哈工大机械系统设计1

《机械系统设计》

课程大作业—I

棒料校直机功能原理设计

院（系）机电学院

专业机械电子

学生

学号

班号

2013年4月

棒料校直机功能原理设计

1、用黑箱法寻找总共能的转换关系，如图1。

如图1 黑箱示意图

2、总功能分解

2.1总功能分解的依据

机器一般都是由五部分组成：即动力系统、传动系统、执行系统、控制和支承系统。

其技术过程通常是：原动机→传动→控制→执行机构，而这四部分都安装在支承部件上，这种关系用技术过程流程图来表示，如图2。

图2 技术过程流程图

2.2总功能的分解

将总功能分解为一级、二级分功能，二级分功能还找不到解，接着往下分直到找到解为止。如图2。

图3 总功能分解

3、建立功能结构图

3.1建立总功能与一级分功能结构图。

1)作总功能输入输出转换关系图，如图4a；再建立一级分功能结构图，如图4b。

图4

2）先画执行功能的输入输出。

3）画出驱动、控制、辅助功能的输入输出。

4）各个功能输入输出的连接。

5）支撑和联接功能与上述相关，用多箭头表示。

3.2建立二级结构功能图，如图5。

图5 功能结构图

4、寻找原理解和原理解组合

1 2 3 4 5

物理解

分功能

方案序号

A 滚压齿条齿轮凸轮连杆机构

B 压板平面压板槽压板压杆斜槽压板行星式板

C 能量转换电动机

D 能量传递齿轮箱油泵链传动皮带传动

E 制动带式制动摩擦制动圆锥形制

动

F 变速液压式齿轮式液压-齿

轮

组合数为4x5x1x4x3x3=720种。

以下选出几种合理方式

1) 用平面压板搓滚棒料校直，此方法的优点是简单易行，缺点是因材料的回弹，材料校得不很直。

2) 用槽压板搓滚棒料校直。考虑到“纠枉必须过正”，故将静搓板作成带槽的形状。用这种方法既可能将弯的棒料校直，但也可能将直的棒料弄弯了，不很理想。

3) 用压杆校直。通过一电动机，一方面让棒料回转，另一方面通过凸轮使压杆的压下量逐渐减小，以达到校直的目的。其优点是可将棒料校得很直；缺点是生产率低，装卸棒料需停车。

4) 用斜槽压板搓滚校直。其槽深是由深变浅而最后消失。其工作原理与上一方案使压下量逐渐减小是相同的，故也能将棒料校得很直。其缺点是动搓板作往复运动，有空程，生产效率不够高。虽可利用偏置曲柄滑块机构的急回作用，来减少空程损失，但因动搓板质量大，又作往复运动，其所产生的惯性力不易平衡，限制了机器运转速度的提高，故生产率仍不理想。

5) 行星式搓滚校直。其动搓板变成了滚子，作连续回转运动，静搓板变成弧形构件，其上开的槽也是由深变浅而最后消失。这种方案不仅能将棒料校得很直，而且自动化程度和生产率高。

参考文献

[1]侯珍秀主编. 机械系统设计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009