驗(yàn)的積累。我在實(shí)驗(yàn)中增長(zhǎng)了見識(shí)，也知道自己的不足，我們要回到