半自動(dòng)平壓模切機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)半自動(dòng)平壓模切機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)院 系 汽車(chē)學(xué)院 班 級(jí) 107040203 學(xué) 號(hào) 及 姓 名： 2009年 7月 5日                         目錄1. 設(shè)計(jì)主題。2. 設(shè)計(jì)任務(wù)。3. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程。4. 機(jī)構(gòu)示意。5. 機(jī)構(gòu)方案的確定。6. 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。7. 原始數(shù)據(jù)。8. 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)。9.

2、參考文獻(xiàn)。  半自動(dòng)平壓模切機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 一   設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)半自動(dòng)平壓模切機(jī)構(gòu)二  設(shè)計(jì)任務(wù)：1. 選擇模切沖壓機(jī)構(gòu)、減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案。2. 設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和模切沖壓機(jī)構(gòu)，并對(duì)下模進(jìn)行速度分析，并作出位移、速度線圖。3. 根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4. 設(shè)計(jì)控制機(jī)構(gòu)。按運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)要求,確定凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角、基圓半徑、滾子半徑,選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其行程,畫(huà)出從動(dòng)件位移線圖。要求編程計(jì)算出凸輪的理論廓線、實(shí)際廓線值。5. 按比例繪制整個(gè)機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。6. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。三

3、. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程：  半自動(dòng)平壓模切機(jī)是包裝印刷行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專(zhuān)用設(shè)備。它可以對(duì)各種規(guī)格的紙板、厚度在4mm以下的瓦楞紙板，以及各種高精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸。經(jīng)過(guò)壓痕切線的紙板，用手工或機(jī)械去掉邊料后，沿壓出的壓痕可以折疊成各種紙、板、紙箱，或制成凹凸的商標(biāo)。   壓制工藝主要分為兩部分，一為將紙走紙到位，二是對(duì)紙板進(jìn)行沖壓。走紙過(guò)程采用雙鏈輪傳動(dòng)，鏈輪上有五個(gè)走紙橫塊。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，主動(dòng)鏈輪由間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，使雙鏈輪做同步的間歇運(yùn)動(dòng)。每次停歇時(shí)，鏈上的的一個(gè)走紙橫塊恰好走到主動(dòng)輪下方的位置，工作臺(tái)下的控制夾緊機(jī)構(gòu)使橫塊上的夾緊機(jī)

4、構(gòu)張開(kāi)，人將紙送入到夾緊機(jī)構(gòu)中，夾緊片夾緊，機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，將紙板送入到具有固定上模和可動(dòng)下模的沖壓模切機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)再次停歇，這時(shí)，在工作臺(tái)下面的主動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件和下模一起向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紙板的壓痕，切線。壓切完成之后，機(jī)構(gòu)再次運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。雙列鏈傳動(dòng)主動(dòng)鏈輪走紙橫塊工作臺(tái)面執(zhí)行構(gòu)件上模v紙板Pc下模四、 機(jī)構(gòu)示意：圖1 半自動(dòng)平壓模切機(jī)示意圖壓制紙板的工藝過(guò)程分為“走紙”和“模切”兩部分。如圖1所示，4為工作臺(tái)面，工作臺(tái)上方的1為雙列鏈傳動(dòng)，2為主動(dòng)鏈輪，3為走紙模塊（共五個(gè)），其兩端分別固定在前后兩根鏈條上，橫塊上有若干個(gè)加緊片。主動(dòng)鏈輪由間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，使雙列鏈條作同步的間歇運(yùn)動(dòng)。每次停歇時(shí)

5、，鏈上的一個(gè)走紙橫塊剛好運(yùn)行到主動(dòng)鏈輪下方的位置上。這時(shí)，工作臺(tái)面下方的控制機(jī)構(gòu)控制其執(zhí)行構(gòu)件7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)橫塊上的夾緊裝置，使夾緊片張開(kāi)，操作者可將紙板8喂入，待夾緊后，主動(dòng)鏈輪又開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，將紙板送到具有上模5（裝調(diào)以后是固定不動(dòng)的）和下模6的位置，鏈輪再次停歇。這時(shí)，在工作臺(tái)面下部的主傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行構(gòu)件滑塊6和下模為一體向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紙板的壓痕、切線，稱(chēng)為模壓或壓切。壓切完成以后，鏈條再次運(yùn)行，當(dāng)夾有紙板的橫塊走到某一位置時(shí)，受另一機(jī)構(gòu)（圖上未表示）作用，使夾緊片張開(kāi)，紙板落到收紙臺(tái)上，完成一個(gè)工作循環(huán)。與此同時(shí)，后一個(gè)橫塊進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)，將已夾緊的紙板輸入壓切處，如此實(shí)現(xiàn)連續(xù)循

6、環(huán)工作。HPc(N)s(mm)PcO圖2 模切機(jī)生產(chǎn)阻力曲線滑塊推動(dòng)下模塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受生產(chǎn)阻力如圖所示，圖中，回程時(shí)不受力，回程的平均速度為工作行程平均速度的1.2倍，下模移動(dòng)的行程長(zhǎng)度。下模和滑塊質(zhì)量約為120kg，各桿件質(zhì)量按18kg/m計(jì)算。五、 機(jī)構(gòu)方案的確定：   根據(jù)半自動(dòng)平壓模機(jī)構(gòu)的工作原理，把機(jī)器完成加工要求的動(dòng)作分解為若干種基本運(yùn)動(dòng)。對(duì)本題進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)是可考慮以下幾種機(jī)構(gòu)方案：（1）實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)移動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般可采用具有增力特性的六桿沖壓機(jī)構(gòu)。具有省力功效和急回特性。（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)的減速機(jī)構(gòu)，有帶傳動(dòng)與兩級(jí)齒輪傳動(dòng)，帶傳動(dòng)與行

7、星系串聯(lián)和行星輪系等。帶傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。（3）由于沖壓模切機(jī)構(gòu)只是在較短時(shí)間內(nèi)承受很大的生產(chǎn)阻力，為了減小周期性的速度波動(dòng)可選用較小容量的電機(jī)，并安裝飛輪。六、 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖：圖3圖3所示，為走紙機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)紙板的輸送、停歇、定位等要求，機(jī)構(gòu)作間歇運(yùn)動(dòng)；夾子紙板的夾緊要求，機(jī)構(gòu)作連續(xù)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)雙鏈上有5個(gè)夾條（可同時(shí)夾5快紙板），每個(gè)夾條上有2個(gè)夾子用來(lái)固定紙板。大鏈輪用皮帶輪從與4同軸的帶輪10傳遞動(dòng)力。在這個(gè)過(guò)程中為了實(shí)現(xiàn)大鏈輪的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，采用特殊的齒輪11，傳遞動(dòng)力到11來(lái)帶動(dòng)大鏈輪。7、7為模切機(jī)構(gòu)，由下模7的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)紙板的沖壓模切要求，機(jī)構(gòu)作連續(xù)運(yùn)動(dòng)。圖4圖5如圖

8、4、5所示模切機(jī)構(gòu)，1和8為皮帶輪。其中1安裝在電動(dòng)機(jī)主軸上，9為一個(gè)安裝在電動(dòng)機(jī)主軸上的飛輪；1和1，2和2，3和3，分別都是共軸的。1，1，2，2，3，3，4都為傳動(dòng)齒輪。4為和齒輪4同軸的凸輪。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)由3條皮帶輪傳遞動(dòng)力到齒輪組，由凸輪的回轉(zhuǎn)帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)下模進(jìn)行往復(fù)沖壓。沖壓過(guò)程有急回運(yùn)動(dòng)，沖程快速，回程慢速。工作時(shí)，夾紙機(jī)構(gòu)將操作者喂送的紙板7（圖3）夾住，走紙機(jī)構(gòu)將紙板送至模切位置停歇定位后，模切機(jī)構(gòu)對(duì)紙板進(jìn)行沖壓模切；沖壓模切的同時(shí)，夾紙機(jī)構(gòu)又將下一塊紙板夾住。最后，走紙機(jī)構(gòu)將模切完的紙板送至某一位置（圖中未畫(huà)出），夾紙機(jī)構(gòu)松開(kāi)使紙板落到收紙臺(tái)上，完成一個(gè)工作循環(huán)

9、。這時(shí)，下一塊紙板已被送至模切位置。在沖壓，走紙的協(xié)調(diào)中，11，11起了很大的作用。10，10通過(guò)皮帶傳遞與沖壓機(jī)構(gòu)相同的角速度到齒輪11的軸上，在間歇的帶動(dòng)11轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)走紙的間歇性。 半自動(dòng)平壓模切機(jī)的工作臺(tái)高1.2m，公用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，動(dòng)作相互配合，運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)七、 原始數(shù)據(jù)：1）每小時(shí)壓制紙板3000張。 2）上模固定，下模向上移動(dòng)的行程長(zhǎng)度H=40±0.5 mm，回程的平均速度為工作行程的平均速度的1.2 / 1.3倍。3）工作臺(tái)面離地面的距離約120 cm。 注：設(shè)計(jì)時(shí)為保證省力和急回特性的要求，取最小壓力角1>=50;2>=65;在計(jì)算過(guò)程中，假設(shè)桿AB=50m

10、m,桿CE=100mm;設(shè)AB=L1;BC=L2;CD=L3;AD=L4;?AD1C= theta0; ? C1DC2=theta1; k=1.2;>> theta=180*(k-1)/(k+1);  theta =16.3636>> CE=100;E1E2=40;>> gamin=65*pi/180;>> C1C2=sqrt(CE2+(CE-E1E2)2-2*CE*(CE-E1E2);>>C1C2 =50.2；四連桿ABCD的四個(gè)桿件之間的關(guān)系如下列方程組所示：MATLAB 程序：>> %平壓模切機(jī)構(gòu)

11、設(shè)計(jì)>> syms x1 x2 x3 x4 x5;>> function f=qybg(xk);>> k=1.2;>> theta=180*（k-1）/(k+1)；>> yg=50;>> c=50.2;>> gamin=pi*65/180;>> x=fsolve(qybg ;xk);>> f1=(x1+yg)2+(x1-yg)2-2(x1+yg)*(x1-yg)*cos(theta)-c2;>> f2=x22+x32-2*x2*x3*cos(x5)-(x1-yg)2;>

12、> f3=x22+x32-2*x2*x3*cos(x4+x5)-(x1+yg)2;>> f4=x12+x22-2*x1*x2*cos(gamin)-(x3-yg)2;>> f5=c-2*x2*sin(x4/2);>> f=f1 f2 f3 f4 f5;>> %*已知條件*；>> %形程速比系數(shù)    k=1.2;>> %極位夾角        theta=16.632度；>> %曲柄長(zhǎng)度 

13、0;      yg=50.0mm;     > %最小傳動(dòng)角       gamin=50.0度；>> %搖桿兩極限位置間的距離    c=50.2mm;>> %*計(jì)算結(jié)果*>> %連桿長(zhǎng)度        x1=142.62mm;>>%連架干長(zhǎng)度    

14、   x2=152.95mm;>> %機(jī)架長(zhǎng)度        x3=212.5mm;>>%搖桿兩極限位置間的夾角    x4=18.90度 下圖為設(shè)備運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖圖6 設(shè)計(jì)工作循環(huán)圖時(shí)，選擇工作工件的執(zhí)行構(gòu)件-下壓模為標(biāo)定件，以曲柄轉(zhuǎn)角為橫坐標(biāo)。 （1）以曲柄自1運(yùn)動(dòng)至2相應(yīng)下模橫向上移動(dòng)5mm，此為下模施壓區(qū)間。（1-2）愈大，加壓效果愈理想。 （2）為保證紙板處于靜止?fàn)顟B(tài)下模切，輸送鏈輪比1角提前停止，并滯后2角開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。 （3）在夾緊工位

15、上，應(yīng)確保輸送鏈輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，推桿上升至最高位，頂動(dòng)夾緊片夾緊紙板。在此期間保證足夠的時(shí)間將紙板送入夾緊片。設(shè)備運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如上圖所示。八. 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)：課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程千里之行始于足下，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)說(shuō)實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這兩周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而

16、它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中春眠不知曉的感悟。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂：有兩次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情愿的重來(lái)。但一想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無(wú)比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)，認(rèn)真對(duì)待的良好習(xí)慣這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練 短短一周的課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力是如此的不足，幾年來(lái)的學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會(huì)用想到這里，我真的心急了，老師和同學(xué)卻對(duì)我說(shuō)，這說(shuō)明課程設(shè)計(jì)確實(shí)使我你有收獲了老師和同學(xué)的親切鼓勵(lì)了我的信心，使我更加自信 最后，我要感謝我的老師們，是您嚴(yán)厲批評(píng)喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動(dòng)了我，是您的教誨啟發(fā)了我，是您的期望鼓勵(lì)了我，我感謝老師您今天又為我增添了