剪板机课程设计

****学院机械原理课程设计任务书

一、目的任务

机械原理课程设计是在全部学习完机械原理课程后，利用已学过的知识第一次比较全面的、具有实际内容和意义的课程设计，要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行机械结构的设计，也是机械原理课程的一个重要的实践教学环节。

机械原理课程设计是将知识转化为能力的桥梁，其主要目的是进一步巩固和加深学生所学的理论知识，并将其系统化；培养学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力和初步培养学生进行创新设计的能力；使学生初步掌握机械运动方案设计，强化机构分析与综合训练。

本门课程设计的任务是结合一个简单的机械系统（或机构），在给定运动要求的条件下，使学生受到拟定机械系统（或机构）运动方案设计的初步训练，并对其中的机构进行设计和分析。通过设计提高学生机械运动简图的设计能力和编写设计说明书的能力。

二、设计内容

（1）进行铁板输送机构和剪断机构的选型；

（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）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算；

（6）画出机械运动方案简图和传动方案图；

（7）完成设计计算说明书一份。

三、时间安排

1、确定课程设计题目，列出课程设计计划（1天）

2、拟定机构总体方案，确定执行机构（1天）

3、整理概况，数据分析，编写设计说明书（2天）

4、确定执行机构及传动机构（2天）

4、尺寸设计、绘图（2天）

5、完成实验报告（1天）

6、整理、检查、修改设计资料，答辩、上交设计资料（2天）

四、设计工作要求

（1）原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为L=1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300mm。（根据设计自行选择）

（2）每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率。

（3）输送机构运转应平稳，震动和冲击应尽量小（即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变）。

六、参考文献

[1]胡家秀《机械设计基础》（第二版）北京：机械工业出版社2008.6

[2]孙恒、陈作模、葛文杰《机械原理》（第八版）北京：高等教育出版社2016.5（重印）

[3]牛鸣岐、王保民、王振甫《机械原理课程设计手册》重庆：重庆大学出版社2001.11

[4]赵满平、舒启林《机械原理课程设计》北京：北京理工大学出版社2014.2

[5]《常见机构的原理及应用》编写组《常见机构的原理及应用》北京：机械工业出版社1978.10

目录

一、剪板机工作原理及设计要求 (1)

1.工作原理及工艺动作过程 (1)

2.原始数据及设计要求 (1)

二、工作机构的选择及分析 (1)

1.执行机构的选择 (1)

2.传动机构的选择 (2)

三、机械系统运动循环图 (4)

四、机械系统构件尺寸计算 (5)

1.传动机构尺寸分析 (5)

2.轮系机构数值计算 (5)

3曲柄摇杆机构尺寸计算 (7)

4.执行机构尺寸分析 (7)

五、执行机构运动分析 (7)

1.机构速度分析 (8)

2.机构加速度分析 (9)

六、机械传动方案拟定 (9)

七、原动机选择 (10)

八、课程设计感想 (10)

参考文献 (12)

一、剪板机工作原理及设计要求

1.工作原理及工艺动作过程

剪板机是将卷料展开并剪成一定长度铁板的机器，即将板料作定长度的间歇送进，在板料短暂的停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板剪断。因此剪板机主要包括铁板输送机构和剪断机构。

2.原始数据及设计要求

2.1原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为2000mm。

2.2每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率。

2.3输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小(即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变)。

二、工作机构的选择及分析

1.执行机构的选择

对执行机构的选择需要刀具具有间歇进刀能力，以保证在板料输送的过程中不发生误剪。

1.1由于执行机构要具有间歇进刀能力，所以可用凸轮机构完成刀具的间歇进给。

该机构利用凸轮机构的推程运动角的转动使刀具向下运动，完成对板料的剪切；凸轮机构的近回程运动角转动时，在弹簧力的作用下，使刀具向上运动，完成刀具的退刀；在近休止过程中，刀具不再运动，保证了刀具的间歇停顿。

但该机构在剪切过程中不能提供足够的剪切力，凸轮与从动件间为高副接触，易磨损，且弹簧也一直处于工作状态，也容易被损坏，影响整个执行机构的运动，从而影响剪板机的工作，所以放弃对该机构的选用。

1.2对执行机构的间歇进给能力的必要要求，想到偏心曲柄滑块机构，它不仅保证刀具的间歇进给能力，还具有急回特性，可以使刀具处空行程时可快速的返回。而且偏心曲柄滑块机构适用于剪床。基于对执行机构性能的要求，选择使用偏心曲柄滑块机构演化而来的冲压机构。

2.传动机构的选择

对将铁板作间歇送进的机构方案设计，从下述两个方面考虑机构了的选择：

①如何夹持和输送铁板，并使停歇时保持铁板的待剪位置；

②如何实现间歇送进，并能使铁板停歇时运送铁板的构件的速度和加速度曲线仍然连续，这样，送进机构的运转就比较平稳。

2.1对输送方案的选择需要考虑到机构的间歇进给，且要连续不断地进给，也不能使机构往回退来完成作业。在间歇停止的一段时间里，板料要停止，以便执行机构的工作。由此考虑了槽轮机构。