半自动平压模切机的课程设计书.docx

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1、前百机械原理课程设计是为了培育同学的开发和创新机械产品的力气，高等学校 工科本科机械原理课程教学基本要求中对机械原理课程设计提出的要求是： “结合一上简洁的机械系统，综合运用所学理论和方法，使同学能受到拟定机械 运动方案的初步训练，并能对方案中某些机构进行分析和设计”。在机械原理课 程中加强机械运动简图设计力气的培育，已越来越为宽阔师生所熟识。机械原理课程设计要求针对某种简洁机器（它的工艺动作过程比较简洁）进 行机械运动简图设计，其中包括机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选 择、机械运动方案评定、机构尺度综合等等。通过机械原理课程设计，可以进一步 巩固、把握并初步运用机械原理的学问和理论

2、，更为重要的是培育开发和创新机 械的力气。创新力气的培育在机械原理课程设计中占有特别重要的位置。通过机械原理课程设计培育了同学的系统设计和机构设计力气、开发和创新 力气及应用计算机的力气。机械原理课程设计已取得了预期效果，使机械原理课 程教学有了新进展，其意义是深远的。五：运动循环图对于半自动平压模切机运动循环图主要是确定冲压模切和走纸两个执行构件的 先后挨次，以利对各执行机构的设计、装配和调试。半自动平压模切机的模切机构为主机构，以它的主动件的零位角为横坐标的起 点，纵坐标表示各执行构件的位移起迄位置。丰冲压模切六：原动机的选择1、常用原动机的运动形式实例实例运动形式连续转动连续转动电动机油

3、压马达气动马达柴油机等往复运动直动电动机气缸液压机往复摇摆摇摆油缸摇摆气缸2、常用原动机的驱动方式1) 3、选择原动机应考虑的因素必需考虑现场能源供应状况。名称驱动方式优缺点单机集中 驱动由一台原动机通 过传动装置驱动 机构传动装置简洁，操作麻 烦，功率大，价格较廉价多机分别 驱动由多台原动机通 过传动装置驱动 机构传动装置较为简洁，操 作便利，每个动作的功 率较小，数目多，成本 高必需考虑到原动机的机械特性各工作制度与工作机相匹配。2) 必需考虑到工作机对原动机提出的起动，过载运转平稳性，调速和控制等方面的要求。3) 必需考虑工作环境的因素。4) 必需考虑工作牢靠，操作简易，修理便利。6)为

4、了提高机械系统的经济效益，必需考虑经济成本，包括初始成本和运转维护成本，此外，所选取的原动机的额定功率必需满足负载需要，但也不宜过大，对电动机来说选电动机功率过大造成功率因素过低也是不经济的。4、原动机的选择依据半自动平压模切机的设计要求以及综合原动机选择时应考虑的因素，可以 初步选定Y系列三相异步电动机作为半自动平压模切机的原动机。依据半自动平压模切机的设计要求可得:x 106 +1.2x106)x2x10-3 / 2x工作功率 Pmax -(+m9；x2xio : 6oW+mgx(5-2)xio6Ow= 1.1KWp工作电流 I 二380A=L1x103/A=29A=380A9a综上分析，

5、选择型号为Y90L-6的电动机作为原动机，其参数如下:功率1.1KW,电流3.2A,转速910r/min,效率73.5%,功率因数0.72,堵转转矩/额定转矩为2Q堵转电流/额定电流为6Q最大转矩/额定转矩为2.0o七：机械传动系统和执行机构的设计一)设计参数:生产率：N=3000张J、时下模冲头总行程：H - 50 0.5mm行程速比： K=f?； /isT .3=(180+9)/(180-9),229(k-l)/(k+l)xl80o 二 24。tl:表示急回行程的时间，t2:工作行程式时间电动机转速：910r/min二）数据的计算：依据选定的驱动电机的转速和半自动平压模切机的生产力气，可以

6、得到此机械系统的总速比为：i = 电祗/二 91300060 二 91050 二 18总 /n, 执行轴由设计参数可知，生产率是每小时3000张纸，所以由电动机到执行轴需要减速传动，传动比通过计算为18。机械传动系统的第一级接受带传动，其速比为5,其次级接受直齿圆柱齿轮传动，其传动比为3.6。带传动计算：1）确定计算功率PcPc=KaP取Ka=l. 4,则Pc二1. 4x1. 1二1. 544屹）选择带的型号 由Pc及主动轮转速nl,由有关线图选择V带型号为C型V带。3）确定带轮节圆直径d和dl2取d=200mm,贝Uld=5xd=1000mm21齿轮传动 计算:取z=15, z=ixl5=3

7、.6xl5=54,按钢质齿轮进行强度计算，其模数12 m=5o 则 d=zm=75mmlld=zm=270mm22 槽轮的计算：1）槽数Z按工位数要求选定为4。2）中心距a按结构状况确定a=200mm八：体会：通过这次设计，我深深地体会到：要设计一个机构方案，想到运动及传动的方 法只是整个设计的一小步，最重要的是计算机构的协作尺寸。其实，机构的大体形状以及它的传动机构的大体原理，很早就在我脑里有了雏 形，原来以为很快会结束设计，但事与愿违，我感觉我的时间全花在了计算与协作 上，所以假如以后还有设计机械的作业，确定要先把具体的各种协作关系计算精 确，哪怕花再多的时间，至少不会漫无目的在设计机构时

8、，机构尺寸和相互协作需 要大量计算，同时还要考虑造型的可行性，特别是尺轮间的传动需要大量的反复的 试验，同时要有确定的技巧。在这次设计中，我充分熟识到作为设计者，必需严谨务实，要充分考虑到制造 的可行性。设计是一种既要求想象力又要求严密规律思维的学科。九.参考文献1、邹慧君主编.机械原理课程设计手册北京高等教育出版社，19982、孙恒，陈作模，葛文杰主编.机械原理（第七版）.北京高等教育出 版社，20063、朱保利，吾辉，王云，封立跃主编.机械原理课程设计指导南昌航 空工业学院.机械设计教研室，19984、濮良贵，纪名刚主编.机械设计第七版.高等教育出版社，20005、邹慧君主编.机械设计原理

9、.上海交通高校出版社，1995课程设计任务书题目：半自动平压模切机工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用 设施，它可用来对各种规格的白纸板及厚度在4mm以下的瓦楞纸板以及各种高级精细的印刷品 进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处 去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸商标，可以成批量的生产， 实现规模化。它的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。原始数据及设计要求1）每小时压制纸板3000张。2）上模固定，下模向上移动的行程长度H二50 士 0.5mm,回程的平均速

10、度为工作行程 的平均速度的L3倍。3）工作行程的最终2nlm范围内受到生产阻力Pc=2x106N,回程时不受力。下模和滑块的质 量共约120kgo4）工作台面离地面的距离约1200mni。5）所设计的机构性能要良好，结构简洁紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。设计方案提示1）走纸机构可接受双列链传动，走纸横块其两端分别固定在前后两根链条上，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）模切机构一般可接受六杆冲压机构，在红板停立即进行冲压模切。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间内承受很大生产阻力，为了减小周期性速度波动可选用 较小容量的电

11、机，一般需安装飞轮。设计任务1）依据工艺动作要求拟定运动循环图。2）进行送料、模切机构的选型。3）机械运动方案的评定和选择。4）依据给定的生产阻力及工作裕量选定合适的电动机。5）进行飞轮设计。6）按选定的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。指导老师（签名）年月日一二、半自动平压模切机的功能和设计要求:1 .功能半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设施,它可 用来对各种规格的白纸板及厚度在4mm以下的瓦楞纸板以及各种高级精细的印刷品 进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手

12、工或机 械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸商 标，可以成批量的生产，实现规模化。压纸工艺过程分为“走纸”和“且模”。上模固定，下模冲压。1）将纸板走纸到位。2）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，下模向上移动的行程长度H二50 土 0.5mm,回程的平均速度为工 作行程的平均速度的1.3倍。3）工作行程的最终2mm范围内受到生产阻力Pc二2xlO6N,回程时不受力。下模 和滑块的质量共约120kgo4）工作台面离地面的距离约1200mm。5）所设计的机构性能要良好，结构简洁紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。三总功能

13、的分解:一、总功能的分析半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设施， 其主要功能是进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸等。二、功能分解依据工艺动作要求可将其总功能分解为两个分功能：1）将纸板走纸到位;纸板走纸过程中，要求传动纸板的机构间歇运动，也就 是说，此功能完成的是纸板间歇移动运动。2）进行冲压模切；冲压模切过程中，要求执行机构上的冲压构件上下往复移 动，以达到压痕，切线，压凹凸的功能，因此，这个功能的主要作用就是 保证冲压构件，滑块的上下往复运动。三、功能元求解形态学矩阵：功能功能元解走纸带传动机构齿轮齿条机 构双列链传动 机构滚珠丝杆 传动机构冲压模切曲柄滑块机 构移

14、动从动件 凸轮机构连杆凸轮组 合机构多杆机构不完全 齿轮齿 条机构四机械运动方案的选择评价及确定：依据功能元求解的形态学矩阵，可以求出半自动平压模切机的机械运动方案数目 为：N 二 4x5 二 20现在我们可以依据给定的条件、各机构的相容性和尽量使机构简洁等要求来选择方 案：依据机构的功能，运动规律的形式，传动精度凹凸，机构的工作性能，应用范围 可调性，运转速度，承载力气，机构的动力性能，加速度峰值，牢靠性，经济性，（制 造难易，能耗大小），结构紧凑（尺寸，重量，结构简洁性）等要求来选择方案。由 此可以选择两个结构比较简洁的方案。模切冲压机构：方案一：双列链传动机构，多杆滑块机构。方案二：带传

15、动机构，连杆凸轮组合机构。A从发电机传递动力皮带B变速，转变旋向C产生急回运动万案D刍向:云云力走纸机构:B变速，转变旋向C产生急回运动万案D刍向:云云力走纸机构:皮带链凸轮杆卅Mil工工口.曲柄滑块机 曲柄摇杆机构将方案一、带轮机构，凸轮，夹子,方案二、链轮机构，特别齿轮。A纸板的输送12带轮机构链轮机构凸轮特别齿轮夹子B纸板的停留C纸板的定位对这两个方案，可以用模糊综合评价选优。两种机构 各项性能指标的评价如下：生弘二才将示具体项目多杵机陶合北匈A功 能任1到较高i意亦高和较-An - J7 专或立可云J承围至受力也注表一匕匕on 9较1较好 高 较大广好高大较 较较较A动力性t性性座套大

16、磨靠较耐 可小好靠较较 可经济性一二 udJ/ 告JD毛 M口匕匕周ARah便般易方一难便般较较一一结构紧凑一尺寸重量结构简洁性大轻单较较简小重杂较较复性能指标具体项目带轮机构链轮机构A功 能S1运动规律S2传动精度0. 750. 250. 75 0.5性能S3应用范围S4可调性S5运传速度S6承载力气0. 75 0.5 0. 5 0. 750. 75 0.50. 751台，S7加速度S8耐磨性S9牢靠性0. 50. 250. 750.50. 750.5性S10制造难易S11调整便利性S12能耗大小0.50.50.50. 50. 50. 75H 值 ES13尺寸0. 750. 75S14重量0

17、.50. 75S15结构简洁性0. 250. 5由以上分析，明显可以得到以上结论：多杆滑块机构在承受载荷，加速度，耐 磨性，制造难易，重量和结构简洁性这些具体项目的性能明显优于连杆凸轮组合机 构，而这些指标对于半自动平压模切机来说是很重要的，因此，在两者之间选择六 连杆机构。至于在运动规律和尺寸方面，连杆凸轮机构所占的优势，在半自动平压 模切机的设计要求中不是很重要考虑的，因此可以忽视六连杆机构在此方面的不 足。综上所述，选择六连杆机构作为冲压模切机构。带传动机构和链传动机构的选择。带传动结构简洁，维护便利，成本低廉，冲 击力小，传动平稳，噪声小，但是传动效率低，寿命较短等缺点。链传动机构因多 对齿轮同时啮合，要求承载力气大，传动效率高，以及可实现中心矩较大的/zd7777夹子 纸板，双 列链传动 俯视图（走纸机 构方案 二）i链 条链轮槽轮 TTTTTT 丁7滑块拨 盘减速器电 动机半自 动平压模 切机的机 构（方案 一）电动 机与槽轮拨 盘垂直电动机与槽 轮拨盘垂直