机械原理课程设计说明书-压片机机构设计.doc

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1、机械原理课程设计说明书设计题目：压片机机构设计机械工程学院机械设计制造及其自动化专业0306班指导老师：2006年4月20H第一章设计题目3第二章传动机构的设计与原动机的选择4第三章拟定机械运动循环图5第四章执行机构设计的比较与选择6第五章机构的运动、动力分析与设计8第六章个人体会34第七章参考文献34第八章附源程序35一、设计题目及要求压片机的功用是将不加粘结剂的干粉料制成圆形片坯，其工艺的分解如图1所示：1）料筛在模具型腔上方往复振动，将干粉料筛入型腔，然后向左退出；2）下冲头下沉，以防止上冲头加压时粉料溢出；3）上、下冲头同时加压，应停歇一定时间保压；4）上冲头退

2、冋，下冲头随后以稍慢速度向上运动，顶出压好的片坯；5）料筛推走片坏。由上述过程可知，该机构共需三个执行构件，即上冲头、下冲头和料筛。图1压片机工艺过程2.原始数据和要求1）生产率为每分钟25片。2）冲头行程60-100mmo3）机器运转不均匀系数0.1。4）冲头工作压力如图2.4所示。5）冲头质量约为12kg,各杆件质量按18kg/m计算。3.设计任务1）压片机运动方案设计，并以1张2号图纸表述机构运动简图、机械传动系统图及运动循环图。2）做机构的运动分析与力分析（解析法），并提供如下结果：冲头运动位移、速度和加速度曲线；原动件平衡力矩曲线，机架总反力曲线，等效驱动力矩

3、和阻力矩曲线，等效转动惯量和飞轮转动惯量；电机型号(功率、额定同步转速)。3)完成设计说明书二、传动机构的设计与原动机的选择根据所给的条件，丿力片及选用的驱动电机的转速n=960r/min,而床片机的生产率要求为每分钟25片，即表示压片机的主轴转速为25r/mino由于传动比较大，所以必须采用减速机构，其减速比为=960/25=38.4将该传动比进行分配，可采用一级带转动，二级齿轮传动，他们的传动比分别为：(1)带传动传动比为Z带=3；(2)第一级圆柱直齿轮传动，勺=17,6=56传动比为：人=5/知二3.294；(3)第二级圆柱直齿轮传动，E=17,乙=66传动比为:

4、/2=24/z3=3.882；总的传动比以=i.牯xxi2=38.36=i=38.4,齿轮的模数m=1。二级齿轮传动构成一个减速器，其简图如下:电机最终选择的型号为：JFO-31-6型，功率l.lkw,960r/mino在高速轴丄防止打滑，需要增大带与轮之间的摩擦力，所以一级传动使用三角皮带。传动系统总图如下：上冲头料筛机构三、拟定机械运动循环图机械运动循环图常用的表示方法有三种：直线式、同原新式、直角坐标式。直角坐标式，其直观性最强，能清楚地看出个执行机构的运动状态及起止时间。因此，我们选择的是直角坐标式。如下：30°60°90°120°150°180°210°240

5、°270°300°330°360°厶血IIIIIIIIIIII角度5045/VV四、执行机构设计的比较与选择1・上冲头设计的比较与选择(1)行程：90-100；冲压力较大；停歇保压1）优点：结构简单易行，进行冲压有增力作用，能满足冲床床力大的要求,具有急回特性缺点：停歇吋间较短2）优点：结构简单，满足停歇时间，轨迹精确缺点：无增力功能3）优点：由于连杆机构的放大作用，凸轮尺寸可相对缩小，节省空间，弹簧可保持滚子紧贴凸轮缺点：弹簧拉力应较大，未考虑摩擦，凸轮制造繁琐注意：冲头摩擦，弹赞长度，滚子人小。若要撤去弹簧可将凸轮置于连杆上方最终选择方案一（如图所示）压片机总机构

6、简图2.下冲头设计的比较与选择先下沉3mm,然后上升8mm后停歇保压，继续上升16mm后待料筛将压片推走后下沉21mmZZZZZZ//////ZZZZZZ//////行程较短可直接使用凸轮驱动1）优点：凸轮可满足下冲头复杂的运动要求,缺点：凸轮设计制造繁琐2）优点：可满足力的要求缺点：连杆较多，杆的强度需要保证最终选择方案一3・料筛设计的比较与选择⑵（3）行程：平均47.5（45〜50）；往复振动下料；推送成品压片1）优点：凸轮可保证料筛复杂的运动，连杆可将凸轮的运动放大缺点：凸轮设计制造复杂2）优点：凸轮可保证料筛复杂的运动缺点：凸轮设计制造复杂，磨损严重3）优点：由

7、于连杆机构的放大作用，凸轮尺寸可相对缩小，节省空间，弹簧可保持滚子紧贴凸轮缺点：弹簧拉力应较大，未考虑料筛摩擦，凸轮制造繁琐注意：冲头摩擦，弹簧长度，滚子大小最终选择方案三（如图所示）料筛送料机构五、机构的运动、动力分析与设计1・上冲头的运动、动力分析与设计I上冲头运动循环图上冲头运动循环图1）尺寸设计如图所示综合考虑上冲头的运动要求，初选尺寸:loc=^0;=25；假设C点达到极限位置吋候为P点、;得到:lOCy=71.94;Px=79.95;Px=-2.79;A点和O点的位置关系、初始状态如图所示为满足规律，有：根据matlab语言(