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1、机械原理课程设计说明书设计题目压片成形机汽车工程系汽车工程（中美）专业汽车工程班号 0621081 班设计者王佩玉指导教师韩丽华2010年7月2日目录1.32.33.34.65.86.11机械原理课程设计压片成形机一、 . 设计题目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。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。上 冲（ 3） 上、下冲头同时
2、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。粉料片下2下型3片坯下冲头上冲头52138下冲头3. 压片成形机设计数据电动机转速 / （r/min ）：1450；生产率 /( 片/min) ：10；冲头压力 /N ：150 000 ；机器运转不均匀系数 / ：；二、设计要求1. 上冲头完成往复直移运动（铅垂上下） ，下移至终点后有短时间的停歇，起保压作用，保压时间为左右。因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为 100mm。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力能力。2. 下冲头先下沉 3mm，然后上升 8mm，加压后停歇保压，继而上升 16
3、mm，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。3. 料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待坯料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移约 4550mm，推卸片坯。三 . 运动方案评估上冲头设计方案方案 1说明：杆 1 带动杆 2 运动，杆 2 使滑块往复运动，同时带动杆 3 运动，从而达到所要求的上冲头的运动。 此方案可以满足保压要求，但是上冲头机构制作工艺复杂，磨损较大，且需要加润滑油，工作过程中污损比较严重。方案 2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901
4、00mm，凸轮机构尺寸将会变得很大很笨重。压片机的设计方案 3：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的行程要求。综合以上三个方案的优缺点，认为是使用方案三进行设计是比较好的选择。下冲头与料筛设计方案四、设计内容1. 选择方案由于压片成形机的工作压力较大， 行程较短，一般采用肘杆式增力冲压机构作为主体机构。 它是由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成。 先设计摇杆滑块机构，为了保压，要求摇杆在铅垂位置的 2范围内滑块的位移量。此方案中，料筛采用凸轮机构， 可使其达到往复振动的运动效果； 下冲头也采用凸轮机构，可达到保压效果，且此
5、方案的稳定性较好，故选用此方案。若选用连杆机构， 必须确定各构件的长度； 选用凸轮机构， 必须确定凸轮的理论轮廓线和实际轮廓线。1. 绘制加压机构的机构运动简图选用方案五、设计步骤5-1. 上冲头机构设计：1. 设定摇杆长度选取 =代入公式：r 0.4221cos 2sin 2得 r 394 选取 r=390 ;hL =r =390=585 ;2. 确定摇杆摆角根据右图，可知行程的计算公式为h=L-r cos + L2(r sin)2 -r此时 h=100 算的摆角为 32与测量出的图中摆角大小相等题设要求摆角小于60满足要求。3. 通过图解法求出曲柄摇杆机构中曲柄与连杆的长度如图所示， AB
6、为曲柄， BC为连杆， DC为摇杆；DC0是摇杆在摆角最大时的位置；DC12 是摇杆与铅垂方向夹角为2的位置；DC3是摇杆铅垂时的位置；由题意 : AC = AB+ BC AC0= BC-AB2AB=97BC=171测量出 B1AB1 =80，为保压角4. 检验曲柄存在条件CD=390mm， AB=97mm, BC=171mm, AD(机架 )=462mm满足杆长之和定理，即AD+ABCD+BC,确保了曲柄的存在。综上所述上冲头机构的尺寸设计如下：曲柄 97 曲柄连杆171 摇杆 390 滑块连杆 L 5855-2. 凸轮的设计：1. 凸轮基圆的确定由运动循环图最大斜率因为此设计中的凸轮均为对
7、心凸轮，则基圆半径公式为：dsdrstan为了使机构能顺利工作，规定了压力角的许用值 ，在使 的前提下，选取尽你可能小的基圆半径。根据工程实践的经验，推荐推程时许用压力角取以下数值：移动从动件， =30 38摆动从动件， = 40 45下冲头凸轮机构为移动从动件=40基圆半径 rb=.2. 凸轮轮廓的确定将凸轮基圆以每份 10平均分割，根据下冲头循环图，确定每一段的升程与回程曲线。特别指出，期中 160240为保压段，此段保持秒的休止。3. 滚子半径的确定在 330这两点曲率半径相对较小的地方画尽量小的圆来确定其最小半径 min=. min. 所以，此处取滚子半径 =.六心得与体会在一周多的实
8、习设计过程中， 我发现了许多的问题，在设计的过程中有许多我们平时都不太重视的东西， 也有很多的难题， 再这一周多里我们每个人都是互相询问和帮助， 这给了我很大的动力， 有的不懂我们就会再一起讨论问题，设计完了我们就会回到宿舍去画图。设计的过程中， 我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善， 更加符合工程标准， 一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。这次的机械设计我学到了很多以前在书本没有学到的东西，知识有了较大的提升，特别是对干粉压片机的结构原理与设计分析更加清楚深刻。真用铅笔来做图真的很困难，怪不得大家都喜欢 CAD。在这次课程设计中， 充分利用了所学的机械原理知识， 根据设计要求和设计分析，选用 组合成机械系统运动方案，从而设计出结构简单，制造方便，性能优良，工作可靠的机械系统。这次课程设计让我充分体会到设计需要大胆创新这一层面。创新也是一个国家、 一个社会、一个企业必不可少的， 设计中的创新需要高度和丰富的创造性思维， 没有创造性的构思，就没有产品的创新，产品也就不具有市场竞争性。在设计过程中， 虽然我们的创新是简显的，但这也锻炼了我们的能力，更指明了我们努力的方向。整个设计我基本上还满意，由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。 希望答辩时， 老师多提些问题， 由此我可用更好地了解到自己的不足，以便课后加以弥补。
