文档介绍：机械设计课程设计
计算说明书
设计题目: 薄壁零件冲床机构设计
学院: 能源与动力工程学院
设计者: 11041153 王洪波
指导教师: 宁凤艳
2014年6月7日
北京航空航天大学
目录
3
:薄壁零件冲床的设计 3
: 3
: 4
4
二. 总体方案设计 4
1、执行机构的选型与设计 4
2、传动装置方案确定 6
8
1、联轴器 8
2、齿轮设计 9
3、蜗轮蜗杆设计 15
三、轴系结构设计及计算 19
1、轴的强度计算 19
2、轴承校核计算 27
3、键校核计算 32
四、箱体及附件设计 33
五、润滑与密封 34
1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 34
2、滚动轴承的润滑 34
3、油标及排油装置 35
4、密封形式的选择 35
六、技术要求 35

:薄壁零件冲床的设计
:
工作原理: 薄壁零件冲床的组成框图如图1所示。
图1 薄壁零件冲床的组成框图
工作原理如图2a所示。在冲制薄壁零件时,上模(冲头)以较大的速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成形工作,接着上模继续下行将成品推出型腔,最后快速返回。上模退出下模后,送料机构从侧面将坯料送至待加工位置,完成一个工作循环。
图2 薄壁零件冲制工作原理图
设计条件与要求
动力源为电动机,上模做上下往复直线运动,其大致运动规律如图2b所示,要求有快速下沉、匀速工作进给和快速返回的特征。上模工作段的长度L=40~100mm,对应曲柄转角φ=60º~90º;上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上,行程速比系数K≥。
上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工位置(下模上方),如图2a所示。送料距离L=60~250mm。
要求:
推杆行程:200mm,电动机功率:,推杆工作周期:
要求机构具有良好的传力特性,特别是工作段的压力角α应尽可能小,一般取许用压力角[α]=50º。
生产率为每分钟70件。
按平均功率选用电动机。
需要5台冲床。室内工作,载荷有轻微冲击,动力源为三相交流电动机。使用期限为10年,每年工作250天,每天工作16小时。每半年保养一次,每三年大修一次。
生产状况:中等规模机械厂,可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。
:
冲床载荷5500N,上模工作段长度L=90,工作段对应的曲柄转交φ=。

机构系统总体运动方案;画出系统运动简图,完成运动方案设计论证报告。
成传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或执行系统的装配图。
设计主要零件,完成2张零件工作图。
编写设计说明书。
二. 总体方案设计
1、执行机构的选型与设计
(1)机构分析
①执行机构由电动机驱动,电动机功率2kw,原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动转换功能,将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动,因此应有急回运动特性。同时要保证机构具有良好的传力特性,即压力角较小。
②为合理匹配出力与速度的关系,电动机转速快扭矩小,因此应设置蜗杆减速器,减速增扭。
(2)机构选型
方案一:用摆动导杆机构实现运动形式的转换功能。
方案二:用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。
方案三:用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合,实现运动形式的转换功能。
方案一
方案二
方案三

(3)方案评价
方案一:结构简单,尺寸适中,最小传动角适中,传力性能良好,且慢速行程为工作行程,快速行程为返回行程,工作效率高。
方案二:结构简单,但是不够紧凑,且最小传动角偏小,传力性能差。
方案三:结构复杂,且滑块会有一段时间作近似停歇,工作效率低,。
综上所述,方案一作为装料机执行机构的实施方案较为合适。
(4)机构设计
急回系数k定为2,则, , 得。
简图如下:暂定机架长100mm,则由可得曲柄长50mm,导杆长200mm。
(5)性能评价
图示位置即为最小位置,经计算, 性能良好。
2、传动装置方案确定
(1)传动方案设计
由于输入轴与输出轴有相交,因此传动机构应选择锥齿轮或蜗轮蜗杆机构。
方案一:二级圆锥——圆柱齿轮减速器。
方案二:齿轮——蜗杆减速器。
方案三:蜗杆——齿轮减速器。
方案三
方案二
方案一
(2)方案评价
,, 而电动机同步转速为1000r/min
或1500r/min, ,因此传动比较小的方案一不合适,应在方案