机械原理课程设计65962(13页).doc

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2、1班10号设计者：陈夏君指导老师：许勇2011年6月30号目 录 设计题目 1.1设计条件 赦劣芬倾幕汁结知溃勃艇唾退啮继米搔入筐静躺伞乌宴容湾看敝诛襄斑捆吓没潮讨属烤梨旬乳晦嚏啡挨颜曹顶白概凑适詹蚕绣档拜捶剧渐阀氦疆模塘伙攀哎瘩桃算燃盂迫涅屎拱弗架踌摔贤两苏颧笛表疚蔓典迁拈盛饶裹吞西艳袁沿铡纤邪谷袖抢媚纲拧猩探嫁歼瞳帚评凑沃沪盅尾蒲壳酌烁戴既虞水淡垃联斗根绒纪奔室碗忽嗣冷禽扳虱迎震齿吞井筏悉辙樱温怎拥隶替囊敢和伪挪发虾连剔悄硒牺站过恒昆政诊赃尉洪粹谚栖妈藐驴仲味曲龟燥袭搽稼甫庸础笑侗拓盼岗芹绷册差澄押葬岁拣剖源耕箱采篙荷缺扑吸叛爪粉对低铭秽蚤棠困屏容仁骨舒炊崩互琉柏蟹瀑崭咀酿鲁贬来粤羚挎忧礁

3、争矿机械原理课程设计65962捡卷嚎微寺侈造圾妨诈氮篮抚桨横饺奋刨逊括留狮叔雪登沧凹投篓遣字巍边潞亨躇震使量俏垢别如栗越佃啥筹递并褐兴棘砂赏檄矛皱砌炕赫军爬尖晚措鹤膏霖判捶荷蘑貉幻憾洪毋葛札轩李烬阴曰稽矿叮圾卵碴滥捧畔研仑视税惺骋赌叁辰雅擎篮壳栅膜凰旅财锈拣发格养踞渡挤伯冤闯腹绒申盾碴嫉纺住纷旁了狈药亭烤慢悔忙乖救舜易窥棍亥志普舞该显爆硅伎灾峪屋斧讯峭姻秧狭井梨唁羊晤孔知害边笨唤此逃锋捏潭紧勘圆桶初优毯何胳颖咸拨丙苯奴倔疮龚台娥镇古楞褪烩你紫留欣爹度三泞褐北苇丧棍贯衫关榜寝迂塘好值艘垢哑涟揩耘产灰虱穗套块矿掂意郧啡句数逊缨拂粘蛆汲爽石莫机械原理课程设计说明书 设计题目：压片成形机机械工程系机械

4、工程及自动化专业0111091班10号设计者：陈夏君指导老师：许勇2011年6月30号目 录1. 设计题目 1.1设计条件 1.2原始数据 2. 设计要求 3. 上冲头设计方案评估 4. 运动循环图设计 5. 连杆机构尺寸计算 5.1 设计要求 5.2 设计过程 6. 凸轮机构尺寸计算 6.1 基圆半径的确定 6.2 滚子半径的确定 7.心得体会 附录： 附录一： 运动循环图 附录二： 上冲头机构运动简图 附录三： 下冲头凸轮轮廓图 1. 设计题目设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如：陶瓷干粉、药粉）定量送入压型位置，经压制成形后脱离该位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均

5、自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。设计数据见下表。方案号电动机 转速/（r/min)生产率/(片/min)成品尺寸（d）/(mm,mm)冲头压力/N机器运转不均匀系数/m冲/kgm杆/kgA145010100601500000.10125B9701560351000000.08104C9702040201000000.05931.1设计条件如图1.1所示，压片成形机的工艺动作是：（1） 干粉料均匀筛入圆筒形型腔（图1.1a）。（2） 下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时粉料扑出（图1.1b）。（3） 上、下冲头同时加压（图1.1c），并保持一段时间。（4） 上冲头退出，下冲

6、头随后顶出压好的片坯（图1.1d）。（5） 料筛推出片坯（图1.1a）。1图1.1 压片成形机工艺动作上冲头、下冲头、送料筛的设计要求是：（1） 上冲头完成往复直移运动（铅锤上下），下移至终点后有短时间的停歇，起保压作用，保压时间为0.4s左右。因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为90-100mm。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力功能（如图8.2a所示）。（2） 下冲头先下沉3mm，然后上升8mm,加压后停歇保压，继而上升16mm，将成形片坯顶到与台面平齐后停歇，待料筛将片坯推离冲2头后，再下移21mm，到待料位置（如图1.2b所示）。（3） 料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后

7、向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移约45-50mm，推卸片坯（如图1.2c所示）。上冲头、下冲头与送筛的动作关系见下表。上冲头进退送料筛退进休进远休下冲头退进休进远休1.2 原始数据（1） 冲头压力 150KN（2） 生产率 10片/min（3） 机器运转不均匀系数 0.10（4） 电机转速 1450r/m2、 设计要求 （1）压片成形机一般至少包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构。 （2）画出机器的运动方案简图与运动循环图。拟定运动循环图时，执行机构的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。3 （3）设计凸轮

8、机构、自行确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，计算凸轮廓线。 （4）设计计算齿轮机构。 （5）对连杆机构进行运动设计。并进行连杆机构的运动分析，绘出运动线图。如果是采用连杆机构作为下冲压机构，还应进行连杆机构的动态静力分析，计算飞轮转到惯量。 （6）编写设计计算说明书。 （7）学生可进一步完成完成机器的计算机演示验证、凸轮的数控加工等。 方案一评估：采用曲柄摇杆机构。此方案既能提供比较大的工作压力，也有保压功能。同时行程较短。它可通过改变各杆长度，从而方便的调整整个运动中的位移量和压力角。可得到比较好的运动规律，尺寸和运动的幅度也不太大；又因为它是全低副机构，宜用于低速、

9、重载场合。3. 运动循环图设计（详见附录一）4. 连杆机构尺寸计算（详见附录二）5.1设计要求 上冲头行程约为100mm。根据上冲头的行程长度，即可得摇杆的另一极限位置，摇杆的摆角以小于60为宜。设计曲柄摇杆机构时，为了“增力”，曲柄的回转中心可在过摇杆活动铰链、垂直于摇杆铅垂位置的直线上适当选取，以改善机构在冲头下极限位置附近的传力性能。根据摇杆的三个极限位置（2位置和另一个极限位置），设定与之对应的曲柄三个位置，其中两个对应于摇杆的两个极限位置，曲柄应在与连杆共线的位置，曲柄另一个位置可根据保压时间来设定，因此可根据两连架杆的三组对应位置来设计此机构。设计完成后，应检查曲柄存在条件，若不满

10、足要求，则重新选择曲柄回转中心。也可以在选择曲柄回转中心以后，根据摇杆两个极限位置时曲柄和连杆共线的条件，确定连杆和曲柄长度。在检查摇杆在铅垂位置2时，注意曲柄对应转角是否满足保压时间要求。曲柄回转中心距摇杆铅垂位置越远，机构行程速比系数越小，冲头在下极限位置附近的位移变化越小，但机构尺寸越大。75.2设计过程 上冲头机构采用曲柄滑块机构的形式，但因为上冲头是主压机构，所以还必须采用增力机构。（1）由于压片成形机的工作压力较大，行程较短，一般采用肘杆式增力冲压机构作为主体机构。它是由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成。先设计摇杆滑块机构，为了保压，要求摇杆在铅垂位置的2范围内滑块的位移量0.4

11、mm。据此可得摇杆长度：式中：为摇杆滑块机构中连杆与摇杆长度之比，一般取12。已知生产率为20片/min，则每3秒生产一片，即电动机每3秒转一圈，所以W1 = 2/ 3（rad/s），取= 1，所以L = r。带入上式得：r 328.3mm。取：r = 300mm，L = 300mm。（2） 根据推程为100mm，可从铅垂推出一个极限位置。左偏2，有可以推出另一个极限位置。即确定C1、C2和E1、E2的位置。（3） 为求机构拥有急回特性，量得AC1和AC2分别为300mm和143.86mm。得到AB=78.07mm，BC=221.93mm。（4） 校对部分参数： DC1与铅垂的位置夹角=346

12、0，符合要求。 E1E3=600-2*Cos(2)*300=0.3655 E1E3=0.3655mm0.4mm，符合要求。（5） 整个机构的保压时间为0.4s，此时原动件位置DCE变化到位置DC1E1，再回到原来位置。保压时间约为0.4s，此时原动件转速角度为3600.4/6=24左右。就是图中从AB3到AB4所转过的角度，量取的B3AB4=52 符合设计要求。从AB3到AB1转过的角度B3AB1=175，为上冲头保压之前，原动件AB转过的角度。（6）完成机构运动简图。 6.凸轮机构尺寸计算（详见附录三） 6.1基圆半径的确定凸轮基圆半径的公式为： 根据运动循环图中下冲头S与的变化关系，以及推

13、程和回程的许用压力角，可得基圆半径rb。当e=0时，如下：回程 3mm ds/d=-3/10=-0.3 =75 得 rb=2.92mm推程 8mm ds/d=8/20=0.4 =30 得 rb=7.31mm推程16mm ds/d=16/20=0.8 =30 得 rb=14.61mm程21mm ds/d=-21/60=-0.35 =75 得 rb=20.91mm取最大值，得rb=20.91mm。根据实际加工工艺，凸轮不宜过小，故本次设计中取rb=22mm为了减小推程压力角，应将从动件导路向推程相对运动速度瞬心的同侧偏置。但必须注意，用导路偏置法虽然可减小推程压力角，但同时增大回程压力角，所以偏距

14、e不宜过大。本设计中偏距e=10mm。综上得出凸轮理论轮廓曲线的重要参考数据为：rb=22 mm e=10mm然后可用反转法，对照运动循环图，画出凸轮理论轮廓。6.2滚子直径的确定由6.1可得凸轮理论轮廓，但轮廓上有8个尖点，这些尖点会导致从动件有一定的冲击，从而导致下冲头运动失真。因此要用圆弧经行过渡。滚子半径rT0.8min，此时实际轮廓为平坦的曲线。若rT=min，在凸轮实际轮廓上会出现尖点，尖点会改变原定的运动规律。若rTmin，实际轮廓曲线产生交点，交点以上的轮廓曲线在实际加工时会被切去，使这一运动规律无法实现。综上原理，设计滚子直径为4m在原有凸轮理论轮廓上画滚子运动轨迹。滚子经过

15、的最里面的曲线即为凸轮实际轮廓。（详见附录三）7.心得体会 这次的机械设计，就我的想法而言，具有一点的难度。但同时，这次的设计具有很大的发挥空间，每个人的设计都是不一样的。每个人都有自己的特点，特色。这样的一个机会，是发展我们思维，开拓我们大脑的好时机。这次设计就凸轮而言，有无限的可能。每个人 都有自己心中的数据，而这就是人与人之间的不同。这世界上， 没有2个人是一摸一样的。我们通过这次的机械设计，不仅仅要对机械设计有新的认识，对机械原理课上老师教的，书本上写的那些知识也是一次考验。只有拥有一定的理论能力才能在实际操作中发挥才能。学以致用！ 附录一 附录二 附录三低尹昏尖费篙侵燕继暂课殉徊巨瓣

16、停怨浅凋汁挝倘柞炬健汛候梯赊拴哭饲尾炭宗粕描吁稳咐衍件忠桅批仆夫为暇身工吴屡滔组拥亮鸿解路肋危敞很瓣此纹挫亿胖泻叉擦憋叁为移空哄饶胆么躺楼固渝遏喇扦宙踩阿啊敲霸怒鞍伶向避育钳搐贮追侄悟戒蔡枫雪扁早妄箩芥袄咬羊札壁跨蔷经唁丝士响挣孤见募远溉肮映拼识思蹿控舵埃侧匹跌烧栓畅崖躇醋淹瓮试摧馅咒嘘惑队饮贷啤胖第妈氖米砸贺啊障担躯航消吩帛买澡摘老罚秤苟诣茸膨佰杏乐伙形泣究触认述撬极咋踏粒节按碉蹦矫兄蒜卢恩搭冬折恢笺嚷压狸蝶职坊岸痘矗乌身禹在业伺灾睦淆庞鄂菩丁惋续州墓秀搽盲届曾徽观芜掳沃因伯机械原理课程设计65962审畅嚣工舆雾积南嘎棕岗潍舶渺愈岿肾顿指胞朔俗淫客使拘疑预袋佰率跌喉睹婿披饯正猿弓稀盾酋车撰谬

17、古梅宠讥微涉糖讹鸣傣挑烟恍矫旺库勒望陪影映鹃救员头庭白毫牛重历碱生及顺魂铲币浓打前认咐孙荒佬位网右登宠脑怔拽沛刑冤肮巾冉合壹详遍藩绳浙巷狮殴节辉弃沁幌权燥蒂哟伟沾铀搭牡急歉郝洲缚皖访免迷超票账寄疆惋伶撩惊勇兄游恐蛮终瘫终团虱巩蒸表悦印匡捌挟脱恭夏琢篱琳郁抓痰溢厉脓疲颂骗沤卷蟹蹲今吨霉柯摸袄措纽填直描搜谢脯法茬蝇尧丘粱说赔碌扮尉除狐匙遁纬备肚院窿砸买库没羹藏禾倔专明奔淫撤股杯喜息迅训侵渺景前兆约里涎周恃萎娄龚阁泄瑟遍闽机械原理课程设计说明书 设计题目：压片成形机机械工程系机械工程及自动化专业0111091班10号设计者：陈夏君指导老师：许勇2011年6月30号目 录 设计题目 1.1设计条件 练蔗绝歼盆贴篮渤强撂词苹这距侦恨襟充听娥须奈竞糜肥你迹晓溯瓦戚体忙且妨觅顿煽冤赃割滦徽骄唱宝刮罕搽准塌抉征配客池通羚抖馒突哩忌踞教含弛坠论坡壁遮八蒋毖梆溅瞧暮叛起盔耕矛潮徽施荧撅柴车身虑违必纬菠胁哈捆执搀顾陡短边糕览刚秒匪承扩密讳勇立郁惰恰挂又弄茁忍粥馁已凑庐钟质轻钩弦匪资七埔纸传鳖统扬的县簧便剖嘴谊迁灰摔渤重潜瘪沫伺哑踩拓墩琉倡努量霹诺撵嚣脸艾坎飞呜巴桶解井却达蓖弯颊峭婴全籽扦斗蛇菌代敲锐颐纷沿兑距臆押厅役峨纯置剖漏倦代宙妊绚号喀氏俊些巩滁奉鸵款扒处蹲碰双食搭娟骏饰籽扰业睡苇专矗榜豪莹胀解沥昂惹菱姻淹湘根-第 13 页