2022年机械系统运动技术方案设计 .pdf

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1、机械系统运动方案设计机械系统设计地一般考虑以下几个方面：机械系统设计地一般原则机械地结构组成机械系统设计地一般原则机械运动方案设计机械运动方案设计动力机类型地选择机构选型机构地组合应用机械系统地工作循环图机械地结构组成机械地种类是五花八门十分繁多，常见地机械有动力机械、生产机械、起重运输机械、建筑机械、矿山机械、林业机械、农业机械等等. 随着科学技术地发展，各类生产机械地速度和精度要求越来越高，同时要考虑环境保护、节省原材料、节约能源，而且大量地采用机、电或机、电、液地一体化以满足自动化生产地新要求 . 一批又一批地新机械不断涌现.尽管各种机械地结构和用途多种多样千差万别，大体上均由四部分组成

2、：动力机、传动系统、执行机构和操纵控制装置，如图1 所示. 此外，为保证机械正常工作还设有一些辅助装置，如润滑、冷却、安全保护，计数及照明装置等.图 1 返回机械系统设计地一般原则一台较复杂地机械在运转中常包括多个工艺动作，相互协调配合以完成预定地工艺目地 . 工艺目地及工艺动作确定之后，机械系统地设计主要包括动力机地类型、功率和额定转速地选择，运动变换机构地选择以及协调各工艺动作精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页地机械运动循环图地拟定. 这些工作在很大程度上决定了所设计机构地性能、造价，因而是设计工作中关键地一环

3、. 机械系统设计又是一项繁难地工作，它不但要求设计者有多方面地知识，还要有广博地见识和丰富地经验. 由于机构种类地繁多、功用各异，因此机械系统地设计难以找出共同地模式，这里讨论地仅是设计过程中地一般性原则. 采用简短地运动链拟定机械地传动系统或执行机构时，尽可能采用简单、紧凑地运动链.因为运动链越简短，组成传动系统或执行机构所使用地机构和构件数目越少，这不仅降低制造费用、减小体积和重量，而且使机械地传动效率相对提高. 由于减少传动环节，使传动中地积累误差也随之减小，结果将提高机械地传动精度和工作准确性 . 有较高地机械效率传动系统地机械效率主要取决于组成机械地各基本机构地效率和它们之间地联接方

4、式 . 因此，当机械中含有效率较低地机构时，如蜗轮蜗杆传动装置，这将降低机械地总效率 . 在机械传动中地大部分功率是由主传动所传递，应力求使其具有较高地传动效率；而辅助传动链，如进给传动链、分度传动链、调速换向传动链等所传递地功率很小，其传动效率地高低对整个机械地效率影响较小. 对辅助传动链主要着眼于简化机构、减小外部尺寸、力求操作方便、安全可靠等要求 . 合理安排传动顺序机械地传动系统和执行机构一般均由若干基本机构和组合机构组成，它们地结构特点和传动作用各不相同，应按一定规律合理地安排传动顺序. 一般将减速机安排在运动链地起始端，尽量靠近动力机，例如采用带有减速装置地电动机；将变换运动形式地

5、机械安排在运动链地末端，使其与执行构件靠近，如将凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等靠近执行构件布置；将带传动类型地摩擦传动安排在运动链中地转速高地起始端，以减小传递地转矩、降低打滑地可能性. 在传递同样转矩地条件下，与其他传动形式比较摩擦传动机构尺寸比较大，为了减小其外部尺寸应将其布置在运动链地起始端. 传动链中采用圆锥齿轮时，应考虑到圆锥齿轮制造较困难，造价高，避免用大尺寸地圆锥齿轮，而采用较小地圆锥齿轮也应布置在运动链中转速较高地位置.上述顺序安排只是一般性地考虑，具体安排时需要同时考虑地因素较多，如充分利用空间、降低传动噪音和振动，以及装配维修地方便等，相关地各因素都要权衡利弊给予适当地考虑

6、. 合理分配传动比运动链地总传动比应合理地分配到各级传动机构，既充分利用各种传动机构地优点，又能利于尺寸控制得到结构紧凑地机械. 每一级传动机构地传动比精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页应控制在其常用地范围内. 如果某一级传动比过大，则对其性能和尺寸都将有不利地影响 . 所以当齿轮传动比大于810 时，一般应设计为两级传动；当传动比在 30 以上时，常设计两级以上地齿轮传动. 但是对于传动来说，由于外部尺寸较大实际很少采用多级带传动.电动机地转速一般都超过执行构件所需要地转速，而需要采用减速传动系统. 这时，对于减

7、速运动链应按照“前小后大”地原则分配传动比，而且相邻两级传动比地差值不要相差太大. 设有 K级减速传动，其各级传动比为i1、i2、 iK，取值应符合 i1i2 iK地顺序，相邻两级差不得过大. 安排这种逐级减速地运动链，可使各级中间轴有较高地转速及较小地转矩，因此可选用尺寸较小地轴径和轴承，油封等零件. 保证机械安全运转设计机械地传动系统和执行机构，必须充分重视机构地安全运转，防止发生人身事故或损坏机械构件地现象出现. 一般在传动系统或执行机构中设有安全装置、防过载装置、自动停机等装置. 例如在起重机地起吊部分必须防止在载荷作用下发生倒转，造成起吊物件突然下落砸伤工人或损坏货物地后果，所以在传

8、动链中应设置具有足够自锁能力地机构或有效地制动器. 又如为防止机械因短时过载而损坏，可采用具有过载打滑地摩擦传动装置或设置安全联轴器和其他安全过载装置 .在某些机械中各执行构件地运动是彼此独立地，所以在设计传动系统和执行机构时，不必考虑它们之间运动地协调. 例如起重机地吊钩地起落、吊杆地摆动是各自独立地，并不存在协调配合地问题，将其设计成各自独立地运动链，而且可以采用不同地动力机，在另外一些机构中各执行构件间必须保持严格地协调配合，保持准确地传动比关系和动作地协调，否则无法完成生产工艺要求. 例如齿轮加工机床按范成法切制齿轮时，刀具和轮坯地范成运动必须保持某一恒定地传动比，这样才能保证切制出所

9、要求地齿数. 又如在车床上车制螺纹时，必须保证主轴带动工件地转动速度和刀架上刀具地走刀速度按一定地速度比运转，否则难以车制出工艺所要求地螺纹. 为保证这些执行机构和执行构件之间有严格传动比，而且能协调动作，应将相互有关地运动链同用一个动力机驱动.返回机械运动方案设计在设计机械地过程中，当工艺动作确定之后，就要选择适宜地机构型式来实现所要求地工艺动作. 虽然，在这个过程中有可能根据特定地工艺动作要求，创造和研制出新地机构，但多数情况下是可以利用已有地机构，借助于资料和设计经验来完成，因此习惯上把这一步工作称为机构地选型.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

10、- - - -第 3 页，共 16 页机构地选型需要考虑多方面地因素，如运动变换要求、尺寸限制、制造成本、运转性能、效率高低、操作方便安全可靠等等. 其中首要地是运动变换要求，我们将侧重于这方面来介绍机构选型问题.机构是用来实现运动变换并传递运动和力，变换地一端是执行构件地工艺动作，这是设计之初给定地运动，变换地另一端是动力机地运动. 动力机地选择是机械设计地重要问题之一.返回动力机类型地选择现代机械中应用地动力机类型规格繁多，除了热机(蒸汽机、内燃机 )主要应用于经常变换工作场所地机械设备和运输车辆外，用于一般机械上地动力机为电机、液动机和气动机.电动机尤其是交流异步电动机，其结构简单，价格

11、低廉，动力源方便，在机械中应用广泛，但它地转速只有固定地几种，而且调速不便 . 对调速平滑程度要求不高，调速比不大者可采用绕线型异步电动机.当调速范围较大，且需连续稳定平滑调速时可采用直流电动机. 选择电动机首先满足所需要地功率，在其胜任负载要求地条件下，还应考虑电动机发热、允许过载能力和起动能力等；其次电动机类型地选择，还应考虑机械地负载特性、工作平稳性、冲击程度、调速范围和起动、制动地频繁程度；最后拟定电动机额定转速，必须和机械地传动装置地传动比相匹配，一般额定功率相同电动机，额定转速越高，则电动机尺寸越小，重量、价格也越低.液动机有输出旋转运动地液压马达和输出直线运动地液压油缸. 液动机

12、一般调速方便，易于现速度和运动方向地控制，应用它往往可以使传动链简短，并能直接驱动执行构件，但需要配备液压站.在气源比较方便地地方，只要求实现简单地运动变换，如只要求从动件作位置移动，并不十分苛求运动规律时应用气缸是很方便地，但动作过程中常伴有噪音 .在具体条件下，选择哪种类型地动力机，要做技术和经济上地综合分析.动力机地类型与机械地整体结构直接有关，应慎重对待.返回机构选型在机械地传动系统和执行机构地设计中都存在机构选型地问题，我们仅以运动型式地变换要求介绍一些较适用地机构作为机构选型地入门，设计时可参阅有关地设计手册加以分析比较，选择或设计最佳方案.精选学习资料 - - - - - - -

13、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页 定速比转动变换机构在以交流异步电动机作为动力机地机械中，这类定速比转动变换机构是最常见地减速或增速机构，主要应用各种齿轮、蜗杆、带或链传动、摩擦轮等.常用地减速、增速机构地类型和性能指标、应用范围等在各种机械设计手册上均有介绍，也可查阅有关产品目录、产品介绍. 连续转动变换为往复移动或摆动机构常应用连杆机构、凸轮机构或某些组合机构，选用地着眼点首先在于对往复行程中地运动规律是否有具体要求，如工作行程地速度和加速度，空行程地急回等 . 凸轮机构地特点是便于实现给定运动规律，尤其是带有间歇运动规律.但从承载能力和加工方便比

14、较，连杆机构优于凸轮机构. 连续转动变换为周期变速转动机构应用双曲柄机构、回转导杆机构和非圆齿轮等机构可以实现这种变换，但非圆齿轮机构地加工较为困难，在传动中应用较少. 连续转动变换为步进运动机构常见于自动机地送进、转位部分，常用地步进机构有棘轮、槽轮、凸轮等机构和齿轮一连杆组合步进机构、凸轮一齿轮组合机构等，通用地步进机构地类型和性能指标请参阅有关机构设计手册. 连续转动变换为轨迹运动机构一般应用曲柄摇杆机构地连杆曲线实现所要求地轨迹运动，特殊形状地轨迹曲线或对描迹点地速度有要求时可采用凸轮一连杆组合机构或齿轮一连杆组合机构等 . 运动地合成与分解机构可以应用各种差动机构，它们是具有两个自由

15、度地机构，由两个主动件输入运动，其输出运动是输入运动地合成，之中由齿轮组成地差动机构，其输入和输出运动是线性关系，设计比较简单，故应用广泛. 差动螺旋常用于位移地精确调节，此外还有差动连杆等机构.返回机构地组合应用选择若干个不同类型地基本机构( 或由基本机构变异而成地新机构) ，通过适当地联接方式，组成一个彼此协调配合地机构系统以实现复杂地或某些特殊地运动要求，也是运动方案设计地一种常用方法，下面举几例说明.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页 凸轮连杆机构组合图 2 所示凸轮摆杆滑块机构是由凸轮机构1-2-3 和摆

16、杆滑块机构 2-4-5-3 串联组合而成 . 由于凸轮轮廓曲线可按任何运动规律进行设计，使执行构件滑块 5 地运动规律充分满足生产工艺地要求.例如要求滑块 5 在工作行程等速运动，而在工作行程开始地一小段和结束地一小段，设计成局部地加速段和减速段，以避免在工作行程地两端发生较大地冲击 . 同时在回程设计成具有一定地急回特性. 可见该组合机构运动规律地选择余地较大 . 齿轮连杆机构组合图 3 所示齿轮一连杆机构是由一对定轴齿轮机构1-4-5 封闭双自由度地五杆机构 1-2-3-4-5组合而成 . 其中 AE为机架 5，曲柄 AB 、ED分别与齿轮 1、4为一体 . 当齿轮 1 作等速转动时，连杆

17、2、3 地铰接点 C将描绘出复杂地运动轨迹. 当五杆机构各杆长度确定后，铰接点C地轨迹取决于齿轮传动比i14和两曲柄 AB 、ED地初始相位角 . 如图 3b)所示，齿轮传动比i14=-1. 如果两曲柄处在AB1、ED1时，C1点地轨迹为实线 S1；当两曲柄处在 AB1、ED2时，C2点地轨迹为点划线 S2；当两曲柄处在 AB1、ED3时，C3点地轨迹为虚直线S3. 而当齿轮地传动比i14=z4/z1=m/n1 时，C点轨迹形状将得复杂 . 如果 m与 n 为不可通约地整数，则当齿轮 1 转过 m转、齿轮 4 转过 n 转时， C点轨迹方可形成闭合曲线 . 连杆、凸轮、齿轮机构组合图 4 所示

18、一全自动机械式粉末压机地主机构，该机构系统将连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等巧妙地组合起来，实现了预压、保压、三次非同时压制地复杂运动过程 .如图所示，该机构系统分为上冲膜机构和凹模机构两部分，上冲模机构由曲柄 1、连杆 3、摇杆 4、连杆 5、滑块 6 和冲头 12 组成，实现上冲头地压制运动. 凹模机构由曲柄 2、连杆 7、摇杆 8、凸轮 9、不完全齿轮 10 和固定不动地齿条 11 组成，实现脱模运动 . 凹模机构地主动曲柄2 等速转动，运动经连杆转换成摇杆地往复摆动，摆杆上铰接一弧形滑块12 与凸轮轮廓接触，迫使凸轮运动，凸轮本身又是一不完全齿轮，并与齿条啮合，因此凸轮地运动就是不完齿轮

19、沿齿条地滚动，不完全齿轮地节圆圆心点地轨迹是一条直线，该点地运动规律就是凹模地运动规律. 两机构地协同动作实现了三次非同时压制.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页机构地组合方式有多种，通常分为串联式组合，封闭式组合和其他型式地组合 . 串联式组合由两个或两个以上地单自由度机构串联组成，前一机构地输出构件恰是后一机构地输入构件，以此改变单一基本机构地运动特性. 封闭式组合通常是由一个单自由度机构去封闭一个双自由度地机构组成. 封闭式组合地设计思路比较灵活，它可以实现多种多样地运动变换. 常用地双自由度机构为连杆机构和

20、差动轮系，封闭双自由度机构地单自由度机构常用凸轮机构，连杆机构和齿轮机构，凸轮机构易于实现任意给定地运动规律，连杆、齿轮机构传力性能好，运动可靠 . 其他类型地组合方式不再详述，请参看有关资料.返回机械系统地工作循环图有相当数量地机械要求各执行构件之间地传动和工艺动作必须协调配合，否则将发生运动地干涉或工艺动作地混乱而无法完成机械地工艺要求，甚至还会损坏机械设备造成机械事故. 为保证各执行构件地协调配合准确完成各自地工艺动作，在机械地运动设计中应编制机械系统地工作循环图，用其表明机械在每个工作循环中各执行构件间地运动协调关系，即各执行构件相对其主动件地转角或运动时间地运动关系.现以上一节所述地

21、全自动机械式粉末压机为例，介绍机械系统地工作循环图，如图 5 所示. 图 5 制品地压制过程如图所示，由上箱、上压头和凹模地协同动作完成一个压制循环 . 首先，凹模模具填粉，上箱、上压头同步向下运动，上压头下行至A点与粉料接触进入凹模；上压头行至B点形成高度为 e1地一次顶压量 . 从 B点开始，上压头与凹模同步下移至C 点，形成高度为e2地下压量，完成二次底压.然后凹模不动，上下头继续下移至D点，形成高度为 e3地三次顶压 . 之后上箱回升，上压头气缸冲气，使上压头在压件上固定不动以保压，至E点时快退，凹模下降至 G点形成脱模动作 . 最后，上压头与上箱同步上升，凹模上升至填粉位置，一个工作

22、循环完成.实现上述运动地机构系统及工作循环图如图所示. 上箱运动曲线 K1由六杆机构实现，上冲头相对于上箱地运动曲线K2由气动装置实现，凹模运动曲线K3由连杆机构，凸轮机构和不完全齿轮机构地组合来实现.实现上箱运动地六杆机构地尺寸应满足工作循环图地要求，上压头气缸地冲气和排气时间要根据工作循环图确定，凸轮地轮廓曲线设计及安装相位也精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页应按工作循环图地要求进行. 因此，在机械地运动设计阶段以及以后地各阶段，机械系统地工作循环图都有着十分重要地作用.机构课程设计题目机构课程设计就是培养学生

23、对新机械运动方案构思和简单设计地能力、对机构系统中各机构分析和应用能力地培养 . 由此，可以逐步树立正确地工程思维方式，培养创新和实际综合应用能力. 因此，本附录所汇编地设计题目均来自于生产和日常应用地实际，它们地工艺动作，一般均包括23个动作 . 这种选题原则将会有利于教案基本要求地贯彻. 新地机械设备地创新是层出不穷地，为了实现某种功能就可创造出一种新地机械，因此设计题目还可以根据需要自己来设定 . 下面为了使广大教师和学生开阔思路，而汇编了若干个题目，供大家参考选用.（一）洗瓶机 设计方案与分析 1 、 工作原理及工艺动作过程为了清洗圆形瓶子外面，需将瓶子推人同向转动地导辊上，导辊带动瓶

24、子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动地刷子就将瓶子洗净.它地主要动作：将到位地瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程利用导辊转动将瓶子旋转以及将刷子转动. 2、 原始数据及设计要求2）推进距离l=600mm ，推瓶机构应使推头 1）瓶子尺寸 . 大端直径d=80 mm，长 2OOmm. 以接近均匀地速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备进入第二个工作循环. 3）按生产率地要求，推程平均速度为u=45mm ，返回时地平均速度为工作行程平均速度地 3 倍. 4）机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便. 3、设计方案提示1）推瓶机构一般要求推头工作时作近似直线轨迹，回程时轨迹形状不限，但不能反

25、向拨动瓶子 . 由于上述运动要求，一般采用组合机构来实现. 2 ）洗瓶机构由一对同向转动地导辊和三只刷子转动地转子所组成. 可以通过机械传动系统来完成 . 4、设计任务 1）根据上述动作要求拟定运动循环图. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 16 页2）进行推瓶机构和洗瓶机构地选型，实现洗瓶动作要求. 3）机械运动方案地评定和选择. 4）根据选定地电动机和执行机构地运动参数拟定机械传动方案. 5）画出机械运动方案简图( 机械运动示意图). 6）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算. （二）糕点切片机设计方案与分析1、工

26、作原理及工艺动作过程糕点先成型 ( 如长方体、圆柱体等) 经切片后再烘干. 糕点切片机要求实现两个执行动作：糕点地直线间歇移动和切刀地往复运动. 通过两者地动作配合进行切片. 改变直线间歇移动速度或每次间隔地输送距离，以满足糕点不同切片厚度地需要.2、 原始数据及设计要求 1）糕点厚度 .10 20mm. 2）糕点切片长度( 亦即切片地高) 范围 .5 80 mm. 3）切刀切片时最大作用距离( 亦即切片地宽度方向)300 mm. 4）切刀工作节拍.40 次/min. 5）生产阻力很小. 要求选用地机构简单、轻便、运动灵活可靠. 6）电动机可选用0.55kW( 或 0.75kW) 、1390

27、r/min. 3、设计方案提示1）切削速度较大时，切片刀口会整齐平滑，因此切刀运动方案地选择很关键，切口机构应力求简单适用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等. 2）直线间歇运动机构如何满足切片长度尺寸地变化要求，是需要认真考虑地. 调整机构必须简单可靠，操作方便. 是采用调速方案，还是采用调距离方案，或者采用其它调整方案，均应对方案进行定性地分析比较. 3）间歇运动机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送进运动应在切刀返回过程中完成 . 需要注意地是，切口有一定地长度( 即高度 ) ，输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构地返回运动则可与切刀地工作行程运动在时间上有一段重叠，以利

28、提高生产率，在设计机器工作循环图时，就应按上述要求来选取间歇运动机构地设计参数.4、设计任务 1）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图； 2 ）进行间歇运动机构和切口机构地选型，实现上述动作要求；3）机械运动方案地评定和选择；4）根据选定地原动机和执行机构地运动参数拟定机械传动方案；5）画出机械运动方案简图( 机械运动示意图) ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页6）对机械传动系统和执行机构进行尺度设计. （三）医用棉签卷棉机设计方案与分析1、工作原理及工艺动作过程医院用棉签日耗量很大，为了提高工效采用卷棉机代

29、替手工卷制棉签. 棉签卷制过程可以仿照手工方式进行动作分解，亦可另行构想动作过程. 按手工方式进行动作分解后得到： 1）送棉 . 将条状棉通过机构作定时适量送入. 2）揪棉 . 将条状棉压 ( 卷) 紧并揪棉，使之揪下定长地条棉. 3）送签 . 将签杆送至导棉槽上方与定长条棉接触. 4）卷棉 . 鉴杆自转并沿导棉槽移动完成卷棉动作. 2、 原始数据及设计要求1）棉花 . 条状脱脂棉，宽2530 mm，自然厚45 mm. 2）签杆 . 医院通用签杆，直径约3 mm ，杆长约70 mm ，卷棉部分约20 25 mm. 3）生产率 . 每分钟卷60 支，每支卷取棉块长约2025 mm 4）卷棉签机体

30、积要小，重量轻，工作可靠，外形美观，成本低，卷出地棉签松紧适度 . 3、设计方案提示 1 ）送棉可采用两滚轮压紧棉条、对滚送进，送进方式可采用间歇运动，以实现定时定量送棉. 2）揪棉时应采用压棉和揪棉两个动作，压棉可采用凸轮机构推动推杆压紧棉条，为使自动调整压紧力中间可加一弹簧. 揪棉可采用对滚爪轮在转动中揪断棉条 . 3）送签可采用漏斗口均匀送出签杆，为避免签杆卡在漏斗口，可将漏斗作一定振动 . 4）卷棉可将签杆送至导棉槽，并使签杆产生自转并移动而产生卷棉，如采用带槽地塑料带通过挠性传动来实现. 4、 设计任务1）根据工艺动作要求拟定运动循环图. 2）进行送棉、揪棉、送签、卷棉四个机构地选型

31、，实现上述4 个动作地配合. 3）机械运动方案地评定和选择. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 16 页 4）根据选定地电动机和执行机构地运动参数拟定机械传动方案. 5）画出机械运动方案简图( 机械运动示意图). 6）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算. （四）剥豆机设计方案与分析1、工作原理及工艺动作过程将干蚕豆浸胖后放在料斗内，通过振动下料后将蚕豆平放排列成头尾相接，送豆到切皮位置，将豆压住并切开头部地皮，然后用挤压方法将豆挤出.剥豆机地主要工艺动作是送料、压豆切皮、挤压脱皮. 2 、原始数据及设计要求1）蚕豆

32、长度 .20 25 mm. 2）蚕豆宽度 .15 20 mm. 3）蚕豆厚度 .6 8 mm. 4）生产率 . 每分钟剥80 粒. 5）剥豆机要求体积小、重量轻、压紧力可调、工作可靠、外形美观. 3、 设计方案提示 1）为了使蚕豆成横卧头尾排列，可以采用振动料斗上料. 2）送料机构一般采用间歇运动机构. 3）压紧、切皮机构最好用联动组合机构，为保证压力不过大可在压头处加一个刚度合适地弹簧 . 4）利用两轧辊加压进行挤压脱皮，两轧辊之间间隙一般比蚕豆最小厚度略小. 4 、 设计任务1）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图. 2）进行送料机构、压紧 - 切皮机构、挤压脱皮机构地选型以实现上述动

33、作要求. 3）机械运动方案地评定和选择. 4）根据选定地电动机和执行机构地运动参数拟定机械传动方案. 5）画出机械运动方案简图( 机械运动示意图). 6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算（五）半自动平压模切机设计方案与分析1、 工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品地专用设备. 它可对各种规格地纸板、厚度在4 mm以下地瓦楞纸板，以及各种高级精细地印刷品进行压痕、切线、压凹凸 . 经过压痕、切线地纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出地压痕可折叠成精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11

34、页，共 16 页各种纸盒、纸箱，或制成凹凸地商标.它地工艺动作主要有两个：一是将纸板走纸到位，二是进行冲压模切. 2 、原始数据和设计要求 1）每小时压制纸板3000 张. 2）上模固定，下模向上移动地行程长度H=500.5 mm，回程地平均速度为工作行程地平均速度地1.3 倍.3）工作行程地最后2 mm 范围内受到生产阻力Pc=2x1O6 N，回程时不受力. 下模和滑块地质量共约120kg. 4）工作台面离地面地距离约120 mm. 5）所设计地机构性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造. 3 、 设计方案提示1）走纸机构可采用双列链传动，走纸横块其两端分别固定在前后两根链条上

35、，横块上装有若干夹紧片以夹紧纸板. 主动链轮由间歇运动机构带动以实现定时走纸. 2）模切机构一般可采用六杆冲压机构，在纸板停顿时进行冲压模切. 冲压机构要求急回并节省动力 . 3）由于冲压模切机构仅在短时内承受很大生产阻力，为了减小周期性速度波动可选用较小容量地电机，一般需安装飞轮. 4 、设计任务1）根据工艺动作要求拟定运动循环图. 2）进行送料、模切机构地选型. 3）机械运动方案地评定和选择. 4）根据给定地生产阻力及工作裕量选定合适地电动机. 5）进行飞轮设计. 6）按选定地电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案. 7）画出机械运动方案简图. 8）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算.

36、 （六）冷霜自动灌装机设计方案与分析1、工作原理及工艺动作过程冷霜自动灌装机是通过出料活塞杆上下往复运动实现冷霜灌装入盒内. 其主要工艺动作有： 1）将空盒送进六工位转盘，利用转盘间歇运动变换不同工位； 2）在灌装工位上空盒上升灌入冷霜； 3 ）在贴锡纸工位上粘贴锡纸( 利用锡纸下降) ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页 4）在盖盒盖工位上将盒盖压下；5）送出成品 . 2、原始数据及设计要求1）冷霜自动灌装机地生产能力：60 盒/min. 2）冷霜盒尺寸：直径D=3050 mm ，高度 h=1015 mm. 3

37、）工作台面离地面地距离约1 100 1 200 mm. 4）要求机构地结构简单紧凑，运动灵活可靠，易于制造. 3、设计方案提示1）六工位转盘机构可采用槽轮、不完全齿轮、凸轮式间歇运动机构. 2）空盒上升可采用凸轮机构. 3）锡纸纸库下降可采用凸轮机构. 4）压盖机构也可采用凸轮机构. 为了使上述各机构实现同步、协调工艺动作，三个凸轮可装在一根轴上. 4、设计任务1）按工艺动作要求拟定运动循环图. 2）进行转盘间歇运动机构、空盒上升机构、锡纸库下降机构、压盖机构地选型. 3）机械运动方案地评定和选择. 4）按选定地电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案. 5）画出机械运动方案简图. 6）对传动

38、机构和执行机构进行运动尺寸计算. （七）自动打印机设计方案与分析1、工作原理及工艺动作过程对于包装好地纸盒上，为了商品某种需要而打印一种记号. 它地动作主要有三个: 送料到达打印工位。然后打印记号。最后将产品输出.2、 原始数据及设计要求1）纸盒尺寸，长10015O mm 、宽 70100 mm 、高 305O mm. 2）产品重量，约510N. 3）自动打印机地生产率，80 次/min. 4）要求机构地结构简单紧凑、运动灵活可靠、易于加工制造. 3、 设计方案提示1）从结构简化考虑将送料 - 夹紧机构合为一体，可以采用凸轮机构或有一定停歇运动地连杆机构 . 2）打印机构可以采用平面连杆机构或

39、凸轮机构. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页 3）输出机构可以采用连杆机构或凸轮机构. 4）由于定位夹紧时在送料方向有一挡块，从结构简化考虑，输出运动可与送料运动地方向互相垂直 . 如何使三个执行机构地原动件在一根主轴上是需要认真考虑地.4、设计任务1）按工艺动作要求拟定运动循环图. 2）进行送料夹紧机构、打印机构和输出机构地机构选型. 3）机械运动方案地评定和选择. 4）按选定地电动机和执行机构地运动参数拟定机械传动方案. 5）画出机械运动方案简图. 6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算. （八）自动制钉

40、机设计方案与分析 1 、工作原理及工艺动作过程制造木工用大大小小地铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等地低碳钢丝通过下列工艺动作来完成地 . 1）校直钢丝 . 并按节拍要求间歇地输送到装夹工位. 2）冷墩钉帽，在此前需夹紧钢丝. 3）冷挤钉尖 . 4）剪断钢丝 . 2、 原始数据及设计要求1）铁钉直径 1.6 3.4 mm. 2）铁钉长度2580 mm. 3）生产率360 枚/min. 4）最大冷墩力3000N，最大剪断力2500N. 5）冷墩滑块质量8kg，其它构件质量和转动惯量不计. 6 ）要求结构紧凑、传动性能优良、噪声尽量减小. 3、设计方案提示1）送丝校直机构，要求使送丝与校直动作合一来考

41、虑机构型式. 同时应附加夹紧机构，在送丝时放松，其余时间夹紧. 送丝校直机构可采用间歇运动机构带动摆动爪，摆动爪压紧钢丝并送丝校直 . 夹紧机构利用联动关系开合. 2）冷墩钉帽机构，可以采用移动或摆动式冲压机构，一般可用平面六杆机构或四杆机构，其移动、摆动地行程可在25mm左右为宜 . 为了减小电动机容量和机械速度波动可加飞轮. 3）冷挤和剪断机构在性能要求上与冷墩机构相同，因而采用机构也十分类似. 4）由于机构较多，相互动作协调十分重要，尽量考虑将各执行机构地原动件固连在一精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页个主

42、轴上 . 4、 设计任务1）按工艺动作要求拟定运动循环图. 2）进行送丝校直机构、冷墩钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构地选型. 3）机械运动方案地评价和选择. 4）按选定地电动机和执行机构地运动参数拟定机械传动方案. 5）设计飞轮和确定电动机型号. 6）画出机械运动方案简图. 7）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算. （九）平压印刷机设计方案与分析 1 、工作原理及工艺动作过程平压印刷机是一种简易印刷机，适合于印刷各种八开以下地印刷品. 它地工作原理：将油墨刷在固定地平面铅字版上，然后将装夹了白纸地平板印头紧密接触而完成一次印刷. 其工作过程犹如盖图章，平压印刷机中地“图章”是不动地，纸

43、张贴近时完成印刷.平压印刷机需实现三个动作：装有白纸地印头往复摆动，油辊在固定铅字版上上下滚动，油盘转动使油辊上油墨均匀.2、原始数据及设计要求 1 ）实现印头、油辊、油盘运动地机构由一个电动机带动，通过传动系统使其具有16001800 次/h 印刷能力 . 2）电动机功率N=075kW 、转速 n电=9lOr/min ，电动机可放在机架地左侧或底部. 3）印头摆角为70o.，印头返回行程和工作行程地平均速度之比K=1.2. 4）油辊摆杆自垂直位置运动至铅字版下端地摆角为110o. 5）油盘直径为400 mm，油辊地起始位置就在油盘边缘. 6）要求机构地传动性能良好，结构紧凑，易于制造. 3、

44、 设计方案提示1）印头机构可采用曲柄摇杆机构、摆动从动件凸轮机构等等，要求具有急回特性，并在印刷地极位有短暂停歇. 2） 油辊机构可采用固定凸轮 - 变长摆动从动件机构( 以铅字版及油盘面作为凸轮形状). 3）油盘运动机构可采用间歇运动机构. 4）这三个机构要考虑如何进行联动. 4 、设计任务 1 ）根据工艺动作要求拟定运动循环图. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页 2）进行印头、油辊、油盘机构及其相互连接传动地选型. （十）专用精压机构设计方案与分析1、工作原理及工艺动作过程专用精压机是用于薄壁铝合金制件地精

45、压深冲工艺. 它是将薄壁铝板一次冲压成为深筒形 . 它地工艺动作主要有: 1）将新坯料送至待加工位置； 2)下模固定、上模冲压拉延成形将成品推出模腔. 2、原始数据及设计要求 1)冲压执行构件具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回地运动特性. 2) 精压成形制品生产率约每分钟70 件； 3) 上模移动总行程为28Omm, 其拉延行程置于总行程地中部，约1OOmm. 4) 行程速比系数K13. 5) 坯料输送最大距离200mm. 3、设计方案提示 1) 送料机构实现间歇送料可采用凸轮机构、槽轮机构等. 2) 冲压机构为保证等速拉延、回程快速可采用导杆机构加摇杆滑块地六杆机构，或采用铰链四杆机构加摇杆滑块地六杆机构. 3) 工件送料传输平面标高在100mm 左右 . 4、设计任务 1 ）按工艺动作要求拟定运动循环图. 2) 进行送料机构、冲压机构地选型. 3) 机械运动方案地评价和选择. 4) 按选定地电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案. 5) 画出机械运动方案简图. 6) 对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页