半自動(dòng)平壓模切機(jī)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

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1、半自動(dòng)平壓模切機(jī)設(shè)計(jì)說明書 亠、設(shè)計(jì)目的 通過本課程設(shè)計(jì)將學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，著手設(shè) 計(jì)“半自動(dòng)平壓模切機(jī)”。通過對(duì)機(jī)構(gòu)的選型、設(shè)計(jì)；對(duì)機(jī)械傳動(dòng)方 案、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇和評(píng)價(jià)而培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算能力。熟悉一 般的機(jī)械裝置設(shè)計(jì)過程。 1、工作原理及工藝動(dòng)作過程 半自動(dòng)平壓模切機(jī)是印刷，包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱制品的專用 設(shè)備。它可以對(duì)各種規(guī)格的紙板、厚度在 4mm一下的瓦楞紙板，以及 各種高級(jí)精細(xì)的印刷品進(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)械沿切線除去掉邊料后， 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(dòng)作主要有兩個(gè)：一是將紙

2、板走紙到位，二是進(jìn)行沖壓 模切。其具體工作動(dòng)作順序如下： 半自動(dòng)平壓模切機(jī)工藝動(dòng)作順序 ! 丘］丨輸丨 1 1 ' | ; 模丨［輸1 1 ; 廿緊匕入日 切耳出［ 三、纟運(yùn)動(dòng)循走環(huán)圖 沖］:走； !: 1 1 I ］［板紙1 壓：：紙| L 1 1_ _r :松 :紙 :印 :刷 :開 :走 ［紙 ;板 ［料；  （一） 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求 從機(jī)器的工藝動(dòng)作可以看出，可以把整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分成 兩個(gè)部分，一是輔助運(yùn)動(dòng)，它可以用于完成紙板的夾緊，走紙，松 開等動(dòng)作。對(duì)實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求做間歇運(yùn)動(dòng)；二是主運(yùn)動(dòng)， 完成對(duì)紙板的壓切動(dòng)

3、作，要求裝有模板的滑塊做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其 特點(diǎn)是行程短，受載大。本機(jī)構(gòu)要求行程是 50毫米，最大載荷是, 工作速度是每小時(shí)壓制3000。另外，主運(yùn)動(dòng)和輔運(yùn)動(dòng)要相互協(xié)調(diào)。 （二） 運(yùn)動(dòng)示意圖 由上述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求，繪制如下運(yùn)動(dòng)示意草圖： 走紙機(jī)構(gòu) 夾緊裝置 （三） 各部件運(yùn)動(dòng)分析 1、 主軸的選擇和轉(zhuǎn)角運(yùn)算 為了計(jì)算和設(shè)計(jì)方便，選擇變速箱的輸出軸為運(yùn)動(dòng)分析主軸， 如 上圖所示。由原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求知，平面六桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù) K=1.3，則極位夾角°并知該運(yùn)動(dòng)周期分為兩部分，以 156.5 ° （156.5 ° =180° -23.5 °）為界分為 0

4、° ---156.5 ° 和 156.5 ° --360。兩個(gè) 過程。 2、 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(dòng)下向上移動(dòng)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(dòng)作，快速急回運(yùn)動(dòng)至行程 最低點(diǎn)即下一周期起點(diǎn)。 3、 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(dòng)）沒 有嚙合運(yùn)動(dòng)，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，帶動(dòng)鏈輪鏈條運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行走紙運(yùn)動(dòng)。 4、 夾緊裝置的分析 當(dāng)

5、主軸轉(zhuǎn)角為0° ---156.5 °，帶動(dòng)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(dòng)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)。 （四） 綜上所述運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如下: 主軸轉(zhuǎn)角 0° 360 ° 156.5 ° （圖示位置） 走紙機(jī)構(gòu) 停止 運(yùn)動(dòng) 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） 四、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(dòng) 皮帶輪傳動(dòng) 紙板的停歇機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu) 特殊齒輪組

6、 紙板的固定 剛性彈簧夾 普通夾子 2 、選型原因： （1）對(duì)于紙板的輸送構(gòu)件，選用雙列鏈輪傳動(dòng)： a、相對(duì)皮帶傳動(dòng)而言，雙列鏈輪傳動(dòng)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(zhǎng)時(shí)間傳輸、模切時(shí)摩擦大，易發(fā)熱，而雙列鏈輪 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)適合于長(zhǎng)時(shí)間在此惡劣環(huán)境下工作 。 另外，使用皮帶輪傳動(dòng)其易打滑，易變形，傳輸精度低，傳遞效 率低。 （2）對(duì)于紙板的停歇，選用特殊齒輪組： a 、相對(duì)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(jì)時(shí)，易實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間 的比例在較大圍調(diào)節(jié)，適用圍廣。

7、c、 特殊齒輪組在工作時(shí)由于面接觸且是間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，因此不易磨 損，使用壽命長(zhǎng)。 另外凸輪機(jī)構(gòu)制造加工困難，易磨損。 (3) 對(duì)于紙板的固定，選用剛性彈簧夾： a、 在走紙時(shí)，相對(duì)普通夾子而言，由于剛性彈簧力的作用，可 以自動(dòng)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(shí)，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(dòng)的實(shí)現(xiàn)紙板的夾緊和松開動(dòng)作。 另外，使用普通夾子較難實(shí)現(xiàn)紙板的自動(dòng)夾緊和松開的工藝動(dòng)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(dòng)；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)

8、 機(jī)構(gòu) 供選機(jī)構(gòu) 急回機(jī)構(gòu) 直動(dòng)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(duì)凸輪機(jī)構(gòu)而言，連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副，其運(yùn) 動(dòng)副元素為面接觸，壓力較小，潤(rùn)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(jì)、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(dòng)要求的條件下，連桿機(jī)構(gòu)可以靈活改變各桿件的 相對(duì)長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，適用性強(qiáng)。 另外，凸輪機(jī)構(gòu)增力效果差，設(shè)計(jì)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) 五、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇 由上述運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖及題設(shè)要求可知，“半

9、自動(dòng)平壓模切機(jī)”主要 分為三大部分：動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；走紙機(jī)構(gòu)；沖壓模切機(jī)構(gòu)。其中動(dòng)力 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又分為動(dòng)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 紙板的輸送 雙列鏈輪傳動(dòng) 皮帶輪傳動(dòng) 紙板的停歇機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu) 特殊齒輪組 紙板的固定 剛性彈簧夾 普通夾子 急回機(jī)構(gòu) 直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu) 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu) 聯(lián)軸器 V形帶 變速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 單級(jí)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 錐--圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 由上述備選機(jī)構(gòu)可得32種備選機(jī)械運(yùn)動(dòng)方

10、案，從中選出 3種典 型可行方案如下： 方案A:雙列鏈輪傳動(dòng)----特殊齒輪組----剛性彈簧夾----平面 六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)----V形帶----圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 方案B:雙列鏈輪傳動(dòng)----凸輪機(jī)構(gòu)----剛性彈簧夾----直動(dòng)推 桿凸輪機(jī)構(gòu)----聯(lián)軸器----錐--圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 方案C:皮帶輪傳動(dòng)----凸輪機(jī)構(gòu)----普通夾子----直動(dòng)桿凸 輪機(jī)構(gòu)----聯(lián)軸器----單級(jí)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 典型可行方案評(píng)定 方案A: 1、示意圖 2、分析與評(píng)定 (1) 機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量 由于V形帶和齒輪的組合傳動(dòng)，功率損失小，機(jī)械效率高，可靠 性高；平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

11、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(dòng)的實(shí)現(xiàn)紙板的夾緊與 松開動(dòng)作，并運(yùn)用特殊齒輪組完成走紙的間歇運(yùn)動(dòng)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(dòng)分析 在同一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，特殊齒輪和雙列鏈輪機(jī)構(gòu)共同完成走 紙的準(zhǔn)確定位，運(yùn)動(dòng)精度高，并且能和沖壓模切運(yùn)動(dòng)很好的配合完成 要求動(dòng)作工藝。 (3) 機(jī)械動(dòng)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(shí)間承受很大生產(chǎn)阻力而帶來的沖擊震動(dòng)； 整個(gè)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(zhǎng)時(shí)間 安全、穩(wěn)定的工作。

12、 (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(jiǎn)單緊湊，尺寸設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(jì)，加工制造簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，維修 容易，經(jīng)濟(jì)成本低，雖然特殊齒輪組設(shè)計(jì)加工難度較大，成本偏高， 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 2 、分析與評(píng)定 (1) 機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量 相較于方案A的V形帶，聯(lián)軸器的傳遞效率雖然高，但是減速效 果差；采用直動(dòng)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(dòng)走紙機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)， 由于長(zhǎng)時(shí)間 工作而磨損變形， 會(huì)造成

13、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(dòng)分析 凸輪的長(zhǎng)期間歇運(yùn)動(dòng)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(dòng)失調(diào)。 (3) 機(jī)械動(dòng)力分析 直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力， 不便長(zhǎng)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)(包括機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu))耐磨性差。 (4) 機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性 該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)械經(jīng)濟(jì)性 由于凸輪機(jī)構(gòu)和錐圓柱齒輪的設(shè)計(jì)、加工制造較難，用料較大， 維修不易，故

14、而生產(chǎn)和維修經(jīng)濟(jì)成本均較高。 方案 C： 1、示意圖 2、分析與評(píng)定 (1) 機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量 相對(duì)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(dòng)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(dòng)效率低，不適宜于連續(xù)長(zhǎng)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(dòng)分析 皮帶傳送易磨損、打滑，走紙運(yùn)動(dòng)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(dòng)力分析 直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力，不便長(zhǎng)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)

15、(包括機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)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(jiǎn)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(dòng)分析、機(jī)械動(dòng)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、電動(dòng)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(dòng)機(jī)，封閉式， 380V, ； 2、功率: 亡'k+i aoo?1*i.3+

16、i =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)） H m 詭 <13 = 0.96 X 0.983 X 0.972 = 0.85 （分別為皮帶，軸承和齒輪的效率） 故kw 3、轉(zhuǎn)速: = 50— mill ) = = 16-160 （ =8~40 分別為皮帶和減速器的傳動(dòng)比）則 4、電動(dòng)機(jī)方案選型 萬案 型號(hào) (kw) 轉(zhuǎn)速r/mi n 重量 N 參考價(jià) 格（元） 傳動(dòng)比 同步 滿載 總傳 動(dòng)比 V帶 減速 器 1 Y160M1-1 11 3000

17、2930 1170 1350 58. 6 2.8 20.93 2 Y160M-4 11 1500 1460 1230 1800 29. 2 2.5 11.68 3 Y160L-6 11 1000 970 1470 1600 19. 4 2 9.7 綜上所述4點(diǎn)，最終選型為: 型號(hào) (kw) 滿載時(shí) 起動(dòng)電流 額定電流 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 r/min 電流 (380V) 效率 % 功率 因數(shù) Y160M1-1 11 2930 20.8 87.2 0.88 7.0

18、2.0 2.2 安裝尺寸: 型號(hào) 安裝尺寸（mm） 外形尺寸（mm） A B C D E F G H K AB AC AD HD L Y160M1-1 254 210 108 42 110 12 37 160 15 330 335 265 385 605 七、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì) （一） 傳動(dòng)比的分配 1、總傳動(dòng)比： 傳動(dòng)比)，為使 V 型帶傳動(dòng)外廓尺寸不至過大，初步取， 則 同理，按展開式考慮潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，由 展開式曲線，查得 =5.70 ，則 (二) 齒輪組的設(shè)計(jì) 根據(jù)(一)中傳動(dòng)比

19、的分配設(shè)計(jì)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 1357— 1987)得： (1) 、m仁2 a1=113mm z1=20 z2=z1 ? i3=205.70=114 (2) 、m2=3 a2=139.5mm z1=20 z2=z1 ? i4=203.67=73 (3) 、m3=0.5 a3=27.5mm z仁60 z2=z1 ? I ' =60=50 (4) 、 m4=6 a4=180mm z=30 由=0.435 得 z' =13 (三) 鏈輪、鏈條的設(shè)計(jì) 依據(jù)上述整體尺寸，初步設(shè)計(jì)鏈輪直徑為 300mm查短節(jié)距傳動(dòng) 用精密滾子鏈的基本參數(shù)與主要尺寸(

20、 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=1000mm p 為節(jié)距 p=38.1mm) (四) 軸承和鍵的設(shè)計(jì) 根據(jù)上述齒輪模數(shù)m和齒數(shù)z,求得相應(yīng)直徑d=mz以及軸的轉(zhuǎn) 速 (見第九章第一節(jié)：軸的參數(shù)) 等查深溝球軸承( GB/T 276--1994 )得下 表: 軸 代 號(hào) 軸承尺寸/mm 基本額疋載何 /kN 極限轉(zhuǎn)速 (r ?) 代號(hào) 安裝尺寸/mm d D B 脂 油

21、I軸 15 35 11 5.6 7.65 3.72 18000 22000 6202 20 32 0.6 II 軸 45 85 19 1.1 31.5 20.5 7000 9000 6209 52 78 1 III 軸 50 90 20 1.1 35.0 23.2 6700 8500 6210 57 83 1 IV 軸 35 800 21 1.5 33.4 19.2 8000 9500 6307 44 71 1.5 V軸 65 120 23 1.5 57.2 40.0 5

22、000 6300 6213 74 111 1.5 VI 軸 15 35 11 5.6 7.65 3.72 18000 22000 6202 20 32 0.6 同上述，查普通平鍵(GB/T 1096--1990 )得 軸代號(hào) 鍵的公稱尺寸 鍵槽尺寸 b(h9) h(h11) L(h14) t 公稱 公差 公稱 公差 I軸 5 5 10~56 3.0 +0.1 2.3 +0.1 II軸 14 9 30~160 5.5 +0.2 3.8 +0.2 III軸 16 10 45~180 6.

23、0 +0.2 4.3 +0.2 IV軸 10 8 22~110 5.0 +0.2 3.3 +0.2 V軸 20 12 56~220 7.5 +0.2 4.9 +0.2 VI軸 6 6 14~70 3.5 0 2.8 0 (五) V形帶的設(shè)計(jì) | A ', 1 — 1 . | A" || ~~~,_" _ u1———— 由上圖得： 皮帶的長(zhǎng)度 匸a、+2a ? sin a + (n - a) 其中cos a = 故皮帶 A: a=80

24、0mm 貝S a =1.4005 l=2517.785mm 查 普通V帶的基準(zhǔn) (GB/T 11544--1997 )得 此皮帶型號(hào)為： A 2500 GB/T 11544-1997 皮帶 B: ? 1 丨? | 丨 I - I :: -I a=295.68mm 則 a =1.518 l=1111.315mm 查表得 此皮帶型號(hào)為：A 1120 GB/T 11544-1997 皮帶 C: 一_ 一 _ 一二一 一一 一二；1… a=1016.07mm 則 a =1.5549 l=2551.505mm 查表得 此皮帶型號(hào)為：A 2500 GB/T 11544-1997

25、(六) 剛性彈簧夾及其配合凸輪的設(shè)計(jì) 剛性彈簧夾及其配合凸輪的尺寸如上，按設(shè)計(jì)要求配合凸輪 只需完成在規(guī)定時(shí)間將夾子頂開和松弛兩個(gè)動(dòng)作， 故采用勻速運(yùn)動(dòng) 規(guī)律即可滿足運(yùn)動(dòng)要求。雖然受剛性沖擊，但是作用力很小，運(yùn)動(dòng) 要求簡(jiǎn)單，所以可以滿足設(shè)計(jì)要求。故可得，推桿的位移曲線圖如 下： 其中 （為模塊上升時(shí)間，t為周期） 凸輪角速度為 ,轉(zhuǎn)速： （七） 平面六桿滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) AB=b-a,BC=e CD=c AD=d CG=，AC=a+b 由設(shè)計(jì)要求可得極位夾角B = H=50mm 在？ ABC和? BCD中，由余弦定理得： cz(l 一

26、 cosq) = az(l + cos 9 ) + bz (1 - cos ) 同理，在？ BDF和? CDG^分別可得: cos cos 在？ ABC中，得 B =90° -- 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+c< b+d 帶入以上 根據(jù)以上分析，可取l=500mm c=400mm f=300mm 公式可得 =480 考慮a為曲柄的條件，可得各桿長(zhǎng) f=300mm a=15mm b=36.2mm c=400mm d=387.9mm l=500mm 八、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

27、 0 附：特殊齒輪組（4）的簡(jiǎn)圖 ? ■_ F 、A 九、傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算 （一） 軸的參數(shù) (1)各軸轉(zhuǎn)速 I II. III. r/min (2)各軸輸入功率 Pi =片?"Hi = 6-938 X 0.96 = 6.66 kvv ?日工=6-66 X 0.98 X 0.97 = 6.33 kw Pm = l^r n2 * t]3 = 6*33 X 0.98 X 0.97 = &.02 kw 輸出功率: (2)各軸輸入轉(zhuǎn)矩:

28、 -9550X—-9550X nm 6.938 2930 N * m — 22_61 N ? m lii = Tr i3 r]2 ■ = 329.36 N * m Tin = & ? i斗? ％ ■加=1149.04 N * m 輸出轉(zhuǎn)矩: 由上述各項(xiàng)得: 軸名 功率P (kw) 轉(zhuǎn)矩T（） 轉(zhuǎn)速n r/min 傳動(dòng)比 效率 n 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 6.938 22.61 2930 2.8 0.96 I軸 6.66 6.53 60.79 59.57 1046.

29、43 5.70 0.95 II軸 6.33 6.20 329.36 322.77 183.58 3.67 0.95 III軸 6.02 5.90 1149.04 1126.06 50.02 （二） 凸輪運(yùn)動(dòng)曲線圖 構(gòu)桿件運(yùn)動(dòng)草圖如下： (1) 各桿件角速度圖 桿件b o ■2 08 6 9 0 84 0 48 .36 ■24 00 桿件f 12 .20 5 - d q ? -3 — ?- -10 - II H * a ■ a * ■ ■■ i# * * 1 1 1 1 1 1 f

30、 1 1 1 4 1 1> 1 1 f 1 f 0. | 1 | 1 ] T | 1 | 1 1 1 1 1 T [ 1 00 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 0.84 0.96 1.08 1 ?? (se 桿件c (2) 各桿件角加速度圖 桿件b 672 e 203 ? -265 - s ? -733 - 1 * \ * f 1 z - ' z H -f ? * ' : * * ! I r 1 ! I , I , 1 ! I ! I ! 1 ! I ! .20 -1202 0. 1 1 1 1

31、 1 I 1 I ' I 1 I 1 I ' I 1 I 1 00 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 0.84 0.96 1.08 1 ????(? 桿件f 0.00 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 0.84 0.96 1.08 1.20 ????(e (3) 各桿件質(zhì)心速度圖 桿件a 43 / 22 mm- -0 0.00 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 0.84 0.96 1.08 1.20 ????(e 桿件b 76 / 42 - m m? ?7-

32、-27 - i I i I i I r I 1 J i I i I i I r 1 1 20 -61 0. 1 1 1 1 1 F p ' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ' 1 00 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 0.84 0.96 1.08 1 ????($? 桿件f ????(se 129 75 21 -34 -88 0.00 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 0.84 0.96 1.08 ????(e 1.20

33、 (4) 滑塊運(yùn)動(dòng)曲線圖 滑塊質(zhì)心位置 ????(JB 滑塊質(zhì)心速度 ????(e 滑塊質(zhì)心加速度 0.00 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 0.72 0.84 0.96 1.08 1.20 ????(s 十、飛輪設(shè)計(jì) 根據(jù)平面六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線圖，可知: 在 0.12 秒時(shí)，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,=

34、0.2058rad/s,=-0.3437rad/s,=-0.026 9m/s,=-0.051m/s,=-0.024m/s,=-0.088m/s. 在 0.66s 時(shí)，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(shí) ， 等 效 構(gòu) 件 有 最 小 角 速 度 ， 由 圖 得 v=0m/s,=-2.4095rad/s,=-0.0174rad/s,=-0

35、.0470rad/s, =0.02829m/s,=0.029m/s,=0.011m/s,=0.000159m/s. 選桿件材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其密度 p =7.85kg/,又取桿件的 截面直徑d=50mm|L轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=m 再根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程式 =可得 : =0.05679kg ? =0.3283rad/s,=5.9351rad/s. ? ==0.9970 J ==3.29585rad/s > ? /([ S ]) =0.58567 kg ? ( [ S ]=),取=0.58567kg - 由=4g,取 D=0.3m,貝S =260.2978N ,又由二 n DHby ,可取 H

36、=b=0.03m 則 丫 =76756.83N/. 飛輪尺寸如下圖： 參考文獻(xiàn) 1 孔凌嘉，春林主編?機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)?：理工大學(xué)，2004 2 周元康，林昌華，海兵編著?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)?：大學(xué)，2001 3 桓，作模，文杰主編?機(jī)械原理?：高等教育，2007 4 惟慶等著?連桿機(jī)構(gòu)的分析與綜合?：科學(xué)，2002 5 SolidWorks 三維實(shí)體模擬軟件，2006 目錄 一工作目的 二工作原理及工藝動(dòng)作過程 三運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 四 送料、模切機(jī)構(gòu)的選型 （一） 送料機(jī)構(gòu)的選型 （二） 模切沖壓機(jī)構(gòu)的選型 五機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇 六電動(dòng)機(jī)的選型 七機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì) （一） 傳動(dòng)比的分配 （二） 齒輪組的設(shè)計(jì) （三） 鏈輪和鏈條的設(shè)計(jì) （四） 軸承和鍵的設(shè)計(jì) （五） V形帶的設(shè)計(jì) （六） 剛性夾子和凸輪的設(shè)計(jì) （七） 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 八機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 九傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算 （一） 軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù) （二） 凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線圖 （三） 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線圖 十飛輪的設(shè)計(jì)