机械原理课程设计压片机_图文_百度文库

1、 专业：班级：学号：课程名称：姓名：教师：目一.设录计题目21. 工作原理以及工艺过程22. 原始数据以及设计要求2二.设计题目的分析31. 总功能分析2. 总功能分解3. 功能元求解3334. 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.干粉压片机各部件名称以及动作说明11四.参考书目12五.体会12一、设计题目1、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。 （

2、4）上、下冲头同时加压，各移动12mm，将产生压力，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：(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。二、设计题目的分析（一）总功能分析根据题目要求，要最终将干粉压制成片坯。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： 由黑箱法分析可得到：为了达

3、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： （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： 干粉压片机运动方案选择矩阵 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

4、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

5、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 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 方案示意图如下： （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： 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U

6、1=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：方案中机构的性能、特点、评价A 1运动规律定速比传动定传动比转动和移动评价机构定速比传动机构任意性较差能达到有限精度基本上任意蜗轮蜗杆机构定传动比转动和移动A 2传动精度能B 1应用范围B 2可调性B 3运转精度B 4承载能力C 1加速度峰值C 2噪声C 3耐磨性C 4可靠性D 1制造难度D 2制造误差敏感性D 3调整方便性D 4能耗

7、大小E 1尺寸E 2重量E 3结构复杂性高高较广较好较高大小小较好可靠较易敏感大小小较好可靠较难敏感高较高广较差很高大较大一般一般可靠易敏感较广一般较高较大较大较小较好可靠易不敏感较广较好高较广较差较高较小较小较大差可靠难敏感大小较小较好可靠较难敏感广较差高较高高能较方便一般较大较轻简单较方便一般较小较重一般较方便一般较小较轻一般方便一般较大较轻简单较麻烦一般较小较重复杂方便一般较小较重复杂凑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：评价指标方案U

8、1U2S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17系统工程评价法U3U4U5H 值由表中H 值可知，方案1较方案2好，故可优先选用方案1为最终方案。（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 （

9、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，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。机构运动循环图 （七）尺度计算 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

10、 和生产率为 24 件/分钟, 它的机械 传动系统的总速比为: k=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 =20 第一级皮带减速 I=4 z1=17 z2=68 第二级齿轮减速 I=9.8 z1=17 z2=167 已知如图:n1=n1'=n1''=24 r/min m=5 I=940/24=39.2 n4=n6=24r/min 取蜗杆齿数z3'=z5'=4,则查表可知:d=50mm,=21048'05'' ,z6

11、=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''=265 d=mz=1325mm 3=arctan17/30=29.50 2'=900 -29.50 =60.50 n2'=n2=n3z3/z2'=318*17/30=184r/min 取z2=15则z1=115, 1=arctan15/115=7.430 2=900 -7.430 =82.570 综合以上计算可得定

12、轴轮系传动 7 个齿轮设计如下表: 齿轮 Z1 Z1' Z1'' Z2 Z2' Z3 Z3' Z4 Z5 Z5' Z6 / 7.430 20° 20° 模数 m 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 齿数 z 115 / 265 15 30 17 4 53 20 4 53 转速 r/min 24 24 24 184 184 318 318 24 318 318 24 分度圆直径 d / / 1325 / / / 50 120 100 50 265 82.570 60.5° 29.5° 21°

13、48'05 20° 20° 21°48'05 20° - 10 - 下冲头对心直动滚 子推杆盘形凸轮机 构精确图 u= 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,干粉压片机动作说明 各级传动都为齿轮或蜗轮蜗杆传动,传动精度高,运动可靠,上冲头由曲柄滑块机构带动, 运动精度高, 移动料筛H至下冲头的型腔上方等待装