机械毕业设计655粉末压力成型机传动系统的设计说明书文档格式.docx
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粉末压力成型机如图所示。
(2)设计参数
公称工作压力Fg=20kN;
工作行程Sg=40mm;
工作行程误差±
1%;
生产率120件/分钟;
顶料杆行程h=100mm;
凸模行程120mm;
产品的尺寸L×
B×
H=200×
100×
50mm
粉末材料密度
转盘驱动力F=1000N
(3)设计要求及设计内容
设计内容:
①选择压力机构和顶料机构的类型,拟定传动方案,进行机械运动方案的比较、优化;
②根据工艺动作拟定工作循环图;
③绘制机械运动方案示意图;
④确定机器的驱动功率,选择合适的原动机;
⑤编写设计计算说明书。
(4)设计任务
✧粉末压力成型机传动系统装配图,图纸1张(2号图幅);
✧工作台运动(设计成回转式工作台)、顶料杆运动、压头运动的工作循环图(3号图幅);
回转工作台具有运动和停歇两个工作阶段。
在停歇阶段,各个工位完成各自的加工动作;
在回转阶段,工作台运转到下一个工位。
为实现工作台的运转与停歇,应考虑能实现单向间歇转动的机构,如棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构等。
选择的依据是各种机构的承载能力、运动动力特性、定位情况
✧等。
✧回转
工作台的定位是一个应认真考虑的问题。
在停歇阶段,工作台应能可靠并精确地定位,否则就不能保证各工位正确的工作。
必要时应设计专门的定位装置,以保证足够的定位精度。
✧工作台部装图、间歇运动机构部装图(棘轮机构图、槽轮机构、圆柱凸轮)(2号图幅);
✧齿轮、分配轴等零件图(4号图幅);
✧设计说明书1份。
二.设计分析
粉末压力成型机传动系统主要任务是协调凸模,转盘和顶杆三个机构之间的运动关系,以实现下料,压力成型和卸料的工作循环。
工作台转盘的间歇回转运动可用槽轮,棘轮,不完全齿轮实现;
凸模的上下往复运动可用凸轮,曲柄滑块机构实现;
而顶杆机构可用凸轮等机构实现。
传动系统的实际就是就是要解决如何将这三个机构连接起来,达到实际生产的目的。
三.总体设计
1.运动方案示意图设计
方案1
方案2
2.方案比较
方案一:
采用曲柄滑块机构来实现凸模的往复运动,用不完全齿轮来实现工作转盘的间歇运动,用凸轮实现顶料杆的运动。
方案二:
采用凸轮实现凸模的往复运动,用槽轮实现工作转盘的间歇转动,顶料杆的运动同上。
3.方案确定
方案一的曲柄滑块不能实现实际要求的运动轨迹,如停歇、加速、减速等,所以不满足粉末压力成型要求,而凸轮可以很好的满足实际生产的要求;
不完全齿轮虽然结构简单,制造方便,但是运动开始结束时速度有突变,冲击较大,而槽轮没有角速度冲击,相对性能较好,适于中低速机构。
由以上分析最终选择方案二。
四.工作循环图设计
由设计要求知凸模工作形成Sg=40mm,而生产率为120件/分钟,故Tp=0.5s。
粉末压力成型机各执行机构的运动循环图
由于顶料杆的运动是转盘的间歇运动和圆盘凸轮造成的,所以顶料杆和转盘的运动是同步的。
A1-A2-A3,B1-B2-B3,分别是同步点。
由同步点A1-A2-A3,B1-B2-B3,偏差时间Δt取0.025S,画粉末压力成型机的工作循环图。
Tp=0.5秒满足生产率的要求
五.选择电动机
凸模的公称工作压力Fg=20KN,
而行程速度由工作循环图知V=40mm/0.1s=0.4m/s,则P1=Fg*V=8000w,
驱动工作台所需力F取1000N,工作转盘半径取350mm,
则P2=Tω=FRω=
2200w
则P=P1+P2=10200w
根据运动方案估算电动机应该大于19200w,故最终选取Y系列三相异步电动机160M1,
同步转速1500r/s,满载转速1440r/s,额定功率11Kw。
六.总体传动比分配
带轮传动比i取3,圆柱齿轮传动比i取4,锥齿轮传动比i取2,则凸轮轴的转速为120r/min,而槽轮拨销轴的转速为60r/min.
七.关键机构尺寸设计
(1)凸轮机构采用对心式,轮廓尺寸用运动循环图作图发设计,基圆半径取125mm,满足压力角要求。
由于工作载荷为20KN,所以与凸轮接触的轴承选用圆柱磙子轴承NU204E,d=20,D=47,B=14,基本载荷Cr25.8KN.
凸轮厚度取40mm
(2)
槽数z=4,拨销数m=2,
槽轮中心距a=400mm,
主动圆销:
半径r=15mm,回转半径R1=400sin
=283mm,锁止弧半径Rx<
R1-15取260mm,
张角
=
槽轮外圆半径R2=
=283mm
槽深h=196mm
(3)圆锥齿轮模数m取2.5,齿数分别为25和75.
圆柱直齿轮模数m取2,齿数分别为22和88.
(4)工作台转盘直径700mm,厚度140mm.
(5)顶料杆杆长110mm.
八.设计总结
今年可谓认真复习,悉心思索,终于在规定时间的最后时刻完成了全部设计任务。
在为期一个星期的时间里,我翻遍了《机械设计》、《自动机械设计》《机械原理》等书,反复计算,设计方案,绘制草图,对着AutoCAD三天三夜……当然,在这期间还是得到周围同学的细心提点与耐心指导。
一个人在两星期内完成这次设计不可谓不艰辛,然而,我却从这两星内学到了许多以前都没来得及好好学的关键内容,而且在实践中运用,更是令我印象深刻,深切体会到机械这门课程并非以前所想像的那样纸上谈兵。
所有理论、公式都是为实践操作而诞生的。
庆幸自己终于认真独立地做了一次全面的机械设计,真的,从中学到了很多很容易被忽视的问题、知识点,甚至还培养了自己的耐心细心用心的性格。
从一页页复习课本,一次次计算数据,一遍遍修改机构示意图,一遍遍打印机构运动简图,这些都是我从来未曾独立做过的。
我喜欢对着电脑学习和生活,这是一门跟我的兴趣一致的课程,操作性很强,让我更容易掌握知识.最后一次作业,我花了很多心思,基本上灵感来了就会打开电脑画图.由于水平有限,请老师指点不足之处.每次作业,自己都能看见进步,心里也很安慰.我希望能更深入更宽泛学习有关机械设计的知识.相信自己以后做出来的设计会更精彩.
九参考文献
1东南大学机械学学科组郑文纬吴克坚主编。
机械原理。
高等教育出版社。
2任工昌郑甲红主编。
机械原理课程学习指南。
西北大学出版社。
3成大先主编。
机械设计手册(单行本)机构。
北京化学工业出版社2004/1
4曹龙华蒋希成主编。
平面连杆机构综合北京高等教育出版社1990
5尚久浩主编。
自动机械设计北京中国轻工业出版社2002
十致谢
这次设计的顺利按时完成,需要感谢很多同学和老师,尤其我的指导老师张浩,设计期间您给了我很多的帮助和建议,您的耐心和亲切让我很感动,在此致以我深深的谢意,祝张老师一切都好!