课程设计之电阻压帽机

第一章电阻压帽自动机的总体规划

1.1电阻压帽自动机的设计要求 (3)

1.2电阻压帽自动机的动作分解 (3)

1.3执行机构选型 (4)

1.4机器组装方案选择 (7)

第二章制定运动循环图

2.1绘制各个执行机构的运动循环图 (9)

2.2各个执行机构运动循环图的同步化设计 (13)

2.3绘制电阻压帽自动机的工作循环图 (15)

第三章各个执行构件的设计

3.1送料机构凸轮的设计 (17)

3.2压帽执行机构的设计 (18)

第四章原动机与传动系统的选择

4.1原动机的选择 (19)

4.2机械系统的设计 (19)

参考文献 (20)

机器总体装配图

送料手压帽机构

各主要机构分解图

其中：2——动力分配轴3——送料机构

4——夹紧机构 5.6——压帽机构

第一章

电阻压帽自动机的总体规划

1.1 电阻压帽自动机的设计要求和原始数据

1）上图所示常用电阻3是由电阻坯1和左，右两个电阻帽2压合而成。本机要求电阻坯自料斗下来后能自动夹紧定位，并将电阻帽料斗下来的两个电阻帽分左

右自动压上。生产按固定周期连续进行。

2）原始数据：生产能力为30个/分钟

电阻胚的直径d=4mm

长度l=8mm

1.2工艺动作分解：

为了使执行构件的动作尽量简单，现在将工艺动作分解为：

1）送坯料；

2）夹紧；

3）压帽（左，右同时进行）。

具体的动作及相互间协调，说明如下：按工艺分解，执行构件都可以采用直线往复运动。

对各个执行机构的具体要求是：

1）送电阻坯料送料机构3将电阻坯料从料斗中取出，送至压帽工位，并停歇一段时间间隔，它要实现工作行程——停歇——回程——停歇。

2）坯料夹紧定位夹紧机构4把电阻坯料1夹紧定位（送料机构3退回原位），并停歇一段时间，然后返回初始位置。它要实现工作行程——停歇——回程。

3）压帽松帽压帽机构5和6将电阻帽2快速送到加工位置，然后慢速压到电阻坯料上；操作完毕后，压帽机构复原，夹紧机构4退回，加工好的产品自由落入受料箱内。它要求实现快速送料——慢速压帽——回程——停歇。

1.3 执行构件选型：

1.3.1对几种实现机构的分析：

动力右电动机输出，然后传送到执行机构，由于输出的是回转运动，而电阻鸭帽自动机所需要的是直线往复运动。为了实现这种转换，我设计了下面几种机构。

1）单一基本机构：

单一基本机构可以采用曲柄滑块机构，盘型凸轮移动滚子从动件机构，齿轮齿条机构。我最初设计的几种机构的示意图如下：

（1）曲柄滑块机构。

（2）盘型凸轮移动滚子从动件机构。

（3）齿轮齿条机构。

三种方案优缺点分析：

（1）曲柄滑块机构的优点：实现直线运动比较容易，通过改变不同长度对的构件搭配就可以控制滑块的行程与速度；运动副单位面积所受力比较小，而且接触便于润滑，故摩擦小；制造方便，容易获得较高的精度；两个构件之间的接触靠构件本身的集合封闭来维系。

缺点：一般情况下只能近似实现给定的运动规律或运动轨迹，而且设计比较复杂；当给定的运动要求比较多或比较复杂时，需要的构件数和运动副数往往比较多，这样就使得机构的结构复杂，工作效率低，不仅发生自锁的可能性增加，而且机构运动规律对制造和安装误差的敏感性增加；机构中做平面复杂运动和往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，容易引起较大的振动和动载荷。

（2）盘型凸轮移动滚子从动件机构的优点：通过计算出移动滚子的位移S和转角R 的关系S(R)，由S(R)计算出凸轮的轮廓线，然后就能制造出相应形状的凸轮。就可以实现执行机构的动力学要求，而且结构简单，紧凑，设计方便。

缺点：凸轮与从动件之间为线接触或点接触，容易磨损，只适宜用于传动力不大的场合；

凸轮轮廓加工比较困难；从动件的行程不宜过大，否则会使凸轮变得笨重。

（3）齿轮齿条的优点：传动效率高，结构紧凑，工作可靠，传动比平稳，速度均匀。

缺点：制造及安装精度要求高，价格比较贵，而且不宜用于传动距离较大的场合。

创新设计方案：

（1）不完全齿轮机构：

在不完全齿轮机构中，主动轮1连续运动，当轮齿进入啮合时，齿条2开始转动沿V2的方向运动，通过设计齿数，可以实现在轮1上的齿轮与齿条2退出啮合后，马上与齿轮3啮合，这样齿轮3开始运转，而由于齿轮3的轮齿又与齿条2啮合在一起的，那么齿轮3就带动齿条2沿V1方向运动。当轮1上的齿条与齿条3退出啮合后，齿轮1的另一端又与齿条2啮合，又一次向V1方向运动，这样周而复始的运动下去，通过齿条2输出直线往复

运动。在本设计中，通过改变各个齿轮的齿数，就可以实现不同的传动比，使得进程速度缓慢均匀，回程速度快，基本可满足要求。

不完全齿轮机构的优点：设计灵活，从动轮的运动角范围大，容易实现一个周期内的多次动，停时间不等的间歇运动。

缺点：加工复杂，在进入和退出啮合时速度有突变，引起刚性冲击，不宜用于高转速传动；主，从动轮不能互换。

（2）八杆机构：

如上图所示;1为主动杆，杆3和杆5长度相等，杆1，2，3组成曲柄摇杆机构，在运动过程中，摇杆3和5运动完全相同，通过杆4上的铰链，杆6带动滑块7实现往复运动。本方案中由于杆3和5长度相等，所以能保证滑块在运动过程中，运行平稳，而且该机构中摇杆具有急回特性，通过杆件连接，滑块也具有了急回特性，可以满足要求。

八杆机构的优点：这个机构传动平稳，推程速度缓慢，回程速度快，具有急回特性。缺点：使用杆件较多，结构不够紧凑，占据空间比较大，另外在压力角上也有些问题。

组合机构：

组合机构是用一种或一种以上的机构来约束或影响另一种单自由度或多自由度机构的闭式机构，或者是几种基本机构互相协调组成的机构系统。组合机构可以是同类型组合也可以是不同类型组合。通常，由不同类型的基本机构所组成的组合机构比较多，因为他更有利于充分发挥各个基本机构的特长和克服各个基本机构的局限性。组合机构可以分为以下几种类型：串联式、并联式、复合式、反馈式、叠联式等。下面是我设计的能实现直线往复运动的凸轮加曲柄滑块机构。