机械基础综合课程设计--粉料压片机设计说明书

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1、机械基础综合课程设计——粉料压片机设计说明书目录1.设计任务书…………………………………………………12.系统运动方案的设计………………………………………23.机构系统的运动协调设计………………………………..34.主体机构的尺度综合………………………………………35.主体机构的运动分析和受力分析…………………………46.系统传动方案的设计………………………………………77.电机的选择…………………………………………………88.传动系统的运动参数、动力参数的计算...……………….99.传动零件的设计计算……………………………………..1010.轴系零件的设计及校核计

2、算……………………………1411.润滑与密封的设计……………………………………....2412.机架设计及说明…………………………………………2413.所选用附件的说明………………………………………2514.设计小结…………………………………………………2615.参考文献…………………………………………………26一、设计任务书1．设计题目粉料压片机的设计应用广泛，制药、食品等。2．工作情况简介（1）压片过程的工艺流程粉料成型压片机的工艺流程a－料桶；b－料斗；c－模具型腔；d－上冲头；e－片状制品；f－下冲头（2）执行机构1）料斗送料机构2）上冲头运动机构3）下冲头运

3、动机构3.已知的设计参数1．原动机选择三相交流异步电动机，同步转速为1500r/min或1000r/min。2．该机械系统要求设计为单自由度的机械。3．压片时的最大阻力为F。4．生产率为每分钟压制N片，即冲头每分钟往复运动N次。5．模具厚度为h=50mm，料斗高度为30mm。6．冲压工艺流程图。7．传动装置的使用寿命预定为10年，单班制，每班工作8小时。8．原始数据见表。F（N）N（1/min）传动装置方案800025V带传动＋单级蜗杆减速器4.设计内容如下：（1）机构系统运动方案的设计根椐成型压片过程的工艺动作要求和给定的已知数据，结合与同类产品的对比，提出机构系统

4、运动方案（含工作执行机构、传动机构和原动机）。其机构系统运动简图画在4号图纸上。鼓励方案的创新设计。（2）对上冲头加压机构进行尺度综合，求出各杆件尺寸。（方法不限）（3）对上冲头加压机构进行运动分析，求出上冲头的位移、速度、加速度线图。（方法不限）（4）对上冲头加压机构进行受力分析，求出各运动副处作用力。（方法不限）26（5）传动装置的总体设计（6）传动件的设计计算（7）减速器装配图的设计与绘制（0号图纸一张）（8）典型零件工作图的设计与绘制（齿轮、轴、箱体，图纸三张）（9）编写设计说明书二、系统运动方案的设计图a为各执行机构组成框图（a）（b）执行机构组合示意图（a

5、）执行机构组成框图；（b）执行机构的组合方案示意图设计成单自由度的机器，方法：把三套机构的原动件联接起来，如图。粉料成型压片机的传动示意图26三、机构系统的运动协调设计各执行机构的运动协调粉料成型压片机的运动循环图四、主体机构的尺度综合如右图所示虚线和实现分别表示上冲头运动的两个极限位置由于模具厚度为50mm，且料斗高度为30mm，为使上冲头与料斗不干涉，令上冲头的冲程为s=60mm＞（50/2+30）mm设杆l3=l4=90mm在虚线表示的位置中，令lEB=60mm由所设数据可知lAC'=l3+l4-s=120mm通过简单的几何运算可以得到lEB'=lED'+lD'

6、B'=130mm又有所设条件26lEB=lDB-lDE=60mm联立解得杆lDE=35mm，lBD=95mm综上所述l3=l4=90mm，l1=lDE=35mm，l2=lBD=95mm通过上述数据即可确定该主体机构的实际尺寸。五、主体机构的运动分析和受力分析运动分析利用Pro

7、E的模拟仿真功能实现。步骤1)建立主体机构的实体模型根据主体机构的实际尺寸绘制零件图再按照机构的运动关系绘制装配图如右图2)模拟仿真通过在原动件处加载虚拟电机，完成相关设置后，即可进行模拟仿真。26运动分析利用Pro

8、E的运动分析功能对仿真结果进行分析，生成运动关系曲线如下图。速度和转角位置和转

9、角加速度和转角受力分析26利用AutoCAD作出杆件的结构简图，如右图，令机构运动到一个位置使杆l3摆过α=5.00°的角度。由于l3=l4，即杆l4与竖直方向的夹角γ=5.00°通过测量可得l2与水平方向的夹角β=16.10°l1与l2的夹角∠BDE=31.88°已知F=9000N通过分析可知杆DB、BC为二力杆，假设受力方向如图所示。由于杆AB不受转矩作用，因此其所受合力的方向一定为沿着杆的方向，假设方向如图所示。对铰C及冲头（未画出）进行受力分析受力及方向如左图竖直方向受力平衡，有F∑y=F-F4'cosγ=0解得F4'=9034N根据作用力与