【《模切机方案的设计案例》1600字】

模切机方案的设计案例1.1模切机的工作原理模切机的基本原理为：通过电机带动飞轮转动，飞轮将动力传动给主轴，主轴先对一个曲柄滑块机构进行传动，在通过一个双导杆机构使动平台能够在垂直方向上下移动。该装置中的双导轨机构具有水平方向自由度和垂直方向自由度的两个导轨及其配合的滑块组成，水平滑块在水平导轨中左右移动，水平滑块通过一个连杆将自身的位移量传递给具有垂直方向自由度的垂直滑块，垂直滑块获得具有一定速度和一定位移量的垂直方向运动，带动与之连接的水平动平台，水平动平台由此实现垂直方向的移动，平压平模切机的工作将由此进行[2]。本次设计的模切机的作用就是主轴通过推动水平滑块从而使垂直滑块和平台实现保证水平的运动。模切机有五个基础部件组成：原动机装置，运动传动装置，双导杆机构，曲柄摇杆机构，动静平台部位。1.2模切机的方案确定根据收集相关资料信息，对模切机进行了深入的了解和分析。模切机主轴曲柄摇杆机构和双导杆机构是模切机的关键运动部件,将动力由电机驱动齿轮传动传递给主轴[16],然后通过曲柄滑块机构,其中主轴连接驱动双导杆机构，使动平台能上下运动和静平台配合，完成模切工作。其原理图如下所示。图1.1模切机的机械原理图本课题设计的平压平模切机不同以往的平压平模切机，整体结合转动传动转化为平动传动。主轴部分采用类似汽车曲轴类型，能够将电动机传来的转动力矩转变为对外输出的扭矩，这种扭矩能够根据需求只需要改变主轴参数便可与实际运行工况适配[10]。现有的主切传动机构为液压传动和双肘杆机构结合、齿轮传动与共轭凸轮机构结合等方式。而本设计的平压平模切机采用的齿轮传动和曲轴机构作为主切机构可以输出较大扭矩和平稳运行[17]。1.1.1计算原理图的自由度自由度在机械设计过程有着重要意义，通过所设计的模切机原理图，可以得到，该机构有五个固定端作为固定约束，由于动平台作为上下移动的构件，因此可以得到各个构件组成的机构所得的自由度为1，即构件动平台只能保持水平地进行上下运动（压紧和松降），表现为这种运动形式时该自由度为1，由此公式和原理图可得可知，该机构为对称分布，自由度分析可以对其中一边进行计算。装置原理图中的左侧活动构件为5，低副构件数为7，高副构件数为0。故根据公式：F=3n−2PL−PH其中n=5，PL=7，PH=0，解得F=1，故可以得知，本次设计的原理图能满足设计要求和需求，因此开始准备对该原理图的推进和设计。1.1.2对曲柄滑块机构的相关要求由于该平压平模切机工作情况进行分析，曲柄滑块机构机构的作用为将曲轴的转动转变为水平滑块的平动，其装配精度应该达到±0.15mm，曲轴的线速度要求能够使动平台工作时达到9000张/小时[18]。为了实现动平台上下位移量即升程为19mm，曲轴中连杆轴颈到曲轴轴颈的距离设为80mm。1.3压紧力计算因为采用的动平台的升程为19mm，故查的资料可得出以45号钢作为材料的动平台与静平台之间的压紧力公式[10]：Q=公式式中K安全系数，F为惯性力，r和R分别是主轴半径和连杆轴颈到曲轴轴颈的距离，f是夹具与工件的表面摩擦系数。因为动平台与静平台是面接触，因此轴的安全系数通过综合考虑K可以取1.5，K=(1-3.5)[21]，因此可得到以下参数表1.1压紧力计算参数KfF(N)R(mm)r(mm)1.50.52096.447080带入公式解得动平台的压紧力为Q=4961.14N。静平台动平台静平台动平台图1.2动平台与静平台压紧示意图1.5本章总结本次设计的平压平模切机装置方案采用的曲轴作为动力装置，曲柄滑块机构和双导轨机构作为传力机构，压紧构件为45号钢材料动平台。本章采用了是对升程为20mm的动平台与静平台的压紧计算。计算惯性力和压紧力的合适相关公式是通过查找文献和资料去获得的。进行运动仿真分析和应力分析是为了验证计算的正确性以及夹紧装置的可行性，保证各部件的可靠性。该设计出来的夹紧装置方案，可以解释基本机构和其工作原理，它的优点在于原动机装置为全支撑曲轴，其优点为可以提供较大扭矩和减轻主轴承的载荷，传动机构为曲柄滑块机构和双导轨机构可以形成增压