机械原理课程设计――压片成型机_图文_百度文库

1、机械原理课程设计说明书设计题目：压片成形机 班级：车辆102 姓名：学号：- 2 -目录1. 设计题目 12. 工作原理及工艺动作过程 33. 设计原始数据及设计要求 44. 功能分解及机构选用 55. 重要机构方案评估及数据 106. 总设计方案图及各执行机构的尺寸计算137. 心得体会 158. 参考书目15- 3 -1. 设计题目：压片成形机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. 工作原理及工艺动作过程1. 干粉料均匀筛入圆筒

2、形型腔。2. 下冲头下沉3mm ，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。 3. 上、下冲头同时加压，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。其工艺动作的分解如图1、2、3、4 2135 8- 4 -3 .设计原始数据及设计要求1、. 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/：0.10； 2、上冲头、下冲头、送料筛的设计要求：1. 上冲头完成往复直移运动（铅锤上下），下移至终点后有短时间的停歇，起保压作用，保压时间为 0.4 秒左右。因冲头上升后要留有料筛进入的

3、空间，故冲头行程为 90 100mm 。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力功能（如图 1.2a ）。（2. 下冲头先下沉 3mm ，然后上升 8mm ，加压后停歇保压，继而上升 16mm ，将成型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（如图 1.2b ）。 （3. 料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移约 8590mm ，推卸片坯(如图1.2c- 5 - 图1.24功能分解及机构选用该干粉压片机通过一定的机械能把原料（干粉）压制成成品，其功能分解如下图 设计干粉压片机，其总功能可以分解成以下几个工艺动

4、作： (1 送料机构：为间歇直线运动 , 这一动作可以通过凸轮完成(2 筛料：要求筛子往复震动，这一动作可以通过凸轮完成 (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，这一动作可以通过凸轮完成。五重要机构方案评估及数据 （1）上冲头机构方案选用：方案一： 方案一为一凸轮机构，能很好的实现所需要的运动变化，机构由一个凸轮为原动件带动从动件做上下移动，应用范围较广可调性高运转精度大，可完成工作需要。自由度：S=3n-2PL-PH=3*2-2*2-1=1 由于上冲头总行程为1

5、00cm ，使用凸轮机构会使凸轮的曲率半径变大，滚子与凸轮的压力角变大，容易磨损构件，基圆大小很难确定，设计难度高，也不容易生产加工，冲头下压力不足，导致产品不合格，所以方案一虽可行但不适用于上冲头的设计使用，暂不选。方案二： 方案二为一曲柄摇杆机构，由曲柄为主动件带动摇杆摇动以及滑块上下运动，应用范围广可调性高运转精度较高计算自由度： S=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1 可实现运动需要。具有很好的传动性，结构简单，经济性好，工业制造较为简单，维修跟换方便，可大批量制造生产，暂为最佳选择。综上所述，在两个方案中，方案二为最佳方案。 设定方案二中的各杆长度 设定摇杆长度选取=1.5 代入

6、公式 ： r -+-2sin 2cos 14. 022得r 657 选取r=500;L =r×=500×1.5=750; 即A=500mm，B=750mm由下图计算可知滑块行程h=1250-1153.793396mm ，此时A 杆转过28°，即A 杆右极限转角为28°，满足摆角小于60°的要求。 又因设计要求中上下冲头需要有保压时间为0.4s ，推算杆A 左极限位置到垂直位置角度为2°。计算形成速比系数K=180+62/180-62=2.05具有急回特性。通过图解法可以求出曲柄摇杆机构中曲柄与连杆的长度，如下图： 如图所示，AB 为摇

7、杆，BC 为连杆，ED 为曲柄； 因为COS28=AB/AF+FE Tan28°=(BC+CE/ABBC=EF+ECAB=AF=500mmBC=146.2 ED=79.9 AE=566.3mm检验曲柄存在条件ED=79.9mm，BC=146.2mm, AF=500mm, AE(机架=566.3mm 满足杆长之和定理，即AD+ABCD+BC,确保了曲柄的存在。 综上所述 上冲头肘杆机构的尺寸设计如下： 曲柄 79.9 曲柄连杆 146.2摇杆 500 滑块连杆D 750 （2）下冲头机构设计方案 用凸轮驱动下冲头 设计凸轮参数：基圆半径r 。=40mm, 偏距e=0 , 滚子半径r=1

8、0mm ，推杆行程h=21mm 最大压力角为28.7891°，小于许用压力角30°。 满足要求的其运动规律为： （3）送料机构的设计方案用凸轮驱动直杆使料筛进行送料和推片的运动 凸轮设计参数：基圆半径r 。=110mm, 偏距e=0 , 滚子半径r=10mm ，推杆行程h=90mm 最大压力角为28.6372°，小于许用压力角30°。 6、总设计方案图及各执行机构的尺寸计算 不选用该方案的原因：1、用到蜗轮蜗杆机构，齿轮配置不方便。 2、上冲头不易实现保压作用。3、送料机构仅用曲柄滑块机构，难以实现送料机构的运动规律。4、方案中的三个重要机构的转速难以实

9、现同速转动，从而不方便配置三者的运动规律来实现产品的生产。 下图为方案二，即最终选用方案： 执行机构的尺寸计算根据选定的驱动电机的转速 n=1250r/min 和生产率为 10件/min，它的机械传动系统的总速比为：I=1250/10=145为方便配合各个机构的运动规律，总方案中的除皮带轮6以外的其他皮带轮的转速均设定为10r/min，其中皮带轮6的转速为30.2 r/min. 行星轮系的齿轮设计如下：各齿轮压力角和模数均取标准值：=20 m=1 h *a =1 Z1=20 Z2=100 Z3=220 Z4=20 Z5=80 在行星轮系中：i 1H =1- iH 13=1+z3/z1=12 即

10、 i 1H= n1/n H=12 计算齿轮1和2的重合度：r 1=mz1/2=1×20/2=10 mm r 2=mz2/2=1×100/2=50 mm r b1=r1 cos=9.4 0mm r b2=r2 cos=46.98 mmr a1=r1+m h *a =1=10+1×1=11 mm r a2=r2+m h *a =1=50+1×1=51 mma1=arccos（r b1/ra1）=31.3º a2=arccos（r b2/ra2）=22.9º =z1(tana1-tan +z2(tana2-tan /(2=1.73>1

11、 即满足齿轮连续传动的条件。因齿轮1和2的重合度能满足要求，其他齿轮之间的重合度也满足齿轮连续传动的条件。锥齿轮中：i 45= n4/ n5= z5/z4=4 所以，i 15= i1H* i45=48皮带轮6、7中，n 6/ n7=R7/R6 其中R7= 60.2mm R6 =20mm又因为n 6= n5 n H= n4 n=n5=1250 r/min 综上可以刚好使皮带轮7的转速为10r/min机械原理课程设计说明书 七心得体会 马上就要课程设计答辩了，回想这 3 周的设计过程，我感到很累 很累，但通过这次的课程设计，我学到了很多很多东西，大大提升了 我的设计能力，给以后的毕业设计和工作积累

12、了很多宝贵的经验。在 设计的过程中有许多我们平时都不太重视的东西， 也遇到了有很多的 难题，但我们并不退缩。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，经过无数次的讨论，得 出了很多很好的设计方案，这还培养了我们的团队合作精神。设计的 过程中，为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，我们查阅 了很多次设计书和指导书，也上网查了很多资料，这是我感触相当深 的。 这次的课程设计让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。这次的课程设计用到的图，基本上是我们是用 CAD 画 的，这样我更熟练地掌握了 CAD 画图的基本技能，为以后的工作储 备了应有的能力。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 - 16 - 机械原理课程设计说明书 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