粉末壓力成型機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、目 錄一 設(shè)計(jì)任務(wù)書及要求.(1)二 設(shè)計(jì)任務(wù)分析.(2) 三 總體設(shè)計(jì).(3)1.運(yùn)動方案示意圖設(shè)計(jì).(3)2.方案比較. (4)3.方案確定. (4)四 工作循環(huán)圖設(shè)計(jì). .(4)五 選擇電動機(jī).(7)六 總體傳動比的分配.(7)七 關(guān)鍵機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).(7)八、設(shè)計(jì)總結(jié). (9)九、參考文獻(xiàn).(10)十 致謝. (10)一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1、課程設(shè)計(jì)的目的及意義自動機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程是機(jī)械專業(yè)的一門主要專業(yè)課程，學(xué)習(xí)完這門課程之后同學(xué)們在腦中應(yīng)該對機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)總體的框架。為了加深對這門課程的更深入的理解及運(yùn)用，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維和想象能力，靈活應(yīng)用各種設(shè)計(jì)

2、方法和技巧，以便設(shè)計(jì)出新穎、靈巧、高效的機(jī)械產(chǎn)品，培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的綜合應(yīng)用能力和實(shí)踐動手能力，安排課程設(shè)計(jì)這一教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力，同時(shí)鞏固復(fù)習(xí)前面學(xué)過的理論知識，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的理論基礎(chǔ)。2、本次自動機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)題目：粉末壓力成型機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動方案的設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步，也是決定產(chǎn)品質(zhì)量、水平高低、性能優(yōu)劣和經(jīng)濟(jì)效益好壞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。它是根據(jù)功能原理方案中提出的工藝動作過程及各個(gè)動作的運(yùn)動規(guī)律要求，選擇相應(yīng)的若干個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并按一定的順序把它們組合成機(jī)械運(yùn)動示意圖，最終確定出機(jī)械運(yùn)動簡圖。3、設(shè)計(jì)任務(wù)

3、（1）該機(jī)的工作原理該壓力成型機(jī)用于實(shí)現(xiàn)對粉末材料進(jìn)行壓力加工而達(dá)到成型的目的，并能實(shí)現(xiàn)自動出料以便于完成后續(xù)工作。粉末壓力成型機(jī)如圖所示。（2）設(shè)計(jì)參數(shù)公稱工作壓力 fg = 20 kn ；工作行程 sg = 40 mm ； 工作行程誤差 1% ； 生產(chǎn)率 120 件/ 分鐘； 頂料桿行程 h = 100 mm ； 凸模行程 120mm； 產(chǎn)品的尺寸 lbh20010050mm粉末材料密度 轉(zhuǎn)盤驅(qū)動力 f=1000n（3）設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容： 選擇壓力機(jī)構(gòu)和頂料機(jī)構(gòu)的類型，擬定傳動方案，進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動方案的比較、優(yōu)化； 根據(jù)工藝動作擬定工作循環(huán)圖； 繪制機(jī)械運(yùn)動方案示意圖； 確定機(jī)器的

4、驅(qū)動功率，選擇合適的原動機(jī)；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 （4）設(shè)計(jì)任務(wù) 粉末壓力成型機(jī)傳動系統(tǒng)裝配圖，圖紙1張(2號圖幅)； 工作臺運(yùn)動（設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)式工作臺）、頂料桿運(yùn)動、壓頭運(yùn)動的工作循環(huán)圖(3號圖幅)；回轉(zhuǎn)工作臺具有運(yùn)動和停歇兩個(gè)工作階段。在停歇階段，各個(gè)工位完成各自的加工動作；在回轉(zhuǎn)階段，工作臺運(yùn)轉(zhuǎn)到下一個(gè)工位。為實(shí)現(xiàn)工作臺的運(yùn)轉(zhuǎn)與停歇，應(yīng)考慮能實(shí)現(xiàn)單向間歇轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)，如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。選擇的依據(jù)是各種機(jī)構(gòu)的承載能力、運(yùn)動動力特性、定位情況 等。 回轉(zhuǎn)工作臺的定位是一個(gè)應(yīng)認(rèn)真考慮的問題。在停歇階段，工作臺應(yīng)能可靠并精確地定位，否則就不能保證各工位正確的

5、工作。必要時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)專門的定位裝置，以保證足夠的定位精度。 工作臺部裝圖、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)部裝圖（棘輪機(jī)構(gòu)圖、槽輪機(jī)構(gòu)、圓柱凸輪） (2號圖幅)； 齒輪、分配軸等零件圖(4號圖幅)； 設(shè)計(jì)說明書1份。二設(shè)計(jì)分析粉末壓力成型機(jī)傳動系統(tǒng)主要任務(wù)是協(xié)調(diào)凸模，轉(zhuǎn)盤和頂桿三個(gè)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)下料，壓力成型和卸料的工作循環(huán)。工作臺轉(zhuǎn)盤的間歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動可用槽輪，棘輪，不完全齒輪實(shí)現(xiàn)；凸模的上下往復(fù)運(yùn)動可用凸輪，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；而頂桿機(jī)構(gòu)可用凸輪等機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。傳動系統(tǒng)的實(shí)際就是就是要解決如何將這三個(gè)機(jī)構(gòu)連接起來，達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)的目的。三 總體設(shè)計(jì) 1 運(yùn)動方案示意圖設(shè)計(jì) 方案1 方案22方案比較 方案一：采用

6、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)凸模的往復(fù)運(yùn)動，用不完全齒輪來實(shí)現(xiàn)工作轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動，用凸輪實(shí)現(xiàn)頂料桿的運(yùn)動。 方案二：采用凸輪實(shí)現(xiàn)凸模的往復(fù)運(yùn)動，用槽輪實(shí)現(xiàn)工作轉(zhuǎn)盤的間歇轉(zhuǎn)動，頂料桿的運(yùn)動同上。3.方案確定 方案一的曲柄滑塊不能實(shí)現(xiàn)實(shí)際要求的運(yùn)動軌跡，如停歇、加速、減速等，所以不滿足粉末壓力成型要求，而凸輪可以很好的滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求；不完全齒輪雖然結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但是運(yùn)動開始結(jié)束時(shí)速度有突變，沖擊較大，而槽輪沒有角速度沖擊，相對性能較好，適于中低速機(jī)構(gòu)。 由以上分析最終選擇方案二。四工作循環(huán)圖設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)要求知凸模工作形成sg=40mm，而生產(chǎn)率為120件/分鐘，故tp=0.5s。 粉末壓力成型機(jī)各

7、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖 由于頂料桿的運(yùn)動是轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動和圓盤凸輪造成的，所以頂料桿和轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動是同步的。a1-a2-a3，b1-b2-b3,分別是同步點(diǎn)。 由同步點(diǎn)a1-a2-a3，b1-b2-b3，偏差時(shí)間t取0.025s，畫粉末壓力成型機(jī)的工作循環(huán)圖。tp=0.5秒滿足生產(chǎn)率的要求五選擇電動機(jī)凸模的公稱工作壓力 fg=20kn，而行程速度由工作循環(huán)圖知 v=40mm/0.1s=0.4m/s，則p1=fg*v=8000w,驅(qū)動工作臺所需力f取1000n,工作轉(zhuǎn)盤半徑取350mm，則p2=t=fr =2200w則p=p1+p2=10200w 根據(jù)運(yùn)動方案估算電動機(jī)應(yīng)該大于19200w，故最終選

8、取y系列三相異步電動機(jī)160m1, 同步轉(zhuǎn)速1500r/s,滿載轉(zhuǎn)速1440r/s,額定功率11kw。六總體傳動比分配帶輪傳動比i取3，圓柱齒輪傳動比i取4，錐齒輪傳動比i取2，則凸輪軸的轉(zhuǎn)速為120r/min,而槽輪撥銷軸的轉(zhuǎn)速為60r/min.七關(guān)鍵機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) （1）凸輪機(jī)構(gòu)采用對心式，輪廓尺寸用運(yùn)動循環(huán)圖作圖發(fā)設(shè)計(jì)，基圓半徑取125mm,滿足壓力角要求。由于工作載荷為20kn，所以與凸輪接觸的軸承選用圓柱磙子軸承nu204e,d=20,d=47,b=14,基本載荷cr25.8kn. 凸輪厚度取40mm （2）槽數(shù)z=4，撥銷數(shù)m=2,槽輪中心距a=400mm,主動圓銷：半徑r=15mm

9、,回轉(zhuǎn)半徑r1=400sin =283mm,鎖止弧半徑rx r1-15取260mm, 張角= 槽輪外圓半徑r2= =283mm 槽深h=196mm（3）圓錐齒輪模數(shù)m取2.5，齒數(shù)分別為25和75.圓柱直齒輪模數(shù)m取2，齒數(shù)分別為22和88.（4）工作臺轉(zhuǎn)盤直徑700mm，厚度140mm . (5) 頂料桿桿長110mm.八設(shè)計(jì)總結(jié)今年可謂認(rèn)真復(fù)習(xí)，悉心思索，終于在規(guī)定時(shí)間的最后時(shí)刻完成了全部設(shè)計(jì)任務(wù)。 在為期一個(gè)星期的時(shí)間里，我翻遍了機(jī)械設(shè)計(jì)、自動機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械原理等書，反復(fù)計(jì)算，設(shè)計(jì)方案，繪制草圖，對著autocad三天三夜當(dāng)然，在這期間還是得到周圍同學(xué)的細(xì)心提點(diǎn)與耐心指導(dǎo)。 一個(gè)人在兩星期

10、內(nèi)完成這次設(shè)計(jì)不可謂不艱辛，然而，我卻從這兩星內(nèi)學(xué)到了許多以前都沒來得及好好學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容，而且在實(shí)踐中運(yùn)用，更是令我印象深刻，深切體會到機(jī)械這門課程并非以前所想像的那樣紙上談兵。所有理論、公式都是為實(shí)踐操作而誕生的。 慶幸自己終于認(rèn)真獨(dú)立地做了一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)，真的，從中學(xué)到了很多很容易被忽視的問題、知識點(diǎn)，甚至還培養(yǎng)了自己的耐心細(xì)心用心的性格。從一頁頁復(fù)習(xí)課本，一次次計(jì)算數(shù)據(jù)，一遍遍修改機(jī)構(gòu)示意圖，一遍遍打印機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，這些都是我從來未曾獨(dú)立做過的。 我喜歡對著電腦學(xué)習(xí)和生活，這是一門跟我的興趣一致的課程，操作性很強(qiáng)，讓我更容易掌握知識最后一次作業(yè)，我花了很多心思，基本上靈感來了就會打開電腦畫圖由于水平有限，請老師指點(diǎn)不足之處每次作業(yè)，自己都能看見進(jìn)步，心里也很安慰我希望能更深入更寬泛學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識相信自己以后做出來的設(shè)計(jì)會更精彩九 參考文獻(xiàn)1 東南大學(xué)機(jī)械學(xué)學(xué)科組 鄭文緯 吳克堅(jiān)主編。機(jī)械原理。高等教育出版社。2 任工昌 鄭甲紅主編。機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)指南。西北大學(xué)出版社。3 成大先主編。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（單行本）機(jī)構(gòu)。北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004/14 曹