哈工大机械原理课程设计_冲压机

、工艺动作分析

由设计题目可见，在位置A 冲压工件的是执行构件 1，带动钢带进给的工作台是执行构 件2,这两个执行构件的运动协调关系如下图所示。

分度冲压机运动循环图

T i 是是执行构件1的工作周期，T 2是执行构件2的工作周期，执行构件 1是间歇往复 移动，执行构件 2是间歇转动。执行构件 2的周期是执行构件1的四分之一，执行构件 2 大多数时间是在停歇状态。

二、运动功能分析

驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图

1所示。运动功能单元把一

个连续的单向传动转换为间歇的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件 往复运动一次，主动件转速分别为

15、25、40转/分。

图1执行机构1的运动功能

由于电动机的转速为1430转/分，为了在执行机构1的主动件上分别的到15、 25、40 rpm 的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种，分别 为

n

1430

i z1

95.33

⑴

15

n

1430

z2

57.

25

n

1430

z 3

35.

n a

40

执行构件 运动情况

执行构件1 下降

上升

停止 执行构件2

停止

进给

T

2

1）间歇

总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成，即:

i z1 i c i v1 i z2 i c i v2

I z3 i c i v3

3种总传动比中I zi 最大，I z3最小。由于定传动比I c 是常数，因此，3种变传动比 中I vi 最大，心最小。采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于 4，设定传动 比 I v1=4o

图2有级变速运动功能单元

为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护 环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现， 这样，该运动功能单元不仅具 有过载保护功能还具有减速功能，如图 3所示。

图3过载保护运动功能单元

整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此, 在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为

定传动比:

I c

I zI I v 1

95. 33 4 23. 8325

I

v 2

I

v 3

I v 1

I z 1 I c I z 2

I c I z 3 I c

于是，传动系统的有级变速功能单元如图 I

95. 33 20 57. 2 23. 8325 35. 75 23. 8325

2所

示。 2.4

1. 5

图4减速运动功能单元

根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的运动功能系统图，如图 5所示。

图5实现执行构件1运动的运动功能系统图

为了使用统一原动机驱动执行构件 2,应该在图5所示的运动功能系统图中 加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件 2，该运动分支功能单元如图

6所示。

图6运动分支功能单元

由于执行构件2是间歇运动，且由图 1可以看出执行构件 2的间歇时间是工作周期 T

的3/4，即其运动时间是其工作周期

T 的1/4。因此，间歇运动功能单的运动系数为

4

间歇运动功能单元如图7所示

图7间歇运动功能单元

由于执行构件2钢带的每次送料长度为 300mm 故，恒转速转动钢带无法使进给定长

2. 5

23. 8325

2. 5

9. 53

减速运动功能单元如图 4所示。

0.25

度保持在300mm故设计成：橡胶轮压动钢带使钢带进给的方法，考虑到橡胶轮的半径，将

♦ f 7'IF

图8

增速运动功能单元输出的运动驱动执行机构2实现执行构件2的运动功能。由于执行

构件2做间歇转动运动，因此，执行构件2的运动功能是把连续转动转换为歇转动运动。

根据上述分析，可以画出整个系统的运动功能系统图，如图9所示。

图9冲压机的运动功能系统图

三、系统运动方案拟定

根据图9所示的运动功能系统图，选择适当的机构替代运动功能系统图中的各个运动功能单元，便可拟定出机械系统运动方案。

图9中的运动功能单元1是原动机。根据分度冲压机的工作要求，可以选择

半径定在R

所示：

300mm

2

47. 77mm故需要将间歇转动增速，增速运动功能单元如图

图9中的运动功能单元2是过载保护功能单元兼具减速功能，可以选择带传 动代替，如图11所示。

图11皮带传动替代运动功能单元 2

图9中的运动功能单元3是有级变速功能，可以选择滑移齿轮变速传动代替,

图12滑移齿轮变速替代运动功能单元 3

电动机作为原动机，如图10所示。

i

4,2. 4,1. 5

图10电动机替代运动功能单元

1

n 1430rpm

i 25

2

图9中的运动功能单元4是减速功能，考虑到i=9.53比较大，故可以选择行星轮或二级齿轮传动代替，如图13所示

图13行星轮传动代替运动功能单元4

图9中的运动功能单元5, 6,是运动分支功能单元和执行构件1的间歇直线运动，可以用凸轮替代，如图14所示。