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山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文下傳動(dòng)式壓片機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要1Abstract2目 錄31 緒 論61.1 指導(dǎo)思想61.2 目的與要求61.3 設(shè)計(jì)介紹72設(shè)計(jì)任務(wù)書83下傳動(dòng)式壓片機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)介紹94 組成結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)分析105傳動(dòng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)計(jì)算115.1傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算115.2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與校核155.3中間輪軸齒輪(第一級)部分的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算215.4.下輪軸偏心齒輪的齒輪部分(第二級)設(shè)計(jì)與校核275.5下輪軸偏心齒輪的偏心輪及其偏心輪殼的設(shè)計(jì)校核315.6偏心齒輪部分拉桿的設(shè)計(jì)校核346輪軸及其軸承的設(shè)計(jì)校核356.1下輪軸設(shè)計(jì)356.2 中間輪軸的設(shè)計(jì)校核416.3 上輪軸設(shè)計(jì)466.4輪軸的軸承選擇與校核517頂片、撥片和送料裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算547.1 送料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的選擇547.2 凸輪機(jī)構(gòu)部分設(shè)計(jì)557.3連桿機(jī)構(gòu)部分設(shè)計(jì)578上、下沖壓部分設(shè)計(jì)計(jì)算608.1上、下沖壓軸的設(shè)計(jì)計(jì)算608.2滑塊、滑塊軸的設(shè)計(jì)計(jì)算618.3立柱的設(shè)計(jì)計(jì)算638.4下沖壓部分傳動(dòng)設(shè)計(jì)638.5調(diào)節(jié)螺母及其他零件698.6安裝說明719送料部分設(shè)計(jì)729.1送料板的設(shè)計(jì)模座、中模的設(shè)計(jì)計(jì)算729.2送料板其他零件的設(shè)計(jì)729.3送料板工作說明7610密封裝置和其他零件的設(shè)計(jì)7710.1密封裝置零件設(shè)計(jì)7710.2其他零件設(shè)計(jì)7711箱體的設(shè)計(jì)7812裝配圖的繪制7912.1總裝配圖的繪制7912.2各功能單元小裝配圖的繪制7913潤滑和保養(yǎng)以及使用過程中的注意事項(xiàng)8013.1壓片機(jī)的潤滑8013.2注意事項(xiàng)8114技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析8314.1本項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)8314.2市場及效益分析84致謝詞85總結(jié)86主要參考文獻(xiàn)88附錄891 緒 論畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)期間的最后學(xué)習(xí)階段,是培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)習(xí),研究,實(shí)踐,成果的全面總結(jié),能夠全面提高學(xué)生工程實(shí)踐能力,同時(shí)也是對學(xué)生畢業(yè)及學(xué)位認(rèn)可的重要依據(jù);其集運(yùn)用性,實(shí)踐性,工程性,探索性于一體,以利于大學(xué)生畢業(yè)后快速融入快速發(fā)展的21世紀(jì),早日成為社會(huì)的棟梁。1.1 指導(dǎo)思想現(xiàn)代社會(huì)對人才提出了更高的要求,作為一名當(dāng)代大學(xué)畢業(yè)生,不僅打好堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識,還應(yīng)具備工程技術(shù)人才應(yīng)有的綜合素質(zhì)。為了適應(yīng)這一發(fā)展趨勢,我們應(yīng)立足于:變傳統(tǒng)的,僵化的,單純的畢業(yè)設(shè)計(jì)為培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高創(chuàng)新能力、樹立團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、強(qiáng)化計(jì)算機(jī)運(yùn)用等多維兼容性畢業(yè)設(shè)計(jì);同時(shí)通過完成畢業(yè)設(shè)計(jì),鍛煉學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力;在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,以我們主動(dòng)學(xué)習(xí)為主,教師適時(shí)指導(dǎo)為輔;將素質(zhì)教育與畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)相融合,從根本上提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。1.2 目的與要求1.2.1、設(shè)計(jì)目的培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng);培養(yǎng)優(yōu)良的思想素質(zhì),樹立勇于實(shí)踐,探索和開拓的創(chuàng)新精神;提高深入理解并綜合應(yīng)用以前所學(xué)知識、并主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識、新理論、新技術(shù)的能力。在指導(dǎo)行輔助設(shè)計(jì)(如CAD、Pro/E);培養(yǎng)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與分析的初步教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立攻克設(shè)計(jì)所要求的工程技術(shù)問題;熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)科研能力;培養(yǎng)檢索文獻(xiàn)資料、熟練運(yùn)用手冊與規(guī)范化圖表等常規(guī)工程資料的能力;強(qiáng)化運(yùn)算、識圖、制圖和編制說明書等基本工程技能;鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。1.2.2、設(shè)計(jì)要求認(rèn)真獨(dú)立的按計(jì)劃和日程要求完成全部設(shè)計(jì)任務(wù);必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對待自己所作的課題。在設(shè)計(jì)中要采用嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn);要樹立工程意識,注意理論聯(lián)系實(shí)際,以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是先進(jìn)的,在生產(chǎn)上是可行的,在經(jīng)濟(jì)上是合理的;設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)勤于鉆研與思考,善于互相討論與啟發(fā),充分發(fā)揮主動(dòng)性與創(chuàng)造性;整個(gè)設(shè)計(jì)過程,從方案到出圖、成果說明書,均應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1.3 設(shè)計(jì)介紹下傳動(dòng)式單沖壓片機(jī)是為適應(yīng)現(xiàn)代制藥設(shè)備發(fā)展的需要、在綜合分析已有的單沖壓片機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新型傳動(dòng)原理設(shè)備。采用了下傳動(dòng)原理,既傳動(dòng)部分和壓片部分分開,具有壓力大,成型性好,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),不需要地基,節(jié)能省電,手動(dòng)也壓片等特點(diǎn),構(gòu)思新穎奇特,有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以下是本組具體設(shè)計(jì)過程,共分14個(gè)章節(jié),其中穿插有具體的公式、圖片、表格和附圖等,由于能力及時(shí)間有限,錯(cuò)誤在所難免,希望多多批評指正,謝謝! 2010年6月2設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)緣由現(xiàn)有上傳動(dòng)式單沖壓片機(jī)在工作中易污染片劑、振動(dòng)較大、噪聲較大。設(shè)計(jì)條件具有設(shè)計(jì)制造新型壓片零部件的一般機(jī)械廠。設(shè)計(jì)方向研究新的傳動(dòng)方案和結(jié)構(gòu),并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。設(shè)計(jì)內(nèi)容單沖壓片機(jī)的方案設(shè)計(jì); 一般零部件的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 單沖壓片機(jī)的工作圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求壓片力大,成型性好,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),不需要地基,節(jié)能省電,可手動(dòng)壓片。設(shè)計(jì)期限16周原始數(shù)據(jù)最大壓片力 Max. Pressure (kN) 60最大壓片直徑 Max. Dia. Of Tablet (mm) 20最大充填深度 Max. Depth Of Fill (mm) 20壓片產(chǎn)量 Max. Production Capacity (single)( tablets/min) 120壽命15年3下傳動(dòng)式壓片機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)介紹 其基本思想是,有電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩級齒輪傳動(dòng),其中第二級齒輪為偏心齒輪,通過偏心齒輪帶動(dòng)偏心輪擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)通過連桿帶動(dòng)滑快實(shí)現(xiàn)下壓藥片;也可以通過手輪帶動(dòng)偏心齒輪來實(shí)現(xiàn)。偏心齒輪采用齒輪代替曲軸,故受力情況較好,即齒輪受扭矩作用,心軸只承受彎矩。偏心齒輪安裝在心軸上并繞心軸轉(zhuǎn)動(dòng),通過偏心齒輪與心軸偏心距,實(shí)現(xiàn)曲軸機(jī)構(gòu)動(dòng)作,毛坯為鑄件,心軸為光軸,制造容易,結(jié)構(gòu)緊湊。示意圖如下: 圖3.1傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖4 組成結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)分析要通過上述傳動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)其功能,首先必須設(shè)計(jì)傳動(dòng)部分,偏心齒輪必須通過在一根軸上實(shí)現(xiàn),中間手輪部分也必須通過一根軸實(shí)現(xiàn),電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪傳動(dòng)到手輪那根軸上又需要一根軸,故傳動(dòng)部分分為下傳動(dòng)軸部分、中間輪軸部分、和上輪軸部分。還必須頂片送料杠桿部分和上、下沖壓部分(沖壓模部分),另外還要有電器部分、機(jī)座及外殼部分和壓力指示及限載部分。各功能單元共同作用實(shí)現(xiàn)既定功能。我們將分別設(shè)計(jì)各部分。5傳動(dòng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)計(jì)算5.1傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5.1.電動(dòng)機(jī)選擇 已知參數(shù):最大壓片力 Max. Pressure (kN) 60最大壓片直徑 Max. Dia. Of Tablet (mm) 20最大充填深度 Max. Depth Of Fill (mm) 20壓片產(chǎn)量 Max. Production Capacity (single)( tablets/min) 120在設(shè)計(jì)的過程中按理想狀態(tài)下計(jì)算(不考慮機(jī)器運(yùn)行時(shí)的各關(guān)節(jié)及滑塊部分的摩擦力),滑塊上受到的力有:工件壓縮成型的反力F、連桿對滑塊的作用力P及導(dǎo)軌對滑塊的反作用力Q。其機(jī)構(gòu)簡圖和受力簡圖如下。1.力分析圖5.1機(jī)構(gòu)簡圖和受力簡圖一般情況下對于普通壓片機(jī)角很小故可以認(rèn)為FP, 滑塊對原料的壓力是有零逐漸增加到80KN再減為零的過程。其示意圖如下;60KN900 圖5.2受力示意圖故在設(shè)計(jì)的過程中選取幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,由于采用兩個(gè)桿同時(shí)工作,故每個(gè)桿最大受力40KN,取F=40KN一定能滿足使用要求。速度分析根據(jù)設(shè)計(jì)已知參數(shù),查閱多方面資料考慮到壓片機(jī)尺寸,連桿的擺角不宜過大,故曲柄尺寸要小,連桿要長尺寸要大,在沖壓的過程中,從最高點(diǎn)開始壓的內(nèi)滑塊受力逐漸減小,而沖壓過程需力逐漸加大,故曲柄應(yīng)轉(zhuǎn)過后再開始沖壓工作,且最大壓深深度為20mm經(jīng)過多次計(jì)算選取曲柄為55mm連桿為910mm。3.功率計(jì)算 從運(yùn)動(dòng)過程中得知P=FV=FS/t其中 F是所受平均力S是沖程t是擠壓過程中所用時(shí)間則對其估算得P=8.3KW。故在設(shè)計(jì)的過程中,按總功率8.3KW計(jì)算一定能滿足使用要求。曲柄壓力機(jī)構(gòu)的負(fù)載屬于沖擊負(fù)載,即在一個(gè)工作周期只在較短的時(shí)間內(nèi)(壓力角)承受工作載荷,而其他較長的時(shí)間是空運(yùn)轉(zhuǎn)。若按此短時(shí)的負(fù)荷來選擇電動(dòng)機(jī)的功率,則電動(dòng)機(jī)的功率會(huì)很大。為此在傳動(dòng)系統(tǒng)中加上一個(gè)大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的飛輪就顯的非常必要了?;瑝K空行程時(shí),電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn),使其儲存動(dòng)能,在沖壓工件的瞬間,主要靠飛輪釋放能量。壓片工作完成后,飛輪負(fù)載減小,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪加速旋轉(zhuǎn)。所以,采用飛輪后,壓片時(shí)所需要的大部分能量不是電動(dòng)機(jī)直接供給的,電動(dòng)機(jī)的功率大大降低,飛輪起著儲存能量和釋放能量的作用。飛輪安裝在大帶輪上,在帶傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)分析校算。根據(jù)查閱【1】查表10-110選擇電動(dòng)機(jī)為380V、4 KW,確定電動(dòng)機(jī)型號為Y112M-4 4 KW三相異步電動(dòng)機(jī),其滿載時(shí)的轉(zhuǎn)速=1440 r/min。此外電動(dòng)機(jī)的中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等均可從表中查出。5.1.2.計(jì)算總傳動(dòng)比并分配各級傳動(dòng)比計(jì)算總傳動(dòng)比 nm/nw = 1440/120 = 12分配各級傳動(dòng)比考慮到電動(dòng)機(jī)和機(jī)器尺寸選擇帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比=3.2則齒輪傳動(dòng)比為3.75 ?!?】(13)頁取=1.5則=2.5。5.1.3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸的轉(zhuǎn)速 n1=1440/3.2=450r/min n2=450/1.5=300r/min n3=120r/min各軸的功率各軸的轉(zhuǎn)矩參數(shù)軸 名電動(dòng)機(jī)軸軸軸轉(zhuǎn)速n/ 1440450300120功率P/ kw43.843.693.58轉(zhuǎn)矩T/ 26.5381.49117.47284.91傳動(dòng)比i321.52.5效率0.960.97*0.990.98*0.99表5-1運(yùn)動(dòng)參數(shù)結(jié)果匯總表5.2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與校核5.2.1.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.2.1.1. 確定設(shè)計(jì)功率根據(jù)傳遞的功率P、載荷的性質(zhì)和每天工作的時(shí)間等因素來確定設(shè)計(jì)功率 , KW 式中傳遞的額定功率,kW;工作情況系數(shù)經(jīng)查【2】5-13表,取工作情況系數(shù) 5.2.1.2. 選擇帶型根據(jù)設(shè)計(jì)功率和小帶輪轉(zhuǎn)速由【2】圖9-8或圖9-9選定A型普通V帶。5.2.1.3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑和初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑經(jīng)查 【2】表5-7和表5-8,取小帶輪基準(zhǔn)直徑=71mm 傳動(dòng)比=/=3.2大帶輪基準(zhǔn)直徑 =i*=3.2*71mm=227.2mm取=224mm實(shí)際傳動(dòng)比 =/=224/71=3從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速驗(yàn)算帶的速度計(jì)算帶的速度,并滿足5 m/s。對于普通V帶,2530 m/s。所以55.35m/s 2530,滿足條件計(jì)算從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑=,并按V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列【2】表9-7進(jìn)行圓整。所以。5.2.1.4. 確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度帶傳動(dòng)的中心距如過大,會(huì)引起帶的抖動(dòng),且傳動(dòng)尺寸也不緊湊;中心距如過小,帶的長度愈短,帶的應(yīng)力變化也就愈頻繁,會(huì)加速帶的疲勞破壞,當(dāng)傳動(dòng)比較大時(shí),中心距太小將導(dǎo)致包角過小,降低傳動(dòng)能力。如果中心距未給出,可根據(jù)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)需要按下式給定的范圍初定中心距則,初定中心距。根據(jù)帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系,按下式計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長度根據(jù)查圖選取相近的基準(zhǔn)長度,求帶傳動(dòng)實(shí)際中心距mm式中 ,mm ; , ;帶傳動(dòng)的中心距可以調(diào)整,故可用下式近似計(jì)算 考慮到安裝調(diào)整和張緊的需要,實(shí)際中心距的變動(dòng)范圍為 則計(jì)算得5.2.1.5. 驗(yàn)算小帶輪包角根據(jù)對包角的要求,應(yīng)保證 如太小,則應(yīng)增大中心距,或增設(shè)張緊輪。經(jīng)計(jì)算得5.2.1.6. 確定帶的根數(shù)z實(shí)際工作條件下,單根V帶的許用功率,其計(jì)算公式為 KW式中基本額定功率增量。由于1時(shí),帶在大帶輪上的彎曲應(yīng)力較小,故在壽命相同的條件下,可增大傳遞的功率,包角系數(shù),考慮180時(shí)對傳動(dòng)能力的影響, 長度系數(shù),考慮帶的基準(zhǔn)長度不為特定長度時(shí)對傳動(dòng)能力的影響,查表8-2 =1.06 查表8-5 =0.92V帶的根數(shù)可用下式計(jì)算取z=3。5.2.1.7. 確定帶的初拉力單根V帶所需的初拉力為 N 經(jīng)查表8-3得,Z型帶, 5.2.1.8. 計(jì)算對軸的壓力為了設(shè)計(jì)安裝帶傳動(dòng)的軸和軸承,必須確定帶傳動(dòng)作用在軸上的徑向壓力FQ。如果不考慮帶的兩邊拉力差,則壓軸力可近似地按帶兩邊的初拉力的合力來計(jì)算,得5.2.1.9. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)尺寸和加工要求,繪制帶輪工作圖。小帶輪結(jié)構(gòu)如下: 圖5.4小帶輪示意圖具體尺寸詳見零件圖由于傳動(dòng)系統(tǒng)上要安裝飛輪,故安裝在大帶輪上。飛輪結(jié)構(gòu)計(jì)算如下;則飛輪儲存能量的最大值時(shí)1.65KW計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 圖5.5飛輪尺寸計(jì)算示意圖設(shè)計(jì)飛輪的大致結(jié)構(gòu)尺寸,參考【3】(4-133)取60mm, ,其中:材料的密度,鑄鐵7.2kg/,鑄鋼7.8kg/; 飛輪輪緣寬度。,.故大皮帶輪的結(jié)構(gòu)圖如下: 圖5.6大帶輪圖具體尺寸詳見零件圖5.3中間輪軸齒輪(第一級)部分的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算5.3.1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)根據(jù)所選用的傳動(dòng)方案選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng),壓片機(jī)一般為工作機(jī)器,速度不高,故選用7級精度(GB10095-88)材料選擇。查表選擇,小齒輪的材料為45,硬度為200HBS,大齒輪材料HT20-40,硬度為240HBS,兩者材料硬度差為40HBS。選取小齒輪齒數(shù),取5.3.2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式【4】10-9a進(jìn)行試算,即確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩查【4】表10-7選取齒寬系數(shù)查【4】表10-6得材料的彈性影響系數(shù)按齒面硬度查【4】圖10-21d得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查【4】圖10-19得,接觸疲勞壽命系數(shù);計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得計(jì)算試計(jì)算小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)齒高計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù),7級精度,查【4】圖10-8得動(dòng)載系數(shù)直齒輪,假設(shè),查【4】10-3表得,查【4】表10-2得使用系數(shù);查【4】10-4表得7級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時(shí)將數(shù)據(jù)代入后得:由,查【4】圖10-13得,故載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,計(jì)算模數(shù)為了使不至于太大,取 。5.3.3.校核齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。查【4】圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù),計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù),得計(jì)算載荷系數(shù)K查【4】10-5取齒形系數(shù)經(jīng)查表10-5得,查【4】10-5取應(yīng)力校正系數(shù)經(jīng)查【4】0-5表得,計(jì)算大小齒輪的,并加以比較大齒輪的數(shù)值大。校核計(jì)算,m=6滿足條件。5.3.4幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑計(jì)算中心距 計(jì)算齒輪寬度故取,5.3.5驗(yàn)算5.3.6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖圖5.7主動(dòng)齒輪示意圖 圖5.8 中間大齒輪示意圖具體尺寸詳見零件圖。5.4.下輪軸偏心齒輪的齒輪部分(第二級)設(shè)計(jì)與校核5.4.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)根據(jù)所選用的傳動(dòng)方案選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng),壓片機(jī)一般為工作機(jī)器,速度不高,故選用7級精度(GB10095-88)材料選擇。查表選擇,小齒輪的材料為45,硬度為200HBS,大齒輪材料HT20-40,硬度為240HBS,兩者材料硬度差為40HBS。選取小齒輪齒數(shù),取5.4.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式【4】10-9進(jìn)行試算,即確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩查【4】表10-7選取齒寬系數(shù)查【4】表10-6得材料的彈性影響系數(shù)按齒面硬度查【4】圖10-21d得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查【4】圖10-19a得,接觸疲勞壽命系數(shù);計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得5.4.3計(jì)算試計(jì)算小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)齒高5.4.4計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù),7級精度,查【4】圖10-8得動(dòng)載系數(shù)直齒輪,假設(shè),查表得,查【4】表10-2得使用系數(shù);查【4】表10-4得7級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時(shí)將數(shù)據(jù)代入后得:由,查【4】圖10-13得,故載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,mm計(jì)算模數(shù)為了使不至于太大,取。5.4.5校核齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式【4】10-5為確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值查【4】圖10-20得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。查【4】圖10-1得彎曲疲勞壽命系數(shù),計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù),得計(jì)算載荷系數(shù)K查取齒形系數(shù)經(jīng)查【4】表10-5得,查取應(yīng)力校正系數(shù)經(jīng)查【4】表10-5得,計(jì)算大小齒輪的,并加以比較大齒輪的數(shù)值大。校核計(jì)算,m=7滿足條件。5.4.6幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑計(jì)算中心距計(jì)算齒輪寬度故取, 5.4.7驗(yàn)算5.5下輪軸偏心齒輪的偏心輪及其偏心輪殼的設(shè)計(jì)校核在曲柄壓力機(jī)構(gòu)中,常見的曲柄工作有四種方式,即曲柄軸、曲拐軸即偏心軸、偏心齒輪,各自有以下特點(diǎn) 曲柄軸 曲柄半徑R較大,使用于滑塊行程較大的壓力機(jī)構(gòu)。但機(jī)械加工比較復(fù)雜。成本增加。故排除。 偏心軸 偏心軸的曲軸頸短而粗,支座間距小機(jī)構(gòu)緊湊,剛性好,但偏心部分直徑大,摩擦力也大,制造困難,成本增加。故排除。 曲拐軸 曲拐軸在軸的一端形成懸臂,故剛性較差,隨著曲柄半徑R的增大軸頸增大,摩擦損耗加大,因此曲柄直徑不能過大,但結(jié)構(gòu)簡單易于制造。本次設(shè)計(jì)需要兩端對稱,故排除。 偏心齒輪 偏心齒輪采用齒輪代替曲軸,故受力情況較好,即齒輪受扭矩作用,心軸只承受彎矩。偏心齒輪安裝在心軸上并繞心軸轉(zhuǎn)動(dòng),通過偏心齒輪與心軸偏心距,實(shí)現(xiàn)曲軸機(jī)構(gòu)動(dòng)作,毛坯為鑄件,心軸為光軸,制造容易,結(jié)構(gòu)緊湊。故本次設(shè)計(jì)采用偏心齒輪。5.5.1偏心輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制偏心齒輪零件圖 在前面已經(jīng)選好,偏心半徑是55mm偏心輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),構(gòu)件所產(chǎn)生的不平衡慣性力將在運(yùn)動(dòng)副中引起附加的動(dòng)壓力。這不僅會(huì)增大運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力,降低機(jī)械效率和使用壽命,而且由于這些慣性力的大小和方向一般都是周期性變化的,所以必將引起機(jī)械及其基礎(chǔ)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。對機(jī)器造成損害。所以必須進(jìn)行機(jī)械平衡計(jì)算。目的是設(shè)法將機(jī)構(gòu)的不平衡慣性力加以平衡或者減小慣性力的不良影響。由于偏心輪的剛性較好,轉(zhuǎn)速不是太高,屬于剛性轉(zhuǎn)子。考慮到動(dòng)平衡,故其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下: 圖5.9偏心輪示意圖動(dòng)平衡計(jì)算: 偏心輪部分的質(zhì)徑積如下:參考【5】(133頁)多余部分質(zhì)徑積如下:基本上可以。5.5.2偏心輪殼的設(shè)計(jì)無法將欄桿直接連到偏心輪上。故需要設(shè)計(jì)偏心輪殼?;拘螤钊缦拢敿?xì)尺寸見零件圖圖5.10偏心輪殼5.6偏心齒輪部分拉桿的設(shè)計(jì)校核5.6.1拉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 考慮到前面曲柄連桿機(jī)構(gòu)中連桿的尺寸為910mm設(shè)計(jì)拉桿的總長度為875mm,選擇拉桿的材料為45鋼,零件圖如下圖所示,具體尺寸詳見零件圖:圖5.11拉桿零件示意圖5.6.2拉桿校核拉桿在機(jī)器工作的過程中受拉力很大,故需要進(jìn)行抗拉強(qiáng)度的校核。查【6】表5-2,45鋼為塑性材料,選取安全系數(shù)為,則而,材料,故。滿足使用要求。6輪軸及其軸承的設(shè)計(jì)校核6.1下輪軸設(shè)計(jì)(1)選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力普通用途、中小功率減速裝置,選用40Cr鋼,調(diào)質(zhì)處理。經(jīng)查【2】表14-2得=750MPa,=75 MPa。 (2) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度,初估軸的最小直徑經(jīng)查【2】表14-5得=112,=34.74mm(3) 確定齒輪和軸承的潤滑計(jì)算齒輪圓周速度= 1.539m/s齒輪采用脂潤滑,軸承采用脂潤滑。(4) 軸系初步設(shè)計(jì)根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn),結(jié)合后述尺寸確定,按比例繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖,圖6.1軸系結(jié)構(gòu)草圖(5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 徑向尺寸確定從軸段=56mm開始,逐段選取相鄰軸段的直徑:如圖所示,起定位固作用,定位軸肩高度可在(0.070.1)d范圍內(nèi)按經(jīng)驗(yàn)選取,故= +2h40(1+20.07)=63.84 mm,該直徑處將安裝軸承螺母,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋直徑應(yīng)取=63 mm;與軸承內(nèi)徑相配合,為便于軸承安裝,故取=65mm,選定軸承型號為30214查【13】(8-137);與圓螺母相配合。為了便于裝配,取軸得內(nèi)螺紋直徑=70 mm;與凸輪輪轂相配和,取=72mm; 與軸承配合,取=65mm;為軸承軸肩,查【13】,取=78mm;和一樣,與大齒輪相配和,取。 軸向尺寸的確定與傳動(dòng)零件(如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器等)相配合的軸段長度,一般略小于傳動(dòng)零件的輪轂寬度。題中鍛造齒輪輪轂寬度=110 mm,取=b=110 mm,取軸段;與軸承相配合的軸段長度如,查【13】(8-137)軸承寬度為24mm ,取擋油板厚為5 mm ,于是。與圓螺母相配和得軸段長,查得螺母得高h(yuǎn)=20mm,故取,因?yàn)樽鳛檩S肩,故取,與凸輪配合部分按凸輪輪轂進(jìn)行選取,取,凸輪和右軸承之間的軸段取。(6)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算齒輪受力分度圓直徑d =轉(zhuǎn)矩T=9.549=9.549=284878.5 Nmm 齒輪切向力=2T/d=2*284878.5/245=2326.5 N齒輪徑向力=tan=2326.5tan 20=846.78 N 繪制軸的受力簡圖。 計(jì)算支承反力水平平面=3624 N=-1297.6 N垂直平面= =1319 N=-473N繪制彎矩圖水平平面彎矩圖1截面 =140=140X2326=325640mm垂直平面彎矩圖 =140=140846.78=118549.2Nmm合成彎矩圖 =325856 Nmm 圖6.2軸的強(qiáng)度校核圖 繪制轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩T=284878Nmm 繪制當(dāng)量彎矩圖圖15-15 (h)單向運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán),=0.6T=0.6284878=171000Nmm1截面 =367998.9Nmm校核1截面=36.6 mm實(shí)際直徑分別為65mm,強(qiáng)度足夠,所選軸承和鍵聯(lián)接等經(jīng)計(jì)算后確認(rèn)壽命和強(qiáng)度均能滿足,該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無須修改。 繪制軸的零件工作圖軸上各軸段直徑的尺寸公差:對配合軸段直徑(如軸承、齒輪、聯(lián)軸器等)可根據(jù)配合性質(zhì)決定;對非配合軸段軸徑,為未注公差。各軸段長度尺寸公差通常均為未注公差。為保證主要工作軸段的同軸度及配合軸段的圓柱度和徑向跳動(dòng)兩項(xiàng)形位公差綜合表示。圖6.3軸零件圖具體尺寸和公差詳細(xì)見零件圖。6.2 中間輪軸的設(shè)計(jì)校核(1)選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力普通用途、中小功率減速裝置,選用45鋼,正火處理。經(jīng)查【2】表14-2得=600MPa,=55 MPa。 (2) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度,初估軸的最小直徑經(jīng)查【2】表14-5得A=100,d=25.39mm(3) 確定齒輪和軸承的潤滑計(jì)算齒輪圓周速度=2.12 m/s齒輪采用脂潤滑,軸承采用脂潤滑。(4) 軸系初步設(shè)計(jì)根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn),結(jié)合后述尺寸確定,按比例繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖,圖6.4軸系結(jié)構(gòu)草圖(5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 徑向尺寸確定從軸段d1=45開始,逐漸選取軸段的直徑:如上圖所示,d2起定位固定作用,定為軸肩高度為hmin=(0.070.1)d范圍內(nèi)經(jīng)驗(yàn)錄取,故d2=d1+2h,該直徑處將安裝軸承,標(biāo)準(zhǔn)直徑應(yīng)取d2=50,選定軸承型號為62206【13】(8-110),為了軸承能夠軸向定位,并且使中間軸向定(【2】表10-36)位方便安裝套筒,取=57, 同理取,d5=45,d6=34。 軸向尺寸的確定因與齒輪相連接,取長度為98,使結(jié)構(gòu)能夠合理安排軸承的位置,取端蓋的延伸長度m為60,因此,取安裝軸承的周段長度為30于結(jié)構(gòu)中需考慮大軸安裝齒輪的長度,綜合分析,得不重要軸段的長度為350。由于這段軸上需要裝軸承做為支撐,所以考慮到兩端對稱,在內(nèi)壁的位置等問題,初步定為60。安小齒輪軸短考慮齒輪結(jié)構(gòu)取51mm,與手輪連接部分的軸向距離取93mm。(6)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算齒輪受力分度圓直徑轉(zhuǎn)矩T=9.549=9.549=117470 Nmm 齒輪切向力=2T/d=5221 N=2T/d=2397.35 N齒輪徑向力=tan=5221.17tan 20=1900.3N=tan=2397.35tan 20=872.44N 繪制軸的受力簡圖。 計(jì)算支承反力水平平面=-1084.6N=3908N垂直平面= -394.9 N=1422.7N繪制彎矩圖水平平面彎矩圖1截面 =202082Nmm垂直平面彎矩圖 =555319Nmm合成彎矩圖=590945 Nmm 繪制轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩T=0Nmm 繪制當(dāng)量彎矩圖校核1截面=47.54 mm實(shí)際直徑分別為50mm,強(qiáng)度足夠,所選軸承和鍵聯(lián)接等經(jīng)計(jì)算后確認(rèn)壽命和強(qiáng)度均能滿足,該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無須修改 圖6.6軸的強(qiáng)度校核圖 繪制軸的零件工作圖軸上各軸段直徑的尺寸公差:對配合軸段直徑(如軸承、齒輪、聯(lián)軸器等)可根據(jù)配合性質(zhì)決定;對非配合軸段軸徑,為未注公差。各軸段長度尺寸公差通常均為未注公差。為保證主要工作軸段的同軸度及配合軸段的圓柱度和徑向跳動(dòng)兩項(xiàng)形位公差綜合表示。圖6.7軸零件示意圖具體尺寸和公差詳細(xì)見零件圖。6.3 上輪軸設(shè)計(jì)(1)選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力普通用途、中小功率減速裝置,選用45鋼,正火處理。經(jīng)查【2】表14-2得=600MPa,=55 MPa。 (2) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度,初估軸的最小直徑經(jīng)查【2】表14-5得A=110, (3) 確定齒輪和軸承的潤滑計(jì)算齒輪圓周速度齒輪采用脂潤滑,軸承采用脂潤滑。(4) 軸系初步設(shè)計(jì)根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn),結(jié)合后述尺寸確定,按比例繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖,圖6.8軸系結(jié)構(gòu)草圖(5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 徑向尺寸確定從軸段=22開始,逐漸選取軸段的直徑:如上圖所示,d2起間接傳動(dòng)作用,安裝軸承和軸承墊套,選定軸承型號為6005【13】(8-112),查得標(biāo)準(zhǔn)直徑應(yīng)取d2=25,與軸承內(nèi)徑配合,為便于安裝軸承,故取=30。 軸向尺寸的確定與軸承6006相配和,查得B=13mm,故取=13mm,與軸承和軸承墊套連接,又通過軸承墊套和大帶輪以及主動(dòng)齒輪相連,取=100mm,根據(jù)箱體尺寸取。(6)軸的強(qiáng)度校核計(jì)算齒輪受力分度圓直徑轉(zhuǎn)矩T=9.549=9.549=15278.4Nmm 齒輪切向力=2T/d=599.2 N=2T/d=143.5 N齒輪徑向力=tan=599.2tan 20=1340.5N=178.4N 繪制軸的受力簡圖。 計(jì)算支承反力水平平面=1340.5+178.4500=1018.9N垂直平面= N=599.2+143.5244.7=498N繪制彎矩圖水平平面彎矩圖1截面 =65=651018.9=66228.5Nmm垂直平面彎矩圖 =65=65498=32370Nmm合成彎矩圖 繪制轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩T=0Nmm 繪制當(dāng)量彎矩圖校核1截面=13.9mm實(shí)際直徑分別為22mm,強(qiáng)度足夠,所選軸承和鍵聯(lián)接等經(jīng)計(jì)算后確認(rèn)壽命和強(qiáng)度均能滿足,該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無須修改。 繪制軸的零件工作圖軸上各軸段直徑的尺寸公差:對配合軸段直徑(如軸承、齒輪、聯(lián)軸器等)可根據(jù)配合性質(zhì)決定;對非配合軸段軸徑,為未注公差。各軸段長度尺寸公差通常均為未注公差。為保證主要工作軸段的同軸度及配合軸段的圓柱度和徑向跳動(dòng)兩項(xiàng)形位公差綜合表示。 圖6.9軸的強(qiáng)度校核圖圖6.10上輪軸零件示意圖具體尺寸和公差詳細(xì)見零件圖。6.4輪軸的軸承選擇與校核6.4.1上輪軸上的軸承選擇與校核上輪軸上與大帶輪相配合軸承選用106軸承,即新代號為6006的深溝球軸承,小齒輪右端為6005號深溝球軸承。查【1】表10-35得6006軸承得額定動(dòng)載荷,額定靜載荷,極限轉(zhuǎn)速,外徑D=55mm,寬度B=13mm。因軸承只受徑向載荷,故P=,每個(gè)軸承所受得當(dāng)量動(dòng)載荷為707.2N。查【2】表13-5得=1.1,查【2】表13-4得。根據(jù)【2】式13-2得,所選得軸承滿足設(shè)計(jì)要求,可用。6.4.2中間軸上的軸承的選擇與校核 軸與機(jī)座之間采用7210號軸承,即新代號為30210的圓錐滾子軸承。查【1】表10-37得30210軸承的額定動(dòng)載荷,額定靜載荷,極限轉(zhuǎn)速,外徑D=90mm,寬度B=20mm。因軸承只受徑向載荷,故P=,每個(gè)軸承所受得當(dāng)量動(dòng)載荷為4753N。查【2】表13-5得=1.1,查【2】表13-4得。根據(jù)式【2】13-2得,所選得軸承滿足設(shè)計(jì)要求,可用。6.4.3下輪軸上的軸承的選擇與校核 與軸配合的軸承為兩對30214圓錐滾子軸承。查【1】表10-37得30214軸承的額定動(dòng)載荷,額定靜載荷,極限轉(zhuǎn)速,外徑D=125mm,寬度B=24mm。因軸承只受徑向載荷,故P=,每個(gè)軸承所受得當(dāng)量動(dòng)載荷為2299.25N。查【2】表13-5(得=1.1,查【2】表13-4得。根據(jù)式【2】13-2得所選得軸承滿足設(shè)計(jì)要求,可用。與偏心輪相配合的軸承選134號深溝球軸承,即新代號為6034。查【13】(8-101)得所選軸承得參數(shù)為額定動(dòng)載荷,額定靜載荷,極限轉(zhuǎn)速,外徑D=260mm,寬度B=42mm。此軸承不承受壓力,故無需進(jìn)行強(qiáng)度校核,只要滿足尺寸尺寸要求和轉(zhuǎn)速要求即可。7頂片、撥片和送料裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算7.1 送料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的選擇送料機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)是將頂出后的藥片撥出,并將藥粉送入沖壓槽,即送料杠桿兩次擺動(dòng),根據(jù)以上運(yùn)動(dòng)要求和運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)情況選用下面的凸輪帶動(dòng)連桿的傳動(dòng)方案。圖7.1送料部分的機(jī)構(gòu)簡圖2)校驗(yàn)所選機(jī)構(gòu)的自由度分析送料部分的機(jī)構(gòu)簡圖,以上機(jī)構(gòu)在計(jì)算自由度時(shí),將滾子和送料下杠桿看成一個(gè)零件,可以看作有4個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件,形成了5個(gè)低副,一個(gè)高副,故自由度故自由度滿足要求,可以用以上所選的機(jī)構(gòu)。3)分析所選機(jī)構(gòu)要滿足的運(yùn)動(dòng)要求在壓片的過程中,只在壓完后才將藥片撥出,然后在擺動(dòng)送料,連桿1兩次擺動(dòng),工作時(shí)間較短,設(shè)計(jì)在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)內(nèi)工作,其余內(nèi)不擺動(dòng)。7.2 凸輪機(jī)構(gòu)部分設(shè)計(jì)選擇擺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇擺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,首先要滿足機(jī)器的工作要求,同時(shí)還應(yīng)使凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性和所設(shè)計(jì)的凸輪便于加工,等等。對于不同的工作條件選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。當(dāng)機(jī)器的工作過程只要求凸輪轉(zhuǎn)過某一角度時(shí),推桿完成一行程h 或角行程,至于推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如何,則不作嚴(yán)格要求。在此種情況下,可考慮采用圓弧、直線或其他比較簡單的曲線作為凸輪的輪廓曲線。在此機(jī)構(gòu)中,凸輪回轉(zhuǎn)時(shí),能使擺桿擺過一定的角度,從而將藥片播出并將藥粉送入沖壓槽。故此處可選用較簡單曲線作為凸輪的輪廓曲線。擺桿擺動(dòng)的角度隨凸輪轉(zhuǎn)角變化的運(yùn)動(dòng)曲線確定如下,圖7.2擺桿運(yùn)動(dòng)曲線凸輪基圓半徑的確定當(dāng)凸輪與軸作成一體時(shí)凸輪工作半徑應(yīng)略大于軸的半徑。當(dāng)凸輪與軸單獨(dú)制作時(shí),凸輪上要作出輪轂,此時(shí)凸輪的工作廓線的最小直徑應(yīng)略大于輪轂的直徑。此時(shí)可取凸輪工作廓線的最小直徑等于或大于軸徑的(1.62)倍。此機(jī)構(gòu)中凸輪和軸單獨(dú)制作,軸徑r=36mm,故凸輪的最小基圓半徑,為避免失真現(xiàn)象的發(fā)生,基圓要取大點(diǎn),取基圓半徑r=120mm。選擇滾子推桿的滾子半徑在滾子從動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)中,滾子半徑的選擇要綜合考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、凸輪輪廓曲線形狀等因素,特別是不能因滾子半徑選的過大造成從動(dòng)規(guī)律失真等情況。一般取滾子半徑此處取=40mm。確定凸輪的理論廓線 用倒轉(zhuǎn)作圖法確定,由于作圖過程中線太密,不能具體標(biāo)出各條線,故具體過程不再詳細(xì)敘述,最后將凸輪的推程和回程曲線圓整為圓弧。(【5】)圖7.3倒轉(zhuǎn)作圖法求凸輪輪廓圖校核壓力角經(jīng)分析測量得所設(shè)計(jì)得出得理論輪廓線上得最大壓力角,滿足要求。凸輪及滾子材料的選擇凸輪在空行程和回程過程中不受力,只有在推程中受有較大的力,因此在推程部分采用鋃塊,其余的部分采用鑄造加工,材料為QT505,鋃塊的材料為20,滾子材料也為20。7.3連桿機(jī)構(gòu)部分設(shè)計(jì)對連桿長度、具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)對各連桿的具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),為了便于安裝和整體結(jié)構(gòu)的要求,具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖所示。具體尺寸詳見零件圖。送料上杠桿;圖7.4送料上杠桿詳見零件圖送料連桿圖7.5送料連桿詳見零件圖送料下杠桿;圖7.6送料下杠桿詳見零件圖8上、下沖壓部分設(shè)計(jì)計(jì)算8.1上、下沖壓軸的設(shè)計(jì)計(jì)算上沖壓軸根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能要求,需要和橫粱板和滑塊相連接,并需要用上下調(diào)節(jié)螺母固定,故選擇上沖壓軸材料為45 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下:圖8.1上沖壓軸示意圖查【6】表5-2合金鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度都比45鋼好,拉桿經(jīng)過校核能強(qiáng)度要求,而上沖壓軸比拉桿尺寸大,也能滿足要求不用再校核。下沖壓軸根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能要求下沖壓軸需要和定片上杠桿相連接,上面裝有沖頭,還和中模接觸,并且需要用上下調(diào)節(jié)螺母固定,故選擇上沖壓軸材料 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下:圖8.2下沖壓軸示意圖查【6】表5-2合金鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度都比45鋼好,拉桿經(jīng)過校核能強(qiáng)度要求,而上沖壓軸比拉桿尺寸大,也能滿足要求不用再校核。8.2滑塊、滑塊軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8.2.1滑塊滑塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下;圖8.3滑塊示意圖具體尺寸和公差祥見零件圖。8.2.2滑塊軸設(shè)計(jì)滑塊軸零件簡圖如下;圖8.4滑塊軸示意圖具體尺寸和公差祥見零件圖。8.3立柱的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)結(jié)構(gòu)需要選擇立柱材料為45鋼,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下;圖8.5立柱示意圖立柱在機(jī)器中不承受很大的力主要起支撐作用,以拉桿為參考不用校核。8.4下沖壓部分傳動(dòng)設(shè)計(jì)8.4.1下沖壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的選擇根據(jù)下沖壓軸要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)要求和運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)情況選用下面的傳動(dòng)方案。圖8.6下沖壓部分的機(jī)構(gòu)簡圖校驗(yàn)所選機(jī)構(gòu)的自由度分析下沖壓部分的機(jī)構(gòu)簡圖,以上機(jī)構(gòu)共有6個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件,形成了8個(gè)低副,一個(gè)高副,故自由度故自由度滿足要求,可以用以上所選的機(jī)構(gòu)。分析所選機(jī)構(gòu)要滿足的運(yùn)動(dòng)要求圖 8.7上下推桿的位移對照圖由機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件8.4.2凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,首先要滿足機(jī)器的工作要求,同時(shí)還應(yīng)使凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性和所設(shè)計(jì)的凸輪便于加工,等等。對于不同的工作條件選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。當(dāng)機(jī)器的工作過程只要求凸輪轉(zhuǎn)過某一角度時(shí),推桿完成一行程h 或角行程,至于推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如何,則不作嚴(yán)格要求。在此種情況下,可考慮采用圓弧、直線或其他比較簡單的曲線作為凸輪的輪廓曲線。在此機(jī)構(gòu)中,只要回轉(zhuǎn)時(shí),能使擺桿擺過一定的角度,從而使下推桿完成一定的行程h以頂出藥片即可。故此處可選用較簡單曲線作為凸輪的輪廓曲線。凸輪基圓半徑的確定當(dāng)凸輪與軸作成一體時(shí)凸輪工作半徑應(yīng)略大于軸的半徑。當(dāng)凸輪與軸單獨(dú)制作時(shí),凸輪上要作出輪轂,此時(shí)凸輪的工作廓線的最小直徑應(yīng)略大于輪轂的直徑。此時(shí)可取凸輪工作廓線的最小直徑等于或大于軸徑的(1.62)倍。此機(jī)構(gòu)中凸輪和軸單獨(dú)制作,軸徑r=36mm,故凸輪的最小基圓半徑,為避免失真現(xiàn)象的發(fā)生,基圓要取大點(diǎn),取基圓半徑r=94mm。選擇滾子推桿的滾子半徑在滾子從動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)中,滾子半徑的選擇要綜合考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、凸輪輪廓曲線形狀等因素,特別是不能因滾子半徑選的過大造成從動(dòng)規(guī)律失真等情況。一般取滾子半徑此處取=30mm。確定凸輪的理論廓線 用作圖法確定,最后將凸輪的推程和回程曲線圓整為圓弧。8.8倒轉(zhuǎn)法求凸輪輪廓曲線校核壓力角經(jīng)分析測量得所設(shè)計(jì)得出得理論輪廓線上得最大壓力角,滿足要求。凸輪及滾子材料的選擇凸輪在空行程和回程過程中不受力,只有在推程中受有較大的力,因此在推程部分采用鋃塊,其余的部分采用鑄造加工,材料為QT505,鋃塊的材料為20,滾子材料也為20。8.4.3確定連桿長度和結(jié)構(gòu)1確定連桿長度取此時(shí)機(jī)構(gòu)BCDFEG為雙搖桿機(jī)構(gòu),經(jīng)運(yùn)動(dòng)分析的剛好滿足運(yùn)動(dòng)要求。2對各連桿的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)對各連桿的具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),為了便于安裝和整體結(jié)構(gòu)的要求,具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)入下圖所示。圖8.9頂片下杠桿圖8.10頂片上杠桿圖8.11頂片連桿具體尺寸詳見零件圖。各連桿材料均為HT20-40,因機(jī)構(gòu)各個(gè)連桿在運(yùn)動(dòng)中受力教小,故無須進(jìn)行強(qiáng)度校核。8.5調(diào)節(jié)螺母及其他零件上下沖壓軸承在工作過程中要承受較大的力,而且要經(jīng)常調(diào)節(jié),故需要用上下調(diào)節(jié)螺母來固定。根據(jù)沖壓軸來設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)螺母。各調(diào)節(jié)螺母均為45鋼材料。8.51上沖壓調(diào)節(jié)螺母(上下一樣)8.12上沖壓調(diào)節(jié)螺母8.5.2下沖壓調(diào)節(jié)螺母8.13下沖壓調(diào)節(jié)螺母(上)圖8.14下沖壓調(diào)節(jié)螺母(下)8.6安裝說明上下沖壓部分的安裝詳細(xì)見該部分的小裝配圖。9送料部分設(shè)計(jì)9.1送料板的設(shè)計(jì)模座、中模的設(shè)計(jì)計(jì)算模座需要安裝在機(jī)座上,而模座上面要安裝送料板來實(shí)現(xiàn)對沖壓部分的送料。經(jīng)過反復(fù)設(shè)計(jì),選擇模座材料為HT20-40,基本機(jī)構(gòu)圖如下;圖9.1模座結(jié)構(gòu)圖中模要根據(jù)不同的沖頭和不同的壓片形狀更改。9.2送料板其他零件的設(shè)計(jì)送料板基本結(jié)構(gòu)圖如下:圖9.2送料板機(jī)構(gòu)圖具體尺寸詳見零件圖。材料為ZQSn6-6-3.送料撥塊軸材料為45鋼。圖9.3送料撥塊軸示意圖左、右導(dǎo)條材料為45鋼。圖9.4右導(dǎo)條圖9.5左導(dǎo)條圖9.6棘爪和板軸9.3送料板工作說明送料板上裝由左右導(dǎo)條,同時(shí)送料板上安裝由送料撥塊軸,通過撥塊軸和送料上杠桿連接,來實(shí)現(xiàn)送料的運(yùn)動(dòng)。具體安裝見該部分小裝配圖。10密封裝置和其他零件的設(shè)計(jì)10.1密封裝置零件設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)是制藥設(shè)備,故密封防污染要求較高,各軸段都有墊圈,尺寸設(shè)計(jì)參考【1】表10-25(GB848-85);油氈圈尺寸設(shè)計(jì)參考【1】表10-50(JB/ZQ4606-86);所有軸承端蓋尺寸設(shè)計(jì)參考【1】表5-4和表5-5.10.2其他零件設(shè)計(jì)其他零件包括螺母等。六角螺栓尺寸設(shè)計(jì)參考【1】表10-17;圓螺母參考【1】表10-24;彈簧墊圈參考【1】表10-26.11箱體的設(shè)計(jì)箱體尺寸結(jié)構(gòu)復(fù)雜,根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的其他零件,參考【1】表5-1,經(jīng)反復(fù)計(jì)算,

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