机械原理课程设计说明书(凸轮送料机构)

3冲床冲压机构、送料机构及传动系统的设计一、设计题目5—1a料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。1冲床工艺动作与上模运动、受力状况送至下模上方的送料机构，以及冲床的传动系统，并绘制减速器装配图。二、原始数据与设计要求1．动力源是电动机，下模固定，上模作上下往复直线运动，其大致运动规律如图b〕所示，具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性；2．机构应具有较好的传力性能，特别是工作段的压力角应尽可能小；传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40°；3．上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置〔下模上方〕；70件；上模的工作段长度L=30~100mm，对应曲柄转角0=〔1/3~1/2〕π；上模总行程长度必需大于工作段长度的两倍以上；6c〕F0＝5000NF1＝50N；7K≥1.5；8H=60~250mm；9δ0.05。假设对机构进展运动和动力分析，为便利起见，其所需参数值建议如下选取：1〕心则与回转轴线重合；40kg2kg·m2计算；36kg；传动装置的等效转动惯量〔以曲柄为等效构件〕设为30kg·m2；5)δ0.05。三、传动系统方案设计5－2所示。电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动1500r/min，可选用如下型号：电机型号额定功率〔kw〕额定转速〔r/min〕Y100L2—43.01420Y112M—44.01440Y132S—45.5144070r/min，假设电动机暂选为Y112M—4，则传动ib=2，则齿轮减速器的传动比ig=10.285，故可选用两级齿轮减速器。图2 统四、执行机构运动方案设计及争论〔执行构件〔上模〔称工作段机构组合方案可以有很多种。下面介绍几个较为合理的方案。齿轮—连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构5—3所示，冲压机构承受了有两个自由度的双曲柄七杆机构，用齿轮C的轨迹和确定构件尺寸，可保证机构具有急回运动和工作段近于匀速的特性，并使压力角尽可能小。3冲床机构方案之一轮推程运动角和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件推送至待加工位lOG<lOH，可减小凸轮尺寸。5—4所示，冲压机构是在导杆机构的根底上，串联一个摇杆滑块机构组合而成的。导杆机构按给定的行程速比系数设计，它和摇杆滑块机构组合可到达工作段近可使工作段压力角较小。送料机构的凸轮轴通过齿轮机将工件送至待加工位置。六连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构

4冲床机构方案之二5—5所示，冲压机构是由铰链四杆机构和摇杆滑块机构串联组合而成的LEFE的位置。假设尺寸选择适当，可使执行构件在γ满足要求，压力角较小。定凸轮转角及其从动件的运动规律，则机构可在预定时间将工件送至待加工位LIH<LIR，则可减小凸轮尺寸。5冲床机构方案之三凸轮—连杆冲压机构和齿轮—连杆送料机构5—6所示，冲压机构是由凸轮—D的运动要求，确定固定凸轮的轮廓曲线。定曲柄摇杆机构的尺寸，则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。6冲床机构方案之四选择方案时，应着重考虑下述几个方面：所选方案是否能满足要求的性能指标；构造是否简洁、紧凑；制造是否便利，本钱可否降低。1五、冲压机构设计15—3可知，冲压机构是由七杆机构和齿轮机构组合而成。由组合机构的设计可知，为了使曲柄AB回转一周，C点完成一个循环，两齿轮齿数Z1/Z21。这样，冲压机构设计就分解为七杆机构和齿轮机构的设计。七杆机构的设计设计七杆机构可用解析法。首先依据对执行构件〔F〕提出的运动特性CFCABCDE的尺寸。设计此七杆机构也可用试验法，现说明如下。5—7所示，要求AB、DE均为曲柄，两者转速一样，转向相反，而且曲柄在角度的范围内转动时，从动件滑块在L=50mm范围内等速移动，且其行H=90mm。图7 七杆机构的设计L的线段，并将其等分，得分F1、F2、…、Fn〔取n=5〕。选取LCF为半径，以Fi各点为圆心作弧得K1、K2、…、K5。选取LDE为半径，在适当位置上作圆，在圆上取圆心角为的弧长，将其与L对应等分，得分点D1、D2、…、D5。LDCDiK1K2…K5C1C2…C5。LBC为半径，以CiL1、L2、…、L5。5条射线等分〔射线间夹角为〕。将作好图的透亮纸覆在Li曲线族上移动，找出对应交点B1、B2、…、B5，便得曲柄长LAB及铰链中心A的位置。8〕检查是否存在曲柄及两曲柄转向是否相反。同样，可以先选定lAB长度，确定lDEELAB、LDEA、E点位置，其方法与上述一样。用上述方法设计得机构尺寸如下：LAB=60mm，LDE=57mm，LAE=120mm，LBC=240mm，LDC=220mm，LCF=200mm，A点与导路的垂直距离为320mm，E点与导路的垂直距离为200mm。齿轮机构设计此齿轮机构的中心距a=120mm，模数m=5mm，承受标准直齿圆柱齿轮传动，Z1=Z2=24，ha*=1.0。计算可得：六、七杆机构的运动和动力分析AB360°分为18B1、B2、…、B18，针对曲柄每一位置，求得C点的位置，从而C点的轨迹，然后逐个位置分析滑块F以分析是否满足设计要求。5—8是冲压机构执行构件速度与C点轨迹的对应关系图，明显，滑块在F4~F840%程速比系数为故此机构满足运动要求。在进展机构动力分析时，先依据在工作段所受的阻力F0＝5000N，并认为在AB的平衡力矩Mb，并与曲柄角速度相乘，5.3KW，故所Y132S—4〔5.5KW〕满足要求。七、机构运动循环图依据冲压机构分析结果以及对送料机构的要求，可绘制机构运动循环图(图5—9)。当主动件AB由初始位置〔冲头位于上极限点〕转过角a〔=120°〕时,冲头快速接近坯料；又当曲柄由转到b〔=200°〕时，冲头近似等速向下冲压坯料；当曲柄由b转到c〔=240°〕时，冲头连续向下运动，将工件推出型腔；当曲柄由c转到d〔=300°〕时，冲头恰好退出下模，最终回到初始位置，完成AB320400AB由400480°完成回程。八、送料机构设计应先确定摇杆滑块机构的尺寸，然后再设计凸轮机构。四杆机构设计依据滑块的行程要求以及冲压机构的尺寸限制，选取此机构尺寸如下：LR