机械原理课程设计压片机

《机械原理课程设计压片机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理课程设计压片机（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、专业专业：课程名称课程名称：机械原理班级班级：姓名姓名：学号学号：教师教师：2002006 6. .1212. .1010- 1 -目目录录一一. .设计题目设计题目2 21. 工作原理以及工艺过程22. 原始数据以及设计要求2二二. . 设计题目的分析设计题目的分析3 31. 总功能分析32. 总功能分解33. 功能元求解求解34. 运动方案确定55. 方案的评价66. 运动循环图87. 尺度计算10三三. .干粉压片机干粉压片机各部件名称以及动作说明各部件名称以及动作说明1 11 1四四. .参考书目参考书目1 12 2五五. .体会体会1 12 2- 2 -一、一、 设设 计计 题题 目

2、目干粉压片机干粉压片机1 1、工作原理及工艺动作过程：工作原理及工艺动作过程：干粉压片机的功用是将不加粘结剂的干粉料 （如陶瓷干粉、 药粉） 定量送入压形位置 ， 压制成h 圆型片坯，经压制成形后脱离该位置。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。其工艺动作的分解如下图所示：（1）料筛在模具型腔上方往复振动， 将干粉料筛入直径为 26mm、 深度为 30mm 的筒形型腔，然后向左退出 45mm。 （2）下冲头下沉 4mm，以防上冲头进入型腔时把粉料扑出。 （3）上冲头进入型腔 4mm。 （4）上、下冲头同时加压，各移动 12mm，将产生压

3、力，要求保压一定时间， 保压时间约占整个循环时间的 1/10。 （5）上冲头退回，下冲头随后以稍慢速度向上运动，顶出压好的片坯。 （6）为避免干涉，待上冲头向上移动 90mm 后，料筛向右运动推走片坯，接着 料筛往复振动，继续下一个运动循环。 2.设计原始数据及设计要求：设计原始数据及设计要求： (1)精压成形制品生产率为每分钟 24 件； (2) 行程速比系数 K=1.2 (3) 被压工件的外形是直径为 26mm，厚度为 5mm 的圆形片坯。(1)(2)(3)(4)(5)(6)- 3 -二、设计题目的分析二、设计题目的分析（一）总功能分析（一）总功能分析根据题目要求，要最终将干粉压制成片坯。

4、若要求获得质量较好的成品，可采用诸多方法。下面采用黑箱法进行分析：机械加工能量干粉成品由黑箱法分析可得到：为了达到高效、方便的目的，采用机械自动加工的方法比较好，因此，本题采用了自动加工的方法压制片坯。（二）总功能分解（二）总功能分解设计干粉压片机，其总功能可以分解成以下几个工艺动作：(1)送料机构：为间歇直线运动,这一动作可以通过凸轮上升段完成(2) 筛料：要求筛子往复震动(3) 推出片坯：下冲头上升推出成型的片坯(4) 送成品：通过凸轮推动筛子来将成型的片坯挤到滑道（5）上冲头往复直线运动，最好实行快速返回等特性。（6）下冲头间歇直线运动得如下表所示的树状功能图：干干粉粉压压片片机机上冲头

5、间歇直线运 动下冲头间歇直线运 动送料机构间歇直线运动间歇运动（急回特性）间歇运动间歇运动（三）根据功能的要求，进行功能元求解（三）根据功能的要求，进行功能元求解干粉压片机运动转换功能图如下：- 4 -送料机构冲头成品顶出机构干粉压片机运动方案选择矩阵干粉压片机运动方案选择矩阵方案方案 1 1 1 1方案方案 2 2 2 2由上表所列矩阵可知，可能的运动方案数目为 N=4*4*4*3*3=576 种.从此方案中剔除明显不合理的，在进行综合评价：是否满足运动要求；是否满足承载要求；运动精度；制造工艺；安全性；是否满足动力源、生产条件等限制。根据题目要求，功能元减速 A 而言，带传动结构简单，运转

6、平稳，噪声小，能缓和冲击，有过载保护作用，安装维修要求不高成本底。齿轮传动工作可靠，效率高，易制造和精确加工。故可选用带传动或蜗杆传动。减速 B：齿轮或蜗杆传动能满足定速比传动要求，且精度较高。应用范围广，承载能力大的优点，故选齿轮或蜗杆传动。对于上冲头运动 C，要实现往复直线移动，还有考虑急回特性。因此选曲柄滑块或摇杆机构。送料机构 D 主要作用是将胚料送到加工位置，且能实现间歇要求，对承载能力要求低，故采用凸轮或蜗杆机构。下冲头运动 E 虽然需要较高的承载能力，但下冲头中可以加两个挡板来增加其承载能力，且要功能元功能元分解1234减速 A带传动链传动齿轮传动蜗杆传动减速 B带传动链传动齿轮

7、传动蜗杆传动上冲头运动 C移动推杆圆柱 凸轮曲柄导杆滑块机构偏置曲柄滑块 机构曲柄摇杆机 构送料机构 D蜗轮蜗杆机构移动凸轮 机构（间歇移动）偏置曲柄滑块 机构下冲头运动 E双导杆间歇运 动机构移动凸轮机构 （间歇移动）曲线槽导杆机 构- 5 -实现间歇要求，可靠性好，故采用凸轮机构完成下冲头的动作。综上所述，可初步确定两个方案，如表中实线、虚线所示的方案 1、方案 2。方案 1：A3+B4+C3+D1+E2方案 2：A1+B3+C4+D2+E2（四）运动方案的确定（四）运动方案的确定方案示意图如下：方案示意图：方案示意图：- 6 -（五）方案评价机械运动方案的拟订和设计，最终要求通过分析比较

8、以提供最优的方案。一个方案的优劣只有通过系统综合评价来确定。下面用机械选型的评价体系，它可用视图的方法来表示：U4U5S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17H根据个评价指标相互关系，建立评价模型为：H=U1*U2*U3*U4*U5在式中U1=S1+S2U2=S3+S4+S5+S6U3=S7+S8+S9+S10U4=S11+S12+S13+S14U5=S15+S16+S17上述表达式表示 U1、U2、U3、U4、U5 各指标之间采用了乘法原则，而它们之间采用了加法原 则。根据题目要求，功能元比较如下表 1：- 7 -方案中机构的性能、特点、评价方案中

9、机构的性能、特点、评价表示上述两个机构方案的评价指标体系、 评价值及计算结果。 表中， 所以的指标值分为 5 个等级 ：“很好”、“好”、“较好”、“不太好”、“不好”，分别用 1、0.75、0.5、0.25、0 表示。如下表：性能指标具体指标评价带传动齿轮机构曲柄滑块 机构简单六杆 机构凸轮机构蜗轮蜗杆 机构A 功能A1运动 规律A2传 动 精度定速比传 动高定传动比 转动和移 动高定速比传 动高任意性较 差能达到 有限精度较高基本上任 意较高定传动比 转动和移 动高B 工作性 能B1应用 范围 B2可调 性 B3运转 精度 B4承 载 能力较广较好较高大广较差很高大较广一般较高大较广较好高

10、较大较广较差较高较小广较差高大C 动力性 能C1加速 度峰值 C2噪声 C3耐磨 性 C4可 靠 性小小 较好可靠小小 较好可靠较大一般 一般可靠较大较小 较好可靠较小较大 差可靠小较小 较好可靠D 经济性D1制造 难度 D2制造 误差敏感 性 D3调整 方便性 D4能 耗 大小较易敏感较方便一般较难敏感较方便一般易敏感较方便一般易不敏感方便一般难敏感较麻烦一般较难敏感方便一般E 结构紧 凑E1尺寸 E2重量 E3结构复 杂性较大 较轻 简单较小 较重 一般较小 较轻 一般较大 较轻 简单较小 较重 复杂较小 较重 复杂- 8 -由表中 H 值可知，方案 1 较方案 2 好，故可优先选用方案

11、1 为最终方案。（六）运动循环图（六）运动循环图从上述工艺过程可以看出， 由主动件到执行件有三支机构系统顺序动作， 画出运动传递框图如下：从整个机器的角度上看， 它是一种时序式组合机构系统， 所以要拟订运动循环图 。以该主动件的转角为横坐标（0360） ，以机构执行构件的位移为纵坐标画出位移曲线。 运动循环图上的位移曲线主要着眼于运动的起迄位置， 而不是其精确的运动规律 。料筛从推出片坯的位置经加料位置加料后退回最左边（起始位置）停歇。下冲头即下沉 4mm（如下图中） 。下冲头下沉完毕，上冲头可下移到型腔入口处（如图中） ，待上冲头到达台面下 4mm 处时，下冲头开始上升，对粉料两面加压，这时

12、，上、下冲头各移动 12mm（如图中） ，然后两冲头停歇保压（如图中） ，保压时间约 0.2s，即相当于主动件转 36 度左右。以后，上冲头先开始退出，下冲头稍后并稍慢地身上移动到和台面平齐，顶出成形片坯（如图中）。下冲头停歇待卸片坯时，料筛已推进到形腔上方推卸片坯（如图中）。然后，下冲头下移 24cm 的同时，料筛振动使筛中粉料筛入形腔（如图中）而进入下一循环。评价指标系统工程评价法方案方案U1S1 S20.75 10.75 0.75U2S3 S4 S5 S61 . 0.75 . . 1 .U3S7 S8 S9 S100.75 0.75 0.75 .0.75 . .5 .U4S11 S12

13、S13 S14. 0.5 0.75 0.50.5 0.5 0.75 0.5U5S15 S16 S17. 0.5 . . .H 值85.3156.95- 9 -机构运动循环图（七）尺度计算（七）尺度计算- 10 - 执行机构的尺寸计算根据选定的驱动电机(在图中没画出)的转速 n=940r/min 和生产率为 24 件/分钟，它的机械传动系统的总速比为：I=940/24=39.2k=1.2=180(k-1)/(k+1)=180(1.2-1)/(1.2+1)=16.4以下压力角和模数均取标准值=20m=5第一级皮带减速 I=4z1=17z2=68第二级齿轮减速 I=9.8z1=17z2=167已知如

14、图：n1=n1=n1=24 r/minn4=n6=24r/min 取蜗杆齿数z3=z5=4,则查表可知：d=50mm,=2104805 ,z6=z4=53, 则n5=n6z6/z5=318r/min=n5 N3=n4z4/z3=318r/min=n3 取z5=20 z3=17 z2=30则z1=n5z5/n1=265d=mz=1325mm 3=arctan17/30=29.502=900-29.50=60.50n2=n2=n3z3/z2=318*17/30=184r/min 取z2=15则z1=115, 1=arctan15/115=7.4302=900-7.430=82.570综合以上计算可

15、得定轴轮系传动 7 个齿轮设计如下表：/模数 m齿数z转速 r/min分度圆直径 d Z17.430511524/Z1205/24/Z1205265241325Z282.570515184/Z260.5530184/Z329.5517318/Z32148055431850Z42055324120Z520520318100Z52148055431850Z62055324265齿轮- 11 -一图中（见附图）各标注的数字指待如下：一图中（见附图）各标注的数字指待如下：A. 上冲头B.下冲头C.对心直动滚子推杆盘形凸轮机构D. 曲柄滑块机构E 曲柄滑块机构F.蜗轮蜗杆机构G. 蜗轮蜗杆机构H.料筛I.圆锥齿轮J.圆锥齿轮K.L 传动齿轮M.传动齿轮N.传动蜗杆O.电动机二、二、干粉压片机干粉压片机动