压片机加压机构创新设计.doc

（命题要求，内容要求，格式要求，其它要求，等等）、 试卷完成时间：不得迟于2012年6月29号。、考试方式、分制与分数解释采用提交设计/论文的方式，成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五级制评定。、开卷考试要求：(1)试卷采用B4纸质横向排版，论文或设计、字数不少于3000。(2)设计/论文必须横排。(3)必须独立完成，若有雷同，均按零分处理。、下列内容：(1)运用创造原理与创新技法进行机构创新设计、结构创新设计(2)反求设计与技术引进的应用(3)原理方案的创新设计(4)其他形式的创新设计或论文亦可压片机加压机构创新设计现在世界各国间的竞争主要表现为综合和国力的竞争。要提高我国综合国力，就要在一切生产部门实现生产的机械化和自动化，这就需要创造出大量的、种类繁多的、新颖优良的机械来装备各行各业，为各行业的高速发展创造有利条件。而任何新技术、新成果的获得，莫不依赖于机械工业的支持。所以，机械工业是国家综合国力发展的基石。为了满足各行各业和广大人民群众日益增长的新需求，就需要创造出越来越多的新产品。现代机械工业对创造型人才的渴求与日俱增。当今世界正经历着一场新的技术革命，新概念、新理论、新方法、新工艺不断出现，作为向各行各业提供装备的机械工业也得到了迅猛发展。现代机械日益向高速、重载、高精度、高效率、低噪声等方向发展，对机械行业的要求也越来越苛刻。本说明书采用图形与文字结合的方式对某物料压片机机进行设计解读。一、创新设计目的机械设计是一个逐步求精和细化的过程，随着设计过程的发展，产品结构和参数将逐渐清晰和不断完善。设计方案是多解的，能够满足一定功能和要求的设计方案不是唯一的，所以机械设计过程也是一个创新的过程。机械设计根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为制造依据。机械设计是机械产品生产的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴涵着创新和发明。为了进一步掌握机械原理课程的理论知识，将课堂所学知识运用于实践，理解和加深机械原理和设计方法，为今后专业课程的学习打一定基础，我们积极参加了这次机械创新设计。二、压片机工作原理及工艺流程压片机是将陶瓷干粉或煤粉料压制成厚度为5mm的圆形片坯。其工艺流程是：(1)干粉料均匀筛入团筒形型腔；(2)下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时将粉料扑出；(3)上、下冲头同时加压，并保压一段时间；(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。其设计参数为：冲头压力150；生产率每分钟片；机器运转不均匀系数；驱动电机可任选。三、 创新设计方案3-1 整体机构动作分析此（机械系统）压片机作用是从外界获取动力和原料（粉料）将它们加工成产品（5mm厚的片坯）。作用关系如下图所示。压片机单元部分分解图：其中筛料机构还有把成品片坯推出来的作用，整套传动系统可以让压片机每个部分动作协调。3-2 单元机构动作分析（1） 上冲头：直线上下运动，最好具有急回特性，在下止点有停歇 或近似停歇。（2） 下冲头：直线上下运动，行程较小，运动具有间歇性。（3） 筛料机构：直线往复运动，具有“推”的动作。（4） 传动机构：是其他机构动作协调，有减速作用。3-3 单元机构方案拟定（1） 上冲头：机构具有增力功能，初步确定方案有如下几种： a1. b1. C1. （2） 下冲头：机构具有间歇运动，行程较小（24mm）,初步确定方案有下面两种： a2 . b2. （3） 筛料机构：具有直线往复运动，且要有“推”的动作。初步方案有： a3 b3 C33-4 机构整体系统方案拟定综合考虑，实行上冲头运动的住加压机构、实现下冲头运动的辅助加压机构、实现筛料运动的上下料机构。上冲头采用肘杆式增力冲压机构，由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成，因此，选用c1；下冲头要求运动精确，辅助加压，行程小，因此采用a2，下部采用对心直动凸轮机构；筛料机构要求直线往复运动，而且要有“推”的动作，因此采用凸轮机构容易实现，选c3。系统运动简图综合:综合运动协作关系：3-5 单元机构参数计算上冲头机构：要求摇杆在垂直位置2范围内滑块位移量0.4mm r(1-) 0.4mm r 656.6mm取摇杆摆角为40，滑块行程90mm，杆L3=L5。2L(1-)= 90mm L3= L5 = 192.3mm据几何关系：L4= L3 = 229.2mm取和上冲头一体的杆L6=200mm取h1=300mm, 1、2、34组成的曲柄摇杆机构，要求L3摆角为40筛料机构：也是对心直动凸轮机构，几何封闭。运动线图如下：各个折点处用二次多项式运动规律修正，凸轮基圆半径取100mm,已修正后的运动线图作为驱动尺寸。3-6 传动比设计及动力选取驱动电机选择：转速1450(r/min)，功率：6KW.每分钟生产25片，目标曲柄、凸轮转速为25r/min.减速目标：1450r/min25r/min. 总=58齿轮模数m=4，压力角=20.传动系统直齿轮,锥齿轮，蜗杆部分参数：名称参数齿数Z模数m(mm)分度圆直径d(mm)基圆直径db转速r/min1蜗轮轮20252锥齿轮5842325003锥齿轮2048014504直齿轮874348327.05005锥齿轮2541005006直齿轮304120112.814507锥齿轮2541005008蜗杆4505009蜗轮202510蜗杆45050011蜗轮202512蜗杆4505003-7 系统综合方案评价系统功能：实现了目标运动功能，能自动完成生产活动；运动性能：精确传动比，实现精确周期性动作，凸轮摇杆等基圆较大，而且运动速度不是很快，系统运行平稳；工作性能：达到目标生产速率；动力性能：6kw电动机驱动，动力满足要求；系统整体结构：比较紧凑；经济性：用到两对锥齿轮，三对蜗轮蜗杆，加工成本可能会高