文档介绍：机械原理课程设计

题目分度冲压机(方案2)
专业能源学院
学号
学生
指导教师
答辩日期
年月日

冲头
B
A
如下图所示分度冲压机的功能简图。原动机转速为1430rpm,冲头在位置A每分钟冲压次数15,25,35分三档可以调节,冲头行程200mm;盘形工作台上均布8个工位,工作台逆时针间歇转动,每转过一个工位,冲头冲压一次。当冲压好的工件转至位置B时,推杆把工件推出。
题目解答
(1)工艺动作分析
由设计题目和上图可见,在位置A冲压工件的冲头是执行构件1,盘形工作台是执行构件2,在位置B处把工件推出的推杆是执行构件3,这三个执行构件的运动协调关系如下图所示。
T
执行构件
运动情况
执行构件1
下降
上升
执行构件2
转动
间歇
执行构件3
上什
下降
T1
分度冲压机运动循环图
上图中T是是执行构件1冲头和执行构件3推杆的工作周期, T1 是执行构件2盘形工作台的工作周期。执行构件1、3是间歇往复移动,执行构件2是间歇转动。执行构件1、3的周期相等,执行构件2的周期是执行构件1、3的四分之一左右,执行构件2大多数时间是在停歇状态。
运动功能分析及运动功能系统图
根据前面的分析可知,驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图1所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动,主动件每转动一周,从动件(执行构件1)间歇往复运动一次,主动件转速分别为15、25、35转/分。
15、25、35rpm
图1执行机构1的运动功能
由于电动机的转速为1430转/分,为了在执行机构1的主动件上分别的到15、25、35转/分的转速,则由电动机到执行机构1之间的总传动比有3种,分别为
总传动比由定传动比和变传动比两部分构成,即
3种总传动比中最大,最小。由于定传动比是常数,因此,3种变传动比中最大,最小。采用滑移齿轮变速,其最大传动比最好不大于4,即

于是定传动比
其传动比的其他值为

于是,传动系统的有级变速功能单元如图2所示。

图2有级变速运动功能单元
为了保证系统过载时不至于损坏,在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现,这样,该运动功能单元不仅具有过载保护功能还具有减速功能,如图3所示。
图3 过载保护运动功能单元
整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比,因此,在传动系统中还要另加减速运动功能单元,其减速比为
减速运动功能单元如图4所示。
图4 减速运动功能单元
根据上述运动功能分析,可以得到实现执行构件1运动的运动功能系统图,如图
5所示。
执行构件1
1430rpm

图5 实现执行构件1运动的运动功能系统图
为了使用统一原动机驱动执行构件2,应该在图5所示的运动功能系统图中加一运动分支功能单元,其运动分支驱动执行构件2,该运动分支功能单元如图6所示。由于执行构件2与执行构件1的运动平面相互垂直,因此,该运动功能单元如图7所示。
图6运动分支功能单元
图7运动功能单元
由于执行构件2是间歇运动,且由图1可以看出执行构件2的间歇时间是工作周期T的3/4,即其运动时间是其工作周期T的1/4。因此,间歇运动功能单的运动系数为
间歇运动功能单元如图8所示
图8 间歇运动功能单元
由于执行构件2的动作幅度是其传动构件的一半,因此,驱动执行构件2转速应该是的驱动机构2的主动件的的转速的二分之一左右。所以,间歇运动功能单元输出的运动应经过减速运动功能单元减速,如图9所示
图9 减速运动功能单元
减速运动功能单元输出的运动驱动执行机构2实现执行构件2的运动功能。由于执行构件2做间歇转动运动,因此,执行构件2的运动功能是把连续转动转换为歇转动运动。
同理,为了使原动机驱动执行构件3,需在图10中加一运动分支功能单元,其运动分支驱动执行构件3,该运动分支功能单元与执行构件1的相同所示。由于执行构件3与执行构件2的运动平面相互垂直,因此,该运动功能单元如图7所示。
驱动执行构件3工作的执行机构应该具有的运动功能如图5所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动,和执行构件1基本相同。
根据上述分析,可以画出整个系统的运动功能系统图,如图10所示。

1430rpm
执行构件3
执行构件1
执行构件2
1 2 3 4
5 6

7 8 9
10
11 12
图10分度冲压机(方案2)的运动功能系统图
系统运动方案拟定
根据图10所示的运动功能系统图,选择适当的机构替代运动功能系统图中的各个运动功能单元,便可拟定出机械系统运动方案。
图10