剪板机的铁板输送机构和剪断机构

1、 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc266797314 一、设计题目 PAGEREF _Toc266797314 h 3 HYPERLINK l _Toc266797315 二、原始数据和设计要求 PAGEREF _Toc266797315 h 3 HYPERLINK l _Toc266797316 三、方案设计 PAGEREF _Toc266797316 h 3 HYPERLINK l _Toc266797317 1.输送方案的比照和选定 PAGEREF _Toc266797317 h 3 HYPERLINK l _Toc266797318 2.剪切机构方案的比

2、拟和拟定 PAGEREF _Toc266797318 h 5 HYPERLINK l _Toc266797319 3.输送机构与剪板机构的组合 PAGEREF _Toc266797319 h 7 HYPERLINK l _Toc266797320 四、机械原理分析及构件尺寸的计算 PAGEREF _Toc266797320 h 7 HYPERLINK l _Toc266797321 1.输送机构原理分析： PAGEREF _Toc266797321 h 7 HYPERLINK l _Toc266797322 2.机构预期功能要求 PAGEREF _Toc266797322 h 7 HYPERL

3、INK l _Toc266797323 3.输送板料传动分析及数据计算 PAGEREF _Toc266797323 h 8 HYPERLINK l _Toc266797324 五、机械变速传动设计 PAGEREF _Toc266797324 h 12 HYPERLINK l _Toc266797325 1原动机的选择 PAGEREF _Toc266797325 h 12 HYPERLINK l _Toc266797326 2总传动比的计算 PAGEREF _Toc266797326 h 12 HYPERLINK l _Toc266797327 3各级传动比的计算 PAGEREF _Toc266

4、797327 h 12 HYPERLINK l _Toc266797328 六、运动循环图 PAGEREF _Toc266797328 h 13 HYPERLINK l _Toc266797329 七、设计总结 PAGEREF _Toc266797329 h 13 HYPERLINK l _Toc266797330 八、参考文献 PAGEREF _Toc266797330 h 14一、设计题目设计剪板机的铁板输送机构和剪断机构。二、原始数据和设计要求原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度L=1900或2000或2200mm设计时任选一种。每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断

5、。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率。输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变。三、方案设计方案一：棘轮机构 图1棘轮机构图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时

6、棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。但不宜用于高速，效率较低。方案二：不完全齿轮机构 图2不完全齿轮机构在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上作出与主动轮相啮合的轮齿。其余局部为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿局部由锁止圆弧定位使从动轮静止，当主动轮做连续回转运动时从动轮做间歇回转运动。不完全齿轮机构结构简单、制造容易、工作可靠，从动轮运动时间和静止时间可在较大范围内变化。但是从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速，轻载场合，对材料的运输的稳定性无法作出保证。 方案三：槽轮机构 图3槽轮机构

7、由槽轮和圆柱销组成的单向 HYPERLINK :/baike.baidu /view/995824.htm t _blank 间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合那么相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。 槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。方案四：差动轮系与四杆机构的组合机构 图4差动轮系与四杆机构

8、的组合机构此方案采用由1、2、3、4组成的差动轮系与由A、B、C、D组成的曲柄摇杆机构的组合机构来实现间歇运动。其中AB杆与齿轮1铰接于A点并随齿轮的回转而转动形成曲柄，CD杆与齿轮2铰接于D点形成摇杆。太阳轮4的运动由曲柄摇杆机构与差动轮系共同决定，实现间歇运动。太阳轮4与滚轮相连，实现滚轮的间歇周转到达输送板料的目的，并且滚轮可以将卷料压平。工业上常用的简单间歇机构，如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等，虽具有结构简单、制造方便。运动可靠等优点，但在动力性能、动停比(运动时间和停歇时间之比)方面很难满足设计要求。所以常用组合机构来满足设计要求。综上所述，选择方案四的差动轮系与四杆机构的组

9、合机构。方案一：采用槽轮机构和曲柄滑块机构 图5槽轮机构图6曲柄滑块机构剪切机构采用曲柄滑块机构，它的运动由槽轮机构来控制，曲柄AD和BC分别固定到两个齿轮上，通过槽轮机构将运动传给齿轮实现曲柄的转动， 槽轮机构由主动拨盘和从动槽轮和机架组成，主动拨盘获得动力，匀速回转使得从动槽轮间歇回转，从动槽轮由通过齿轮将运动传递给曲柄滑块机构实现剪切运动。槽轮机构结构简单、外形尺寸小、机械效率高，并能较平稳的实现间歇运转，存在柔性冲击。方案二：凸轮机构 图7凸轮机构本剪切机构采用凸轮机构如图，让凸轮实现刀具的停歇与运动，到达剪板目的。凸轮机构的最大优点是只要适当的设计出轮廓曲线，就可以使推杆得到准确的轨

10、迹，相应快速，结构简单。综合以上：剪板机采用方案二。3.输送机构与剪板机构的组合使输送机构和剪切机构同步，即在齿轮4停歇的时间内凸轮刚好完成推程和回程完成剪板工作。四、机械原理分析及构件尺寸的计算342H本输送机构由根底机构和附加机构组成，根底机构：齿轮2、3、4及系杆H组成的自由度为2的差动轮系如图8：附加机构：曲柄摇杆机构ABCD如图9。齿轮1和杆AB固结在一起，杆CD与系杆H是一个构件。主动轮1的运动一方面通过差动轮系传递给太阳轮4，一方面通过曲柄滑块机构传递给系杆H。因此齿轮4所输出的运动是以上两种运动的合运动。12DAABDCH图9图10图8通过电机的驱动给于曲柄一个绕定轴转动的主动

11、力，在该力的驱动下带动连杆，同时曲柄与齿轮相连，差动轮系运转带动滚轮转动，在摩擦力的带动下，使铁板向前运动，当轮系速度为0时剪切机构将其剪断完成一个周期的送板与剪板动作。1传动分析：根据设计要求，剪断工艺为铁板输送周期的十五分之一，主动轮1转一周为一个周期，故剪板工艺不少于： 而停歇时间不超过剪板工艺的1.5倍，这里取停歇时间为。 在齿轮1等速回转一周时间内，从动齿轮4的运动规律如下：在齿轮1转过前的的时间内，齿轮4 匀速回转，此段时间内铁板正好送到要求的长度，在齿轮1转过的剩余内，从动齿轮4停歇不动，以待剪板。 2数据计算：轮系数据分析 在2、3、4、及系杆H组成的差动轮系里： 对定轴轮系：

12、由得：两边乘以时间t得：由此可知：齿轮4的输出运动为齿轮1通过差动轮系2、3、4传动给4和曲柄摇杆机构传给系杆H的合运动，欲使主动齿轮1从某瞬时开始转过之内构件4产生停歇，那么应令可得：=由于主动轮1即为曲柄AB，系杆H即为杆CD，故上式正好反映了该组合机构中曲柄摇杆机构和差动轮系的关系。因此设计的四杆机构应满足上式要求。 轮系数据计算：设主动轮1转一周的时间为T，对式两边积分得： 又 可知：取滚轮转300刚好送2m的板料那么有：取Z1=50齿，那么Z4=60齿根据同轴条件： 取=20 那么=20取齿轮模数为5，那么齿轮的分度圆直径分别为： 根据：。曲柄摇杆机构尺寸计算：曲柄摇杆激斗应该同时满

13、足三个条件：曲柄AB转过30每一瞬间主从构件要满足共识：=。各杆长度应该满足杆长条件的曲柄存在条件，即能保证主动杆AB能做整周回转运动。四杆机构的最小传动角应该大于40以保证机械的传动效率。由以上可知此四杆机构的设计变为两连架杆的对应角位移来设计四杆机构。由：可知：当 得：故取： 根据齿轮1和齿轮4确定四杆机构的机架4的长度为：mm，取曲柄AB=26.25mm用作图法求其他杆长: 图11 CABD 图12由图12中测得 条件验证：1曲柄存在条件的验证： 故：曲柄存在。2最小压力角的验证： 故：符合要求。剪切机构尺寸确定：凸轮的设计参数： 运动角 运动规律0-330 近休止330-345 等速上

14、升15mm345-360 等速下降15mm远休止角=0 推程：等速运动规律： s=h/0 0取15330333336339342345s03691215回程：等速运动规律： s=h1-/0 0取15345348351354357360s15129630凸轮机构设计图：理论廓线 工作廓线图13五、机械变速传动设计1原动机的选择由工作状况，选择低速型，故采用三相异步电动机，额定转速为740r/min。2总传动比的计算总传动比为电动机转速与曲柄转速之比，根据设计要求，每分钟剪板一次，因此总得传动比为：n=740/1=740。3各级传动比的计算第一级采用带传动 传动比为：5第二级采用一个减速器 传动比

15、为：74第三极采用齿轮传动 传动比为：2转速1r/min转速1r/min 图14轮系的齿数上边已经确定这里不再说明。取Z1=40 Z2=80可到达传动要求2比1 的传动要求。取Z3=20。六、运动循环图 图15七、设计总结随着放假日子的到来，课程设计也接近了尾声。经过两周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这两年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比拟欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都

16、懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的确实觉得困难比拟多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我们的指导老师佟老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在