剪板机课程设计Word格式文档下载.docx
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⑧编写设计计算说明书。
三、时间安排
本次课程设计可按以下几个步骤及进度进行：
时间
内容
第
十
九
周
第1天
布置题目，方案讨论
第2天
分析工艺动作，拟定运动循环图
第3天
运动方案的制定、评价、选择
第4天
第5天
确定各传动机构的尺寸、参数
二
机构设计、分析
绘图
编写、整理设计说明书
答辩
四、设计工作要求
针对选定的设计题目与要求，通过参阅有关教材、设计指导书、图册等，进行机构方案确定、机构设计计算与分析、机构运动简图设计等，在规定的时间内，完成整个设计，答辩并上交以下资料：
（1）机构运动简图一张（CADA3或A4图纸），包括机构运动循环图，如使用连杆机构则应进行运动和动力分析，凸轮机构则应包括凸轮廓线设计图，齿轮机构则需确定齿轮参数；
（2）设计计算说明书一份（封面及内容书写格式要规范，不少于3000字）。
五、成绩评定
（1）实习考核方式
考核内容主要根据学生平时的出勤、工作量、独立设计能力、设计说明书和图纸的质量，设计完成后应进行答辩，对设计进行总结。
指导教师应针对学生课程设计中的内容进行提问，同时考察学生的理论分析、设计能力。
课程设计成绩应根据出勤、提交设计成果的质量及答辩情况综合评定。
按照优秀、良好、中等、及格、不及格五级分制考核评定。
（2）实习成绩评定标准
评分标准
序号
项目
项目内容
100～90（优）
89～80（良）
79～70（中）
69～60
（及格）
<
60
（不及格）
１
出勤
出勤与遵守纪律的情况
全勤、无请假和迟到早退
无迟到早退，有病事假
教师点名一次不到
教师点名二次不到
教师点名三次不到
２
工作量
完成设计任务的比例
按设计任务书要求完成所有的工作量
基本按设计任务书要求完成工作量
能完成所有的工作量，部分不能满足设计任务书要求
能完成所有的工作量，但不能满足设计任务书要求
不能完成工作量或完全不满足设计任务书要求
３
设计能力
综合运用理论知识，计算机技能和外语的能力；
独立思考和处理工程实际问题的能力
在问题研究中有综合运用专业知识以及计算机、英语等各方面的能力，有独到的个人见解，学术性较强
有运用专业理论以及计算机、英语等各方面能力；
有较好的理论基础和专业知识，有一定的个人见解和学术性
基础知识和综合能力一般，但能独立完成设计、能从个人角度分析和解决问题
基础知识和综合能力较差，经过努力可在教师指导下完成设计，无明显的个人见解
缺乏应有的专业基础知识和综合能力，不能独立完成设计，结论观点有错误，或有抄袭部分的行为
４
回答问题
设计中回答指导教师的提问的正确性和全面性
全面、正确回答出教师所提的问题
回答问题基本正确而且比较全面
能回答出教师所提的问题，大部分回答正确
所提的部分问题不能回答或回答错误
不能回答教师所提问题
５
设计说明书和图纸的质量
文字表达、图、表和说明书质量
理论分析准确，逻辑严密，层次清楚，结构合理，语言流畅，图表清晰、正确；
设计说明书格式符合要求，打印清晰漂亮，无错别字，达到正式出版物水平
理论分析恰当，条理清楚，层次比较清楚，语言通顺。
能用图表反映问题。
说明书格式基本符合要求，有个别错误，打印清楚，基本达到正式出版物水平
条理清楚，有一定的分析能力和说服力，有少许语病。
说明书内容提要和正文基本符合要求，但注释和参考文献格式不规范，打印基本清晰
内容陈述较为清楚，但分析不够，个别地方语言不通顺。
图表有错误；
正文基本规范，但不符合学校规定的要求
分析能力差，论证不准确，材料简单堆砌。
缺少图表，语言不准确，格式不规范，打印不清晰
剪板机的设计
摘要
根据所学的理论知识和查阅文献资料入手，历经两周的时间完成。
在设计中，首先根据课程设计所要求的技术参数确定剪板机所需要的参数，即原动机的功率、不完全齿轮的模数、齿数和六杆机构的位置、压力角等。
确定剪板机的大致模型。
查资料，根据转速图确定剪切机主要部件的转速，根据计算速度确定各级传动比，根据传动比确定齿轮齿数。
根据传动链，计算各级转速的实际值与标准值之间的误差。
在设计中，设计的主要目的是计算。
个零件的选用是否满足要求以及原动机的动力传递装置的计算。
计算包含齿轮模数的计算与校核、轴的直径计算与校核等。
最后根据资料和参考同类剪板机来设计主传动系统，并绘制其装配图。
关键词：
不完全齿轮、剪板机、六杆机构
1、前言
1.1、研究意义和目的：
随着科技的不断发展，剪板机的功能和精度也得到了很大的提高，国外已经向着自动化，多功能化、智能化、节能化等方面发展。
随着工业的不断发展，生产率得到了很大的提高，人们的生活质量得到了很大的提高，这些往往都离不开生产设备的技术改进，在这当中剪板机就是一个重要的角色，剪板机在很多的场合都用到了它，在所有的机械设备生产厂中都有剪板机的运作声音。
1.2课题设计的目的和意义为了跟上快速发展的机械工业，必然少不了加工工具，而剪板机就是一种加工的工具，顺应现代社会的发展潮流，所有的机械装置都朝着节能化、智能化、高精度、低成本的方向发展。
设计的目的就是，通过各种能查的资料作为设计依据，在前人设计的理论和实践经验基础上，加入自己的想法和可行性理论，把剪板机做得更加完善，更加适应现代社会的发展。
课题设计的意义，在课题设计中我们能学到很多的东西，在设计是导师讲解了很多有关机械产品设计的要求和设计经验，让我们受益匪浅。
为我们以后的工作打下了很好的基础。
其主要目的是进一步巩固深化和系统化学生学到的理论知识，综合运用所学知识培养学生独立解决实际问题的能力，培养学生进行创造性设计的能力；
初步掌握机械运动方案设计，强化机构分析与综合训练。
本门课程设计的任务是结合一个简单的机械系统，在给定运动要求的条件下，使学生受到拟定机械系统运动方案设计的初步训练，并对其中的机构进行设计和分析。
1.2、发展现状：
近年来我国企业的数控剪板机占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。
中国制造“2025”势头正盛，未来剪板机的市场前景可观，“革命尚未成功，同志仍需努力”，虽然目前我国剪板机行业取得了一定的成绩，但是依旧不可掉以轻心，机会都是留给有准备的人的我国剪板机生产厂家应通过不断的技术创新，提升自主知识产权的水开发更多高档类新产品，继续提升市场满足度。
打破了国外对我国的技术封锁，让中国的剪板机进一步走出国门，让世界见识“中国制造”！
1.3、任务内容：
剪板机是指将卷型材料展开并切割成一定长度的铁板的机器，即在一定长度的时间内间歇送铁板板，剪刀在金属板材的短时间内以一定的位置切割铁板。
因此，剪板机主要包括铁板输送机构和剪切机构，以电机为主要动力。
输送机构可以应用两个加紧的皮带轮将卷状的板料加为直板。
而剪断机构可以利用齿轮传动和杆件的联合带动刀具剪断铁板，并通过齿轮传动比使刀具达到规定的剪切频率
2、设计方案及选择
2.1、设计方案的分析
铁板的输送需要有一定的间歇，因此可以从两个方面选择机构。
（A）如何将铁板及输送机保持在与间隔期间切割的铁板相同的位置。
（B）如何实现间歇输送，如何使载铁板部件的速度和加速度曲线在铁板停止时保持连续，使输送机构的运行更加稳定。
。
根据上述情况大致有下面三种途径：
利用机构中运动构件暂时脱离运动链，使后续构件实现停歇，及为不完全齿轮机构。
利用构件上一点在圆弧或直线段上运动，使与之相连的构件实现停歇。
利用这两种运动的叠加，使构件实现间歇运动。
2.2、设计方案的选择
2.2.1间歇传动轮系的分析和选择
方案一：
不完全齿轮机构
运动的实现：
调整从动轮的齿轮分布，就能实现运动时间与停歇时间的要求。
当主动轮作连续回转运动时从动轮作间歇回转运动。
不完全齿轮的机构简单，容易制造、工作可靠，运动时间可在较大范围内变化。
图2-1不完全齿轮机构
方案二：
槽轮机构
运动实现：
利用主动拨盘在圆弧段或直线段上运动，或者通过控制槽和销的数量，使与之相连的从动槽轮构件实现停歇。
槽轮机构的构造简单、外形尺寸小；
机械频率高，并能平稳地、间歇地进行转位；
因存在传动时有柔性冲击，故经常用于速度不高的运动中。
图2-2槽轮机构
方案三：
星轮机构
利用星轮做间歇运动，但是这个机构的制造很困难，传动时间和间歇时间比较好控制，有利于达到时间比。
受力的情况较好，且无刚性冲击。
图2-3星轮机构
方案确定：
工业上常用的间歇机构、如槽轮机构、棘轮机构等，它们虽然结构简单、制造简便、运动可靠等优点。
但在动力性能、运动时间和停歇时间的比值方面，很难满足设计的要求。
星轮机构可以满足这些，但是它的制造十分的复杂。
而不完全齿轮机构制作简单且运动时间和停歇时间的之比容易控制，传动时无冲击。
因此最终选择不完全齿轮机构。
2.2.2、剪断机构的分析和选择
圆柱凸轮机构
圆柱凸轮是一个具有间歇进刀能力的机构。
设计也比较简单，但是工艺性能不怎么好。
该机构有一个很大的缺点就是会出现动力不足的情况，动力不足会导致剪板无法剪断，而且无急回运动，发电机还要提供比较高的功率。
还有就是弹簧的一直运动会出现损坏，从而导致整个机构瘫痪。
图2-4圆柱凸轮机构
六杆机构
六杆机构可以传递较大负荷，几何形状简单，且便于加工，拥有急回运动，能够提供充足的剪切力，综合性能好。
图2-5六杆机构
机构自由度的计算：
圆柱凸轮机构由于凸轮不宜承受较大的荷载且无急回运动，不适合用于需要较大承载里的机构中。
而六杆机构则可以有着较好的传动力性能，可以产生急回运动，从而使刀具对铁板有一定的冲击力更便于剪断铁板。
因此最终选择六杆机构。
图2-6机构装配总图
3、选定机构的尺寸设计
3.1、间歇传动轮系的直径与转速的确定
3.1.1、传动的分析
根据设计要求，每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。
主动轮转360°
为一个周期，因此剪板工艺药不少于360*1/15=24°
铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，这里取30°
为停歇时间。
以保证有较高的生产率。
输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小（即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变）。
主动轮等速转一周时间内，从动轮的运动规律是在主动轮转过前330°
时间里，从动轮匀速回转，这段时间内铁板恰好达到要求的长度，在主动轮转过剩下的度数内，从动轮停着不懂，等着剪板。
3.1.2、数据计算
通过两轮子得转动从而带动板料运动，行程选用2200mm，按图机构有：
行程H=nπd。
n为滚子转动的圈数，d为滚子的直径。
为了方面设计传动比选用滚子周长为550mm，直径d=周长/π所以直径为：
175.16mm。
圈数n=H/πd所以圈数为：
4。
所以滚子转动四圈可以达到行程要求。
图3-1机构装配齿轮间关系
根据要求剪切要30次/分钟。
轮七的转速n7=120r/min，n6=n7=120r/min，
6轮与5′轮，5轮与4′轮，均为2:
1的传动比，故n5=n5′=60r/min，n4=n4′=30r/min。
对于皮带轮3、2′、2和1，采用i32′=1:
4，i21=1:
6，进而确定n3=30r/min，n2=n2′=120r/min，n1=720r/min。
所以我们选择功率为505kw，转速为720r/min的电机。
最后我们取m4′=m5=m5′=m6=2，取Z6=25，则Z5′=50，Z4′=50，Z5=25，进而d6=50mm，d5′=100mm，d5=50mm，d4′=100mm
对不完全齿轮的尺寸，取主动轮3′得齿数为24，则从动轮齿数Z4=22，取m=8，d3′=192mm，d4′=176mm。
我们选取的电动机输出轮d1=42mm，根据传动比关系，可求出d2=252mm，d2′=50mm，d3=200mm
表3-1
轮名称
模数
齿数
直径/mm
电动机输出轮1
-
42
皮带轮2
皮带轮2′
50
皮带轮3
不完全齿轮3′
200
8
24
192
齿轮4
22
176
齿轮4′
2
100
齿轮5
25
齿轮5′
齿轮6
送料轮7
175.16
3.2、剪断传动尺寸的确定
3.2.1、传动分析
根据连杆机构需带动切断刀剪切铁板的工作要求，因此要保证机构每时每刻都有着良好的传动性能，从而连杆的最小角应该不小于40°
要保证剪切铁板能顺利进行，刀具的下落就需要一定的冲击力，因而连杆机构需要存在机会运动。
3.2.2、数据计算
经根据设计要求进行多次计算确定各杆尺寸以及机架的相对位置：
杆1：
60mm；
杆2:
100mm；
杆3:
250mm；
杆：
80mm；
滑块5（连刀杆）；
AD间距150mm，与水平线夹角为45°
；
CD间距为125mm；
支座A与点F所处直线得水平距离为210m
图3-2连杆机构示意图
图3-3Ⅰ位置连杆机构示意图
图3-4Ⅱ位置连杆机构示意图
故计算该机构的最小传动角为γmin=42.4°
行程速度比系数计算
图3-5连杆机构极位夹角整体示意图
即得行程速度变化系数K=1
4、选定机构的运动分析
4.1位移分析
当杆AB和BC处于共线（重合）时此时为初始角度0o，此时杆件F处于最低位置，位移为0。
根据几何关系可求出杆件AB处于不同位置时，杆件F相对于最低点的位移。
4.2速度分析
4.2.1Ⅰ位置速度分析
根据图解法可求出Vc，根据Vd=0，且Vc=lCDω3可求出ω3，又Ve=lDEω3即得Ve
根据图解法可进一步求出Vf
图4-1Ⅰ位置F点的速度图解
4.2.2Ⅱ位置速度分析
根据图解法可求出Vc，根据Vd=0，且Vc=lCDω3可求出ω3，又Ve=lDEω3即得Ve
根据图解法可进一步求出Vf
图4-2Ⅱ位置F点的速度图解
4.3加速度分析
4.3.1Ⅰ位置加速度分析
根据图解法可求出ατec，又ατc=ε3lCD。
可求出ε3，根据ατe=ε3lDE,可求αττ其中ω2=Vcb/lBC,可求出ω2，ω4=Vfe/lEF
根据图解法可进一步求出αf
图4-3Ⅰ位置F点的加速度图解
4.3.2Ⅱ位置加速度分析
根据图解法可求出ατc，又ατc=ε3lCD。
可求出ε3，根据ατe=ε3lDE,可求出ατe
其中ω2=Vcb/lBC,可求出ω2，ω4=Vfe/lEF
图4-4Ⅱ位置F点的加速度图解
4.3.3、机构运动循环图
机构
角度
传动机构
0°
-30°
传动
330°
-360°
间歇
剪断机构
最高位置
-180.23°
推程
180.23°
最低位置
-360°
回程
结束语
本次的课程设计对我来说是一次很好的成长机会。
我们花了两周的时间完成了这次课程设计。
在完成这次课程设计中我们尽管很辛苦，但苦中带乐。
我们一边准备着期末考试，一边还要做课程设计，时间对我们来说一下子变得十分的珍贵，恨不得把睡觉的时间利用起来。
当自己跨过一个又一个难题时，脸上露出了轻松的表情。
当我看到设计终于快要完成的时候，我显得十分的兴奋。
对我们来说，知识上的收获固然重要，精神上的丰收也是十分可喜的。
从这次的课程设计中，我们不仅巩固了课本的知识，还学到了其他在可本里没有的知识。
我们知道每一个课程之间是融会贯通的，我们在机械设计中运用了大量的力学知识。
其次了解到团队合作的重要性，每个人都有自己的分工，但是又不能完全分离开来，还要经过一定的合作，所以设计的成败因素中还有团队的合作之间的好坏。
这次的设计让我们道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现状，人生就像是在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等待着你。
苦难是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我们人生旅途上一个非常美好的纪念！
我的设计之中肯定有很多的不足之处，希望老师批评指正，下次一定会做得更好。
通过这两个多周的机械设计课程设计进一步巩固、加深和拓宽所学的知识;
通过设计实践，树立了正确的设计思想，同时也增强创新意思和竞争意识，熟悉并掌握了机械设计的一般规律，也培养了分析和解决问题的能力;
通过设计、计算、绘图以及对运用技术标准、规范、设计手册等相关设计资料的查阅，对自己进行了一个全面的机械设计基本技能的训练。
在具体设计的过程中，从设计到计算，从分析到制图，让我更进一步的明白了作为一个设计人员要有清晰的头脑和整体的布局，要有严谨的态度和不厌其烦的细心，要有追求精益求精的一种精神。
在面对这些问题的时候自己曾焦虑，最后还是解决了。
当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,当然这些也会影响我们的结果.当很多时候问题的出现时我们所期待是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力有多强,那是一种端正的态度和明确的目的,只有把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题。
直到我把这个课程快要做完的时候才发现自己对以前学的知识点有了更好的理解，知识只有在实践运用上才能体现它的价值才能更好地被大家接受和使用，因此这门实践课对我们来说是很有必要。
参考文献
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北京：
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平面连杆机构的计算设计[M]，北京：
高等教育出版社，1993.
致谢
在本次的课程设计中首先要感谢老师们对我们的设计课程的细心指点。
老师首先给我们细心的讲解了要如何去做这么一个设计，替我们梳理脉络，使我们能过确立自己的课程设计方案。
从方案的完善，到内容的补充；
从内容的用语，到格式的规范，要是都有着严格的要求。
我再次感谢我们的指导老师为我们的
付出。
同时，我在此也要感谢同学，在这次的课程设计中因为有同学的相互帮助我们才得以很好的完成任务。
总之，感谢在我做课程设计时老师同学对我得帮助和鼓励。
因为有你们我才会有勇气去做一个对于我来说是很困难的一件事，因为有你们我才能更好的完成这个任务，感谢你们。
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