《半自動平壓模切機(jī)課程設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《半自動平壓模切機(jī)課程設(shè)計（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、僅供個人參考目錄1 目錄2 機(jī)械設(shè)計任務(wù)書3 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析4 機(jī)構(gòu)的的選型5 機(jī)械運(yùn)動方案的評定和選擇6 機(jī)構(gòu)的設(shè)計7 課程設(shè)計小結(jié)8 參考文獻(xiàn)不得用于商業(yè)用途僅供個人參考三 各部件運(yùn)動分析1、模切機(jī)構(gòu)的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 0-156.5 ，下模從行程最低點(diǎn)開始， 在平面六桿機(jī)構(gòu)的帶動下向上移動至預(yù)定模切位置，進(jìn)行沖壓模切；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 156.5 -360 ，下模完成模切動作，快速急回運(yùn)動至行程最低點(diǎn)即下一周期起點(diǎn)。2、走紙機(jī)構(gòu)的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 0-156.5 ，特殊齒輪組（用于完成間歇運(yùn)動）沒有嚙合運(yùn)動，鏈輪鏈條處于靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 156.5 -360 ，特殊齒輪組輪齒參與嚙合，
2、帶動鏈輪鏈條運(yùn)動，進(jìn)行走紙運(yùn)動。3、夾緊裝置的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 0-156.5 ，帶動夾子的凸輪走過推程， 遠(yuǎn)休止和回程使剛性彈簧夾完成夾紙動作；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 156.5 -360 ，凸輪處于近休止?fàn)顟B(tài)使剛性彈簧夾處于夾緊狀態(tài)。綜上所述運(yùn)動循環(huán)圖如下：主軸轉(zhuǎn)角0156.5 (圖示位置 )360走紙機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動夾緊裝置送料夾緊輸入走紙模切機(jī)構(gòu)滑塊上升（模切）滑塊下降（回程）不得用于商業(yè)用途僅供個人參考四 機(jī)構(gòu)的選型一 送料、模切機(jī)構(gòu)的選型（一）送料機(jī)構(gòu)的選型1、可選機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)類型紙板的輸送雙列鏈輪傳動皮帶輪傳動紙板的停歇機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)特殊齒輪組構(gòu)紙板的固定剛性彈簧夾普通夾子2、選型原因：(1)
3、對于紙板的輸送構(gòu)件，選用雙列鏈輪傳動：a、相對皮帶傳動而言， 雙列鏈輪傳動精度較高， 有利于紙板的精確走紙定位；b、適合于本機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)距離傳遞；c、本機(jī)構(gòu)在長時間傳輸、模切時摩擦大，易發(fā)熱，而雙列鏈輪傳動機(jī)構(gòu)適合于長時間在此惡劣環(huán)境下工作。另外，使用皮帶輪傳動其易打滑，易變形，傳輸精度低，傳遞效率低。(2)對于紙板的停歇，選用特殊齒輪組：不得用于商業(yè)用途僅供個人參考a 、相對凸輪機(jī)構(gòu)相比而言，特殊齒輪組制造容易，工作可靠。b、特殊齒輪組在設(shè)計時，易實(shí)現(xiàn)從動件的運(yùn)動時間和靜止時間的比例在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，適用范圍廣。c、特殊齒輪組在工作時由于面接觸且是間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，因此不易磨損，使用壽命長。另外凸輪機(jī)構(gòu)
4、制造加工困難，易磨損。(3)對于紙板的固定，選用剛性彈簧夾：a、在走紙時，相對普通夾子而言，由于剛性彈簧力的作用，可以自動的將紙板夾緊，并準(zhǔn)確平穩(wěn)的走紙；b、在夾緊和松開紙板時，運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)和剛性彈簧的配合使用，能準(zhǔn)確、方便、自動的實(shí)現(xiàn)紙板的夾緊和松開動作。另外，使用普通夾子較難實(shí)現(xiàn)紙板的自動夾緊和松開的工藝動作以及平穩(wěn)走紙的目的。3、最終選型：紙板的輸送選用雙列鏈輪傳動；紙板的停歇殊齒輪組選用特；紙板的固選用剛性彈簧夾。（二）模切沖壓機(jī)構(gòu)的選型1、可選機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)急回機(jī)構(gòu)直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2、選型原因：a、相對凸輪機(jī)構(gòu)而言，連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動副一般均為低副，其運(yùn)動副元素為面
5、接觸，壓力較小，潤滑好，磨損小，則承載能力較大，有利于實(shí)現(xiàn)增力效果。b、連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計、加工制造容易，經(jīng)濟(jì)性好，且低副一般為幾何封閉，工作的可靠性好。c、在滿足運(yùn)動要求的條件下，連桿機(jī)構(gòu)可以靈活改變各桿件的相對長度來調(diào)節(jié)運(yùn)動規(guī)律，適用性強(qiáng)。另外，凸輪機(jī)構(gòu)增力效果差，設(shè)計加工制造困難，適用性差。3、最終選型：平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。(三 ) 電動機(jī)的選型1、類型和結(jié)構(gòu)形式：三相異步籠型交流電動機(jī)，封閉式，380V，Y 型；2、功率：=5.897 kw（ -功率、 -生產(chǎn)阻力、 s-有效模切行程、 t -周期、 k-行程速比系數(shù)）（分別為皮帶，軸承和齒輪的效率）故kw不得用于商業(yè)用途僅供個人參考3、
6、轉(zhuǎn)速：(=840分別為皮帶和 減速器的傳 動比 ) 則綜上所述 3 點(diǎn)，最終選型為：滿載時起動電流起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩型號轉(zhuǎn)速電流效率功率額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩（ kw）r/min（ 380V）%額定電流因數(shù)Y160M1-111293020.887.20.887.02.02.2五 機(jī)械運(yùn)動方案的評定和選擇由上述運(yùn)動循環(huán)圖及題設(shè)要求可知， “半自動平壓模切機(jī)” 主要分為三大部分：動力傳動機(jī)構(gòu)；走紙機(jī)構(gòu)；沖壓模切機(jī)構(gòu)。其中動力傳動機(jī)構(gòu)又分為動力傳遞機(jī)構(gòu)和變速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。走紙機(jī)構(gòu)分為：紙板的輸送機(jī)構(gòu)，紙板的停歇機(jī)構(gòu)和紙板的固定機(jī)構(gòu)。沖壓模切機(jī)構(gòu)為急回機(jī)構(gòu)。備選機(jī)構(gòu)列表：機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)類型走紙機(jī)構(gòu)雙列鏈輪傳動皮帶輪
7、傳動紙板的固定剛性彈簧夾普通夾子沖壓模切機(jī)機(jī)直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)由上述備選機(jī)構(gòu)可得32 種備選機(jī)械運(yùn)動方案， 從中選出 3 種典型可行方案如下：方案 A：雙列鏈輪傳動 -剛性彈簧夾 -平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案 B：雙列鏈輪傳動 -剛性彈簧夾 -直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)方案 C： 皮帶輪傳動 -普通夾子 -直動桿凸輪機(jī)構(gòu)典型可行方案評定方案 A：1、示意圖不得用于商業(yè)用途僅供個人參考剛性彈簧夾2、分析與評定(1)機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)能夠承受很大的生產(chǎn)阻力，增力效果好，可以平穩(wěn)的完成模切任務(wù)；使用剛性彈簧夾自動的實(shí)現(xiàn)紙板的夾緊與松開動作，并運(yùn)用特殊齒輪組完成走紙的間歇運(yùn)
8、動和準(zhǔn)確的定位，以實(shí)現(xiàn)與沖壓模切的協(xié)調(diào)配合。(2)機(jī)械的運(yùn)動分析在同一傳動機(jī)構(gòu)的帶動下，雙列鏈輪機(jī)構(gòu)共同完成走紙的準(zhǔn)確定位，運(yùn)動精度高，并且能和沖壓模切運(yùn)動很好的配合完成要求動作工藝。(3)機(jī)械動力分析平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有良好的力學(xué)性能，在飛輪的調(diào)節(jié)下，能大大的降低因短時間承受很大生產(chǎn)阻力而帶來的沖擊震動；整個機(jī)構(gòu)（特別是六桿機(jī)構(gòu)和特殊齒輪組）具有很好的耐磨性能，可以長時間安全、穩(wěn)定的工作。(4)機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性該機(jī)構(gòu)各構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡單緊湊，尺寸設(shè)計簡單，機(jī)構(gòu)重量適中。(5)機(jī)械經(jīng)濟(jì)性平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計，加工制造簡單，使用壽命長，維修容易，經(jīng)濟(jì)成本低，雖然特殊齒輪組設(shè)計加工難度較大，成本偏高
9、，但與其他等效備選機(jī)構(gòu)相比，其能更好的實(shí)現(xiàn)工作要求，以帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。方案 B：1、示意圖不得用于商業(yè)用途僅供個人參考2、分析與評定(1)機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量采用直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)難承受很大的生產(chǎn)阻力，不能很好的完成沖壓模切功能；運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)帶動走紙機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動，由于長時間工作而磨損變形，會造成走紙機(jī)構(gòu)無法準(zhǔn)確定位。雖然能實(shí)現(xiàn)總體功能要求，但實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量較差。(2)機(jī)械運(yùn)動分析凸輪的長期間歇運(yùn)動導(dǎo)致微小誤差積累，從而引起走紙定位的準(zhǔn)確性下降，最終引起各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的配合運(yùn)動失調(diào)。(3)機(jī)械動力分析直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力，不便長期在重載條件下工作，不能很好的滿足沖壓模切的力學(xué)要求；該
10、方案中的凸輪機(jī)構(gòu)（包括機(jī)構(gòu)中的兩個凸輪機(jī)構(gòu)）耐磨性差。方案 C：1、示意圖不得用于商業(yè)用途僅供個人參考普通夾子2、分析與評定(1)機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量相對于方案 B，皮帶傳送很難實(shí)現(xiàn)走紙的準(zhǔn)確定位；普通夾子不便于紙板的自動化夾緊和松開，需要相應(yīng)輔助手段較多；采用蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，環(huán)境適應(yīng)好，但傳動效率低，不適宜于連續(xù)長期工作?？傮w上機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量很差。(2) 機(jī)械運(yùn)動分析皮帶傳送易磨損、打滑，走紙運(yùn)動的精度低，又因很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位與沖壓模切的協(xié)調(diào)性差。(3) 機(jī)械動力分析直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力，不便長期在重載條件下工作，不能很好的滿足沖壓模切的力學(xué)要求；該方案中的凸輪機(jī)構(gòu)
11、（包括機(jī)構(gòu)中的兩個凸輪機(jī)構(gòu)）和平帶耐磨性差。(4) 機(jī)械機(jī)構(gòu)合理性該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但由于凸輪機(jī)構(gòu)的使用，造成整體機(jī)構(gòu)的尺寸很重量都較大。(5) 機(jī)械機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性由于普通夾子的使用，降低了生產(chǎn)成本，但由于其易磨損，維修成本大，又由于凸輪機(jī)構(gòu)和蝸桿機(jī)構(gòu)的存在，經(jīng)濟(jì)成本還是很大。綜上所述，從機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、機(jī)械運(yùn)動分析、機(jī)械動力分析、機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性、機(jī)械經(jīng)濟(jì)性等各方面綜合考慮，方案A 各方面性能均優(yōu)，故選擇其為最優(yōu)方案。六 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(一) 齒輪組的設(shè)計根據(jù)（一）中傳動比的分配設(shè)計以及整體尺寸綜合考慮，查圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表（ GB/T 13571987）得：（1）、m1=2a1=113mm
12、z1=20z2=z1i3=205.70=114不得用于商業(yè)用途僅供個人參考（2）、m2=3 a2=139.5mm z1=20z2=z1i4=203.67=73（3）、m3=0.5 a3=27.5mm z1=60z2=z1=60I=50（4）、m4=6 a4=180mm z=30由（二） 鏈輪、鏈條的設(shè)計依據(jù)上述整體尺寸，初步設(shè)計鏈輪直徑為 300mm，查短節(jié)距傳動用精密滾子鏈的基本參數(shù)與主要尺寸（ GB/T 1243-1997）得：齒數(shù) z=25 ，其直徑為 d=303.989mm則鏈條的節(jié)數(shù)即鏈條為：24A-1-78 GB/T 1243-1997（s 為鏈輪中心距s=1000mmp 為節(jié)距
13、p=38.1mm）（三）剛性彈簧夾及其配合凸輪的設(shè)計剛性彈簧夾及其配合凸輪的尺寸如上，按設(shè)計要求配合凸輪只需完成在規(guī)定時間內(nèi)將夾子頂開和松弛兩個動作，故采用勻速運(yùn)動規(guī)律即可滿足運(yùn)動要求。雖然受剛性沖擊，但是作用力很小，運(yùn)動要求簡單，所以可以滿足設(shè)計要求。故可得，推桿的位移曲線圖如下：不得用于商業(yè)用途僅供個人參考| / 其中（為模塊上升時間， t 為周期）凸輪角速度為,轉(zhuǎn)速：（四）平面六桿滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計不得用于商業(yè)用途僅供個人參考AB=b-a,BC=e， CD=c，AD=d，CG=f，AC=a+b由設(shè)計要求可得極位夾角=H=50mm在?ABC和?BCD中，由余弦定理得：同理，在 ?BDF和?CDG
14、中分別可得：coscos則在?ABC中，得=90-故d=另外桿 a 為曲柄的條件為：（1） 在 a、b、c、d 四桿中， a 為最小， c 為最大；（2） a+cb+d根據(jù)以上分析，可取l=500mmc=400mmf=300mm帶入以上公式可得=480考慮 a 為曲柄的條件，可得各桿長不得用于商業(yè)用途僅供個人參考a=15mm b=36.2mm c=400mm d=387.9mm f=300mm l=500mm ( 五) 飛輪設(shè)計根據(jù)平面六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動曲線圖，可知：在0.12 秒時，等效構(gòu)件（零件2-1）有最大角速度，由圖得v=-0.127m/s,=0.1897rad/s,=0.2058rad/
15、s,=-0.3437rad/s,=-0.0269m/s,=-0.051m/s,=-0.024m/s,=-0.088m/s.在 0.66s 時，等效構(gòu)件的角速度可近似為=50r/min=5.233rad/s, 由圖v=-0.094m/s,=1.0772rad/s,=-0.1221rad/s,=-0.2224rad/s，=0.0168m/s,=0.031m/s,=0.0165m/s,=0.0598m/s.在1.05秒時，等效構(gòu)件有最小角速度，由圖得v=0m/s,=-2.4095rad/s,=-0.0174rad/s,=-0.0470rad/s,=0.02829m/s,=0.029m/s,=0.01
16、1m/s,=0.000159m/s.選桿件材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其密度=7.85kg/,又取桿件的截面直徑 d=50mm,且轉(zhuǎn)動慣量=m再根據(jù)運(yùn)動方程式=可得:=0.05679kg，=0.3283rad/s,=5.9351rad/s.?=0.9970 J=3.29585rad/s ?/( )=0.58567 kg ， ( =), 取=0.58567kg由=4g ，取 D=0.3m，則=260.2978N，又由=DHb，可取 H=b=0.03m，則 =76756.83N/.飛輪尺寸如下圖：不得用于商業(yè)用途僅供個人參考七 課程設(shè)計小結(jié)課程設(shè)計是對我們已學(xué)知識的一種檢驗(yàn)的方法 , 通過對課程設(shè)計的完
17、成我們可以知道自己學(xué)習(xí)中的不足和缺憾，對以后的學(xué)習(xí)是有很大幫助的。當(dāng)然，通過這次課程設(shè)計也增加了我們實(shí)踐的訓(xùn)練，這是我們邁向社會的一個過渡，增強(qiáng)我們團(tuán)體工作的能力，同時也增加我們獨(dú)立動手的能力。雖然感覺有點(diǎn)累，不過當(dāng)看見自己設(shè)計的機(jī)構(gòu)能正常工作還是感覺是值得的，說實(shí)話，課程設(shè)計真的有點(diǎn)累然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計成果，漫漫回味這兩周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消雖然這是我剛學(xué)會走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中春眠不知曉的感悟。通過課程設(shè)計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心，細(xì)致。課程設(shè)計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心
18、煩意亂：有兩次因?yàn)椴恍⌒奈矣嬎愠鲥e，只能毫不情愿的重來。但一想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)，認(rèn)真對待的良好習(xí)慣這次課程設(shè)計使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練八 參考文獻(xiàn)1. 師忠秀 , 王繼榮主編 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,20032. 裘建新主編 . 北京 : 高等教育出版社 ,2006不得用于商業(yè)用途僅供個人參考1、工作原理及工藝動作過程半自動平壓模切機(jī)是印刷、包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專用設(shè)備。它可對各種規(guī)格的紙板、 厚度在 4 mm以下的瓦楞紙板， 以及各種高級精細(xì)的印刷品
19、進(jìn)行壓痕、 切線、壓凹凸。經(jīng)過壓痕、切線的紙板，用手工或機(jī)械沿切線處去掉邊料后，沿壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱，或制成凹凸的商標(biāo)。它的工藝動作主要有兩個：一是將紙板走紙到位，二是進(jìn)行沖壓模切。2、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求1）每小時壓制紙板3000 張。2）上模固定，下模向上移動的行程長度 H=500.5 mm，回程的平均速度為工作行程的平均速度的 1.3 倍。3）工作行程的最后2 mm范圍內(nèi)受到生產(chǎn)阻力Pc=2x1O6 N，回程時不受力。下模和滑塊的質(zhì)量共約 120kg 。4）工作臺面離地面的距離約120 mm。5）所設(shè)計的機(jī)構(gòu)性能要良好，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，節(jié)省動力，壽命長，便于制造。3、設(shè)計方案提
20、示1）走紙機(jī)構(gòu)可采用雙列鏈傳動，走紙橫塊其兩端分別固定在前后兩根鏈條上，橫塊上裝有若干夾緊片以夾緊紙板。主動鏈輪由間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動以實(shí)現(xiàn)定時走紙。2）模切機(jī)構(gòu)一般可采用六桿沖壓機(jī)構(gòu)，在紙板停頓時進(jìn)行沖壓模切。沖壓機(jī)構(gòu)要求急回并節(jié)省動力。3）由于沖壓模切機(jī)構(gòu)僅在短時內(nèi)承受很大生產(chǎn)阻力，為了減小周期性速度波動可選用較小容量的電機(jī)，一般需安裝飛輪。4、設(shè)計任務(wù)1）根據(jù)工藝動作要求擬定運(yùn)動循環(huán)圖。2）進(jìn)行送料、模切機(jī)構(gòu)的選型。3）機(jī)械運(yùn)動方案的評定和選擇。4）根據(jù)給定的生產(chǎn)阻力及工作裕量選定合適的電動機(jī)。5）進(jìn)行飛輪設(shè)計。6）按選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案。7）畫出機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。
21、8）對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸計算。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f r den pers?nlichen f r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l tude et la recherche uniquement des fins personnelles; pas des fins commerciales. , .以下無正文不得用于商業(yè)用途
半自動平壓模切機(jī)課程設(shè)計
