半 自 动 平 压 模 切 机
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4.冲压机构运动
本机构是将传送过来的纸板进行压模, 所以可选用的机构有很多种, 如: 凸轮机构、连杆机构、曲柄摇杆机构等机构都能完成此项运动,但是有的机 构虽然能完成此运动但是有很多缺点, 不适合用在本设计里, 所以在选择冲 压机构的时候, 要根据具体的情况具体的分析, 选择比较合理的方案进行设 计,但是为了使工作效率更高,应该保证整体机构的一致性,所以带动冲压 机构的转速也为 50r/min。
(3)图是四杆机构,它弥补了方案一承载能力差和方案二传动效率低的缺 点 机构结构稳定承载能力强,且机构结构并不复杂,所以采用此方案。具体数 据计算用图解法如下:使 E、D 在一条直线上,且 CE=CD=0.5m, =60 度 ,连接
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机械原理课程设计
不完全齿轮的齿数为15,有齿的部分为108度,无齿的部分为252度,分度圆 r=25cm齿根圆r=23.5cm齿顶圆r=26.5cm。完全齿轮齿数为40,模数m=10.6, 齿根圆r=18cm,分度圆r=21.2cm ,齿顶圆r=24cm 。根据设计要求知不完 全齿轮的转速为50r/min 。
二、设计思路
1.列出完成设计任务的关键点。 2.每部分选定多组相同机构以便从中选择最合适的机构。 3.对完成同种功能的不同机构进行权衡,比较,尽量去除不利条件,保 留有利条件,增设有利条件,对机构进行改进,使其能更好的满足设 计要求。 4.将各选定的机构进行适当的组合,使之成为一个完整的运动方案。 运动分解:往复运动,急回,间歇运动 工作过程:送纸,夹紧——→冲压——→送出 总体功能:连续运行,循环工作
30.769 34.615
回程位移表 δ(度) S(mm) δ(度) S(mm) 230 50 290 15.323 240 49.677 300 7.432 250 47.568 310 2.432 260 42.568 320 0.323 270 36.677 330 0 280 25
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机械原理课程设计 (说明书)
设计题目 半 自 动 平 压 模 切 机__
目
录
一、设计内容及相关要求 ................................................................................... 2 二、设计思路....................................................................................................... 4 三、各机构的转速与原动机的选择 ................................................................... 5 四、设计方案分析............................................................................................... 7 五、机构的设计方案的比较、选定 ................................................................... 8 六、制定机械运动循环图 ................................................................................. 13 七、绘制机构的传动方案及传动图 ................................................................. 14 八、利用计算机对凸轮机构进行分析 ............................................................. 16 九、利用计算机对冲压机构进行分析 ............................................................. 19 十、参考文献..................................................................................................... 25 十一、个人总结....................................................................错误!未定义书签。
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wk.baidu.com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。
n 50r / min
3.走纸机构运动
本设计时间歇运动的要求是将旋转运动转换为单向间歇运动,所以可以 选择齿轮(4个)与不完全齿轮(1个)组合,将链条安放在完全齿轮上,在 将完全齿轮与不完全齿轮连接, 不完全齿轮转动带动完全齿轮转动。 分别在 这两个齿轮上装有凸形和凹形圆弧板, 以起到锁止弧的作用。 以下是数据。
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五、机构的设计方案的比较、选定
将走纸机构中的链条长(2.5m)平均分成 5 分,均匀排列,由不完全 齿轮带动完全齿轮转动,不完全齿轮传动一周的位移为 0.5m。同时使得夹 紧机构与冲压机构相距 0.5m,夹紧机构与冲压机构一起工作。形成一个连 续循环的工作机构。
1.走纸机构
实现纸板的输送.停歇.定位等要求,所以可分别用链轮机构和不完全 齿轮机构组合完成。
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机械原理课程设计 序号 1 2 3 4 凸轮的运动角 0~130度 130~230度 230~330度 330~360度 推杆的的运动规律 等速上升50mm 推杆远休 等速回程下降50mm 推杆近休
按照位移公式s=h*δ/s, 取δ=120 度 ,h=50mm 推程位移表 δ(度) S(mm) δ(度) S(mm) 0 0 70 26.923 10 3.846 80 20 7.692 90 30 11.538 100 38.462 40 15.385 110 42.308 50 19.231 120 46.154 60 23.077
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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四、设计方案分析
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。
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一、设计内容及相关要求
1、设计题目:半自动平压模切机设计
半自动平压模切机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。它主要的工艺动作有 两个:一是将纸板走纸到位,二是进行冲压模切。如右图所示,4 为工作台 面, 工作台上方的 1 为双列链传动, 2 为主动链轮, 3 为走纸模块 (共 5 个) , 模块上装有若干个夹紧片。主动链轮做间歇运动,每次停歇时,控制机构的 执行构件 7 作使夹片张开,操作者可将纸板喂入,待夹紧后,主动链轮又开 始转动,将纸板送到具有上模 5 和下模 6 的位置,链轮再次停歇,这时,下 模 6 向上移动,实现纸板的压痕,切线,称为模压或压切。压切完成以后, 链条再次运行,当夹有纸板的横块走到某一位置时,受另一机构(图上未表 示)作用,使夹紧片张开,纸板落到收纸台上,完成一个工作循环。与此同 时,后一个模块进入第 2 个工作循环,将已夹紧的纸板输入压切处,如此实 现连续循环工作。
3.平压模切机构 (1)机构为最简单的往复直线运动机构 之一, 曲柄滑块机构, 不难看出该机构虽然简 单, 但完全可以实现下模的上下移动和冲压过 程, 但由于它的承载能力很差, 且下模在进行 冲压时在纸板上停留片刻才能保证压模效果, 所以不能选用此机构。
(2)下面两个冲压机构也能完成工作,但是机 构比较复杂,设计比较困难 ,并且传动过程较长, 能量易损失,传动效率低,所以不采用这两种机构。
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2,技术参数和设计要求
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 H=50± 0.5 mm,夹纸部分回程 的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。 3)工作台面离地面的距离约120 mm。 4)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。
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三、各机构的转速与原动机的选择
1.原动机
根据设计要求,机械每小时冲压 3000 次,所以机构主动件的转速 n=3000/60=50r/min 因为主动件转速较低,所以可以选择转速较低的电动机。我们选择 Y160M2—28 型电动机。电动机的各技术数据见下表:
2.夹纸机构运动
凸轮机构是负责顶开夹紧片的,每顶起一次每一张纸恰好走到上模位 置,准备冲压。所以凸轮的转速,应与主运动主动件的转速一致。 则凸轮的转速为:
2.夹紧装置的机构
在送纸后,要将纸板夹紧,因此机构在上升到一 定位置后需要有一段时间的停歇,所以要选择具有一 端停歇的往复移动的机构,可选取不完全齿轮、凸轮 机构或连杆机构。 (一) 不完全齿轮 由于不完全齿轮有较大的冲击力,所以只适合低 速轻载场合并且多使用与有特殊要求的专用机械中, 所以我们不采用它。 (二) 连杆机构 连杆机构进行传递时,传递路线较长,易产生较大 误差同时机械效率也会降低,而连杆及滑块所产生的 惯性力难以用一般平衡方法消除, 不宜用于告诉运动, 所以也不采用它。 (三)凸轮机构 经过以上分析本设计选取凸轮机构, 以下是对凸轮机构的设计。 设凸轮 基圆半径r=20mm,凸轮以等速角速度w沿顺针方向回转,推杆的运动规律如 下: