机械原理课程设计-冲压机

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1、运动功能分析驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图1所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）间歇往复运动一次，主动件转速分别为15、25、40转/分。图1执行机构1的运动功能由于电动机的转速为1430转/分，为了在执行机构1的主动件上分别的到15、25、40rpm的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比有3种，分别为总传动比由定传动比和变传动比两部分构成，即：3种总传动比中最大，最小。由于定传动比是常数，因此，3种变传动比中最大，最小。采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于4，设定传动

2、比iv1=4。定传动比：于是，传动系统的有级变速功能单元如图2所示。图2有级变速运动功能单元为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护功能还具有减速功能，如图3所示。图3过载保护运动功能单元整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为减速运动功能单元如图4所示。图4减速运动功能单元根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的运动功能系统图，如图5所示。执行构件11430rpm图5实现

3、执行构件1运动的运动功能系统图为了使用统一原动机驱动执行构件2，应该在图5所示的运动功能系统图中加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件2，该运动分支功能单元如图6所示。图6运动分支功能单元由于执行构件2是间歇运动，且由图1可以看出执行构件2的间歇时间是工作周期T的3/4，即其运动时间是其工作周期T的1/4。因此，间歇运动功能单的运动系数为间歇运动功能单元如图7所示图7间歇运动功能单元由于执行构件2钢带的每次送料长度为300mm，故，恒转速转动钢带无法使进给定长度保持在300mm，故设计成：橡胶轮压动钢带使钢带进给的方法，考虑到橡胶轮的半径，将半径定在，故

4、需要将间歇转动增速，增速运动功能单元如图8所示：图8增速运动功能单元增速运动功能单元输出的运动驱动执行机构2实现执行构件2的运动功能。由于执行构件2做间歇转动运动，因此，执行构件2的运动功能是把连续转动转换为歇转动运动。根据上述分析，可以画出整个系统的运动功能系统图，如图9所示。1430rpm执行构件2执行构件112345678图9冲压机的运动功能系统图三、系统运动方案拟定根据图9所示的运动功能系统图，选择适当的机构替代运动功能系统图中的各个运动功能单元，便可拟定出机械系统运动方案。图9中的运动功能单元1是原动机。根据分度冲压机的工作要求，可以选择电动机作为原

5、动机，如图10所示。1图10电动机替代运动功能单元1图9中的运动功能单元2是过载保护功能单元兼具减速功能，可以选择带传动代替，如图11所示。2图11皮带传动替代运动功能单元2图9中的运动功能单元3是有级变速功能，可以选择滑移齿轮变速传动代替，如图12所示。3图12滑移齿轮变速替代运动功能单元3图9中的运动功能单元4是减速功能，考虑到i=9.53比较大，故可以选择行星轮或二级齿轮传动代替，如图13所示。i=9.534图13行星轮传动代替运动功能单元4图9中的运动功能单元5，6,是运动分支功能单元和执行构件1的间歇直线运动，可以用凸轮替代，如图14所示。56图14

6、凸轮机构代替运动单元5,6图9中的运动功能单元7是把连续转动转换为间歇转动的运动功能单元，可以用槽轮机构替代。该运动功能单元的运动系数为，该槽轮机构如图15所示。7图15槽轮机构替代连续转动转换为间歇转动的运动功能单元7图9中的运动功能单元8是增速运动功能单元，可以用圆柱齿轮传动替代，完成执行构件2（橡胶轮）的间歇转动，如图16所示。图16圆柱齿轮传动替代增速运动功能单元8根据以上分析，按照图9各个运动功能单元连接的顺序把各个运动功能单元的替代机构以此链接便形成了分度冲压机的运动方案简图（见A3图纸）。变速机构简图如图17图17变速机构简图四、系统运动方案设计

7、1、执行构件1的设计执行机构1驱动执行构件1运动，执行构件1由凸轮带动冲头做上下往复间歇直线运动。由题目可知，冲头行程200mm，为使冲头冲压工件时具有较大的冲量，应采用高速运动，选择正弦加速度运动规律，同时冲头上升时为了避免较大的冲量，故速度应较低，选择等速运动规律.由于升程速度要比回程速度快，且无远休止角，暂设升程运动角为120o回程运动角为150o，则近休止角为90o。升程时许用压力角较小，取30o，回程许用压力角取60o。故执行构件1的凸轮机构的原始参数如下:升程200mm升程运动角120°升程运动规律：正弦加速度升程许用压力角30°回程运动角150°

8、回程运动规律：等速回程许用压力角60°