平板搓丝机执行机构综合
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0 0.794 t 0 (t 0) xB 150cos yB 150 150sin 150(1 sin )
1
xc xB (4002 yB 2 ) 2 yc 0
运动简图三维模型构造
三维造型
C点 的 位 移 曲 线 550
目前工作
一、先认真研究工作原理，下面看看结构示 意图
将虚线去掉
下面看一下结构简图：
• 传动部分结构简图
结构示意图
• 平板搓丝机结构示意图
运动简图 方案一
• 曲柄滑块机构
运动简图 方案二
• 凸轮机构
方案分析
• 方案一采用了曲柄滑块机构，曲柄长度仅 为滑块行程的一半，故机构尺寸较小，结 构简洁。同时该机构能承受较大的载荷。
• 平板搓丝机结构示意图
搓丝机实物图
设计数据与要求
• 平板搓丝机设计数据 • 最大加工直径(10mm) • 最大加工长度(180mm) • 滑块行程(320~340mm) • 搓丝动力(9kN) • 生产率(32件/min) • 该机器室内工作，故要求振动、噪声小，动力源
为三相交流电动机，电动机单向运转，载荷较平 稳。工作期限为十年，每年工作300天；每日工 作8小时
左右极限位置及最大压力角位置如下图所示：
由图知道：行程速比系数
K
180 180
180 180
21 21
1.26
最大压力角 max 49 可知：其具有良好
的传力性能。
建立如图所示的坐标系，以C点在左极限时为初始
位置，求C点的位置方程：
3.351
机械原理课程设计
08机电二班 孙欣 20087682
平板搓丝机的执行机构综合
• 设计题目简介
• 图示为平板搓丝机结构示意图，该机 器用于搓制螺纹。电动机1通过V带传 动、齿轮传动3减速后，驱动曲柄4转 动，通过连杆5驱动下搓丝板（滑块） 6往复运动，与固定上搓丝板7一起完 成搓制螺纹功能。滑块往复运动一次， 加工一个工件。送料机构（图中未画） 将置于料斗中的待加工棒料8推入上、 下搓丝板之间。
设计任务
1. 针对图1所示的平板搓丝机传动方案，依据设计要求 和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简 图； 2. 假设曲柄AB等速转动，画出滑块C的位移和速度的 变化规律曲线 3. 在工作行程中，滑块C所受的阻力为常数（搓丝动 力），在空回行程中，滑块C所受的阻力为常数1kN；不 考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析 曲柄所需的驱动力矩； 4. 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转 动惯量； 5. 用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS 等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的 位移、速度、和加速度线图。 6. 图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算 机图）并编写说明书
• 方案二采用凸轮机构，该机构虽能满足运 动规律，然而系统要求的滑块行程为320～ 340mm，因而凸轮的径向尺寸较大，于是 其所需要的运动空间也较大，同时很难保 证运动速度的平稳性。
• 综合分析可知：方案一最为可行，应当选 择曲柄滑块机构实现运动规律。整个搓丝 机由电动机、带传动、二级减速器、曲柄 滑块机构、最终执行机构组成。
1.4KN·m； 且AB轮转速n=32r/min;总传动电动机转速 n=1440r/min比为1440/32=45；而
45=3x4x3.75 电动机轴轮直径d=100；然后分别按传动比为 3、4、3.75设计轮直径，设齿轮模数相等， 则各轮直径按传动顺序可设置为：100、300、 100、400、100、375 。
l 0.5027m / s
B AB
AB
P曲 F 9
4.524kw
B
T曲 P曲 1.357kN • m（或T曲 9549 P曲 /n 1.357kN • m) AB
取齿轮传动效率为0.97；轴承的传动效率为
0.98；带传动效率为0.96，则电机所需功率为
计算如下：
P Pd
曲 0.972 0.983 0.96
5.321kw
选取Y2-132M-4型号电机，额定功率：7.5Kw （7.5x87%=6.525>5.321） ；额定电流： 15.6A；转速；1440r/min;效率:87%；功率因 素；0.84；最大转矩；2.3KN·m；最小转矩：
v
C点 的 速 度 曲 线 800 600
400
200
0
-200
-400
-600 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 t
二、确定杆件长度、减速器齿轮比、电动 机转速及功率和驱动力矩、工作部分的简 单分析。
（1）下搓丝板宽度b=180 （2）取偏心距e=150；AB=150;BC=400
（经验证；滑块行程=529.1-200=329.1满 足要求） （3）曲柄功率及所需驱动力矩计算：
2n 3.351rad / s AB 60
500
450
400
xc
350
300
250
200
0
wenku.baidu.com
10
20
30
40
50
60
t
C点 的 速 度 曲 线 800
600
400
200
v
0
-200
-400
-600
0
10
20
30
40
50
60
t
xc
C点 的 位 移 曲 线 550 500
450
400
350
300
250
200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 t
1
xc xB (4002 yB 2 ) 2 yc 0
运动简图三维模型构造
三维造型
C点 的 位 移 曲 线 550
目前工作
一、先认真研究工作原理，下面看看结构示 意图
将虚线去掉
下面看一下结构简图：
• 传动部分结构简图
结构示意图
• 平板搓丝机结构示意图
运动简图 方案一
• 曲柄滑块机构
运动简图 方案二
• 凸轮机构
方案分析
• 方案一采用了曲柄滑块机构，曲柄长度仅 为滑块行程的一半，故机构尺寸较小，结 构简洁。同时该机构能承受较大的载荷。
• 平板搓丝机结构示意图
搓丝机实物图
设计数据与要求
• 平板搓丝机设计数据 • 最大加工直径(10mm) • 最大加工长度(180mm) • 滑块行程(320~340mm) • 搓丝动力(9kN) • 生产率(32件/min) • 该机器室内工作，故要求振动、噪声小，动力源
为三相交流电动机，电动机单向运转，载荷较平 稳。工作期限为十年，每年工作300天；每日工 作8小时
左右极限位置及最大压力角位置如下图所示：
由图知道：行程速比系数
K
180 180
180 180
21 21
1.26
最大压力角 max 49 可知：其具有良好
的传力性能。
建立如图所示的坐标系，以C点在左极限时为初始
位置，求C点的位置方程：
3.351
机械原理课程设计
08机电二班 孙欣 20087682
平板搓丝机的执行机构综合
• 设计题目简介
• 图示为平板搓丝机结构示意图，该机 器用于搓制螺纹。电动机1通过V带传 动、齿轮传动3减速后，驱动曲柄4转 动，通过连杆5驱动下搓丝板（滑块） 6往复运动，与固定上搓丝板7一起完 成搓制螺纹功能。滑块往复运动一次， 加工一个工件。送料机构（图中未画） 将置于料斗中的待加工棒料8推入上、 下搓丝板之间。
设计任务
1. 针对图1所示的平板搓丝机传动方案，依据设计要求 和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简 图； 2. 假设曲柄AB等速转动，画出滑块C的位移和速度的 变化规律曲线 3. 在工作行程中，滑块C所受的阻力为常数（搓丝动 力），在空回行程中，滑块C所受的阻力为常数1kN；不 考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析 曲柄所需的驱动力矩； 4. 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转 动惯量； 5. 用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS 等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的 位移、速度、和加速度线图。 6. 图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算 机图）并编写说明书
• 方案二采用凸轮机构，该机构虽能满足运 动规律，然而系统要求的滑块行程为320～ 340mm，因而凸轮的径向尺寸较大，于是 其所需要的运动空间也较大，同时很难保 证运动速度的平稳性。
• 综合分析可知：方案一最为可行，应当选 择曲柄滑块机构实现运动规律。整个搓丝 机由电动机、带传动、二级减速器、曲柄 滑块机构、最终执行机构组成。
1.4KN·m； 且AB轮转速n=32r/min;总传动电动机转速 n=1440r/min比为1440/32=45；而
45=3x4x3.75 电动机轴轮直径d=100；然后分别按传动比为 3、4、3.75设计轮直径，设齿轮模数相等， 则各轮直径按传动顺序可设置为：100、300、 100、400、100、375 。
l 0.5027m / s
B AB
AB
P曲 F 9
4.524kw
B
T曲 P曲 1.357kN • m（或T曲 9549 P曲 /n 1.357kN • m) AB
取齿轮传动效率为0.97；轴承的传动效率为
0.98；带传动效率为0.96，则电机所需功率为
计算如下：
P Pd
曲 0.972 0.983 0.96
5.321kw
选取Y2-132M-4型号电机，额定功率：7.5Kw （7.5x87%=6.525>5.321） ；额定电流： 15.6A；转速；1440r/min;效率:87%；功率因 素；0.84；最大转矩；2.3KN·m；最小转矩：
v
C点 的 速 度 曲 线 800 600
400
200
0
-200
-400
-600 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 t
二、确定杆件长度、减速器齿轮比、电动 机转速及功率和驱动力矩、工作部分的简 单分析。
（1）下搓丝板宽度b=180 （2）取偏心距e=150；AB=150;BC=400
（经验证；滑块行程=529.1-200=329.1满 足要求） （3）曲柄功率及所需驱动力矩计算：
2n 3.351rad / s AB 60
500
450
400
xc
350
300
250
200
0
wenku.baidu.com
10
20
30
40
50
60
t
C点 的 速 度 曲 线 800
600
400
200
v
0
-200
-400
-600
0
10
20
30
40
50
60
t
xc
C点 的 位 移 曲 线 550 500
450
400
350
300
250
200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 t