文档介绍：机械原理
课程设计说明书
设计题目: 压片机机构设计
机械工程学院
机械设计制造及其自动化专业
0306 班
设计者:郑德利、王继仁、闵玉龙
指导老师: 董惠敏
2006 年 4 月 20 日
目录
第一章设计题目…………………………………………………. 3
第二章传动机构的设计与原动机的选择………………………. 4
第三章拟定机械运动循环图…………………………………… 5
第四章执行机构设计的比较与选择…………………………… 6
第五章机构的运动、动力分析与设计………………………… 8
第六章个人体会…………………………………………………34
第七章参考文献…………………………………………………34
第八章附源程序…………………………………………………35
设计题目及要求
简介
压片机的功用是将不加粘结剂的干粉料制成圆形片坯,其工艺的分解如图1所示:
料筛在模具型腔上方往复振动,将干粉料筛入型腔,然后向左退出;
下冲头下沉,以防止上冲头加压时粉料溢出;
上、下冲头同时加压,应停歇一定时间保压;
上冲头退回,下冲头随后以稍慢速度向上运动,顶出压好的片坯;
料筛推走片坯。
由上述过程可知,该机构共需三个执行构件,即上冲头、下冲头和料筛。
图1 压片机工艺过程
2. 原始数据和要求
生产率为每分钟25片。
冲头行程60~100mm。
。
。
冲头质量约为12kg,各杆件质量按18kg/m计算。
3. 设计任务
压片机运动方案设计,并以1张2号图纸表述机构运动简图、机械传动系统图及运动循环图。
做机构的运动分析与力分析(解析法),并提供如下结果:
冲头运动位移、速度和加速度曲线;原动件平衡力矩曲线,机架总反力曲线,等效驱动力矩和阻力矩曲线,等效转动惯量和飞轮转动惯量;电机型号(功率、额定同步转速)。
完成设计说明书
传动机构的设计与原动机的选择
根据所给的条件,压片及选用的驱动电机的转速n=960 r/min,而压片机的生产率要求为每分钟25片,即表示压片机的主轴转速为25 r/min。由于传动比较大,所以必须采用减速机构,其减速比为
将该传动比进行分配,可采用一级带转动,二级齿轮传动,他们的传动比分别为:
带传动传动比为=3;
第一级圆柱直齿轮传动, 传动比为:=;
第二级圆柱直齿轮传动, 传动比为:=;
总的传动比,齿轮的模数m=1。
二级齿轮传动构成一个减速器,其简图如下:
电机最终选择的型号为:JFO-31-6型,,960 r/min。在高速轴上防止打滑,需要增大带与轮之间的摩擦力,所以一级传动使用三角皮带。
传动系统总图如下:
拟定机械运动循环图
机械运动循环图常用的表示方法有三种:直线式、同原新式、直角坐标式。直角坐标式,其直观性最强,能清楚地看出个执行机构的运动状态及起止时间。因此,我们选择的是直角坐标式。如下:
执行机构设计的比较与选择
上冲头设计的比较与选择
(1)
(2)
(3)
行程:90~100;冲压力较大;停歇保压
优点:结构简单易行,进行冲压有增力作用,能满足冲压压力大的要求,具有急回特性
缺点:停歇时间较短
优点:结构简单,满足停歇时间,轨迹精确
缺点:无增力功能
优点:由于连杆机构的放大作用,凸轮尺寸可相对缩小,节省空间,弹簧可保持滚子紧贴凸轮
缺点:弹簧拉力应较大,未考虑摩擦,凸轮制造繁琐
注意:冲头摩擦,弹簧长度,滚子大小。若要撤去弹簧可将凸轮置于连杆上方
最终选择方案一(如图所示)
下冲头设计的比较与选择
先下沉3mm,然后上升8mm后停歇保压,继续上升16mm后待料筛将压片推走后下沉21mm
(1)
(2)
优点:凸轮可满足下冲头复杂的运动要求,行程较短可直接使用凸轮驱动
缺点:凸轮设计制造繁琐
优点:可满足力的要求
缺点:连杆较多,杆的强度需要保证
最终选择方案一
料筛设计的比较与选择
(1)
(2)
(3)
行程:(45~50);往复振动下料;推送成品压片
优点:凸轮可保证料筛复杂的运动,连杆可将凸轮的运动放大
缺点:凸轮设计制造复杂
优点:凸轮可保证料筛复杂的运动
缺点:凸轮设计制造复杂,磨损严重
优点:由于连杆机构的放大作用,凸轮尺寸可相对缩小,节省空间,弹簧可保持滚子紧贴凸轮
缺点:弹簧拉力应较大,未考虑料筛摩擦,凸轮制造繁琐
注意:冲头摩擦,弹簧长度,滚子大小
最终选择方案三(如图所示)
机构的运动、动力分析与设计
上冲头的运动、动力分析与设计
上冲头运动循环