机械原理课程设计说明书压片机--陈良旭

JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 机械原理课程设计说明书

题目：压片成形机

学院：工学院

*名：***

学号： ********

专业：机械设计制造及其自动化

年级： 11级

指导教师：

2013 年09月9 日

1 设计题目

1.1 压片成形机介绍

设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经圧制成形后脱离位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。

1.2 压片成形机的工艺动作

（1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔。

（2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。

（3）上、下冲头同时加压，并保持一段时间。

（4）上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯。

（5）料筛推出片坯。

1.3 上冲头、下冲头、送料筛的设计要求是：

（1）上冲头完成往复直移运动（铅锤上下），下移至终点后有短时间

的停歇，起保压作用，保压时间为0.4s左右。因冲头上升后要留有料筛进

入的空间，故冲头行程为90～100mm。因冲头压力较大，因而加压机构应有

增力功能（如图8.3a所示）

（2）下冲头先下沉3mm，然后上升8mm，加压后停歇保压，继而上升16mm，将成形片坯顶到与台面平齐后停歇，待料筛将片坯推离冲头后，再下移21mm，到待料位置（如图8.3所示）。

（3）料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移45～50mm，推卸片坯（如图8.3c所示）

图8.3设计要求

1.4 上冲头、下冲头与送料筛的动作关系见表1

表1动作关系

1.5 压片成形机设计数据

电动机转速/（r/min）：970；生产率/(片/min)：20；

冲头压力/N：100 000；机器运转不均匀系数/δ：0.05；

M冲（kg)：9： m杆（kg)：3.

2 原动机的选择

2.1 原动机的选择主用参考下列条件：

（1）现场能源供应条件、

（2）工作机载荷特性及其工作制度、

（3）工作机对起动、平稳性、过载能力、调速和控制方等方面的要求。

（4）原动机是否工作可靠、操作与维修简便，是否需要防尘、防爆、防腐等。

（5）原动机的初始成本与运行维护费用。

电机的容量主要由电动机运行时的发热情况而定，而发热又与其工作

情况而定。工作机所需工作功率Pw，应由工作阻力和运动参数计算得来的，

可按下式计算：

Pw=Tn/9550 Kw

其中：T——工作机的阻力矩，N·mm；

n---工作机的转速，r/min；

经过综合考虑决定选用Y160M-6型号电动机（额定电压380V，额定频率

50HZ，功率7.5KW，额定转数970r/min）

3 传动比的分配

选取额定转速为970r/min

3.1 确定总传动比

电动机转速ｎ=970r/min

凸轮转速ｎI=20r/min

ｉ总＝ｎ／ｎＩ＝９７０／２０＝４８．５

3.2 传动比的分配

将总传动比按各级传动进行分配

ｉ总＝ｉ１xｉ２xｉ３xｉ４……ｉｎ（式中ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４……

ｉｎ为各级传动的传动比）

传动比的分配要求：

（１）各级传动比应在推荐范围选取（参见机械原理课程设计附录２机械传动的特点和性能）。

（２）使各级传动的承载能力得到充分发挥，并使其结构尺寸协调匀称。（３）使各级传动具有最小的外形尺寸、最小的重量和中心距。

（４）建议使用不可约分的传动比，以避免某几个轮齿的磨

损过分集中，降低噪声和振动。

传动系统采用四级减速机构，第一级为带传动，第二级为减速器传动，

第三级为带传动，第四级为带传动。按前述传动比分配原则，为使传动构

件获得较小尺寸，结构紧凑，可采用传动比

先小后大”原则。因此初选ｉ１＝１.６，ｉ２＝３０。第二级减速器内部齿轮结构如下图所示

其中Z1=20，Z2=30，Z3=80，Z4=45, Z5=23,Z6=48,Z7=20.

且各齿轮的模数M=2，压力角a=20度。

又差动轮系的计算传动比的公式得：

i13=（w1-wH)/(w3-wH)=-z3/z1

又n1=600r/min,n3=600/i74=-600/4.8=-125r/min

代入上式得 wh=20r/min,即传动比i1H=30.

根据设计要求，上冲头，下冲头和送料筛同时进行，所以第三级和第四级的传动比为１。

3.3 各级传动比的分配表

i1 i2 i3 i4 传动比

分配

1.6 30 1 1

4 传动机构的选择与比较

通过查阅机械原理课程设计指导书，我们初步确定了传动机构：摩擦轮传动，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动。各传动的特点如下两表A 和B：

表Ａ

根据设计要求、工艺性能、结构要求和总传动比等条件选择传动系统类型，选定带传动和齿轮传动。

5 执行机构运动方案评估

5.1 上冲头运动方案

方案1：肘杆式增力冲压机构

说明：此方案使用曲柄摇杆机构和摇杆

滑块机构串接而成，结构简单、轻盈，

能满足保压要求，并能够轻松达到上冲头

头的行程要求。

方案2：曲柄连杆机构。

说明：用涡轮蜗杆带动偏心飞轮转动，连杆带动上冲

头走往复运动。

缺点：制造水平要求高，切达不到怎呀要求。

方案3：

说明：凸轮旋转带动滚子运动，使杆1与杆2运

动，使上冲头上下往复运动，完全能达到

保压要求。但上冲头行程要求有90~100mm，

凸轮机构尺寸将会变得很大很笨重。

综合以上三个方案的优缺点，认为是使用