電瓷帽設(shè)計與計算

1、機械原理課程設(shè)計電瓷帽坯件成型機設(shè)計者學(xué)號： 姓名：學(xué)號： 姓名：學(xué)號： 姓名：指導(dǎo)老師：駱祎嵐年月日星期1.設(shè)計題目32.機器的功能分析 43.運動方案設(shè)計 44.運動方案的評價及選定75.機器的運動循環(huán)圖86.執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計與分析 87.運動曲線 108.自編程序 149.參考資料 18設(shè)計題目 電瓷帽是變配電設(shè)備的一個重要零件，屬系列產(chǎn)品，是易損件之一,其外形尺寸如下圖所示。它由瓷土做成圓柱形狀，并在上端挖有凹孔成“帽”；坯件晾干后再燒成瓷器。使用時將電瓷帽翻蓋在金屬導(dǎo)桿的頂（尾）端，將起到絕緣和安全保護作用。電瓷帽的成型制作必須完成5個動作：（1） 填料并刮平。（2） 轉(zhuǎn)模輸送物料。（

2、3） 坯件經(jīng)沖壓成型。（4） 坯件脫模。（5） 坯件輸送。原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求如下：(1) 生產(chǎn)能力：3000只/h。(2) 電瓷帽尺寸：高60mm、外徑60mm、孔徑20mm、孔深25mm。(3) 驅(qū)動電機：y90s4，功率p=1.1kw，轉(zhuǎn)速n=1400r/min。(4) 電瓷帽坯件成型機一般至少包括凸輪機構(gòu)，齒輪機構(gòu)，連桿機構(gòu)等在內(nèi)的3種機構(gòu)，沖壓機構(gòu)應(yīng)具有增力功能。機器的功能分析首先，填料機構(gòu)填料，之后，由槽輪帶動工作臺轉(zhuǎn)動180度，使填好料的模型孔剛好對著正上方的沖壓機構(gòu)，轉(zhuǎn)動的過程中同時進行了刮平。當填好料的模型孔對著沖壓機構(gòu)時，采用六桿增力機構(gòu)的沖壓機構(gòu)向下運動可完成坯件的沖壓成型

3、。這段時間內(nèi)，底盤脫模凸輪處于近休止階段。沖壓機構(gòu)返回的同時，底盤的推桿由于凸輪的升程運動向上運動，從而使圓盤沿著孔壁向上運動，達到坯件脫模的目的。凸輪運動到最大位移時，遠休止0.5秒。機構(gòu)在凸輪推動下將成型的坯件推到傳送帶上。由于脫模凸輪運動，圓盤回到初始位置。在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動180度之后至脫模結(jié)束這段時間，填料機構(gòu)填料完畢，進行新一輪循環(huán)。運動方案設(shè)計方案一：1、 組成：六桿増力機構(gòu)、沖壓模型及脫模機構(gòu)、轉(zhuǎn)盤、填料及刮平機構(gòu)、抽底盤機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、齒輪系、凸輪機構(gòu)2、 功能原理：首先，由填料機構(gòu)填料；其次，槽輪帶動工作臺轉(zhuǎn)動180°，使得沖壓機構(gòu)與填好料的模型孔正對，并且在轉(zhuǎn)動工作臺的

4、時候進行了刮平的步驟。當填好料的模型孔正對著沖壓機機構(gòu)時，連有六連桿機構(gòu)的沖壓模型機構(gòu)的內(nèi)芯向下壓，靠著末端帶有的墊片帶動外軸下降，完成坯件的沖壓成型。沖壓機構(gòu)由槽輪機構(gòu)控制運動，這時停在原位。待底下的底盤被抽走之后，沖壓機構(gòu)的外軸在凸輪的帶動下，對坯件進行擠壓，使它沖壓下來，到達傳送帶上。3、 機構(gòu)簡圖：方案二：1、 組成：六桿増力機構(gòu)、沖壓模型、轉(zhuǎn)盤、填料及刮平機構(gòu)、將成型機構(gòu)推到傳送帶機構(gòu)、凸輪脫模機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、齒輪系2、 功能原理：見功能分析3、機構(gòu)簡圖：方案三：1、 組成：偏置曲柄滑塊機構(gòu)、沖壓模型、轉(zhuǎn)盤（三等分型）、填料及刮平機構(gòu)、脫模機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、齒輪系2、 功能原理：首先由

5、填料機構(gòu)填料，其次工作臺轉(zhuǎn)120°，使得沖壓機構(gòu)正好與填好料的模型孔相對，并且工作臺轉(zhuǎn)動的同時完成了刮平的步驟。而后連有偏置曲柄滑塊機構(gòu)的沖壓機構(gòu)向下壓，完成坯件的沖壓成型。而后沖壓機構(gòu)上移，工作臺轉(zhuǎn)180°，脫模桿對坯件擠壓脫模，送到傳送帶上。3、 機構(gòu)簡圖：運動方案評價及選定方案一：優(yōu)點：機構(gòu)簡單，易于建模和實際生產(chǎn)加工。缺點：運動復(fù)雜，時間配合較難，脫模時坯件離傳送帶有一段距離，可能會使坯件受損。方案二：優(yōu)點：運動相對簡單，時間配合簡單，坯件不容易損壞。缺點；機構(gòu)相對復(fù)雜，建模困難。方案三：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，思路思路清晰。缺點：脫模時坯件離傳送帶有一段距離（同方案一），

6、無增力功能。機器的運動循環(huán)圖執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計與分析1、 確定電機帶輪與帶輪2的比例為12:35；電機帶輪與帶輪1的比例為12:35；帶輪小3與帶輪大3的比例為1:4。2、 齒輪傳動機構(gòu)的傳動比模數(shù)m=3小齒輪3與大齒輪3的齒數(shù)比為21:72小齒輪1與大齒輪1的齒數(shù)比為18:36傘輪的齒數(shù)比為20:20蝸桿渦輪的傳動比為1:403、 六連桿機構(gòu)的尺寸六連桿cd=ce為450；bc=317.5曲柄ab=107.54、 槽輪參數(shù)計算槽數(shù)z為4圓銷直徑自定為23每次轉(zhuǎn)角為45度，但由于齒輪傳動，工作臺每次轉(zhuǎn)角為90度中心距l(xiāng)=200回轉(zhuǎn)半徑r=141.4槽頂半徑s=141.4槽深h=107運動曲線沖壓臺

7、位移曲線沖壓臺速度曲線沖壓臺加速度曲線脫模機構(gòu)位移曲線脫模機構(gòu)速度曲線脫模機構(gòu)加速度曲線推桿位移曲線推桿速度曲線推桿加速度曲線刮平機構(gòu)位移曲線刮平機構(gòu)速度曲線刮平機構(gòu)加速度曲線自編程序（1）底盤凸輪：dim swapp as objectsub main() dim x() as double, y() as double '凸輪廓線坐標 dim ph as double, ps as double, h as double '凸輪轉(zhuǎn)角、推桿位移、最大行程 dim r0 as double, p01 as double, p02 as double, p03 as double

8、, p04 as double '基圓半徑、凸輪推程運動角 dim st as double, num as double '凸輪廓線構(gòu)造點步長、曲線坐標點數(shù)目 dim pi as double pi = 3.141592654 const con = 3.141592654 / 180 '角度轉(zhuǎn)化為弧度常數(shù) r0 = 100 h = 65 '初始條件 p01 = 144 p01 = p01 * con p02 = 90 p02 = p02 * con p03 = 36 p03 = p03 * con p04 = 90 p04 = p04 * con st =

9、3.14 / 180 num = 0 for ph = 0 to p01 step st ps = 0 num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(ph) next for ph = 0 to p02 step st ps = h * (ph / p02) - sin(2 * pi * ph / p02) / (2 * pi) num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 +

10、ps) * sin(p01 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + ph) next for ph = 0 to p03 step st ps = h num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(p01 + p02 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + p02 + ph) next for ph = 0 to p04 step st ps = h * (1 - (ph / p04) + sin(2 * pi * ph / p04)

11、/ (2 * pi) num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(p01 + p02 + p03 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + p02 + p03 + ph) next open "f:1.txt" for output as #1 for i = 1 to num print #1, x(i), ; print #1, y(i); 0 next i print #1, 0; r0; 0 close #1set swapp = appli

12、cation.sldworksend sub（2）凸輪1代碼：dim swapp as objectsub main() dim x() as double, y() as double '凸輪廓線坐標 dim ph as double, ps as double, h as double '凸輪轉(zhuǎn)角、推桿位移、最大行程 dim r0 as double, p01 as double, p02 as double, p03 as double '基圓半徑、凸輪推程運動角 dim st as double, num as double '凸輪廓線構(gòu)造點步長、曲線坐

13、標點數(shù)目 dim pi as double pi = 3.141592654 const con = 3.141592654 / 180 '角度轉(zhuǎn)化為弧度常數(shù) r0 = 100 h = 80 '初始條件 p01 = 90 p01 = 3.141592654 / 180 * p01 p02 = 54 p02 = p02 * con p03 = 216 p03 = p03 * con st = 3.14 / 180 * 2 num = 0 for ph = 0 to p01 step st ps = h * (ph / p01) - sin(2 * pi * ph / p01) /

14、 (2 * pi) num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(ph) next for ph = 0 to p02 step st ps = h * (1 - (ph / p02) + sin(2 * pi * ph / p02) / (2 * pi) num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(p01 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + ph) next for ph = 0 to p03 step st ps = 0 num = num + 1 redim preserve x(num), y(num) x(num) = (r0 + ps) * sin(p01 + p02 + ph) y(num) = (r0 + ps) * cos(p01 + p02 + ph) next o