自动送料冲床机构的课程设计方案.docx

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目 录
一、设计题目……………………………………………
二、自动送料机构的总体设计…………………………
2、 1 冲压机构方案初步设计…………………………
2、 2 送料机构方案初步设计…………………………
2、 3 整体机构运动方案的改进设计……………………
三、各构件的运动尺寸的设计与计算…………………
四、工作循环图与齿轮的计算…………………………
五、滑块C 的运动变化规律及曲线……………………
六、电动机的功率、转速和驱动力矩及飞轮转动惯量的计算…………………………………………………
七、设计的总结和心得………………………………
八、参考文献……………………………………………
一、设计题目
我们组此次的设计题目是：自动送料冲床机构方案设计。课题要求需要实现的功能是：送料和冲孔两个功能能够同时实现，以节约加工时间，提高效率。首先拿到课题，第一步要做的就是把功能分解开来，运用所学机械原理的学问， 分析实现每一个分功能所需要的最简机构。而我们分解后的功能就是两个：一为冲孔，二为送料。就依我们目前所学学问而言，实现这些功能就是要利用四杆机构和齿轮机构等这些根本机构，把它们协调到一起实现预期功能。
图为某冲床机构运动方案示意图。该冲床用于在板料上冲制电动玩具中需要的
薄齿轮。电动机通过 V 带传动和齿轮传动〔图中未画出〕带动O A ” 转动，通过
1
连杆 A ”C 带动滑块上下往复运动，实现冲制工艺。四杆机构O
1
AB ”O
2
和齿轮机
构实现自动送料。 针对图所示的冲床机构运动方案，进展执行机构的综合与分析，并进展传动系统构造设计。
图
冲床机构运动方案示意图
设计数据与要求
1
依据冲床工矿条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表所示。要求设计的冲床机构机构紧凑，机械效率高。
表冲床机构设计数据
设计任务
图 冲头所受阻力曲线
〔l〕绘制冲床机构的工作循环图，使送料运动与冲压运动重叠，以缩短冲床工作周期。
〔2〕针对图所示的冲床的执行机构〔冲压机构和送料机构〕方案，依据设计要求和参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图。
假设曲柄等速转动，画出滑块 C 的位移和速度的变化规律曲线。
在冲床工作过程中，冲头所受的阻力变化曲线如下图，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩。
确定电动机的功率与转速。
取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量。
确定传动系统方案，设计传动系统中各零部件的构造尺寸。
绘制冲床传动系统的装配图与齿轮、轴等的零件图。
编写课程设计说明书。
二、自动送料机构的总体设计
1、冲压机构方案初步设计
本设计承受一个曲柄滑块机构进展冲压机构，其简易构造如图 1-1 所示，初次考虑两种方案如下：
1
图 1-1
电动机通过V 带轮传动和齿轮传动〔图中未画出〕带动 OA
3
13
转动 ， 通过连杆A/C 带动滑块上下往复运动，实现冲制工艺。
2 、 送料机构方案初步设计
自动送料装置按送进材料的形式分为送料装置与上件装置两类。本设计属于送料装置。常见送料机构形式有以下五种：
① 钩式送料机构;
② 凸轮钳式送料机构;
③ 杠杆送料机构;
④ 夹持送料机构；
⑤ 辊轴送料机构。
由于本设计所用的毛坯件厚度比较薄，不在前三种送料方案所适用的材料厚度范围内，第四种和第五种方案适用。将第四种与第五种方案进展比较，觉察前者需要承受斜楔带动加料爪和滑板运动，在送料过程中振动会比较大，从而影响到送料精度；而后者是使用辊轴送料，过程更为平稳，因而，送料精度
也较有保
障。综合考虑各种因素以后，打算承受双辊送料机构，如以下图12
3整体机构运动方案的改进设计
考虑到实际的工作状况及技术要求，我们对机构作了进一步改进， 共供给了三种运动参考方案如下，其中综合比较之后我们选择了方案一作为我们的最正确方案：
方案一：
冲制机构承受曲柄滑块机构，而不承受正弦机构〔工作过程中晃动噪音比较 大〕。曲摇杆机构中曲柄为主动件，带动摇杆转动，摇杆与棘轮共轴，从而将摇杆的连续往复摇摆转换成棘轮的单向间歇运动，承受双辊轴压紧送料机构。此方案的优点:棘轮机构可把摇杆的往复运动改成单一方向运动，曲柄摇杆的急回特性不影响机构运动，机构体积较小。 以大齿轮为原动件，通过带动小齿轮及固连在小齿轮上的“带缺口辊轮”，仍能到达间歇送料冲压的目的，减小了设计难度
缺点:构造简单，计算简单，有肯定的误差，但可以通过增加棘轮的齿数来减小误差，噪声较大
方案二：主体承受齿轮啮合传动，送料局部仍承受辊轴传送，冲压局部承受曲柄摇杆机构原理和摇杆滑块机构原理，设计出冲压机构：冲头往复冲压运动机构。
13
杂，计算是有肯定的困
难，误差较大。
优点：传动平稳，噪声较小。缺点：机构所占体积相对较大，构造复
方案三：如下图本机构用了连杆和椭圆形的凸轮机构，齿轮—连杆冲压机构和椭圆形的凸轮—连杆送料机构。正如下图一样但在设计椭圆形的凸轮机构时不好计算和加工，这大大的增加了加工的难度和设计。
13
三、各构件的运动尺寸计算
由上图中的几何关系，可分别列出以下式子：
q = q -q 〔1〕
2 1
由余弦定理：
13
L2 + (L
4 3
+ R )2
1
2L (L
4 3
R ) cosq
1 1
= R 2
2
〔2〕
13
L2 + (L
4 3
- R )2
1
2L (L
4 3
R ) ´ cosq
1 2
= R 2 〔3〕
2
13
由正弦定理：
sinJ” sinq
13
L 1 =
4
1 Þ q ” 〔4〕
R 1
2
13
sinJ” sinq
13
2 =
L - R
3 1
2 Þ q ” 〔5〕
R 2
2
13
β=π- q

x
” - arcsin(
1 L

) 〔6〕
13
(L - R
2
+ S )2 + R 2
2
4
- L2 = 2(L - R
2
+ S )COS (q -q ”
2
+β) 〔7〕
13
联立 1、2、3、4、5、6、7 得：
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