機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-壓片成型機(jī)

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué)班姓學(xué)老壓片成形機(jī)汽車與交通學(xué)院車輛102 學(xué)班姓學(xué)老韋丹柯&錄-韋丹柯&錄-TOC\o"1-5"\h\z1.設(shè)計(jì)題目 12?工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 3設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 4功能分解及機(jī)構(gòu)選用 5重要機(jī)構(gòu)方案評(píng)估及數(shù)據(jù) 10總設(shè)計(jì)方案圖及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算……13\o"CurrentDocument"心得體會(huì) 15

158.參考書目151.設(shè)計(jì)題目：壓片成形機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)壓片成形機(jī)，將具有一定濕度的粉狀原料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形位置，經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機(jī)器的整個(gè)工作過(guò)程（送料、壓形、脫離）均自動(dòng)完成。該機(jī)器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。2.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程1.干粉料均勻篩入圓筒形型腔。2.下沖頭下沉3mm，預(yù)防上沖頭進(jìn)入型腔是粉料撲出。上、下沖頭同時(shí)加壓，并保持一段時(shí)間。上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯。料篩推出片坯。21其工藝動(dòng)作的分解如圖1、2、3、4粉料I ~~X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/（】福in）：21其工藝動(dòng)作的分解如圖1、2、3、4粉料I ~~X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/（】福in）：1450；f型腔50000；料篩.設(shè)計(jì)原始數(shù)1、.壓片成形機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)5上沖頭/L沖頭壓力/N：1生產(chǎn)率/（片/危皿）：10；下沖-機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)/，片下沖S:0.10；短時(shí)間的停歇，移口2、上沖頭、沖頭、送料篩的設(shè)計(jì)要求:1）.上沖頭完成往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)（鉛錘上下）工短時(shí)間的停歇，移口2、上沖頭、沖頭、送料篩的設(shè)計(jì)要求:1）.上沖頭完成往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)（鉛錘上下）工下沖頭起保壓作用，保壓時(shí)間為0.4秒左右。因沖頭上升后要留有料篩進(jìn)入的空間，故沖頭行程為90?100mm。因沖頭壓力較大，因而加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)有增力功能（如圖1.2a）。（2） .下沖頭先下沉3mm，然后上升8mm，加壓后停歇保壓，繼而上升16mm,將成型片坯頂?shù)脚c臺(tái)面平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移21mm，到待料位置（如圖1.2b）。（3） .料篩在模具型腔上方往復(fù)振動(dòng)篩料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺(tái)面上右移約85~90mm，推卸片坯（如圖1.2c）s±AL±J圖1.24.功能分解及機(jī)構(gòu)選用該干粉壓片機(jī)通過(guò)一定的機(jī)械能把原料（干粉）壓制成成品，其功能分解如下圖設(shè)計(jì)干粉壓片機(jī)，其總功能可以分解成以下幾個(gè)工藝動(dòng)作：

送料機(jī)構(gòu)：為間歇直線運(yùn)動(dòng)，這一動(dòng)作可以通過(guò)凸輪完成篩料：要求篩子往復(fù)震動(dòng)，這一動(dòng)作可以通過(guò)凸輪完成推出片坯：下沖頭上升推出成型的片坯送成品：通過(guò)凸輪推動(dòng)篩子來(lái)將成型的片坯擠到滑道上沖頭往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，最好實(shí)行快速返回等特性。下沖頭間歇直線運(yùn)動(dòng)，這一動(dòng)作可以通過(guò)凸輪完成。五.重要機(jī)構(gòu)方案評(píng)估及數(shù)據(jù)(1)上沖頭機(jī)構(gòu)方案選用：難確定，設(shè)計(jì)難度高，也不容易生產(chǎn)加工,

案一雖可行但不適用于上沖頭的設(shè)計(jì)使用，方案一：方案一為一凸輪機(jī)構(gòu)，能很好的實(shí)現(xiàn)所需要的運(yùn)動(dòng)變化，機(jī)構(gòu)由一個(gè)凸輪為原動(dòng)件帶動(dòng)從動(dòng)件做上下移動(dòng)，應(yīng)用范圍較廣可調(diào)性高運(yùn)轉(zhuǎn)精度大，可完成工作需要。自由度：S=3n-2PL-PH=3*2-2*2-1=1由于上沖頭總行程為難確定，設(shè)計(jì)難度高，也不容易生產(chǎn)加工,

案一雖可行但不適用于上沖頭的設(shè)計(jì)使用，方案一：方案一為一凸輪機(jī)構(gòu)，能很好的實(shí)現(xiàn)所需要的運(yùn)動(dòng)變化，機(jī)構(gòu)由一個(gè)凸輪為原動(dòng)件帶動(dòng)從動(dòng)件做上下移動(dòng)，應(yīng)用范圍較廣可調(diào)性高運(yùn)轉(zhuǎn)精度大，可完成工作需要。自由度：S=3n-2PL-PH=3*2-2*2-1=1由于上沖頭總行程為100cm,使用凸輪機(jī)構(gòu)會(huì)使凸輪的曲率半徑變大，滾子與凸輪的壓力角變大，容易磨損構(gòu)件，基圓大小很沖頭下壓力不足，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格，所以方暫不選。方案二：方案二為一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，由曲柄為主動(dòng)件帶動(dòng)搖桿搖動(dòng)以及滑塊上下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用范圍廣可調(diào)性高運(yùn)轉(zhuǎn)精度較高計(jì)算自由度：S=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)需要。具有很好的傳動(dòng)性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好，工業(yè)制造較為簡(jiǎn)單，維修跟換方便，可大批量制造生產(chǎn)，暫為最佳選擇。綜上所述，在兩個(gè)方案中，方案二為最佳方案。設(shè)定方案二中的各桿長(zhǎng)度設(shè)定搖桿長(zhǎng)度設(shè)定方案二中的各桿長(zhǎng)度選取入=1.5 代入公式:rV 選取入=1.5 代入公式:1+人—cos2。一\.'頂2頌2。得rW657皿 .，?選取r=500皿;L=rX入=500X1.5=750皿；即A=500mm，B=750mm即A桿右極限轉(zhuǎn)角為28°，滿足擺角小于60°的要求。又因設(shè)由下圖計(jì)算可知滑塊行程h=1250-1153.7933^96mm，此時(shí)A桿轉(zhuǎn)過(guò)28°，即A桿右極限轉(zhuǎn)角為28°，滿足擺角小于60°的要求。又因設(shè)計(jì)要求中上下沖頭需要有保壓時(shí)間為0.4s,推算桿A左極限位置到垂直位置角度為2°。計(jì)算形成速比系數(shù)K=180+62/180-62=2?05具有急回特性。通過(guò)圖解法可以求出曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿的長(zhǎng)度，如下圖：如圖所示，AB為搖桿，BC為連桿，ED為曲柄；因?yàn)镃OS28=AB/AF+FETan28°=(BC+CE)/ABBC=EF+ECAB=AF=500mm?.?BC=146.2皿 ED=79.9皿AE=566.3mm檢驗(yàn)曲柄存在條件ED=79.9mm,BC=146.2mm,AF=500mm,AE(機(jī)架)=566?3mm滿足桿長(zhǎng)之和定理，即AD+ABWCD+BC,確保了曲柄的存在。綜上所述上沖頭肘桿機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)如下：曲柄79.9皿 曲柄連桿146.2m搖桿500m 滑塊連桿D750皿(2)下沖頭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案用凸輪驅(qū)動(dòng)下沖頭設(shè)計(jì)凸輪參數(shù)：基圓半徑r。=40mm,偏距e=0，滾子半徑r=10mm,推桿行程h=21mm最大壓力角為28.7891°,小于許用壓力角30°。輸入?yún)?shù)基圓半徑潦子半徑偏心距|0升程推程角,50輸入?yún)?shù)基圓半徑潦子半徑偏心距|0升程推程角,50遠(yuǎn)休止角1^0回程角1^0近休止角|200最大壓力角運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇推程 回程|著諧左動(dòng) |著i皆左動(dòng) 刁動(dòng)桿速度(1/sec)M動(dòng)桿加速度(l/sec2)壓力角(度)24.316655.554526.527425.237649.948227.181626.05944.144827.719726.777638.167228.145127.390432.038928.461527.895225.784228.672128.289919.427728.780328.572912.994628.789128.74326.510128.701328.8028.519528.7432-6.510128.246128.5729-12.994627.883428.2899-19.427727.433327.8952-25.784226.897927.3904-32.038926.278726.7776-38.167225.577726.059-44.144824.796425.2376-49.948223.936524.3166-55.554522.9999nonnnTch1仃n1need4MT 卜廓線坐標(biāo)曲率半徑丫運(yùn)動(dòng)參數(shù)壓力角丫運(yùn)動(dòng)規(guī)律囹T 動(dòng)態(tài)仿真從動(dòng)桿位置ac正偏置負(fù)偏置5移動(dòng)從動(dòng)桿盤形凸輪的設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真凸輪轉(zhuǎn)向C0-順鐘向逆鐘向滿足要求的其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為:序號(hào)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律10?100°靜止不動(dòng)2100°?120°下沉3mm3120°?130°近休止4130°?160°上升8mm5160°?190°保壓0.4s后靜止0.1s6190°?250°上升16mm7250°?300°遠(yuǎn)休止8300°?360°下降21mm(3)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案

用凸輪驅(qū)動(dòng)直桿使料篩進(jìn)行送料和推片的運(yùn)動(dòng)凸輪設(shè)計(jì)參數(shù)：基圓半徑r。=110mm,偏距e=0,滾子半徑r=10mm,推桿行程h=90mm最大壓力角為28.6372°，小于許用壓力角30°。序號(hào)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律10?30°停在最大行程進(jìn)行送料230°?110°退回到近休止處3110°?260°近休止4260°?360°推片6、總設(shè)計(jì)方案圖及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算不選用該方案的原因：1、用到蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，齒輪配置不方便。2、上沖頭不易實(shí)現(xiàn)保壓作用。3、送料機(jī)構(gòu)僅用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，難以實(shí)現(xiàn)送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4、方案中的三個(gè)重要機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速難以實(shí)現(xiàn)同速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而不方便配置三者的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)。下圖為方案二，即最終選用方案：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算根據(jù)選定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=1250r/min和生產(chǎn)率為10件/min，它的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的總速比為：1=1250/10=145為方便配合各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，總方案中的除皮帶輪6以外的其他皮帶輪的轉(zhuǎn)速均設(shè)定為10r/min，其中皮帶輪6的轉(zhuǎn)速為30.2r/min.行星輪系的齒輪設(shè)計(jì)如下：各齒輪壓力角和模數(shù)均取標(biāo)準(zhǔn)值：a=20 m=1 h*a=1Z1=20 Z2=100 Z3=220 Z4=20 Z5=80在行星輪系中：置1-iH13=1+Z3/Z1=12 即i1H=n1/nH=12計(jì)算齒輪1和2的重合度：r=mz/2=1x20/2=10mmr=mz/2=1x100/2=50mm1 1 2 211=「1C°Sa=9-40mm 七=&COS?=46-98mmr=r+mh*=1=10+1x1=11mm r村匚+mh*=1=50+1x1=51a11 a a22amma=arccos（r/r）=31.3o a=arccos（r/r）=22.9o.^^^ ^^^■^^^■.^^a1 b1a1 a2 b2a2￡a=[z1(tanaa1-tana)+z2(tanaa2-tana)]/(2n)=1.73>1 即滿足齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件。因齒輪1和2的重合度能滿足要求，其他齒輪之間的重合度也滿足齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件。錐齒輪中：i45=n4/%Z夕4=4所以，"i1H*i45=48皮帶輪6、7中，n6/n7=R7/R6 其中R7=60.2mmR6=20mm又因?yàn)閚6=n5 nH=n4 n=n5=1250r/min綜上可以剛好使皮帶輪7的轉(zhuǎn)速為10r/min七.心得體會(huì)馬上就要課程設(shè)計(jì)答辯了，回想這3周的設(shè)計(jì)過(guò)程，我感到很累很累，但通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多很多東西，大大提升了我的設(shè)計(jì)能力，給以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中有許多我們平時(shí)都不太重視的東西，也遇到了有很多的難題，但我們并不退縮。每個(gè)人都是互相詢問(wèn)和幫助，這給了我很大的動(dòng)力，有的不懂我們就會(huì)再一起討論問(wèn)題，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的討論，得出了很多很好的設(shè)計(jì)方案，這還培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神。設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，我們查閱了很多次設(shè)計(jì)書和指導(dǎo)書，也上網(wǎng)查了很多資料，這是我感觸相當(dāng)深的。這次的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多以前在書本沒(méi)有學(xué)到的東西，知識(shí)有了較大的提升，特別是對(duì)干粉壓片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)分析更加清楚深刻。這次的課程設(shè)計(jì)用到的圖，基本上是我們是用CAD畫的，這樣我更熟練地掌握了CAD畫圖的基本技能，為以后的工作儲(chǔ)備了應(yīng)有的能力。在這次課程設(shè)計(jì)中，充分利用了所學(xué)的機(jī)械原理知識(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)分析，選用組合成機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案，從而設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，性能優(yōu)良，工作可靠的機(jī)械系統(tǒng)。這次課程設(shè)計(jì)讓我充分