机械原理课程设计 半自动平压模切机构设计

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1、桂林电子科技大学课程设计说明书题目半自动平压模切机构设计系别机电工程学院专业机械设计制造及其自动化班级学生姓名指导教师二○○八年一月二十三日设计题目半自动平压模切机半自动平压模切机构是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。该机构可对各种规格的白纸、板厚度在4mm以下的瓦楞纸，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凸凹。经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿着压出的痕迹可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凸凹的商标。压制纸板的工艺过程分为“走纸”和“摸切”两部分。如图所示，4为工作台面，工作台（

2、图1）上方的1为双列链传动，2为主动链轮，3为横块（共5个）其两端分别固定在前后两根链条上，横块上装有若干夹紧片。主动链轮由间歇机构带动，使两链条作同步的间歇运动。每次停歇时，链上的一个走纸横块刚好运行到主链轮下方的位置。这时，工作台面下方的控制机构，其执行构件7作往返移动，推动横块上的夹紧片张开，操作者可将纸板8喂入待佳紧后，主动链轮又开始转动，将纸板送到具有上模5（装调以后是固定不动的）和下模6的位置链轮再次停歇。这是，在工作台面下部的主动传动系统中的执行机构——滑块6和下模为一体向下移动，实现纸板的压痕、切线，称

3、为模压或压切。压切完成以后，链条再次运行，当夹有纸板的横块走到某一位置时，受另一机构（图上未表示）作用，使夹紧片张开，纸板落到收纸台上，完成一个工作循环。与此同时，后一个横块进入第二个工作循环，将已夹紧的纸板输入压切处，如此形成连续的工作循环。机构方案设计与选择根据半自动平压模切机的工作原理，可以把机器完成加工要求的动作分解成若干基本运动。因为完成一项运动，一般说来总有几种机构可以实现，所以不同的机构类型及其组合可以构成不同的运动方案。对于该机器进行机械运动方案设计时，应对下面四个方面进行分析：（一）执行机构及其选择半

4、自动平压模切机的执行机构是用来实现图1中6（下模）往复运动。能够将回转运动变为往复直线运动的机构常见的有凸轮机构、连杆机构、螺旋机构、齿轮齿条机构及组合机构等。连杆机构是低副构成，制造容易，承载能力大，适用于受力载荷较大的场合，其一般行程较大。凸轮机构可以用来实现复杂的运动规律，以便于实现各执行机构间的运动协调配合，其为高副机构，多用于受力不大的场合，其行程一般较小。螺旋机构可获得大的减速比和教高的运动精度，常用于低速进给和精密微调机构，其行程较大。齿轮齿条机构用于移动速度较高的场合，且不宜用于精度传动及平稳性要求高的

5、场合，其行程较大。由于压制纸板时瞬时受力较大，综合分析可知，平面连杆机构是最佳选择。由上面示意图知，下模6是在竖直方向上往复运动，根据受力分析可知，其在重力作用下，始终保持有向下运动的趋势，故平面四杆机构较难实现，选择平面六杆或是更多杆的机构比较合适。而考虑到机构的效率、制造成本以及能量利用率等方面的因素，选择使用平面四杆则机构最佳。以下是我设计的几种方案：（图2）（图3）（图4）（图5）（图6）（图7）通过相互比较、判断，我选择了图7这种方案。因为相比其他5种方案，该方案当滑块承受很大载荷时，曲柄滑块所需的力矩却教小

6、，节省了动力，而且结构简单、材料较省、工作效率高、稳定性也非常好。故，对于半自动平压模切机执行机构的方案，我选择了此机构。（一）传动机构及其选择半自动平压模切机的传动机构是用来提供合适的原动力或原动力矩的。目的是为执行机构的原动件提供一个合适的角速度（w2）。要实现上述功能的机构，可采用带传动与两极齿轮传动串联、带传动与行星轮系串联和行星轮系等。带传动、摩擦伦传动其优点在于结构简单、传动平稳、易于实现无级变速，而缺点是传动比不准确、传递功率小、传递效率低。啮合传动正好与之相反。因此综合两者使用是最佳选择。下面是我设计的

7、几种方案：（图8）（图9）结合半自动平压模切机传动机构的特点，在一个运动循环内仅在某一区间承受很大的生产阻力，将引起等效构件所受的阻力矩有明显的周期性波动由电动机产生的驱动力矩近似的等于一个常数，则会引起角速度的周期性波动。我选择了图7作为该机的传动机构，因为半自动平压模切机传动机构的传动比要求不是很高，蜗轮蜗杆机构不仅生产费用远高于带传动，而且其传递的功率也没有带传动高，而所达到的效果对于本机器来说差不多，只是能够多了一个自锁功能，而本机器对这方面的要求基本没有。因此我选择了图7这个传动机构。选择合适的传动比，使大带

8、轮具有一定的传动惯量而起到飞轮的作用。（一）控制机构及其选择半自动平压模切机的控制机构是用来控制走纸横块间歇性开合的（主动链轮每次停歇时，链上的一个走纸横块刚好运动到主动链轮下方位置。这时控制机构的执行构件推动横块上的夹紧装置，使夹紧片张开，等待喂纸。而主动链轮走动时，夹紧纸张送到固定模下。），因此其应是一端具有停歇的往复直线运动