文档介绍：机械原理课程设计
题目：纪念章压印机及其送料机构设计
指导老师：
组员：
2011年1月12日
目录
一 设计任务
1．设计题目，分析功能要求……………………………………..
2．原始数据和设计要求……………………………电机带动，摩擦轮F起固定板料作用，凸轮H及其所连接的滑块负责将落下的板料顶起到与原板料同一高度。按机构运动循环图确定齿轮，摩擦轮，凸轮的运动规律，则机构可在预定时间将工件送至代加工位置以及把产品送离加工位置。
对于方案一
齿轮—连杆冲压机构
如图所示，冲压机构由曲柄滑块机构形成，由齿轮带动曲柄AB，它和曲柄IJ、连杆BJ以及机架构成平行四边形机构，该机构有两个显著的特点：一是两曲柄以相同的速度同向转动；而是连杆作平动。平行四边形机构有利于齿轮和曲柄AB之间的平稳传动，进而是冲压过程更稳定。曲柄滑块机构按给定的行程速度变化系数设计，适当选择导路位置，可使工作段压力角α较小。
对于方案二
齿轮—皮带冲压机构
如图1-4所示，冲压机构由曲柄滑块机构形成，由电机带动曲柄。曲柄滑块机构按给定的行程速度变化系数设计，适当选择导路位置，可使工作段压力角α较小。
在ABC曲柄摇杆机构加上二级杆组连杆和滑块，组成五杆机构。主动曲柄AB匀速转动，滑块D在CD线上做往复运动。
（2）分析结论
如图1-5所示，平行四边形机构使机构间的传动更加稳定，连杆机构最适合用于冲压机构，可以传递较大的力，但一些运动无法满足，即要求在匀速冲压完工件后快速将工件推出这一运动过程不易满足，而齿轮—摩擦轮—凸轮送料机构恰能满足这个要求。总体来说此机构可以达到在预定的时间将工件送到加工位置而在加工完成后快速将产品送离加工位置的要求
（3）方案选择
我们选择方案一，因为方案一的四杆机构机构传动过程比皮带的传动性能差点，工作效率没那么高，但是四杆机构是平行四边形的设计保证了冲压与电机运转的同步进行，我们可以按照需要设计增加档位来调节电动机转速来改变打印速度，而皮带传动的如果要改变档位则数据计算比较复杂；而且连杆机构比皮带的简单，所需材料少，经济效益高，虽然方案一相对于方案二的一些优点差些，从经济方面和简单方面选择，但是我们还是选择方案二。
三 机构的设计
几何尺寸的确定
曲柄滑块机构的设计
曲柄逆时针旋转，如图3-1所示，∠CAB=，mm,由余弦定理得，①
∠=0时，为保证上模行程的长度大于工作段长度的两倍以上，取mm，则有：
②
由①、②式解得mm
图3-1
凸轮的设计
根据冲压机构的s-δ图以及纪念章半径，确定凸轮的推程角为，远休角为，回程角为，近休角为π，推程s=15mm。基圆半径取r=30mm。为保证推杆运动的平稳性和工作精度。凸轮的推程和回程均可采用五次多项式运动规律。
推程计算：
（3-1）
回程计算：
（3-2）
根据凸轮的s-δ图，作凸轮轮廓曲线 如图3-2所示
以凸轮基圆半径r=30mm作圆。
将凸轮的位移线图s-δ 推程运动角∠AOB十等分，回程运动角∠COD六等分,由式（3-1）（3-2）分别算得如下表所示 /mm
O1
O2
O3
O4
O5
O6
O7
O8
OC
O9
O10
O11
O12
O13
OD
OB
45
30
45
电动机设计
机构功率估算：
假设上模载荷F=5000N，杆长L=，则力矩M=F*L,由机构效率为n=30r/min，上模功率=M*2n/60=.
假设摩擦轮摩擦力为=2000N，又已知板料移动速度V=,则，，故摩擦轮所需功率.
假设下模所需功率
机构所需总功率，由此可知，通过二级减速器所得出的电机的输出功率，故电动机的功率选择为4kw的Y160M1-8型。
轮系的设计：如图3-1所示
图3-1
根据设计要求，设定二级减速器输出转速为60r/min,而有表2-1得知，电机转速为720r/min,由此得传动比i=720/60=12，又由图3-1知，，查机械设计手册，取模数m=4，可得各齿轮齿数如下：
执行机构尺寸设计 如图3-2所示
各个构件尺寸如下：
主动轮G齿数为20.，从动轮M齿数为40，，飞轮直径为240mm,两皮带轮Y、X直径分别为60mm、120mm，不完全摩擦轮大径为40mm,小径为36mm.
从动件的运动规律及简图
曲柄-滑块运动规律
在图3-1中，令=100mm，，。如图4-1所示，建立一直角坐标系，则机构ABC的封闭位置方程式为：
即 （4-1）
根据欧拉公