机械原理课程设计-压片成型机

①圆盘转动：
先由直齿轮传动实现变速，再经槽轮传动实现间歇运动，然后由 锥齿轮传动实现换向，最后经直齿轮传动达到要求。
②下冲头运动的实现：直齿轮传动。
缺点：传动没有斜齿轮传动平稳。
③上冲头运动的实现：直齿轮传动
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①组成：控制装置和被控对象。 ②控制装置：电气控制。 ③控制对象：位移、速度、加速度、 压力等参数的数值大小。
¤圆形转盘机构：
①组成：转盘、主轴、直齿轮、锥齿轮、槽形 机构。
②主要参数：转盘直径500毫米，转盘上 两工作孔直径100毫米，孔底台阶部分高 20毫米，垫片厚10毫米，主轴的转盘传 动部分直径75毫米，连接部分直径120毫 米。齿轮系与下推杆部分共用（下推杆 轮系实现传动比70：1，本机构要求实现 传动比70：1，由齿数为70，35，35的各 齿轮完成，电机原始转速设为1400转/ 分），通过锥齿轮和槽轮实现换向和间 歇运动。
设计成弧状可以成功地将成形片坯扫入成 形槽，传动未皮带传动，转速与圆盘保持一致， 因与物料接触，故材料选定为为奥氏体不锈钢、 聚四氟乙烯材料或采用镀铬等措施。
¤上冲头：因为上冲头压制完后必须退回，我们 考虑过两种方案：
方案A:推杆安装在弹簧内的凸轮机构。 方案B:开槽的凸轮机构。 最终选定方案B 原因：弹簧的弹性模量会随着使用的次数而降 低，机器时间过长后必须更换弹簧才能保证正常工 作，而方案B则不存在这一问题。
主要技术参数 ：
最大压片压 Max． Pressure 最大压片直径 Max. Dia. of Table 最大充填深度 Max. Depth of Fill 最大片剂厚度 Max.ThickNess of Table 转盘转速 Turret Speed 电动机 Motor 1.5 kN千牛 100mm毫米 90mm毫米 60mm毫米 5r/min转／分 3千瓦 1400转／ 分 380/50伏／赫 kW-r/min-v/Hz 1200×1000×12 00mm毫米 1800 kg公斤
谢谢大家！
槽轮速度Y方向分析曲线图
槽轮速度X方向分析曲线图
上冲头推杆加速度Y方向分析曲线图
说明：凸轮传动为线接触，且远休处可能速度过快，导致曲线波动较大。
上冲头推杆速度Y方向分析曲线图
说明：凸轮传动为线接触速度Y方向分析曲线图
说明：凸轮传动为线接触，且远休处可能速度过快，导致曲线波动较大。
¤料筛和漏斗:
料筛是在两个摆杆机构驱动下作往复运动实 现的功能主要是将粉末筛选成适合压制的形态。
主要参数：250*175*45mm
材料选择： 由于该机构直接与物料接触，所以 该机构的材料选择必须满足不污染物料也不被 物料腐蚀，所以我们选定为奥氏体不锈钢、聚 四氟乙烯材料或采用镀铬等措施。
¤扫料机构：
主要参数： r0=180mm,e=0,w=0.9rad/s
序号 1 2 3 4 凸轮转动时间（s） 推杆运动规律 0---0.6 0.6---1.0 1.0---1.6 1.6—6.0 等加速下降 h=100mm 远休（保压） 等加速上升 h=100mm 近休
上冲头与物料接触，故材料选用为奥氏体不锈钢、聚四氟乙烯材 料或采用镀铬等措施。
优点：可以实现更高的工作效率，产品型号 可以由用户自己设置。 缺点：机构复杂，凸轮易损坏。
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工作平台为旋转圆盘，平台上开做 圆周阵列的圆筒形形腔，腔内装有托盘， 上面装配传感器。进料漏斗下端装有挡 板阀，其工作受传感器控制。上冲头为 开槽凸轮机构，下冲头为一般凸轮机构。 圆盘转动过程中均保持静止,圆盘静止后， 上冲头工作，下冲头依然静止，上冲头 压片时受力机构为圆盘，保压后上冲头 退走，下冲头向上运动顶出成形片远休， 扫料机构扫料机构将成形片扫入成形槽， 圆盘转动进入下一工作周期。
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依据: 1）执行系统的性能参数和工况要求。 2）原动机的机械特性和调速性能。 3）对机械传动系统的性能、尺寸、重 量和安装布置的要求。 4）工作环境（例如高温、低温、潮湿、 粉尘、腐蚀、易燃、防爆等）的要求。 5）制造工艺性和经济性（例如制造和 维修费用、使用寿命、传动效率等）的 要求。
总传动比： 总传动比：i=1400/20=70/1. 传动类型:直齿轮传动、锥齿轮传动、凸轮 传动、槽轮传动、四杆传动。 传动链的布置方案：
压片机由电动机驱动，上冲头加压动作如图所示， 图中h为冲头下移行程，h’为冲头冲压阶段行程。 分析上冲头加压工艺过程对主加压机构的要求。 经分析，上冲头加压工艺过程加压机构的功能 要求可概括为： 1）运动形式变换功能 2）运动方向交替变换功能 3）运动缩小功能 4）运动停歇功能
¤下冲头：采用了凸轮结构，能实现间歇运 动，缺点存在柔性冲击。
方案A 方案B 方案C 最终选择
工作平台为旋转圆盘，平台上开做圆周阵 列的圆筒形形腔，腔内装有托盘，上面装配传 感器。进料漏斗下端装有挡板阀，其工作受传 感器控制。上冲头为开槽凸轮机构，下冲头为 一般凸轮机构，圆盘转动过程中均保持静止， 当圆盘静止时，上下冲头同时运动，下冲头先 实现近休（顶住托盘），上冲头向下施加压力 至加工成成品规格后实现近休（保压0.4s）,然 后上冲头退回，下冲头向上运动将成形片顶出 后远休，扫料机构将成形片扫入成形槽，圆盘 转动进入下一工作周期。
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这次课程设计我们组的每位成员都倾力而 为，充分发挥个人的能力，从设计方案的出炉 到最后机构的实现都付出了很多，虽然最后的 结果可能不太尽如人意，每个人的收获也不一 样，但这个过程让我们更深一步地了解了机械， 加深了对机械原理这门课的认识，感受到了自 身的不足，也清楚地知道从理论到实际是一个 质的飞跃，距离一个合格的设计人员，我们都 还有很长的路要走！ 最后对在这个过程中给与我们这个团队无 私帮助的同学、学长、老师表示衷心的感谢！
下冲头推杆加速度Y方向分析曲线图
说明：凸轮传动为线接触，且远休处可能速度过快，导致曲线波动较大。
转盘转动速度Z方向分析曲线图
转盘转动速度X方向分析曲线图
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槽轮机构运动仿真 下推杆机构运动仿真 上冲头机构运动仿真 转盘旋转运动仿真 冲头与下推杆运动仿真
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转盘传动齿轮系机构运动简图
外形尺寸 Overall Size 机器净重 Net Weight
机器安装：为防震应安装防震垫，且机 器四周及高空应留出大于2米的空间。 机器材料：该机器主要针对药片等类似 清洁度高的产品生产，故与物料接触的 部分选用了奥氏体不锈钢。
内部整体构造的不同角度展示
内部整体构造的不同 角度展示 ：
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下推杆传动齿轮系机构运动简图
凸轮上推杆驱动机构运动简图
凸轮下推杆驱动机构运动简图
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电动机设计参数为3千瓦 1400转／分 380/50伏／赫。
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分析： 优点：工作效率高，产品型号可以由 用户自己设置。 缺点：下冲头为受力机构，而凸轮机 构为点、线接触在较大的压力下易磨 损甚至损坏，使用寿命不长。
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工作平台为旋转圆盘，平台上开做 圆周阵列的圆筒形形腔，腔内装有托盘， 上面装配传感器。进料漏斗下端装有挡 板阀，其工作受传感器控制。装配一定 数量的上下冲头装置，其他同方案A。 分析：
执行系统的协调设计 ： 为了完成机械系统的预定功能和生 产过程，各执行机构不仅要完成各自的 执行动作，而且相互之间必须协调一致。 我们的设计方案满足了先后性、时间不 同性、空间协调性、操作协同性等要求。
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原则：原动机的选择，主要根据机械系统 的工作环境（温度、湿度、粉尘、酸碱 等）、工作特点（起动频繁程度、起动 载荷大小等），并考虑各种电动机的特 点及供应情况等来确定。
自动旋转式压片成形机
Title Slide Only, View in Show Mode -------设计成员：
徐继、李稳博、熊作为、于喆、邓利民
内容简介 设计方案 主要机构设计详细介绍 机构运动简图 三维仿真参数分析图 效果模拟 心得体会
名称：自动旋转式压片成形机 主要功能：该自动旋转式压片成形机自 动旋转式压片成形机适用于制药、食品、 轻化工等行业将适合于制片的各种干燥 的颗粒状原料制成圆形片（如药片）
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执行系统 驱动系统 传动系统 控制系统
简述：执行系统的方案设计是机械总体 方案设计的核心，也是整个机械设计工 作的基础。执行系统方案设计的好坏， 对机械能否完成预期的功能目标，起着 决定性的作用。该自动旋转式压片成形 机需要3个执行构件: 圆形转盘、料筛和 漏斗、上冲头、下冲头。
分析： 优点：下冲头只需完成顶出成形片的 工作，受力不大，不易磨损，使用寿 命长。 缺点：工作效率较低，圆盘轴易变形。
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方案C（圆筒形形腔设置为2个） 理由：由于时间限制，不可能实现过 于复杂的机构，且方案C能较为满意的 完成设计目的，结构设计较为简单。 执行系统为可变运动循环。 机械运动循环图