半自动平压模切机运动简图方案设计(课程设计)
半自动平压模切机机械原理课程设计报告书
半自动平压模切机设计说明书一、设计目的通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，着手设计“半自动平压模切机”。
通过对机构的选型、设计；对机械传动方案、机械运动方案的选择和评价而培养结构设计，计算能力。
熟悉一般的机械装置设计过程。
二、工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷，包装行业压制纸盒、纸箱制品的专用设备。
它可以对各种规格的纸板、厚度在4mm一下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。
经过压痕、切线的（一）机构运动要求从机器的工艺动作可以看出，可以把整个机构运动的运动分成两个部分，一是辅助运动，它可以用于完成纸板的夹紧，走纸，松开等动作。
对实现该运动的传动机构要求做间歇运动；二是主运动，完成对纸板的压切动作，要求装有模板的滑块做直线往复运动。
其特点是行程短，受载大。
本机构要求行程是50毫米，最大载荷是，工作速度是每小时压制3000。
另外，主运动和辅运动要相互协调。
（二）运动示意图由上述机构运动要求，绘制如下运动示意草图：（三）各部件运动分析1、主轴的选择和转角运算为了计算和设计方便，选择变速箱的输出轴为运动分析主轴，如上图所示。
由原始数据和设计要求知，平面六杆机构的行程速比系数K=1.3，则极位夹角°并知该运动周期分为两部分，以156.5°（156.5°=180°-23.5°）为界分为0°---156.5°和156.5°--360°两个过程。
2、模切机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，下模从行程最低点开始，在平面六杆机构的带动下向上移动至预定模切位置，进行冲压模切；当主轴转角为156.5°--360°，下模完成模切动作，快速急回运动至行程最低点即下一周期起点。
3、走纸机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，特殊齿轮组（用于完成间歇运动）没有啮合运动，链轮链条处于静止状态；当主轴转角为156.5°--360°，特殊齿轮组轮齿参与啮合，带动链轮链条运动，进行走纸运动。
半自动平压模切机运动简图方案设计课程设计
二、方案构思
1.工艺动作分解
压痕、 切线、 压凸凹(下列简称模切)要用凹 模和凸模加压,纸版要定位夹紧后再送到模切工 位加压, 之后将纸板送走。
所以,模切机旳工艺动作能够分解为: 控制加紧片张开、夹紧,送料和加压模切三 个移动动作。
4
2.机构选择 (1)送料机构系统旳构思与选择(含控制加紧片张开、夹紧) 为确保模切精度,纸板在输送过程中必须
机械原理课程设计
半自动平压模切机运动简图方案设计
1
环节
一、半自动平压模切机运动简图方案设计 二、方案构思 三、 模切机构运动简图方案旳定性筛选 四、传动系统旳拟定 五、工作循环图旳拟定 个人总结
2
一、半自动平压模切机运动简图方案设计
1.课题简要阐明
半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱 、 纸品旳专用设备。
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根据以上旳功能要求,考虑题设功能参数(如生 产率、 生产阻力、行程和行程速比系数等)及约 束条件(如工作台面距地面旳距离、 构造简朴、 节省动力等),能够构思出一系列运动简图方案。 如图所示。
10
模切机构旳部分运动简图方案
11
三、 模切机构运动简图方案旳定性筛选 从机构旳功能、 功能质量和经济性 三个方面,对模切机构旳各个方案初 步定性分析。
23
模切机传动系统示意图：
17
3.传动系统图设计
间歇机构旳从动件8与输送链旳主动链轮12之间也采用
链传动机构,其传动比 iL nIV / nV
,
18
4.传动系统图设计 由 可拟定链轮9 、 10旳齿数.设输送链主动链 轮离1为2两旳个齿工i数L 位为间旳z,距1节2 离距L为,则P输,输送送链链轮每旳次中移心动距旳距
半 自 动 平 压 模 切 机
3，设计任务
1）进行走纸机构、冲压模切机构及夹紧纸板的控制机构的选型。 2）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图。 3）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。 4）机械运动方案的评定和选择。 5）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算。 6）进行计算辅助分析。 7）画出机械运动方案简图、运动循环图和传动方案图。 8）完成设计计算说明书一份。
4，工作计划与进度安排
步骤 1 2 3 4 5 6 内容 上课、熟悉题目 方案设计、分析 尺寸综合、绘图 上机计算、分析 整理说明书、图纸 答辩 要求 分组、了解题目 方案分组比较 图解法、解析法等 分析机构运动受力 说明书统一格式 交说明书、图纸 时间（天） 1 2 3 2 1 1
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机械原理课程设计
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机械原理课程设计
四、设计Байду номын сангаас案分析
根据半自动平压切模机的工作原理， ，把机器完成加工要求的动作分解 成若干种基本运动。 进行机械运动方案设计时， 最主要的是要弄清设计要求 和条件， 掌握现有机构的基本性能， 灵活地应用现有机构或有创造性地构思 新的机构， 以保证机器有完善的功能和尽可能低的成本。 对本题进行机械运 动方案设计时应考虑以下问题： (1)设计实现下模往复移动的机构时，要同时考虑机构应满足运动条件 和动力条件。例如实现往复直线移动的机构，有凸轮机构、连杆机构、螺旋 机构等。由于压制纸板时受力较大，宜采用承载能力高的平面连杆机构，而 连杆机构中常用的有四杆机构和六杆机构， 再从机构应具有急回特性的要求 出发，在定性分析的基础上，选取节省动力的机构。当受力不大而运动规律 又比较复杂时， 可采用凸轮机构。 例如本题中推动夹紧装置张开的控制机构， 由于加紧片张开后要停留片刻，故采用凸轮机构在设计上易于实现此要求， 且结构简单。 (2)为满足机器工艺需要，各机构执行构件的动作在规定的位置和时间 上必须协调，如下压模在工作行程时，纸板必须夹紧；在下压模回程时，纸 板必须送到压模位置。因此，为使各执行构件能按工艺要求协调运动，应绘 出机械系统的构件运动循环图。 （3） 根据机器要求每小时完成的加工件数， 可以确定执行机构主动件的 转速。若电机转速与执行机构的主动件转速不同，可先确定总传动比，再根 据总传动比选定不同的传动机构及组合方式。 （4） 在一个运动循环内仅在某一区间承受生产阻力很大的机器， 将引起 等效构件所受的等效阻力矩有明显是周期性变化， 若电动机所产生的驱动力 矩近似的认为是常数， 则将引起角速度的周期性波动。 为使主动做的角速度 较为均匀，应考虑安装飞轮。可适当选择带传动的传动比，使大带轮具有一 定的转动惯量而起飞轮的作用，通常应计算大带轮的转动惯量是否满足要 求，如不满足，则需另外安装飞轮。
课程设计(半自动平压模切机运动简图方案设计例题)备课讲稿
(1)送料机构系统的构思与选择
如图所示,采用间歇运动机构驱动双 列链传动机构。
两链条11之间固定有模块13(共5条), 其上装有夹紧片,选用结构简单,便于设 计的直动推杆盘形凸轮机构来控制夹
紧片张开、 夹紧。
当推杆6向上移动,顶紧加紧片使其张 开在工作台面14上,由人工喂入纸板 17;推杆6下降时,夹紧片靠弹力自动夹 紧纸板。受间歇运动机构控制,主动链 轮12转动,输送链带着纸板直移至模切 工位便停止运动,进行模切后,输送链再
因此,模切机的工艺动作可以分解为: 控制加紧片张开、夹紧,送料和加压模切三 个移动动作。
2
二、方案构思
• 2.机构选择 (1)送料机构系统的构思与选择(含控制加紧片张开、夹紧) 为保证模切精度,纸板在输送过程中必须
定位、 夹紧 。比较理想的方案是用夹紧片 定位、夹紧 。
3
二、方案构思
• 2.机构选择
;
各齿轮齿数 z 1 1z 9 2 5 ,,z 7 3 2,z 1 4 ; 67 选标准带轮直径 d1140,m d2m 425mm
则实际传动 id2z2z44257 67 2.9 056
i 5，%适合。 d1z1z3 140 1921
曲柄实际转速为
n n n / i ( 1/ 2 4 . 0 9 ) 5 r / 5 m 0 6 4 . 9 i/ 9 m n r 13 in
若电动机轴线水平布置,则需要将轴线的连续 转动,经减速后变换成沿铅垂方向的往复移动;
模切机构还需具有显著的增力功能,以便滑块 在上位克服较大的生产阻力,进行模切。
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• 根据以上的功能要求,考虑题设功能参数(如生 产率、 生产阻力、行程和行程速比系数等)及约 束条件(如工作台面距地面的距离、 结构简单、 节省动力等),可以构思出一系列运动简图方案。 如图所示。
半自动平压模切机的课程设计书
半自动平压模切机的课程设计书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备，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mm H 5.050±=，回程的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。
3）工作行程的最后2mm 范围内受到生产阻力6102⨯=P c N ，回程时不受力。
下模和滑块的质量共约120kg 。
4）工作台面离地面的距离约1200mm 。
5）所设计的机构性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。
设计方案提示1） 走纸机构可采用双列链传动，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） 模切机构一般可采用六杆冲压机构，在红板停顿时进行冲压模切。
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机，一般需安装飞轮。
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备，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。
压纸工艺过程分为“走纸”和“且模”。
上模固定，下模冲压。
半自动平压模切机机械原理课程设计
半自动平压模切机机械原理课程设计
半自动平压模切机是一种用于剪切、压制、模切等工艺的机械设备。
它有着广泛的应用范围，如制作包装盒、纸箱、标签、卡片等。
半自动平压模切机的机械原理主要包括机械传动系统、液压系统和电气控制系统。
机械传动系统是半自动平压模切机的核心部分，其主要功能是将电机输出的动力传递到刀模上，以实现切割、压制、模切等工艺。
机械传动系统由电机、减速器、离合器、连杆、曲轴、齿轮、传动皮带等部件组成。
液压系统主要用于提供刀模的压力，以实现模切、压制等工艺。
液压系统由油泵、油箱、电磁阀、油管、压力表等部件组成。
当启动机器时，油泵会将油液从油箱中吸入，通过油管送到刀模下方的油缸中，以提供足够的压力。
电气控制系统是半自动平压模切机的控制中心，它可以控制整个机器的启停、运转速度、刀模升降等。
电气控制系统由主电源、控制面板、电磁阀、传感器、电线等部件组成。
半自动平压模切机的机械原理是一个复杂的系统工程，需要多个部件的协同配合才能完成各项工艺操作。
在设计和制造半自动平压模切机时，需要仔细考虑各个部件之间的相互作用，以确保机器的平
稳运转和高效生产。
课程设计(半自动平压模切机运动简图方案设计例题)共22页
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二、方案构思
• 2.机构选择
(1)送料机构系统的构思与选择
如图所示,采用间歇运动机构驱动双 列链传动机构。
两链条11之间固定有模块13(共5条), 其上装有夹紧片,选用结构简单,便于设 计的直动推杆盘形凸轮机构来控制夹
紧片张开、 夹紧。
当推杆6向上移动,顶紧加紧片使其张 开在工作台面14上,由人工喂入纸板 17;推杆6下降时,夹紧片靠弹力自动夹 紧纸板。受间歇运动机构控制,主动链 轮12转动,输送链带着纸板直移至模切 工位便停止运动,进行模切后,输送链再
四、 传动系统的拟定
• 3.传动系统图设计
如图所示,所有的轴线均水平布置,兼作曲柄和飞轮的齿轮4 、 控制夹紧片的凸轮5以及驱动输送链轮12作间歇运动的原动件 (不完全齿轮)7都固定在同一构件轴Ⅲ(分配轴)上,间歇机构的从 动件8与输送链的主动链轮12之间也采用链传动机构。 13
模切机传动系统示意图
模切机构还需具有显著的增力功能,以便滑块 在上位克服较大的生产阻力,进行模切。
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• 根据以上的功能要求,考虑题设功能参数(如生 产率、 生产阻力、行程和行程速比系数等)及约 束条件(如工作台面距地面的距离、 结构简单、 节省动力等),可以构思出一系列运动简图方案。 如图所示。
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模切机构的部分运动简图方案
二、方案构思
• 1.工艺动作分解
压痕、 切线、 压凸凹(以下简称模切)要用凹 模和凸模加压,纸版要定位夹紧后再送到模切工 位加压, 之后将纸板送走。
因此,模切机的工艺动作可以分解为: 控制加紧片张开、夹紧,送料和加压模切三 个移动动作。
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二、方案构思
• 2.机构选择 (1)送料机构系统的构思与选择(含控制加紧片张开、夹紧) 为保证模切精度,纸板在输送过程中必须
半自动模切机运动方案拟定剖析
⑴位置分析 为简便起见，选取原动件固定铰链 A 为坐 标原点，X 轴与机架相连，从固定铰链点向外 标出机架、连架杆和连杆的向量。各转角规 定自 X 轴逆时针度量为正，反之为负。由此 确定了各杆向量的指向后，机构就组成了一 个封闭向量多边形。可写出封闭向量多边形 的向量方程式。
l1 l2 l3 l4
件运动相互配合关系的图形称工作循环图（或称 运动循环图） 设计工作循环图时，应先选择主工作机构的执行 构件作为定标件，以其起点作为基准，用它的转 角(或时间)作为横坐标。各执行构件为纵坐标用 于表出各执行机构运动的先后次序及相位 工作循环图通常有直线式、圆击式、直角坐标式 三种
在设计本课题的工作循环图时要注意以下几点 ：
⑴。根据题设，下压模向上移动最后5㎜是下压模的
施压区间，对应原动件的转角为Φ1，Φ2。（Φ2Φ1）愈大，施压效果越好，这是模切机运动设计应 追求的主要目标。而Φ2和Φ1的数值则由运动分析 后确定。
⑵。为了保证纸板处于静止状态下模切，应使输送链
比Φ1角提前10°停止，并滞后Φ2角10°开始转动。
⑶。在夹紧工位上，应确保输送链轮停止转动后，推
构思机械运动方案 的方法有： 列举法 黑箱法 筛选法 等
用筛选法选择模切机的加压方法
（关联树法）
筛选
1。水平加压不利于纸板输送系统的布置
------ 排除
2。垂直加压中
.上下模加压不利于对准
------ 排除
.下模固定上模压干扰链条送料------ 排除
.上模固定下模压
------ 可行
.筛选结果：采用由下往上压的方案，即执行构件 作往复直线运动。
θ=180°•
K K
1 1
⑵连杆长 b
因为 而
课程设计(半自动平压模切机运动简图方案设计例题)
将设备划分为多个功能模块，方便维护和升级，提高设备的可维护性 和可扩展性。
特色功能描述
自动送料系统
配备自动送料装置，实现纸张的自动供给和定位，提高生产效率 和自动化程度。
在线检测系统
集成在线检测装置，实时监测模切质量和设备运行状态，确保产品 质量和生产安全。
故障自诊断功能
设备具有故障自诊断功能，能够及时发现并提示故障信息，方便快 速排除故障。
控制系统
采用PLC或单片机控制，实现 设备自动化运行。
工作原理及特点
工作原理
通过传动系统驱动模切装置运动，对待加工纸张进行模切和 压线处理。送纸机构将纸张送至指定位置后，模切装置下压 完成模切动作，然后返回原位等待下一次工作循环。
特点
半自动平压模切机具有结构紧凑、操作简便、生产效率高、 模切精度高等优点。同时，由于采用PLC或单片机控制，设 备具有较高的自动化程度，可大大减轻操作人员的劳动强度 。
竞争优势分析
高效率
高可靠性
通过高精度定位系统和智能化控制系统的 应用，提高了设备的运行速度和加工精度 ，从而提高了生产效率。
采用优质的材料和先进的制造工艺，确保 设备的稳定性和可靠性，减少故障率和维 修成本。
易操作性
可扩展性
通过触摸屏和PLC技术的应用，实现了设备 操作的简单化和人性化，降低了操作难度 和培训成本。
应用领域与市场需求
应用领域
半自动平压模切机广泛应用于印刷包装行业，如纸盒、纸箱、标签等产品的模切加工。同时，也可用于非印刷行 业如皮革、塑料等材料的模切处理。
市场需求
随着印刷包装行业的快速发展，市场对半自动平压模切机的需求不断增加。客户对设备性能、精度、稳定性等方 面提出更高要求，同时希望设备具有更高的自动化程度和更低的维护成本。因此，针对市场需求进行半自动平压 模切机的优化设计和研发具有重要意义。
半自动平压模切机
满载转速 ( 720 )
额定转矩
最大转矩
2.0
2.0
3.2 传动机构的选型与比较
1. 夹纸机构 在人工喂纸之后需要纸板夹紧，纸被夹紧时卡具要保持一段时间的停歇，也就是 下模要保持在最高位置，这时要选择元件来实现有一段间歇往复移动，回顾所学 习的内容可知可以有机构来实现这样的运动，分别是：不完全齿轮机构、凸轮机
编号： （
）
机械原理课程设计 说明书
设计题目： 半自动平压模切机 学生姓名： 李一玮 班 级： 机 13-3 学 号： 13101030306 指导教师： 景作军
北方工业大学机械材料学院
半自动平压模切机 李一玮
目录
1 设计要求............................................................................................................................... 2 2 设计现状与内容................................................................................................................... 3 3 设计方案的确定.................................................................................................................... 5 3.1 原动机构的选择 ......................................................................................................... 5 3.2 传动机构的选型与比较 ............................................................................................. 5 3.3 执行机构的选型与比较 ............................................................................................. 8 3.4 半自动平压模切机设计方案的拟定 ....................................................................... 10 3.5 平压模切机的运动控制 ........................................................................................... 11 4 设计与计算分析................................................................................................................. 12 4.1 曲柄连杆机构的计算 ............................................................................................... 12 4.2 减速器传动比的计算 ............................................................................................... 14 4.3 速度与加速度分析 ................................................................................................... 17
半自动平压模切机机械原理课程设计
机械原理课程设计说明书课程题目：平压模切机学院：机械工程学院专业：机械工程及自动化班级：机械09-2班姓名：卡哈尔斯依提学号：20092001453指导教师：穆塔里夫时间： 2012年7月3日成绩：新疆大学机械工程学院20年7月新疆大学《机械原理课程设计》任务书班级:机械09-2班姓名:卡哈尔课程设计题目: 平压模切机课程设计完成内容:设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图)发题日期: 20 年 6 月26 日完成日期: 20 年 7 月 3 日指导教师: 穆塔里夫平压模切机设计说明书一、设计目的通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，着手设计“半自动平压模切机”。
通过对机构的选型、设计；对机械传动方案、机械运动方案的选择和评价而培养结构设计，计算能力。
熟悉一般的机械装置设计过程。
50毫米，最大载荷是，工作速度是每小时压制3000张。
另外，主运动和辅运动要相互协调。
（二） 运动示意图由上述机构运动要求，绘制如下运动示意草图：（三） 各部件运动分析1、 主轴的选择和转角运算为了计算和设计方便，选择变速箱的输出轴为运动分析主轴，如上图所示。
由原始数据和设计要求知，平面六杆机构的行程速比系数K=1.3，则极位夹角°并知该运动周期分为两部分，以156.5°（156.5°=180°-23.5°）为界分为0°---156.5°和156.5°--360°两个过程。
2、模切机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，下模从行程最低点开始，在平面六杆机构的带动下向上移动至预定模切位置，进行冲压模切；当主轴转角为156.5°--360°，下模完成模切动作，快速急回运动至行程最低点即下一周期起点。
3、走纸机构的分析模切机构主轴夹紧装置夹紧装置 走纸机构当主轴转角为0°---156.5°，特殊齿轮组（用于完成间歇运动）没有啮合运动，链轮链条处于静止状态；当主轴转角为156.5°--360°，特殊齿轮组轮齿参与啮合，带动链轮链条运动，进行走纸运动。
半自动平压模切机机械原理课程设计
机械原理课程设计说明书课程题目：平压模切机学院：机械工程学院专业：机械工程及自动化班级：机械09-2班姓名：卡哈尔斯依提学号：20092001453指导教师：穆塔里夫时间： 2012年7月3日成绩：新疆大学机械工程学院20年7月新疆大学《机械原理课程设计》任务书班级:机械09-2班姓名:卡哈尔课程设计题目: 平压模切机课程设计完成内容:设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图)发题日期: 20 年 6 月26 日完成日期: 20 年 7 月 3 日指导教师: 穆塔里夫平压模切机设计说明书一、设计目的通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，着手设计“半自动平压模切机”。
通过对机构的选型、设计；对机械传动方案、机械运动方案的选择和评价而培养结构设计，计算能力。
熟悉一般的机械装置设计过程。
50毫米，最大载荷是，工作速度是每小时压制3000张。
另外，主运动和辅运动要相互协调。
（二） 运动示意图由上述机构运动要求，绘制如下运动示意草图：（三） 各部件运动分析1、 主轴的选择和转角运算为了计算和设计方便，选择变速箱的输出轴为运动分析主轴，如上图所示。
由原始数据和设计要求知，平面六杆机构的行程速比系数K=1.3，则极位夹角°并知该运动周期分为两部分，以156.5°（156.5°=180°-23.5°）为界分为0°---156.5°和156.5°--360°两个过程。
2、模切机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，下模从行程最低点开始，在平面六杆机构的带动下向上移动至预定模切位置，进行冲压模切；当主轴转角为156.5°--360°，下模完成模切动作，快速急回运动至行程最低点即下一周期起点。
3、走纸机构的分析模切机构主轴夹紧装置夹紧装置 走纸机构当主轴转角为0°---156.5°，特殊齿轮组（用于完成间歇运动）没有啮合运动，链轮链条处于静止状态；当主轴转角为156.5°--360°，特殊齿轮组轮齿参与啮合，带动链轮链条运动，进行走纸运动。
机械原理课程设计半自动平压模切机
课程设计课程名称：机械原理学院：机械工程学院专业：机械电子工程姓名：疯狂学号：6666666年级：机自154 任课教师：子梅2017年 6月21日目录前言 (1)第1章半自动平压模切机的功能和设计要求： (2)1.1．功能 (2)1.2．原始数据和设计要求 (2)第2章机械运动方案的选择评价及确定： (3)2.1 模切冲压机构： (3)2.2 走纸机构： (3)2.3 运动方案评价及确定 (4)第3章运动循环图 (9)第4章原动机的选择 (11)1、常用原动机的运动形式 (11)2、常用原动机的驱动方式 (11)3、选择原动机应考虑的因素 (11)4、原动机的选择 (12)第5章机械传动系统和执行机构的设计 (13)1.设计参数： (13)2.数据的计算 (13)总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录 (18)前言设计题目：半自动平压模切机半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。
它可对各种规格的纸板、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、压凹凸。
经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿着压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸的商标。
简图压纸工艺过程分为“走纸”和“且模”。
上模固定，下模冲压。
第1章半自动平压模切机的功能和设计要求：1.1．功能根椐工艺动作要求可将其总功能分解为两个分功能：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。
1.2．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，回程的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。
3）工作行程的最后2mm范围内受到生产阻力N，回程时不受力。
半自动平压模切机的课程设计书
半自动平压模切机的课程设计书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备，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mm H 5.050±=，回程的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。
3）工作行程的最后2mm 范围内受到生产阻力6102⨯=P c N ，回程时不受力。
下模和滑块的质量共约120kg 。
4）工作台面离地面的距离约1200mm 。
5）所设计的机构性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。
设计方案提示1） 走纸机构可采用双列链传动，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） 模切机构一般可采用六杆冲压机构，在红板停顿时进行冲压模切。
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机，一般需安装飞轮。
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备，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。
压纸工艺过程分为“走纸”和“且模”。
上模固定，下模冲压。
半自动平压模切机课程设计
电气控制系统设计
控制方式选择
根据设备自动化程度和工艺要求，选择合适的控制方式（如PLC 控制、单片机控制等）。
电气元件选型
根据控制要求和设备功率，选用合适的电气元件（如断路器、接触 器、传感器等）。
控制程序设计
根据工艺流程和设备动作要求，编写相应的控制程序，实现设备的 自动化运行。
课程知识点回顾
平压模切机的基本构造与工作原 理
掌握平压模切机的主要组成部分，如送纸 部、模切部、收纸部等，以及各部分之间 的协调工作原理。
模切工艺与模具设计
学习模切工艺的基本流程，包括模具的选 择、设计、制作及调试等，了解模具对模 切质量的影响。
电气控制系统与自动化
维护与故障排除
熟悉半自动平压模切机的电气控制系统， 包括电机、传感器、控制器等组成部分， 以及实现自动化的相关技术和方法。
通过课程设计，使学生掌握半自动 平压模切机的基本操作、维护保养 及故障排除等技能，提高学生的实 践能力和就业竞争力。
推动教育教学改革
将理论与实践相结合，探索新的教 学模式和方法，推动包装印刷专业 的教学改革。
教学目标与要求
01
02
03
知识目标
掌握半自动平压模切机的 工作原理、结构特点、操 作流程及维护保养等相关 知识。
能力目标
能够独立完成半自动平压 模切机的操作、调试及简 单故障排除，具备一定的 生产实践能力。
素质目标
培养学生的安全意识、团 队协作精神、创新能力和 职业素养。
课程安排与平压模切机的基本概念、 工作原理、结构特点等内容，共计8 学时。
采用理论考试和实践操作考核相结合 的方式，综合评价学生的学习成果， 共计4学时。
半自动平压模切机课程设计
目录1 目录2 机械设计任务书3 机构的运动分析4 机构的的选型5 机械运动方案的评定和选择6 机构的设计7 课程设计小结8 参考文献三各部件运动分析1、模切机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，下模从行程最低点开始，在平面六杆机构的带动下向上移动至预定模切位置，进行冲压模切；当主轴转角为156.5°--360°，下模完成模切动作，快速急回运动至行程最低点即下一周期起点。
2、走纸机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，特殊齿轮组（用于完成间歇运动）没有啮合运动，链轮链条处于静止状态；当主轴转角为156.5°--360°，特殊齿轮组轮齿参与啮合，带动链轮链条运动，进行走纸运动。
3、夹紧装置的分析当主轴转角为0°---156.5°，带动夹子的凸轮走过推程，远休止和回程使刚性弹簧夹完成夹纸动作；当主轴转角为156.5°--360°，凸轮处于近休止状态使刚性弹簧夹处于夹紧状态。
四机构的选型一送料、模切机构的选型（一）送料机构的选型(1)对于纸板的输送构件，选用双列链轮传动：a、相对皮带传动而言，双列链轮传动精度较高，有利于纸板的精确走纸定位；b、适合于本机构的远距离传递；c、本机构在长时间传输、模切时摩擦大，易发热，而双列链轮传动机构适合于长时间在此恶劣环境下工作。
另外，使用皮带轮传动其易打滑，易变形，传输精度低，传递效率低。
(2)对于纸板的停歇，选用特殊齿轮组：a、相对凸轮机构相比而言，特殊齿轮组制造容易，工作可靠。
b、特殊齿轮组在设计时，易实现从动件的运动时间和静止时间的比例在较大范围内调节，适用范围广。
c、特殊齿轮组在工作时由于面接触且是间歇运转，因此不易磨损，使用寿命长。
另外凸轮机构制造加工困难，易磨损。
(3)对于纸板的固定，选用刚性弹簧夹：a、在走纸时，相对普通夹子而言，由于刚性弹簧力的作用，可以自动的将纸板夹紧，并准确平稳的走纸；b、在夹紧和松开纸板时，运用凸轮机构和刚性弹簧的配合使用，能准确、方便、自动的实现纸板的夹紧和松开动作。
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二、方案构思
1.工艺动作分解
压痕、 切线、 压凸凹(以下简称模切)要用凹 模和凸模加压,纸版要定位夹紧后再送到模切工 位加压, 之后将纸板送走。
因此,模切机的工艺动作可以分解为: 控制加紧片张开、夹紧,送料和加压模切三个 移动动作。
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2.机构选择
(1)送料机构系统的构思与选择(含控制加紧片张开、夹紧)
模切机构还需具有显著的增力功能,以便滑块 在上位克服较大的生产阻力,进行模切。
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根据以上的功能要求,考虑题设功能参数(如生 产率、 生产阻力、行程和行程速比系数等)及约 束条件(如工作台面距地面的距离、 结构简单、 节省动力等),可以构思出一系列运动简图方案。 如图所示。
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模切机构的部分运动简图方案
n n n /i ( 1 精选 / 4 2 .0 5 9 ) r 5 /m 06 4 i .9 n / 9 m r i1n 5
3.传动系统图设计
如图所示,所有的轴线均水平布置,兼作曲柄和飞轮的齿轮4 、 控制夹紧片的凸轮5以及驱动输送链轮12作间歇运动的原动件 (不完全齿轮)7都固定在同一构件轴Ⅲ(分配轴)上,间歇机构的从 动件8与输送链的主动精选链轮12之间也采用链传动机构。 16
输送链论12的转速
a(5Lz1P 2)/2 式中 t--链轮12每次转动的时间(s); nv6L 0/t(z1P 2)
n--链轮12的转速(r/min).
t可由工作循环图确定,并根据t进行不完全齿
轮机构的运动设计,再确定
.
nIV 和iL
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五、工作循环图的确定
本机的模切机构若以方案Ⅴ为例,其工作循环草 图如图.以模切机构的下压模为标定件,以曲柄 转角 为横坐标
待运动设计、 运动分析和力分析后,通过
定量评价精选,才能作出最后的选择。
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四、传动系统的拟定
1.总传动比计算 曲柄每转一周,模切纸板一张,为一个运
动循环。曲柄转速 n c (30 /60 )r0 /m 0 5 in /0 m rin
总传动比
icnn/nc 14/55 0 2 09
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2.传动比分配
模切机传动系统示意图：
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3.传动系统图设计
间歇机构的从动件8与输送链的主动链轮12之间也采用
链传动机构,其传精动选 比 iL nIV/nV
,
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4.传动系统图设计 由 可确定链轮9 、 10的齿数.设输送链主动链 轮离1为2两的个齿工i数L 位为间的z,距1节2 离距L为,则P,输输送送链链轮每的次中移心动距的距
拟采用带传动和两级齿轮减速,按推荐范围,
初定
;
各齿轮齿数i13 ,i23.1 ,i33.2 ;
选标准带轮直径z 1 1z 9 2 5 ,,z 7 3 2,z 1 4 67
则实际传动
d1140,m d2m 425mm
，适合。
曲柄实际i转5速%为
id2z2z44257 67 2.9 056 d1z1z3 140 1921
将模切好的纸板送至指定位置,由固定挡块迫使夹紧片张开,纸板
落到收纸台,完成一个工作循环。
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(2)模切机构运动简图方案的拟定
从整机总体布置着眼,模切机构的加压方式有上加压、 下加压和上下加压三种。
上下同时加压难以使凸凹模对位准确,不宜采用; 上加压要占据工作台上方的空间,而传动机构一般都 布置在下方,故布置不合理;
为保证模切精度,纸板在输送过程中必须 定位、 夹紧 。比较理想的方案是用夹紧片 定位、夹紧 。
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如图所示,采用间歇运动机构驱动双 列链传动机构。
两链条11之间固定有模块13(共5条), 其上装有夹紧片,选用结构简单,便于设 计的直动推杆盘形凸轮机构来控制夹 紧片张开、 夹紧。
当推杆6向上移动,顶紧加紧片使其张 开在工作台面14上,由人工喂入纸板 17;推杆6下降时,夹紧片靠弹力自动夹 紧纸板。受间歇运动机构控制,主动链 轮12转动,输送链带着纸板直移至模切 工位便停止运动,进行模切后,输送链再
机械原理课程设计
半自动平压模切机运动简图方案设计
精选
1
步骤
一、半自动平压模切机运动简图方案设计 二、方案构思 三、 模切机构运动简图方案的定性筛选 四、传动系统的拟定 五、工作循环图的确定 个人总结
精选ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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一、半自动平压模切机运动简图方案设计
1.课题简要说明
半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱 、 纸品的专用设备。
采用下加压方式则可使模切机构与传动机构一齐布 置在工作台以下,能有效地利用空间,且便于操作和输送纸 板。
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本方案采用下加压方式, 图中上模15装配调整 后固定不动,下模装 在滑块16上。
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从模切机构的功能需要来看,模切机构需要有运 动形式、运动方向和运动速度变换的功能。
若电动机轴线水平布置,则需要将轴线的连续 转动,经减速后变换成沿铅垂方向的往复移动;
该机可对各种规格的纸板和厚度在6mm以下的瓦楞纸 板进行压痕、切线，沿切线去掉边料后,可折成纸盒、纸箱; 或压制成各种富有立体感的精美凸凹商标和印刷品。
2.原始参数和设计要求
1) 每小时压制纸板3000张。 2) 电动机额定转速 nn145r/0mi,n模压时生产阻力 F2106N;
回程时不受力.行程速比系数K≥1.0,模压行程H=50±0.5mm, 模具和滑块的质量约120kg 。 3) 工作台面距离地面约1200mm 。 4) 要求性能良好,结精选构简单紧凑,节省动力,寿命长,便于制3 造。
循环图：
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本机的 模切机 构(若以 方案Ⅴ 为例)工 作循环 草图的 设计要点 是:
(压机1)模构曲施运柄压动自区设运间计1 动。应至追精选求22的相主应1 愈要于大目下,标压加.模压向效上果移愈动理5想m,m这,此是为模下切21
设计要点2是: (2)由间歇运动机构控制 的输送链轮12应比 1 角 提前10 0 停止转动,并延 后 10 0 角开始转动,以确保
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三、 模切机构运动简图方案的定性筛选
从机构的功能、 功能质量和经济性 三个方面,对模切机构的各个方案初 步定性分析。
方案：
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方案Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ的性能 明显较差;
方案Ⅵ尚可行, 但也有一定缺 点;
方案Ⅴ 、 Ⅶ 、 Ⅷ有较优良的 综合性能,且各 有特点,这三个 方案可作为备 选方案。