机械原理课程设计自动压片成形机的设计Word文件下载.docx
《机械原理课程设计自动压片成形机的设计Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理课程设计自动压片成形机的设计Word文件下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（3）推出片坯：
下冲头上升推出成型的片坯。
（4）送成品：
通过凸轮推动筛子来将成型的片坯挤到滑道。
（5）上冲头往复直线运动，最好实行快速返回等特性。
（6）下冲头间歇直线运动。
四、执行机构方案的选用：
1、上冲头的运动A：
要实现往复直线移动，还有考虑急回特性。
因此有以下方案可供选择：
a,b图方案所示机构采用转动凸轮推动从动件,当与从动件行程末端相应的凸轮廓线采用同心圆弧廓线时,从动件在行程末端停歇。
c图采用曲柄滑块机构，结构简单，尺寸较小，但滑块在行程末端只作瞬间停歇，运动规律不理想。
d图形曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构串联可得到较好的运动规律。
e图为蜗轮蜗杆运动机构，结构简单、承载能力大，有缓和冲击且能满足较理想的运动规律。
故d、e两方案为上冲头的机构比较好。
2、下冲头的运动B：
需要较高的承受能力、且需要实现间歇运动，可靠性好。
则有以下方案可供选择：
（a）图所示为两个盘形凸轮推动同一个从动件方式，可实现预定的运动规律。
（b）图所示为对心直动滚子推杆盘形凸轮机构，结构简单、且能实现间歇运动，满足运动规律。
（c）图所示为曲柄导杆滑块机构，可满足较高的承受能力、具有较好的增力效果且能实现间歇运动。
故以上三种方案可为下冲头运动的机构。
双导杆运动机构，虽然也可作为下冲头的运动实现间歇运动，但构件数目较多、结构相对较上述较复杂，不可采用为宜。
3、送料机构C：
主要作用是将坯料送至加工位置，且能实现间歇运动要求，对承载能力要求低。
故有以下方案可供采用：
（a）图为凸轮——连杆的机构，且获得较大的行程；
（b）图为偏置的曲柄滑块机构，传动精度高、且制造容易；
（c）图为蜗轮蜗杆传动机构，传动平稳。
故（a）（b）（c）三图所示机构方案均可达到运动要求，实现间歇运动。
五、传动机构的选择：
功能元件D：
带传动结构简单、运转平稳；
噪声小、能缓和冲击，要求有过载保护作用，安装维修要求不高、成本低。
齿轮传动工作可靠，效率高、易制造和精确加工。
故可选用带传动或蜗杆蜗轮传动。
功能元件E：
齿轮或蜗杆传动能满足定速比传动要求，且精度较高；
应用范围广，承载能力大等优点。
故选齿轮或蜗轮蜗杆传动较为好。
六、运动方案的确定：
综上所述，机构系统可能运动的方案有N=2*3*3=18种。
则压片成形机机构系统的运动方案现可初步确定为以下三个方案。
方案
（一）
方案
（二）
方案（三）
七、方案评价
机械运动方案的拟定和设计，最终要求通过分析比较以提供最优方案。
一个的方案的优劣只有通过系统综合评价来确定。
下面有机械选型的评价体系，它可视图的方法来表示。
S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17
根据各个评价指标相互关系，建立评价模型为：
K=A*B*C*D*E
在式中E=S1+S2，D=S3+S4+S5+S6，A=S7+S8+S9+S10，B=S11+S12+S13+S14，C=S15+S16+S17。
上述表达式A、B、C、D、E，各指标之间采用了乘法原则，面它们之间采用了加法原则。
方案系统中机构的性能、特点、评价。
性能指标
具体指标
评价
带传动
齿轮传动
六杆机构
凸轮机构
曲柄滑块机构
蜗轮蜗杆
动力性能
加速度峰值
小
较大
较小
较大
噪声
一般
耐磨性
较好
差
可靠性
可靠
经济性
制造难度
较易
较难
易
难
误差敏感性
敏感
不敏感
调整方便性
较方便
方便
较麻烦
能耗大小
结构紧凑
尺寸
重量
较轻
较重
结构复杂性
简单
复杂
工作性能
应用范围
较广
广
可调性
较差
运转精度
较高
很高
高
承载能力
大
功能
运动规律
定速比传动
定比转动和移动
定比传动
任意性差有限精度
基本上任意
传动精度
上述表示三个机构方案的评价指标体系，评价值及计算结果。
则表中所有指标值可分为5个等级：
“很好”、“好”、“较好”、“不太好”“不好”，它们的值分别用1，0.75（0.8）,0.5,0.25,0，如下表所示：
`评价指标
系统工程评价法`
方案一
方案二
方案三
E
S1`
0．75
0.75
S2
1
D
S3
S4
0．5
0.5
S5
S6
A
S7
S8
S9
S10
C
S11
0.25
S12
S13
S14
B
S15
S16
S17
K值
45
56.9531
85．3125
由表可知，方案三较方案一及方案二好，所以选用方案三为压片成形机的系统机构图。
八、运动循环图
从上述工艺过程可以看出，由主动件到执行有三支机构系统顺序动作；
画出运动传递框图如下：
从整个机器的角度上看，它是一种时序式组合机构系统，所以要拟定运动循环图，应以主动件的转角为横坐标（0——360），以机构执行构件的位移为纵坐标画出位移曲线。
运动循环图上的位移曲线主要着眼于运动的起迄位置，而不是其精确的运动规律。
料筛从推出片坯的位置经加料位置加料后退回最左边（起始位置）停歇。
下冲头即下沉3mm（如下图中②）。
下冲头下沉完毕，上冲头可下移到型腔入口处（如下图中③），待上冲头到达台面下3mm处时，下冲头开始上升；
对粉料两面加压，这时上、下冲头各移动8mm（如图中④），然后两冲头停歇保压（如图中⑤），保压时间约0.6s相当于主动件转36度左右。
以后，上冲头先开始退出，下冲头稍后并稍慢地向上移动到台面平齐，顶出成形片坯（如图中⑥）。
下冲头停歇待卸片坯时；
料筛已推进到形腔上方推卸片坯（如图中⑦）。
然后，下冲头下移21mm的同时，料筛振动使筛中粉料筛入形腔（如图中⑧）而进入下一个循环。
九、执行机构的计算
（Ⅰ）图中字母所指含义：
A：
下冲头B：
上冲头C：
对心直动滚子盘形凸轮机构D：
曲柄滑块机构E：
曲柄滑块机构F：
蜗杆蜗轮机构G：
蜗轮蜗杆机构H：
料筛I圆锥齿轮J：
圆锥齿轮K、L：
传动齿轮M：
传动齿轮N：
传动蜗杆Y：
电动机——带传动
（Ⅱ）执行机构的尺寸计算
机械系统的循环时间：
T=60s/10=6s；
由驱动电动机的转速为n=970r/min和生产率为10件/min,则机械系统的总速比为I=n/Q=970/10=97；
为方便计算，以下压力角和模数均为标准值，α=200，m=5；
第一级皮带减速：
I=5Z1=17Z2=85；
第二级皮带减速：
I=19.4Z1=17Z2=330；
已知由图可知：
n1=n1’=n1”=10r/min;
n4=n6=10r/min;
取蜗杆齿数Z3'
=Z5'
=4，则查表可知：
d=50mmγ=21°
48'
05"
Z4=Z6=53则n5'
=n5=n6z6/z5=132.5r/min;
n3=n3'
=n4z4/z3=132.5r/min;
取Z5=20,Z3=17,Z2=30则：
z1=n5z5/n1=265mmd=mz=1325mm
δ3=arctan（17/30）=29.5°
δ2=90°
-29.5°
=60.5°
;
n2=n2'
=n3z3/z2=75r/min
取Z2'
=16则：
Z1=n2'
z2'
/n1=200δ1=arctan（16/200）=4.56°
δ2'
=90°
-4.56°
=85.44°
十、药料压片成形机动作说明
各级传动都为齿轮或蜗轮蜗杆传动，传动精度高，运动可靠。
上冲头同曲柄滑块机构带动，运动精度高，移动料筛H至下冲头的型腔上方等待装料，并将上一循环已成型的片坯推出（卸料）；
然后料筛振动，将药料筛入型腔。
下冲头下沉一定深度，以防止上冲头向下压制时将药料扑出；
继而上冲头向下。
下冲头向下加压，并在一定时间内保持一定的的压力；
最后上冲头快速退出，下冲头随着将成型的片坯推出型腔；
这样就完成了一个循环周期。
由于要求第分钟制成成品10件，则规定C、D、E转速同步，且转速均为10r/min。
十一、凸轮轮廓线的计算
（Ⅰ）凸轮基圆的确定
在实了设计中规定了凸轮机构压力角的许用值[α]，对于直动从动件通常取[α]=30°
—38°
。
由于机械系统要求下冲头的承载能力较大，且欲系统结构紧凑，因而凸轮机构在运动的某一个位置出现的最大压力角αmax≤[α]的前提下，基圆半径尽可能小。
由于下冲头为对心直动滚子推杆盘形凸轮机构。
由：
α=arctands/dα-ηδe/s+s0≤[α]①
S=24mm②
解之得：
r0—[33mm85mm].
取基圆半径r0=40mm,则凸轮机构最大压力角为αmax=32°
由于凸轮廓线ρmin≥1—5mm,则取凸轮机构的最小曲率半径为ρmin=10mm。
（Ⅱ）滚子半径的确定rT
由于滚子半径rT必须小于理认轮廓线外凸部分的最小曲率半径ρmin，因此取rT=0.8ρmin=8mm
（Ⅲ）从动件的运动规律
为避免产生振动和冲击，且要求传动较平稳，则取从动件在推程以简谐运动规律上升，行程为H=24mm；
回程以等加速等减速成运动规律返回。
（Ⅳ）从动件位移线图及凸轮轮廓线如下
十二、参考文献
[1]：
郑文纬吴克坚主编。
机械原理.第七版：
东南大学机械学学科组：
高等教育出版社，1996,11
[2]：
牛鸣岐王保民王振甫编著.机械原理课程设计手册.——重庆:
重庆大学出版社,2001,11
[3]:
中国机械工程学会.朱孝录主编.机械传动设计手册.——北京:
电子工业出版社,2007.7
十三、心得体会
这是我们步入大学之后的第一次做课程设计，虽然有些茫然和不知所措，但在老师的指导和同学的相互帮助下，还是按时完成了设计。
这次课程设计让我体会很深，同时也学到了较多东西。
在这次课程设计中，充分利用了所学的机械原理知识；
根据使用要求和功能分析，选用组合成机械系统运动方案；
从而设计出结构简单、制造方便，性能优良、工作可靠的机械系统。
这次课程设计不仅让我们把自己所学的知识运用到实际生活当中去，设计一些对社会有用的机构，也让我们深刻体会到团体合作的重要性。
在以后的学习和工作中，仅靠我们自己个人力量是远远不够的，必须聚集大家的智慧，才能创造出令人满意的产品来。
通过这个课程设计，也为我们以后的毕业设计打下了一个基础，我相信，我们做毕业设计的时候不会再出现茫然了，也一定可以做好它的。
设计说明书
一、原始数据和设计要求…………………………………………………….1
二、功能分析…………………………………………………………………..1
三、功能分解…………………………………………………………………..1
四、执行机构方案的选用……………………………………………………..3
五、传动机构的选择…………………………………………………………..6
六、机械系统运动方案的确定………………………………………………..6
七、方案的评价………………………………………………………………...7
八、运动循环图…………………………………………………………………8
九、执行机构的计算……………………………………………………………10
一十、药料压片成形机动作说明…………………………………………………11
一十一、凸轮轮廓线的计算…………………………………………………………11
一十二、参考文献……………………………………………………………………14
一十三、心得体会………………………………………………………………..….14
升级会员 