干粉壓片機畢業(yè)設(shè)計方案

目錄HYPERLINK摘要 1TOC\o"1-5"\h\z\uHYPERLINK第一章緒論 2HYPERLINK1.1干粉壓片機概述 2HYPERLINK1.2中國外基礎(chǔ)研究情況 2HYPERLINK1.3設(shè)計思緒和方法 3HYPERLINK1.3.1研究步驟 3HYPERLINK1.3.3研究方法和方法 3HYPERLINK第二章干粉壓片機設(shè)計要求 4HYPERLINK2.1干粉壓片機數(shù)據(jù)要求 4HYPERLINK2.2干粉壓片機研究方法和結(jié)果 4HYPERLINK第三章工藝過程分析 5HYPERLINK3.1工藝動作分解 5HYPERLINK3.2運動分析 5HYPERLINK3.3功效分解 7HYPERLINK第四章方案提出和比較 8HYPERLINK4.1各功效單元解 8HYPERLINK4.2方案分析和初步篩選 8HYPERLINK4.3方案對比和評價 9HYPERLINK第五章減速系統(tǒng)設(shè)計 14HYPERLINK5.1電動機選擇 14HYPERLINK5.1.1電動機類型 14HYPERLINK5.1.2實施機構(gòu)所需功率 14HYPERLINK5.1.3電動機功率 14HYPERLINK5.2傳動比確實定，各軸功率和帶傳動設(shè)計 15HYPERLINK5.2.1傳動比確實定 15HYPERLINK5.2.2計算各軸轉(zhuǎn)速個功率 15HYPERLINK5.2.3設(shè)計V型帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸和校對 16HYPERLINK5.3齒輪設(shè)計和校對 18HYPERLINK附：減速箱三視圖 23HYPERLINK第六章上沖頭機構(gòu)三維設(shè)計 24HYPERLINK6.1齒輪箱結(jié)構(gòu)和尺寸確定 24HYPERLINK6.1.1齒輪箱作用和工作原理 24HYPERLINK6.1.2兩齒輪尺寸確定 24HYPERLINK6.2六桿機構(gòu)三維設(shè)計 24HYPERLINK6.2.1軟件介紹說明 24HYPERLINK6.2.2四桿機構(gòu)三維設(shè)計 25HYPERLINK6.2.3搖桿長度 28HYPERLINK6.2.4經(jīng)過圖解法求出六桿機構(gòu)中曲柄和連桿長度 28HYPERLINK6.2.5檢驗曲柄存在條件 28HYPERLINK6.2.6三維仿真設(shè)計 29HYPERLINK第七章上沖頭機構(gòu)設(shè)計 32HYPERLINK7.1凸輪部分設(shè)計 32HYPERLINK7.1.1凸輪基圓確實定 32HYPERLINK7.1.2滾子圓形運動輪廓確實定 32HYPERLINK7.1.3滾子半徑確實定 32HYPERLINK7.1.4凸輪實際輪廓確定 33HYPERLINK7.2曲柄滑塊三維建模設(shè)計 33HYPERLINK7.2.1機構(gòu)運動軌跡 33HYPERLINK7.2.2零件建模和仿真設(shè)計 33HYPERLINK第八章下沖頭機構(gòu)三維設(shè)計 37HYPERLINK8.1下沖頭凸輪機構(gòu)設(shè)計 37HYPERLINK8.2機構(gòu)零件建模和仿真設(shè)計 38第九章HYPERLINK總結(jié) 42HYPERLINK參考文件 43HYPERLINK致謝 44外文原文及翻譯………...45干粉壓片機設(shè)計摘要此次干粉壓片機設(shè)計首先對該機定義進行了明確，而且對中國外干粉壓片機研究歷程進行了回顧同時對研究現(xiàn)實狀況進行了分析比較；依據(jù)之前干粉壓片機設(shè)計經(jīng)驗進行了總結(jié)和回顧，提出了下沖頭、上沖頭、送料、篩料、推片等一系列工藝動作過程需要機構(gòu)可選類別，在確保達(dá)成設(shè)計工藝動作基礎(chǔ)上兼顧經(jīng)濟性，環(huán)境保護性等特點進行了機構(gòu)設(shè)計，為了讓電機輸出足夠扭矩，設(shè)計了一級圓柱齒輪和二級圓柱齒輪傳動減速箱。在設(shè)計過程中使用了常規(guī)CAD繪制圖紙，同時為了讓各個機構(gòu)運動愈加簡單直觀，經(jīng)過三維軟件Soldiworks進行設(shè)計機構(gòu)仿真運動。關(guān)鍵詞：干粉壓片機；減速器；沖頭ThedesignofpowdertabletmachineAbstractThepowdertabletpressmachineisdesignedfirstofacleardefinition,andthecourseofthestudyinpowdertabletpressathomeandabroadwerereviewedresearchstatussimultaneouslyanalyzedandcompared.Accordingtodrybeforetabletingmachinedesignexperiencesummaryandreviewofproposedlowerpunch,upperpunch,aseriesofprocessactionfeeding,screeningmaterials,filmsandotherprocessesneededtopushagenciesoptionalcategpory,takingintoaccounttheeconomicactioninthedesignprocesstoensurethatreachedonthebasisofenvironmentalprotectionandothercharacteristicsofthedesignagency,inordertoallowsufficienttorqueoutputofthemotorisdesignedwithtwoprimaryspurgearcylindricalgearreducer.Inthedesignprocess,usingaconventionalCADdrawings,whilethevariousagenciesinordertoallowmoremovementsimpleandintuitive,motionsimulationofthree-dimensionalsoftwaredesignagencySolidworks.Keyword:thepowdertabletpressmachine,reducer,formedpunch第一章緒論1.1干粉壓片概述：干粉壓片機基礎(chǔ)原理是是指傳動系統(tǒng)帶動實施機構(gòu)對粉末物質(zhì)采取上下進行加壓形成片狀結(jié)構(gòu)。干粉壓片機能夠分為單片式壓片機，旋轉(zhuǎn)式壓片機，亞高速旋轉(zhuǎn)式壓片機、全自動高速壓片機和旋轉(zhuǎn)式包芯壓片機等種類。干粉壓片機裝配精度高，材質(zhì)優(yōu)良耐磨損，穩(wěn)定可靠，干粉壓片機應(yīng)用從有制藥廠、電子元件廠，陶瓷廠，化工原料廠等，也可改善行異形沖模壓片制作。國民經(jīng)濟各個部門迫切需要多種多樣性能好、能耗低、質(zhì)優(yōu)價廉、機械產(chǎn)品，比如在蚊香廠、魚藥飼料廠、消毒劑廠、催化劑廠等全部需要這類設(shè)備進行輔助加工，應(yīng)運而生小型干粉壓片機受這些中小企業(yè)青睞。面對現(xiàn)在中國壓片機現(xiàn)實狀況：壓片機規(guī)格眾多、數(shù)量大；操作簡單；技術(shù)含量較低，技術(shù)創(chuàng)新后力不足壓片機設(shè)備現(xiàn)實狀況：中國明確了高速高產(chǎn)、密閉性、模塊化、自動化、規(guī)?；皟?yōu)異檢測技術(shù)是國外壓片機技術(shù)最關(guān)鍵發(fā)展方向。1.2中國外基礎(chǔ)研究現(xiàn)實狀況：壓片機中國1949年，上海市天祥華記鐵工廠仿造成英國式33沖壓片機；1951年，依據(jù)美國16沖壓片機改制成國產(chǎn)18沖壓片機；1957年，ZP25-4型壓片機；1960年，自行設(shè)計制造成功60-30型壓片機和ZP33型、ZP19型壓片機。在“七五”期間，航空航天部206所HZP26高速壓片機研制成功。1980年，上海第一制藥機械廠設(shè)計制造了ZP-21W型壓片機受到好評。1987年微機控制技術(shù)應(yīng)用后設(shè)計制造了P3100-37型旋轉(zhuǎn)式壓片機，含有自動控制片劑重量、壓力、自動數(shù)片、自動剔除廢片等功效，結(jié)構(gòu)優(yōu)勢顯著。1997，年上海天祥健臺制藥機械研發(fā)了ZP100系列旋轉(zhuǎn)式壓片機、GZPK100系列高速旋轉(zhuǎn)式壓片機。進入二十一世紀(jì)，ZP系列旋轉(zhuǎn)式壓片機相繼出現(xiàn)：比較優(yōu)異有上海ZP35A、山東聊城ZP35D等。經(jīng)過多年發(fā)展高速旋轉(zhuǎn)式壓片機在產(chǎn)量、壓力信號采集、剔廢等技術(shù)上有了長足發(fā)展，最高產(chǎn)量通常全部大于300000片/小時，最大預(yù)壓力20kN，最大主壓力80kN或10080kN。譬如，現(xiàn)在還出現(xiàn)了部分特殊用途壓片機。比如試驗室用ZP5旋轉(zhuǎn)式壓片機、用于干粉壓片干粉旋轉(zhuǎn)式壓片機、用于火藥片劑防爆型ZPYG51系列旋轉(zhuǎn)式壓片機等。壓片機發(fā)展是不停前進，現(xiàn)在主流發(fā)展方向是高速高產(chǎn)、密閉性、模塊化、自動化、規(guī)?；蜋z測技術(shù)應(yīng)用模式。1.3設(shè)計思緒和方法1.3.1研究步驟首先分析了干粉壓片機工作原理，總體方案由壓制機構(gòu)和送料機構(gòu)兩部分組成，經(jīng)過對送料機構(gòu)和壓制機構(gòu)集中類別方法構(gòu)思和比較后確定了較為合理和優(yōu)異一個，方案確定后進行具體傳動機構(gòu)設(shè)計和傳送系統(tǒng)設(shè)計，最終對關(guān)鍵傳動機構(gòu)進行了三維造型經(jīng)過Solidworksmotion功效應(yīng)用，模擬關(guān)鍵運動機構(gòu)運動模式。經(jīng)過嚴(yán)密原理分析和合理三維模擬制作出基礎(chǔ)壓片機結(jié)構(gòu)，該機用料經(jīng)濟有很好結(jié)構(gòu)強度，達(dá)成預(yù)期功效要求，外觀設(shè)計美觀。1.3.2研究方法和方法：查閱相關(guān)資料，培養(yǎng)感性認(rèn)識；具體了解分析各個機構(gòu)設(shè)計、工作原理，加以創(chuàng)新，繪制草圖，提出初步設(shè)計理念；和老師同學(xué)交流討論，處理難題，比較方案，反復(fù)修改；整理結(jié)果，編寫正式設(shè)計說明書，繪制工程圖。第二章干粉壓片機設(shè)計要求此次設(shè)計干粉壓片機要求是將干粉狀物質(zhì)經(jīng)過壓片機完成送料、壓制、推料等一系列預(yù)定工藝過程完成設(shè)計要求。這么設(shè)計干粉壓片機能夠應(yīng)用于藥片等壓制有廣大應(yīng)用前景。機械整個工作過程經(jīng)過減速機構(gòu)減速和實施機構(gòu)相互配合自動完成。研究重難點在于需要將各個減速機構(gòu)設(shè)計和傳動過程中實施機構(gòu)凸輪設(shè)計研究和各個機構(gòu)之間相互配合關(guān)系設(shè)計。2.1干粉壓片機設(shè)計數(shù)據(jù)要求：（1）將干粉壓制成直徑為30mm、厚度為5mm圓形片坯。（2）每分鐘生產(chǎn)25片；沖頭壓力150kN；機器運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)小于10%；上沖頭總位移90～100mm。（3）回程平均速度為工作行程速度1.2倍(行程速比系數(shù)K=1.2)。（4）要求保壓一定時間，保壓時間約占整個循環(huán)時間1/10。2.2設(shè)計過程和結(jié)果：（1）分析干粉壓片機工作原理和技術(shù)要求及構(gòu)思方案（含方案比較）。（2）完成干粉壓片機傳動系統(tǒng)設(shè)計、機構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。關(guān)鍵零部件受力分析和強度計算。繪制所設(shè)計方案機構(gòu)運動簡圖；繪制干粉壓片機裝配圖及關(guān)鍵零件圖。要求圖紙工作量2.5張A0圖紙以上（AutoCAD繪圖）。（3）設(shè)計說明書一份，電子文檔一份。（4）英文文件翻譯（含原文）。要求：原文5000個單詞以上，漢字翻譯要求通順。第三章工藝過程分析3.1工藝動作分解：干粉壓片機功用是將不加粘結(jié)劑干粉料壓制成305圓型片坯其工藝動作分解步驟圖3-1：圖3-1工藝動作分解步驟1．料篩在模具型腔上方往復(fù)振動，將干粉料篩入直徑為30筒形型腔，然后向左退出。2．下沖頭下沉y2，以防上沖頭進入型腔時把粉料撲出。3．上沖頭進入型腔y2。4．上、下沖頭同時加壓，各移動（y1-h）/2，將產(chǎn)生沖模壓力F，要求保壓1/10運動周期，同一時間打開下料閥門，下一個循環(huán)待用粉料進入補充篩料斗。5．上沖頭退出到型腔外部，下沖頭隨即以稍慢速度向上運動，頂出壓好片坯。6．為預(yù)防干涉發(fā)證，待上沖頭向上移動H后，料篩向右運動推走片坯，接著料篩往復(fù)振動，繼續(xù)下一個運動循環(huán)。3.2運動部件運動軌跡分析：對步驟圖動作要求進行研究后發(fā)覺要實現(xiàn)我們預(yù)定額動作要求基礎(chǔ)能夠?qū)幼鬟M行分解，對每一部分進行分析判定:上沖頭基礎(chǔ)運動為：下降-遠(yuǎn)休-上升-近休；上沖頭設(shè)計設(shè)計關(guān)鍵需要進行兩方面考慮：一，本能夠考慮使用曲柄滑塊機構(gòu)進行運動實現(xiàn)，不過運動過程中有中間停頓過程所以不進行該機構(gòu)選擇。二，考慮使用凸輪機構(gòu)進行設(shè)計能夠發(fā)覺上沖頭要產(chǎn)生較大壓力才能完成壓制過程，而凸輪機構(gòu)產(chǎn)生壓力比較小，不能完成設(shè)計要求。最終一確定用平面六桿機構(gòu)作為上沖頭實施機構(gòu)。壓力角在工作過程中不能過大，可經(jīng)過改變兩個連桿支點之間距離和桿長度來調(diào)整，調(diào)整時要考慮到上沖頭在保壓時段時間最少要占整周時間1/10，即讓沖頭在離極限位置0.4mm范圍內(nèi)主動桿要轉(zhuǎn)過最少36度。下沖頭基礎(chǔ)運動為：上升-中停-上升-遠(yuǎn)休-下降-中停-下降-近休；下沖頭運動過程進行分析后能夠發(fā)覺:首次上升距離為（y1－h(huán)）/2,第二次上升距離為(y1－h(huán))/2+y2+h，最終一次下降距離為y2，因為該過程包含到較多設(shè)計要求而且考慮現(xiàn)在行程已經(jīng)是能夠確定所以選擇凸輪機構(gòu)進行設(shè)計。凸輪機構(gòu)外形是設(shè)計重難點，凸輪輪廓線設(shè)計過程中能夠想象凸輪靜止不動，推桿相對于凸輪作反轉(zhuǎn)運動；同時又在其導(dǎo)軌內(nèi)作預(yù)期運動，推桿在完成該復(fù)合運動時所形成頂尖軌跡就是凸輪廓線。這時基礎(chǔ)凸輪設(shè)計方法。篩料斗基礎(chǔ)運動為：向右-震動-向左-停歇。篩料斗設(shè)計能夠從她運動工藝要求進行考慮：震動實現(xiàn)是設(shè)計過程中首先要進行考慮問題，通常情況下震動實現(xiàn)有以下多個機構(gòu)方法：1，經(jīng)過用一段凸輪彎曲起伏外形來讓料篩進行震動。2，料篩運動到導(dǎo)槽處加入振蕩機構(gòu)對料篩進行振動。方案對比后發(fā)覺第二種較為復(fù)雜同時不輕易完成，所以采取方法1較為合理。從整個機械角度來看，它是一個時序式組合機構(gòu)系統(tǒng)，所以要確定三個機構(gòu)運動循環(huán)圖。以該主動件轉(zhuǎn)角位橫坐標(biāo)（0°～360°），機構(gòu)實施構(gòu)件位移為縱坐標(biāo)做三個機構(gòu)直線式工作循環(huán)圖：圖3-2運動循環(huán)圖篩料斗從壓片位置經(jīng)排出粉料后退回左邊補料位置停歇。下沖頭下沉。下沖頭下沉完成，上沖頭可下移至型腔入口處。等上沖頭下平面略低于臺面時，下沖頭同時開始上升，上下沖頭同時對粉料兩面加壓。然后兩沖頭停歇保壓，保壓時間約為0.24s，即相當(dāng)于主動件轉(zhuǎn)動36°左右。以后，上沖頭快速退回至起始位置，下沖頭稍慢地上升至上表面和臺面平齊，頂出成品片坯。下沖頭停歇待卸片坯時，篩料斗已經(jīng)抵達(dá)型腔上方并將成品片坯推出至滑道上。最終，下沖頭下移，同時料篩小行程往復(fù)震動將粉料篩入型腔中，最終進入下一循環(huán)。3.3功效分解：該干粉壓片機經(jīng)過一定機械能將原料（粉狀物料）壓制成成品圖3-3總功效分解設(shè)計該干粉壓片機，其總共能可分解成以下多個工藝動作：（1）送料：本質(zhì)為間歇直線往復(fù)運動，可經(jīng)過凸輪完成；（2）篩料：要求篩料斗小行程往復(fù)運動；（3）從型腔推出片坯：經(jīng)過下沖頭上升可完成；（4）送出成品：篩料斗從側(cè)面將成品片坯擠推入滑道；（5）上沖頭間歇往復(fù)直線運動，有急回等特征；（6）下沖頭間歇往復(fù)直線運動?？勺鳂錉罟πD3-4：圖3-4樹狀功效圖第4章方案提出和比較4.1各功效單元解：實施機構(gòu)形式設(shè)計是能夠多個多樣，為了不遺漏任何一個結(jié)構(gòu)方案模式能夠采取將單步功效單元進行分解列出，然后每一步功效單元可能方案相互自由組合后即可得出最大化方案集合。比如一個功效單元有m個處理原理，而每一個原理有n個，經(jīng)排列組合則該功效單元解能夠有mn個方案。假如把每個功效單元解建立在一個直角坐標(biāo)上，就產(chǎn)生一個獨立“形態(tài)學(xué)矩陣”，依據(jù)矩陣橫縱向組合方法即可得到最大化功效數(shù)量集合。4.2方案分析和初步篩選：依據(jù)前面4.1進行分析方法現(xiàn)列出全部功效單元可能數(shù)量進行組合，以下表所表示：表4.1各分部方案選擇矩陣功效元功效元分解1234一次減速a帶傳動減速蝸桿減速齒輪減速鏈傳動減速二次減速b帶傳動減速鏈傳動減速齒輪減速蝸桿減速上沖頭c凸輪機構(gòu)曲柄導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)偏置曲柄滑塊機構(gòu)六桿機構(gòu)送料機構(gòu)d移動凸輪機構(gòu)渦輪蝸桿機構(gòu)凸輪曲柄滑塊機構(gòu)偏置曲柄滑塊機構(gòu)下沖頭e雙導(dǎo)桿間歇運動機構(gòu)移動凸輪機構(gòu)曲線槽導(dǎo)桿機構(gòu)雙凸輪聯(lián)動機構(gòu)從表中能夠發(fā)覺存在顯著不合理機構(gòu)組合方法能夠進行首先刪除減小挑選范圍，同時結(jié)合實際生產(chǎn)中機構(gòu)組合評價進行篩選：運動要求；承載要求；運動精度要求工藝簡便；安全生產(chǎn)；動力源，同時考慮生產(chǎn)條件限制條件，綜合以上各個原因后進行機構(gòu)擇優(yōu)選擇。從表中左側(cè)欄一次減速、二次減速、上沖頭、送料機構(gòu)、下沖頭各個機構(gòu)模式結(jié)合此次壓片機設(shè)計實際工藝動作需要進行分析以下：一次減速功效元：帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，緩沖吸震，適合壓片機工作環(huán)境。價格低廉，安裝維修方便，噪聲小，能夠優(yōu)優(yōu)異行選擇；蝸桿傳動比大，傳動噪音小，不過裝配要求高，價格相對較貴，可備選；齒輪傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠且壽命長，傳動穩(wěn)定，不過安裝較為麻煩同時，成本過高，此次較大傳動距離不適合該方案，故淘汰；鏈傳動噪音大，傳動相對沒有皮帶傳動平穩(wěn)，不適合壓片機工況，故淘汰。對于二次減速功效元：齒輪和蝸桿傳動穩(wěn)定，屬于定速比傳動同時精度較高能夠很好滿足工況要求，可選擇；帶傳動鏈傳動、不宜該環(huán)境，故淘汰。對于上沖頭功效元：依據(jù)前面分析可知機構(gòu)必需滿足往復(fù)直線運動，急回特征，同時因為滑塊需要油脂潤滑，污損嚴(yán)重且磨損較大，所以淘汰曲柄導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)；相比之下凸輪加工工藝性好，不過上沖頭行程較大，凸輪尺寸將較大，故備選；而備選六桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、輕盈，能滿足保壓要求，故優(yōu)先選擇。對于送料功效元：選擇是凸輪加曲柄滑塊組合機構(gòu)，這么避免了出現(xiàn)單獨使用時尺寸較大，很粗笨缺點。對于下沖頭功效元：下沖頭機構(gòu)運動特點是復(fù)雜，負(fù)載大，故淘汰曲線槽導(dǎo)桿機構(gòu)；而雙導(dǎo)桿間歇運動機構(gòu)依據(jù)以往實際生產(chǎn)經(jīng)驗可知污染較大，不適合該壓片機構(gòu)實際生產(chǎn)故淘汰。相比之下雙凸輪聯(lián)動機構(gòu)加工成本高，故備選；而單凸輪機構(gòu)可優(yōu)先。4.3方案比較和評價機械運動方案確實定和設(shè)計，能夠依據(jù)4.2內(nèi)分析，從備選方案和優(yōu)先選擇方案和可選方案中進行方案組合列出多個備選方案以下，進行選擇。方案一：圖4—1所表示1曲柄連桿機構(gòu)2、13渦輪3、12蝸桿4、8、10皮帶輪5皮帶6齒輪7減速箱9電動機11圓柱凸輪14下沖頭15料篩16上沖頭圖4—1方案一運動簡圖動作說明:壓片成形機經(jīng)皮帶輪1級減速，減速器2級減速后由齒輪帶動圓柱凸輪轉(zhuǎn)動，使料篩作往復(fù)運動。由兩皮帶輪分別帶動兩蝸輪蝸桿機構(gòu)。兩渦輪蝸桿分別帶動曲柄連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)運動。曲柄連桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu)串聯(lián)組成肘桿機構(gòu)，是上沖頭作往復(fù)運動，并實現(xiàn)加壓。凸輪機構(gòu)帶動下沖頭，使其作往復(fù)運動。方案二：運動方案圖4—2所表示圖4—2方案二運動簡圖1電動機2、3齒輪4、5圓錐齒輪6、17凸輪機構(gòu)7、19蝸桿8、18蝸輪9皮帶輪10皮帶11曲柄滑塊機構(gòu)12彈簧13、振動篩14、上沖頭15、圓筒型腔16、下沖頭動作說明：壓片機在電動機帶動下，經(jīng)過齒輪、圓錐齒輪、蝸輪蝸桿機構(gòu)將動力傳到兩個凸輪機構(gòu)上。兩凸輪又分別控制振動篩和凸輪機構(gòu)，凸輪經(jīng)過皮帶傳動帶動曲柄滑塊機構(gòu)，最終帶動上沖頭、振動篩、下沖頭運動起來，從而使整個機構(gòu)工作起來。方案三：運動方案圖4—3所表示；圖4—3方案三運動簡圖A:上沖頭B：下沖頭C：對心直動推桿盤形凸輪機構(gòu)D：凹槽凸輪E：料篩F：圓柱凸輪G：電動機H：齒輪I：圓錐齒輪J：渦輪蝸桿K：進料口動作說明：由電動機G輸出原動力傳給H齒輪，齒輪H經(jīng)過三對錐齒輪分別傳動，經(jīng)過錐齒輪傳動F圓柱凸輪轉(zhuǎn)動帶動E料篩左移，原料經(jīng)過K進料口送入料篩。對心直動推桿盤形凸輪機構(gòu)轉(zhuǎn)動使下沖頭下移。經(jīng)過圓柱凸輪推進料篩右移把原料送到壓料胚口原料進入壓料桶內(nèi)以后E料篩又左移裝料。經(jīng)過傳動桿帶動渦輪蝸桿j帶動D凹槽凸輪機構(gòu)使上沖頭向下壓同時下沖頭向上壓并保持一段時間。上沖頭上移回原位，下沖頭向上把壓好成品推出壓料胚。料篩繼續(xù)送料同時經(jīng)過料篩前鏟頭推到出料口，同時下沖頭下移料進壓料胚。經(jīng)過以上運動完成壓料，以后繼續(xù)反復(fù)。將列出三種方案經(jīng)過分析和比較后擇優(yōu)進行選擇，綜合考慮傳動動作要求和實際工作工況，從節(jié)省成本和環(huán)境保護要素進行考慮后發(fā)覺方案一在三個方案中對比后，發(fā)覺其能夠?qū)崿F(xiàn)干粉壓片及設(shè)計功效情況下兼顧了成本原因，有效做好了噪音低，傳動比可靠，環(huán)境污染小，工作平穩(wěn)等要素，所以選擇方案一作為此次設(shè)計方案。表4.2各方案比較方案評比方案評價性能 方案一方案二方案三工作性能應(yīng)用范圍較廣可調(diào)性高運轉(zhuǎn)精度大應(yīng)用范圍廣可調(diào)性高運轉(zhuǎn)精度通常應(yīng)用范圍廣可調(diào)性通常運轉(zhuǎn)精度通常傳動性能傳動性強速度范圍大噪聲小傳動比大承載能力通常傳動平穩(wěn)噪音小經(jīng)濟性經(jīng)濟性通常結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟性好經(jīng)濟性通常結(jié)構(gòu)緊湊性很好通常好第五章減速系統(tǒng)設(shè)計：5.1電動機選擇：5.1.1電動機類型：根據(jù)工作要求和工作條件選擇Y系列三相籠型異步電動機，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，額定電壓380V。5.1.2電動機功率：選擇依據(jù)：電動機所需工作功率：——工作機有效功率，單位（KW）?！獜膭訖C到工作輸送帶間總效率。故其中：V帶傳動效率；直齒輪傳動8級效率（油潤滑）；滾子軸承效率（脂潤滑正常）；彈性聯(lián)軸器；5.1.3選擇電動機因為該機械為制藥機械，關(guān)鍵針對工廠設(shè)計，故采取380V額定電壓，異步電機較直流電機實用方便，價格低廉，故采取三相電容開啟異步電動機作為動力源。電機型號YB2-160M2-8，其特征參見下表5.1：表5.1電機參數(shù)型號YB2-160M2-8額定功率kW5.5電流（380V）A13.4轉(zhuǎn)速r/min750效率%負(fù)載1.00830.7583.70.5082.8功率因數(shù)賠償COSφ負(fù)載1.000.750.750.670.500.55堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)1.9堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)6最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.2噪聲dB（A）68振動等級mm/s2.8轉(zhuǎn)動慣量kg.m20.61尺寸mm200*200*3005.2傳動比確實定，各軸功率和帶傳動設(shè)計5.2.1傳動比確實定：由設(shè)計要求可知，電動機給定轉(zhuǎn)速，而生產(chǎn)率給定值為25片/min，即實施轉(zhuǎn)速。故總傳動比大小可確定依據(jù)《機械設(shè)計》（文件[1]）中相關(guān)V型帶傳動比分配標(biāo)準(zhǔn)：因為V型帶傳動傳動比不宜太大，通常≤7，故可分配=2.5，則。故可采取兩級減速箱。取i帶=2.5（V帶傳動比i=2~4合理）∴i=i總/i帶=30/2.5=12由課程設(shè)計圖7-2，取高速級傳動比為i=4，那么低速級傳動比i2=i輪/i1=12/4=3，取i2=3.實際總傳動比i=2.5x4x3=30傳動滾筒實際轉(zhuǎn)速n'=nm/i'=1440/30=48r/min5.2.2計算各軸轉(zhuǎn)速和功率①各軸轉(zhuǎn)速：電機輸出軸：1440減速箱I軸：nⅡ=nⅠ/i帶=1440/2.5=576(r/min)減速箱II軸：nⅢ=nⅡ/i齒=576/4=144(r/min)減速箱III軸：nⅣ=nⅢ/i齒=144/3=48(r/min)②各軸功率：由《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》表9.2查得，帶傳動效率；直齒輪傳動8級效率；滾子軸承效率，又，故：計算各軸得輸入功率PⅠ=4.34kW軸Ⅰ（帶輪輸入軸）PⅡ=PⅠ×η帶=4.34×0.96=4.17KW

軸Ⅱ（減速器高速軸）PⅢ=PⅡ×η軸承×η齒輪=4.17×0.99×0.97=4.00KW軸Ⅲ（減速器低速軸）PⅣ=PⅢ×η軸承×η齒輪=4.00×0.99×0.97=3.84KW5.2.3設(shè)計V型帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸和校對①確定計算功率：其中——計算功率，kW；——工作情況系數(shù)；——所需傳輸額定功率，kW；依據(jù)《機械設(shè)計》（文件[1]）表8-7，載荷變動較大，空、輕載開啟，選擇KA=1.1則Pd=KAPx=1.1×4.34=4.774KW②選擇V帶型，小帶輪轉(zhuǎn)速，。由《機械設(shè)計》（文件[1]）圖8-11選擇A型V帶。取，所以，由《機械設(shè)計》（文件[1]）表8.8進行圓整選擇。③驗證帶速度：帶速V：V=πdd1n1/60×1000

=π×112×1440/60×1000

=8.39m/s因為5m/s＜＜25m/s，故V帶適宜。④確定中心距a和基準(zhǔn)長度:因為0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)

0.7(112+280)≤a0≤2×(112+280)所以有：274.3mm≤a0≤779mm所以取確定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1629.522)/2=485.239mm由《機械設(shè)計》（文件[1]）表8-2選擇基帶長度⑤計算小帶輪上包角：α1=180°-(dd2-dd1)/a×57.3°

=180°-(280-112)/485.239×57.3°=160.1615°>120°（適用）所以符合設(shè)計驗證條件，故設(shè)計方案合理。⑥確定V型帶根數(shù)Z：計算單根V型帶額定功率：由且，依據(jù)《機械設(shè)計》（文件[1]）表8-4b得。依據(jù)和Z型帶查表8-4b得。查《機械設(shè)計》（文件[1]）表8-5得，查表8-2得，故有計算V型帶根數(shù)Z：故取4根⑦計算單根V型帶得初拉力最小值：由表8-3得Z型帶單位長度，所以：F0=156.41N應(yīng)使帶得實際初拉力。⑧帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計：帶輪材料采取HT200，因為大帶輪基準(zhǔn)直徑故采取輪輻式；因為小帶輪安裝直徑d=96，查小帶輪為實心輪。5.3齒輪設(shè)計和校對：①第一對齒輪設(shè)計（類型、材料、精度、齒數(shù)）選擇直齒圓柱齒輪傳動；因為干粉壓片機為通常工作機器，速度不高，所以采取8級精度（GB10095-88）；查《機械設(shè)計》（文件[1]）10-1表，選擇一級小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，二級大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選擇二級小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，三級大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選擇一級小齒輪牙數(shù)，二級大齒輪齒數(shù)。選擇二級小齒輪牙數(shù)，二級大齒輪齒數(shù)。②按齒輪面接觸強度計算：參考《機械設(shè)計》（文件[1]）10-9a公式，即確定公式內(nèi)各計算數(shù)值：選擇載荷系數(shù)=1.3；計算小齒輪傳輸轉(zhuǎn)矩：由《機械設(shè)計》表10-7可知，選擇齒寬系數(shù)φd=0.9由《機械設(shè)計》表10-6查得材料彈性影響系數(shù)由《機械設(shè)計》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪接觸疲憊強度極限；大齒輪接觸疲憊強度極限。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由《機械設(shè)計》（文件[1]）10-19圖，取解除疲憊壽命系數(shù)計算接觸疲憊許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1②計算：試計算小齒輪分度圓直徑帶入中較小值：計算圓周速度：計算齒寬b：計算齒寬和齒高之比：模數(shù)齒高所以齒寬和齒高之比計算載荷系數(shù)：依據(jù)通常情況選擇8級精度，查《機械設(shè)計》（文件[1]）圖10-8可得，動載系數(shù)=1.1直齒輪；由《機械設(shè)計》（文件[1]）表10-2查得使系數(shù).50；由《機械設(shè)計》（文件[1]）表10-4用插值法查得8級精度、小齒輪相對稱位置時由，查《機械設(shè)計》（文件[1]）圖10-13得；故載荷系數(shù)按實際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，由《機械設(shè)計》（文件[1]）10-10a得：計算模數(shù)m③按齒根彎曲疲憊強度計算：由彎曲強度設(shè)計計算公式：確定公式內(nèi)各計算數(shù)值：由《機械設(shè)計》（文件[1]）中圖10-20查得小齒輪彎曲疲憊強度極限；大齒輪彎曲疲憊強度極限。由《機械設(shè)計》（文件[1]）圖10-18取彎曲壽命系數(shù)；計算彎曲疲憊許用應(yīng)力取彎曲疲憊安全系數(shù)，得計算載荷系數(shù)：查取齒形系數(shù)：由《機械設(shè)計》（文件[1]）表10-5查得計算大、小齒輪并加以比較大齒輪數(shù)值大。設(shè)計計算對比計算結(jié)果，由曲面接觸疲憊強度計算模數(shù)大于由齒根彎曲疲憊強度計算模數(shù)，因為齒輪模數(shù)大小關(guān)鍵取決于彎曲疲憊強度所決定承載能力，而齒面接觸疲憊強度所決定承載能力，僅和齒輪直徑（即模數(shù)和齒數(shù)乘積）相關(guān)，可取由彎曲強度算得模數(shù)1.63并就近圓整為，按接觸疲憊強度算得分度圓直徑，，算出小齒輪齒數(shù):，大齒輪齒數(shù):，取。④幾何尺寸計算：計算分度圓直徑：計算中心距：計算齒輪寬度：??；齒輪1和2幾何尺寸以下：⑤驗算設(shè)計：由設(shè)計過程知，故該設(shè)計滿足不發(fā)生根切條件；重合度驗算：由則即該設(shè)計滿足重合度條件要求。同理：二級減速齒輪1齒輪2尺寸以下：圖5.1減速箱三視圖第六章上沖頭機構(gòu)設(shè)計6.1齒輪箱結(jié)構(gòu)和尺寸確定6.1.1齒輪箱作用和工作原理：齒輪箱是經(jīng)過在不完全齒輪，依據(jù)運動時間和停歇時間要求在從動輪上作出和主動輪相嚙合輪齒。其它部分為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒進入嚙合時，和齒輪傳動一樣，無齒部分由鎖止圓弧定位使從動輪靜止，從而實現(xiàn)從動輪遠(yuǎn)休。主動輪和從動輪傳動比i=0.9，然而主動輪有十分之一周期位做齒，所以從動輪休止主動輪十分之一個周期，故主動輪和從動輪實際周期相同。6.1.2兩齒輪尺寸確定：參考5.3，不難得出：齒輪箱齒輪1齒輪2尺寸以下：6.2六桿機構(gòu)三維設(shè)計：143736.2.1Solidworks軟件介紹

Solidworks企業(yè)是專業(yè)從事三維機械設(shè)計、工程分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)和營銷跨國企業(yè)，其軟件產(chǎn)品Solidworks提供一系列三維（3D）設(shè)計產(chǎn)品，幫助設(shè)計師降低設(shè)計時間，增加正確性，提升設(shè)計創(chuàng)新性，并將產(chǎn)品愈加快推向市場。Solidworks軟件組成：1.2D到3D轉(zhuǎn)換工具將2D工程圖拖到SolidWorks工程圖中功效；支持包含外部參考可反復(fù)使用2D幾何；視圖折疊工具，能夠從DWG資料產(chǎn)生3D模型。2.內(nèi)置零件分析測試零件設(shè)計，分析設(shè)計完整性。3.機器設(shè)計工具含有整套熔接結(jié)構(gòu)設(shè)計和文件工具，和完全關(guān)聯(lián)鈑金功效。4.模具設(shè)計工具測試塑料射出制模零件可制造性。5.消費產(chǎn)品設(shè)計工具保持設(shè)計中曲率連續(xù)性，和產(chǎn)品薄壁內(nèi)凹零件，可加速消費性產(chǎn)品設(shè)計。6.對現(xiàn)成零組件線上存取讓3DCAD系統(tǒng)使用者透過市場上領(lǐng)先線上目錄使用現(xiàn)在零組件。7.模型組態(tài)管理在一個文件中產(chǎn)生零件或零組件模型多個設(shè)計改變，簡化設(shè)計反復(fù)使用。8.零件模型建構(gòu)利用伸長、旋轉(zhuǎn)、薄件特征、進階薄殼、特征復(fù)制排列和鉆孔來產(chǎn)生設(shè)計。9.曲面設(shè)計使用有導(dǎo)引曲線疊層拉伸和掃出產(chǎn)生復(fù)雜曲面、填空鉆孔，拖曳控制點以進行簡單相切控制。直觀地修剪、延伸、圖化、縫織曲面、縮放和復(fù)制排列曲面。6.2.2六桿機構(gòu)三維建模設(shè)計為了愈加好進行設(shè)計并能夠進行參數(shù)修改，愈加好完善設(shè)計所以各個運動機構(gòu)設(shè)計采取三維建模設(shè)計方案1.頂座關(guān)鍵作用是固定上桿上端點，建模設(shè)計以下圖6-1定座三維2.曲柄輪此處關(guān)鍵作用是轉(zhuǎn)動后利用側(cè)面凸輪曲點進行轉(zhuǎn)動驅(qū)動整個機構(gòu)進行運動。尺寸圖所表示圖6-2曲柄輪3.上連桿和頂部支座相互連接，同時下端和中部連桿和凸輪連桿兩點進行連接，尺寸圖所表示。其它比如中部桿和下部推桿結(jié)構(gòu)和建模方法類似。圖6-3上連桿整個六桿機構(gòu)建模完成后新建裝配總圖，對各個添加進入零部件進行配合約束，和尺寸進行約束定位，讓整個裝配體在軸向進行全部約束。在徑向轉(zhuǎn)動方向進行放松，為后續(xù)動畫仿真制作做準(zhǔn)備。圖6-4約束和配合圖6-5四桿機構(gòu)三維外形6.2.3設(shè)定搖桿長度：選擇代入公式：解得r≤263mm故選擇r=260mm所以L=r*=260*0.4=105mm可知行程計算公式為：此時h=100mm算擺角為23°和測量出圖中擺角大小相符。因為題設(shè)要求擺角小于60°，故滿足要求。6.2.4經(jīng)過圖解法求出六桿機構(gòu)中曲柄和連桿長度:圖所表示，AB為曲柄，BC為連桿，DC為搖桿，DC’是搖桿在擺角最大時位置；依題意：因為AC=AB+BCAC’=BC-AB所以AB=50mmBC=162mm測量出BAB’=170°，為保壓角。6.2.5檢驗曲柄存在條件：CD=260mm，AB=50mm，BC=162mm，AD=335mm滿足桿長之和定理，即AD+AB＜CD+BC，確保了曲柄存在?？偠灾?，上沖頭六桿機構(gòu)尺寸設(shè)計以下：曲柄50mm曲柄連桿162mm搖桿260mm沖頭連桿105mm六桿機構(gòu)三視圖6-6：圖6-6六桿機構(gòu)三視圖6.2.6六桿機構(gòu)仿真設(shè)計Solidworks動畫制作有兩種：裝配體運動(動畫)及物理模擬(基礎(chǔ)運動)。圖6-7四桿機構(gòu)仿真界面一、裝配體運動(動畫)：裝配體零部件之間相互運動，只跟零部件目前狀態(tài)及位置相關(guān)，就是打開SolidWorks裝配體才能夠做動畫。步驟以下：首先點擊SolidWorks界面左最下面Animator窗口(有時候會顯示“運動算例”或“動畫”)，Animator指是“運動算例”或“動畫”。如想關(guān)閉運動算例窗口點擊模型；如欲放下,點擊界面右下方雙ν箭頭；如欲撤消,右擊“運動算例”或“動畫”彈出界面生成新運動算例項；假如出現(xiàn)“運動算例1”或“動畫1”或“運動算例2”或“動畫2”，能夠把不要給它刪除。點擊運動算例有或動畫或Animator，隨即出現(xiàn)制作動畫操作界面，包含時間軸（時間滑桿）及模型樹（最左下區(qū)域）等。首先設(shè)定動畫運動總時間，并將運動時間加以分配。比如在0秒到10秒之間想要哪個零部件從一個位置移動到另一個位置，和零部件在此過程中顯示狀態(tài)等。首先要按下“自動鍵碼”（這個很關(guān)鍵,因為它會在時間軸上自動放置一個鍵碼），馬達(dá)命令添加圖所表示，為了方便觀看效果，這里初步設(shè)定轉(zhuǎn)速為20rpm。圖6-8馬達(dá)命令界面點擊計算命令進行簡碼重新計算，然后點擊播放按鈕進行播放，最終重新調(diào)整各個鍵碼位置和相互之間運動聯(lián)絡(luò)。點擊保留按鈕選擇期望輸出視頻格式和視頻大小等選項后即可圖6-9視頻輸出在暴風(fēng)影音等主流視頻播放軟件中檢驗輸出視頻內(nèi)容是否正確附有六桿仿真動畫視頻AVI格式第七章送料機構(gòu)設(shè)計7.1凸輪部分設(shè)計：7.1.1凸輪基圓確實定：由運動循環(huán)圖最大斜率40.1為了使機構(gòu)能順利工作，要求了壓力角許用值[α]，在使α≤[α]前提下，選擇盡可能小基圓半徑。依據(jù)工程實踐經(jīng)驗，推薦推程時許用壓力角取以下數(shù)值：移動從動件，[α]=30°~38°擺動從動件，[α]=40°~45°下沖頭凸輪機構(gòu)為移動從動件α=40°基圓半徑rb=30mm7.1.2滾子圓心運動輪廓確實定：將凸輪基圓以每份9°平均分割，依據(jù)篩料斗循環(huán)圖，確定每一段升程和回程曲線。圖所表示7.1： 圖7.1滾子圓形輪廓7.1.3滾子半徑確實定：在27°這兩點曲率半徑相對較小地方畫盡可能小圓來確定其最小半徑r。＜0.8。所以，此處取滾子半徑為67.1.4凸輪實際輪廓確定：以各滾子圓心做滾子輪廓再以平滑曲線相切滾子，連接成為凸輪實際輪廓7.2曲柄滑塊機構(gòu)三維建模設(shè)計7.2.1曲柄滑塊機構(gòu)運動軌跡曲柄滑塊機構(gòu)關(guān)鍵作用是將凸輪上較小徑向位移放大并傳輸給料篩。圖7.3所表示：圖7-2曲柄滑塊機構(gòu)簡圖當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過一定角度B抵達(dá)B’，曲桿轉(zhuǎn)過角BCB’，E向又平移至E’。經(jīng)過具體計算，解得BC=100mm，CD=DE=90mm，∠BCD=90°7.2.2機構(gòu)零件建模和仿真設(shè)計曲柄滑塊機構(gòu)關(guān)鍵零部件有曲線凸輪、L形連桿、小連桿、中支座、右支座、送料桿，和滾子、滾輪等其它附件。圖7-3曲柄滑塊三維模型機構(gòu)1.依據(jù)之前分析和工藝動作設(shè)定，初步繪制了凸輪外形和其內(nèi)部運動軌跡滾道。后續(xù)可依據(jù)動作要求進行參數(shù)化調(diào)整。圖7-4曲柄凸輪三維外形2.L形連桿前端突出直徑6滾子連接是凸輪內(nèi)部曲線槽，而彎折處連接是中心座，右端和小連桿相互連接。圖7-5L型連桿三維外形圖3.送料連桿，左端連接是小連桿連接端，右側(cè)是一個錐形漏料腔體，方便干粉料在內(nèi)部左右晃動時均勻進入到壓制模型內(nèi)部。圖7-6送料連桿為了方便觀察該曲柄滑塊內(nèi)部運動機構(gòu)，同時檢驗和優(yōu)化設(shè)計機構(gòu)，后續(xù)進行了三維仿真設(shè)計，設(shè)計方法和前面第六章四桿機構(gòu)是類似，設(shè)計界面以下所表示：圖7-7送料凸輪仿真操控界面圖7-8送料機構(gòu)三視圖第八章下沖頭機構(gòu)設(shè)計8.1下沖頭凸輪設(shè)計下沖頭運動較復(fù)雜，所以靠凸輪實現(xiàn)沖頭復(fù)雜運動，運動曲線以下圖8.1：圖8.1下沖頭運動曲線其凸輪設(shè)計和7.1同理，最終確定滾子半徑和凸輪輪廓圖8.2所表示：圖8-2下沖頭凸輪輪廓8.2下沖凸輪機構(gòu)三維設(shè)計及其仿真下沖凸輪機構(gòu)組成部分關(guān)鍵有：上固定座、下沖凸輪桿、滾動輪、滾動軸、內(nèi)減磨襯套、上止動帽，凸輪。圖8-3凸輪橫切形狀圖凸輪外形輪決定了下沖凸輪桿運動軌跡和停頓等工藝動作，依據(jù)前面分析能夠確定凸輪外形曲線，為了讓凸輪運動愈加符合要求在建模后能夠進行參數(shù)化更改，修改曲線。圖8-4凸輪三維外形2.上部凸輪固定座周圍四個直孔負(fù)責(zé)固定，中部內(nèi)腔孔安裝襯套供凸輪桿進行活動，為了以該凸輪基準(zhǔn)進行定位完成后續(xù)三維仿真和裝配等，在下部有草圖繪制小圓供定位和配合使用。圖8-5凸輪定位座凸輪桿關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特點是上端連接有一個止動帽，下端穿過固定座后安裝上減磨得小型滾子，再和凸輪進行配合，完成機械凸輪配合設(shè)置后即可和凸輪進行配合運動。為后續(xù)仿真設(shè)計做準(zhǔn)備。圖8-6凸輪桿4.為了觀察該機構(gòu)運動軌跡并檢驗我們之前實際效果，設(shè)定凸輪轉(zhuǎn)速為20rpm利用三維設(shè)計軟件SolidworksMotion進行仿真設(shè)計并進行觀察，并能夠依據(jù)具體設(shè)計進行深入優(yōu)化設(shè)計。具體設(shè)計控制面板圖。后附有三維仿真視頻。圖8-7下沖頭凸輪仿真界面

附：下沖頭機構(gòu)三視圖8-8圖8-8下沖頭三視圖第九章總結(jié)

在這次干粉壓片機畢業(yè)設(shè)計過程中，我發(fā)覺了很多問題，比如在設(shè)計過程中有很多我們平時全部不太重視東西，也有很多難題，在碰到難題自己不能處理時候向?qū)熯M行問詢，向周圍同學(xué)取經(jīng)，最終問題迎刃而解，這給了我很大動力。在設(shè)計過程中關(guān)鍵還是自己獨立設(shè)計空間，需要查閱設(shè)計書和指導(dǎo)書。最終讓自己設(shè)計設(shè)計符合工程標(biāo)準(zhǔn)。畢業(yè)設(shè)計中我學(xué)到了使用CAD、Solidworks等軟件對具體設(shè)計進行繪制草圖，繪制裝配圖和零件圖。三維軟件應(yīng)用能夠幫助分析我們結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中設(shè)計是否合理能否實現(xiàn)，是我們設(shè)計過程中良師益友。這次相關(guān)干粉壓片機畢業(yè)設(shè)計讓我充足體會到設(shè)計和創(chuàng)新關(guān)系。創(chuàng)新型國家、創(chuàng)新型社會、創(chuàng)新型企業(yè)需要是不停創(chuàng)新精神和意識，設(shè)計中創(chuàng)新需要高度和豐富發(fā)明性思維，發(fā)明性構(gòu)思才能制造產(chǎn)品創(chuàng)新，那樣創(chuàng)新型產(chǎn)品競爭力也是無和倫比。設(shè)計過程中因為本人水平有限，錯誤難免。期望各位老師批評指正讓我愈加快進步起來。為我立即踏上設(shè)計工作崗位再積累部分實際經(jīng)驗。參考文件[1]濮良貴，紀(jì)名剛.機械設(shè)計（第八版）.北京：高等教育出版社，.[2]孫恒,陳作模.機械原理(第七版)。北京：高等教育出版社，.[3]成大先主編.機械設(shè)計手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，.[4]濮良貴，紀(jì)名剛.機械設(shè)計（第八版）.北京：高等教育出版社，.[5]孫恒,陳作模.機械原理(第七版)。北京：高等教育出版社，.[6]成大先主編.機械設(shè)計手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，.[7]KapelevichAL,ShekhtmanYV.直齒輪設(shè)計：彎曲應(yīng)力最小化.齒輪技術(shù):44-9.[8]KarpatF.非對稱漸開線直齒齒輪分析.博士論文，Bursa-Turkey：烏盧達(dá)大學(xué);.[9]KarpatF,CavdarK,BabalikFC.非對稱漸開線直齒齒輪動態(tài)分析：動態(tài)負(fù)載和傳輸誤差動態(tài)分析.論文發(fā)表于，NoviSad,.[10]YoerkieCA,ChoryAG.高重合度聲振特征行星齒輪.JAmHelicopterSoc1984;40:19–32.[11]LinHH,OswaldFB,TownsendDP.齒輪動態(tài)加載和線性或拋物線齒廓修改.機械理論1989;29（8）：1115–29.[12]OzguvenHN,HouserDR.數(shù)學(xué)模型在齒輪動態(tài)中使用-評論.JSoundVib1988;121(3):383–411.[13]PareyA,TandonN.直齒輪動態(tài)模型缺點：評論.ShockVibDig;35(6):465–78.[14]TearuchiY,HidetaroM.齒輪理論和表面溫度試驗結(jié)果比較.JEngInd1974:41–50.[15]宋寶玉主編.機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書.高等教育出版社，.[16]龔建新主編.機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書.高等教育出版社，.[17]王佩玉壓片成型機課程設(shè)計說明書.汽車工程系汽車工程專業(yè)，.[18]張廣鳴粉末成型機運動設(shè)計說明書.中國地質(zhì)大學(xué)，.[19]李鵬飛.干粉壓片機課程設(shè)計說明書.洛陽理工學(xué)院，.致謝本論文和課題研究工作在尊敬指導(dǎo)老師趙又紅老師親切關(guān)心下完成。趙老師淵博知識、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、高度責(zé)任心和嚴(yán)于律己、待人誠懇思想品德深深影響著我，這不僅使我順利完成了此項設(shè)計，而且也將成為使我受益終生寶貴財富。多個月時間里，從課題選定、資料搜集、方案確實定、課題具體設(shè)計到論文審定改善，徐志遠(yuǎn)老師全部給和了極大幫助，傾注了大量心血。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生不僅開拓了思緒、擴大了視野、豐富了知識面，還初步掌握了處理具體實踐問題科學(xué)方法，為學(xué)生以后發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。在論文完成過程中，還得到了朱乃明、陳志遠(yuǎn)等同學(xué)不懈支持和幫助，在此對她們表示衷心感謝。感謝這快要四年來在我身邊曾經(jīng)幫助和關(guān)心過我大家。同時也感謝在學(xué)習(xí)和生活中給我無私關(guān)心我最親愛父親和母親。外文原文及翻譯在優(yōu)異結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型中取得一個有高間隙率方法研究JohnW.S.Lee,JingWang,JaeD.Yoon,andChulB.Park摘要：結(jié)構(gòu)性泡沫提供比它們同類更多優(yōu)點,包含更大幾何正確性、最終產(chǎn)品表面上沒有凹痕,較低重量(由此延伸需要以較低材料),和更高剛度和重量比率。用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)一個適宜空隙率在結(jié)構(gòu)泡沫發(fā)泡成型方法已經(jīng)有部分成功;這些方法許可小控制和產(chǎn)量大孔洞及非均勻單元結(jié)構(gòu)。本文章匯報使用一個優(yōu)異結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型機以一個高空隙率，達(dá)成一個統(tǒng)一單元結(jié)構(gòu)。我們研究以下方面:注塑工藝參數(shù)流量、吹氣理論容量,和熔體溫度。在內(nèi)部剖面壓力不一樣加工條件下模腔內(nèi)研究了塑料成核和生長。經(jīng)過優(yōu)化工藝條件,全部我們?nèi)〉昧艘粋€統(tǒng)一單元結(jié)構(gòu)和很高空隙率(40%)。1.介紹：結(jié)組成型是塑料成型所使用一個傳統(tǒng)注塑機。一個用物理吹劑(PBA),另一個用化工吹劑(CBA),或二者全部被選擇,在這個過程中,產(chǎn)生一個單元(泡沫)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)性泡沫成型優(yōu)點有缺乏凹痕最終一個部分表面上,一個減了體重,低背壓,愈加快捷生產(chǎn)周期時間,含有相當(dāng)高轉(zhuǎn)速.因為這獨特優(yōu)勢,低壓預(yù)塑式結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用制造大產(chǎn)品,需要幾何精度。實現(xiàn)一個合適空隙率在結(jié)構(gòu)泡沫使用傳統(tǒng)注塑機并沒有證實是很成功,但因為這些成型方法許可小控制和產(chǎn)量大孔洞及非均勻細(xì)胞結(jié)構(gòu)。取得一個統(tǒng)一單元結(jié)構(gòu)含有高空隙率、機器必需能先含有一張完全溶解和均勻氣體混合物沒有任何氣體口袋。假如一個統(tǒng)一單一氣體處理方案不是達(dá)成前發(fā)泡,將極難取得一個統(tǒng)一細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)泡制品。在決議中，為滿足這一需求，要求一個優(yōu)異結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型技術(shù)和連續(xù)聚合物發(fā)展,該技術(shù)有利于均勻離散和溶解氣體聚合物熔體在成型過程中,從而保護產(chǎn)生對難溶氣體大口袋。在一個我們展示了以前工作,用一個定制可行性小注塑系統(tǒng)組成一個微型注射單位和發(fā)泡擠出機，基于這種新技術(shù)。然而,除了改善硬件技術(shù),它也是必需開發(fā)合適處理策略以控制細(xì)胞生長成核和模具型腔內(nèi)。在此背景下,目前部分探討處理策略需要取得一個統(tǒng)一高間隙優(yōu)異結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型工藝單元結(jié)構(gòu)。我們調(diào)查了下列關(guān)鍵參數(shù):吹劑含量、注入流量、熔體溫度。使用我們結(jié)構(gòu)性泡沫取得優(yōu)異成型技術(shù)進行表征方面空隙率、細(xì)胞密度、細(xì)胞三維地形尺寸分布;x射線用來描寫三維結(jié)構(gòu)泡沫細(xì)胞組織形態(tài)。內(nèi)部壓力剖面下模具型腔也被統(tǒng)計在案，為了愈加好了解不一樣加工條件下細(xì)胞形核、長大行為。2.研究背景：多年來,泡沫塑料注射成型優(yōu)勢已經(jīng)引發(fā)了改善結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型技術(shù)。Trexel企業(yè)開發(fā)了一個微往復(fù)式注射成型技術(shù)基出上,對預(yù)塑式注塑機進行了大量工作。以深入改善質(zhì)模板在微孔發(fā)泡過程中使用了微結(jié)組成型。Turng，蘇達(dá)權(quán)等,,研究了改變工藝條件影響上,尤其是在目前中國外微孔結(jié)構(gòu)例子,混合成型用結(jié)構(gòu).何振平，高慶宇報道發(fā)明和微孔發(fā)泡細(xì)胞結(jié)構(gòu)和表面質(zhì)量良好使用了共聚物聚碳酸脂(PC).尹恩惠，孫俐，在目前中國外微孔形貌控制聚丙烯(PP)等課程教學(xué)中存在報道說,有一個高慶宇甲級表面和高空隙率能夠達(dá)成經(jīng)過使用一個透氣通道.發(fā)泡等,綜述了最近高慶宇微孔復(fù)合材料新型高分子材料和鋼筋和礦物填料及自然光纖。Shimbo報道,在經(jīng)典結(jié)組成型工藝另一個微孔發(fā)泡過程中注塑機，使用了一個預(yù)塑式注塑機被用來塑化螺柱塞聚合物,是用來注入聚合物進入模具腔,另一個替換方案泡沫注射成型工藝是在發(fā)達(dá)德國亞琛一個系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中,氣體注射在一個尤其設(shè)計噴油嘴，它安裝在塑化單元之間，可對噴嘴關(guān)閉常規(guī)射出成型機。另外,它達(dá)成愈加好分散性之氣,靜態(tài)混合元素被安裝之間氣體噴油嘴和關(guān)閉噴嘴。這項技術(shù)以后為商業(yè)化專利。在,有些人提出了一個結(jié)構(gòu),經(jīng)過在優(yōu)異高慶宇發(fā)泡成型技術(shù)基礎(chǔ)上,預(yù)塑式注射機傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)泡技術(shù)這么就提升了注入氣體會完全溶解在聚合物。由一個強化技術(shù)齒輪油泵及附加蓄能器使聚合物/氣體混合物形成一步連續(xù)不停成型操作。換句話說,更新設(shè)計完全解耦,氣體溶解步驟注塑操作使用一個主驅(qū)動泵。這一優(yōu)異結(jié)構(gòu)發(fā)泡細(xì)節(jié)技術(shù)概述在下一節(jié)。3.優(yōu)異成型結(jié)構(gòu):優(yōu)異成型機。經(jīng)過優(yōu)異發(fā)泡成型機器.這種技術(shù)促進統(tǒng)一氣體色散和完整(或?qū)嵸|(zhì))溶解在聚合物熔體,盡管是穩(wěn)定成型工藝。不過它認(rèn)識到連續(xù)成型行為不可避免地引發(fā)不一致氣體充填、這種結(jié)構(gòu)使得流動不過聚合物熔體和天然氣是連續(xù)(即不停止在注射時期)。圖1圖3-4圖1顯示原理圖結(jié)構(gòu),經(jīng)過優(yōu)異泡沫成型機在發(fā)達(dá)Toronto大學(xué)這臺機器包含了一主驅(qū)動泵(比如:一個齒輪泵)和額外蓄電池、附于擠壓桶和之間關(guān)斷閥。(一個在前關(guān)閉閥門柱塞,另一個是在噴嘴處。)此設(shè)計完全減弱氣體溶解步驟注塑操作使用和維護主動驅(qū)動泵齒輪泵穩(wěn)態(tài)氣體溶解作用。在注塑業(yè)務(wù),橡膠壓片機壓出螺桿轉(zhuǎn)動,而生成聚合物/氣體混合物搜集在加時賽蓄電池。后二者混合遭受到注塑和搜集到,它移動經(jīng)過柱塞機制進入到下一個周期。這項技術(shù)確保了壓力,在擠壓桶內(nèi)保持相對穩(wěn)定,達(dá)成一致氣體充填是這么一個統(tǒng)一聚合物/氣體混合物是取得了不管壓力波動柱塞。這項技術(shù)已經(jīng)成為商業(yè)專利。均勻分布和完全溶解吹塑過程保持一致氣體充填聚合物和替換或近乎溶解全部氣體在聚合物熔體,螺桿必需保持相對穩(wěn)定自轉(zhuǎn)時，在螺桿優(yōu)點是恒轉(zhuǎn)速移動一倍。首先,一致氣體充填是輕易實現(xiàn):因為壓力波動擠壓桶內(nèi)減至最低。第二,維持一個高壓力下確保解散注入氣體進入聚合物熔體。一個統(tǒng)一聚合物/氣體混合物,其中氣體已經(jīng)完全(或?qū)嵸|(zhì)上)溶解,為改善制品塑料結(jié)構(gòu)。就需要有一個常數(shù)溶氣/重量配比提供理論依據(jù)。表1圖5圖6圖7.瓦斯含量影響和注入流量等泡沫形態(tài)一個齒輪油泵是一個最基礎(chǔ)組成部分,因為它提供了一份改善工藝恒體積流率對聚合物/氣體混合物;泵上壓力,從而控制擠壓,并許可一個一致連續(xù)性桶重量比為粘性聚合物熔體,壓力在擠壓酒桶保持相對穩(wěn)定,因為這種主動位移齒輪泵。因為氣體流量壓力取決于在桶顯著,恒氣流量能夠經(jīng)過保持固定壓力,在擠壓桶。聚合物/氣體混合物能夠控制變轉(zhuǎn)速齒輪泵。經(jīng)過獨立控制流動速率兩種氣體和聚合物/氣體混合物,這種聚合物流量也能夠被控制住。所以,現(xiàn)有一致重量比”,并取得統(tǒng)一流動聚合物/氣體混合物能夠很輕易地實現(xiàn)和齒輪泵。這些優(yōu)勢不能被輕易做到了,用一個關(guān)閉或止回閥。背后基礎(chǔ)原理和裝備新模型含有額外蓄能器起源于需要適應(yīng)這個混合物在每個周期注射期間使螺桿能夠勻速旋轉(zhuǎn)和煤氣能夠不停注入melt.4不停旋轉(zhuǎn)螺桿是一個關(guān)鍵差異,從以前全部結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型技術(shù)是基于低壓塑料注塑系統(tǒng)。一旦是壓力相對穩(wěn)定擠出桶,它會變得更輕易控制流量,注入氣體高分子,和氣體即可更為均勻散布到融化圖8.細(xì)胞密度測量地點A-C(0.3硅油%氮氣)。當(dāng)一個一致氣體聚合物量比,實現(xiàn)了注入氮氣,有一個很低溶解性,可完全溶化,假如一個足夠高壓力保持在這兩種擠壓桶和累加器。“足夠高壓力”意味著熔體壓力遠(yuǎn)高于溶解性壓力進行了給定氣體注入聚合物熔體。另外,保持了足夠高壓力后油已經(jīng)完全溶解,預(yù)防形成第二階段在聚合物熔體在積累階段。因為溶解性壓力進行了瓦斯含量要求產(chǎn)生一個fine-celled結(jié)構(gòu)[比如,為0.1-1.0%N2期140-1400psi高密度聚乙烯(HDPE)在200°C]17號低比壓極限存在低壓預(yù)塑式結(jié)構(gòu)性泡沫成型機(最大許用壓力≈3000psi),一個足夠高壓力就能夠很輕易地保持優(yōu)異結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型機。4.結(jié)果和討論：加工參數(shù)影響程度,充模。圖4顯示了吹劑影響(氮氣)和溫度對泡沫融化程度充滿了模具。卒中是用于不一樣注入不一樣數(shù)目標(biāo)N2為了達(dá)成不一樣空泡內(nèi)餾份:60,50,和40毫米,和0.5，0.1,0.3硅油%氮氣,分別。這些注入中風(fēng)占期末無效分?jǐn)?shù)占17%,31%和45%,分別。很清楚,氮氣含量和噴射流量中起到了至關(guān)關(guān)鍵作用,在確定充填型腔程度。充填型腔程度隨氮氣含量和注入流量而增加。因為低壓結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型使用一個近程注射,在這個過程中,依靠泡沫膨脹以填充模子腔。一個更高氮氣含量增加程度,從而提升了泡沫膨脹模具，也是值得注意是由高細(xì)胞密度增加氮氣含量是另一個推進力創(chuàng)作中較大空系率。注射充模流動速率也受到了影響。因為在何種程度上不一樣,熔體冷卻流量、更高注射注塑流動速度下降冷卻速率在注射過程中,這造成熔融粘度較低,同時,也增加了聚合物力學(xué)性能。另外,因為熔體溫度比較高,在高注入流量、時間較長細(xì)胞形核、長大。應(yīng)該指出是,晶核成核和生長在模具型腔熔體溫度降低會了停一下下面結(jié)晶溫度。5.總結(jié):在這項研究中，試驗對多種材料低壓注塑成型加工條件進行了調(diào)查，注射流量和模腔平均壓力在注塑中起到了至關(guān)關(guān)鍵作用，它也發(fā)覺氮氣數(shù)量對形成致密單元結(jié)構(gòu)很關(guān)鍵。當(dāng)?shù)獨夂刻?即,0.1硅油%),空腔壓降成核率會下降并造成制品密度過低。其次,當(dāng)?shù)獨夂孔銐蚋?比如,0.3硅油%及以上),會造成制品密度過高。我們還發(fā)覺,沒有一個適宜阻力，我們不可能取得一個統(tǒng)一制品結(jié)構(gòu)和較高制品精度。經(jīng)過優(yōu)化全部壓力加工條件,我們就能實現(xiàn)一個統(tǒng)一細(xì)單元結(jié)構(gòu)和較高制品精度(靠近40%)。參考文件(1)Hornsby,P.R.ThermoplasticsStructuralFoams:Part2PropertiesandApplication.Mater.Eng.1982,3,443.(2)Ahmadi,A.A.;Hornsby,P.R.MouldingandCharacterizationStudieswithPolypropyleneStructuralFoam,Part1:Structure-PropertyInterrelationships.Plast.RubberProcess.Appl.1985,5,35.(3)Hikita,K.DevelopmentofWeightReductionTechnologyforDoorTripUsingFoamedPP.JSAEReV.,23,239.(4)Park,C.B.;Xu,X.ApparatusandMethodforAdvancedStructuralFoamMolding.U.S.PatentApplication11/219,309,filedSep2,;StrategiestoAchieveaUniformCellStructurewithaHighVoidFractioninAdvancedStructuralFoamMoldingABSTRACT：Structuralfoamsoffernumerousadvantagesovertheirsolidcounterparts,includinggreatergeometricalaccuracy,theabsenceofsinkmarksonthefinalproduct’ssurface,lowerweight(and,byextension,theneedforlessmaterial),andahigherstiffness-to-weightratio.Thepossibilityofachievingasuitablevoidfractioninstructuralfoamsusingconventionalstructuralfoammoldingmethods,however,hasbeenoflimitedsuccess;thesemethodsallowforlittlecontrolandtypicallyyieldlargevoidsandanonuniformcellstructure.Thisarticlereportsonouruseofanadvancedstructuralfoammoldingmachinetoachieveauniformcellstructurewithahighvoidfraction.Westudiedthefollowingprocessingparameters:injectionflowrate,blowingagentcontent,andmelttemperature.Thepressureprofileinsidethemoldcavityundervariousprocessingconditionswasalsoinvestigatedtoelucidatecellnucleationandgrowthbehaviors.Byoptimizingallprocessingconditions,weachievedauniformcellstructureandaveryhighvoidfraction(over40%).IntroductionStructuralfoamsareplasticfoamsmanufacturedusing，conventionalpreplasticating-typeinjection-moldingmachines.Aphysicalblowingagent(PBA),chemicalblowingagent，(CBA),orbothareemployedintheprocesstoproduceacellular(foam)structure.Theadvantagesofstructuralfoammolding，includetheabsenceofsinkmarksonthefinalpart’ssurface,areducedweight,alowbackpressure,afasterproductioncycle，time,andahighstiffness-to-weightratio.1-3Becauseofthisuniquesetofadvantages,alow-pressurepreplasticating-type，structuralfoammoldingtechnologyhasbeenusedwidelyformanufacturinglargeproductsthatrequiregeometricaccuracy.Achievingasuitablevoidfractioninstructuralfoamsusingconventionalstructuralfoammoldinghasnotproventobesuccessful,however,asthesemoldingmethodsallowforlittlecontrolandyieldlargevoidsandanonuniformcellstructure.Toobtainauniformcellstructurewithahighvoidfraction,themachinemustbecapableoffirstproducingacompletelydissolvedanduniformgas/polymermixturewithoutanygaspockets.Ifauniformsingle-phasepolymer/gassolutionisnotachievedbeforefoaming,itwouldbeverydifficulttoattainauniformcellstructureinthefinalfoamproducts.Tomeetthisrequirement,anadvancedstructuralfoammoldingtechnologywithcontinuouspolymer/gasmixtureformationwasdevelopedattheUniversityofToronto.4,5Thistechnologyfacilitatestheuniformdispersionanddissolutionofgasinthepolymermeltduringthestructuralfoammoldingprocess,therebysafeguardingagainstthecreationoflarge,undissolvedgaspockets.Inapreviouswork,5wedemonstratedthefeasibilityofusingacustomizedsmallinjectionmoldingsystemconsistingofaminiinjectionunitandafoamingextruderbasedonthisnewtechnology.However,inadditiontoimprovedhardwaretechnology,itisalsorequiredtodevelopappropriateprocessingstrategiestocontrolcellnucleationandgrowthinsidethemoldcavity.Inthiscontext,thecurrentarticlediscussessomeprocessingstrategiesrequiredtoobtainauniformcellstructurewithahighvoidfractioninanadvancedstructuralfoammoldingprocess.Weinvestigatedthefollowingcriticalparameters:blowingagentcontent,injectionflowrate,andmelttemperature.Thestructuralfoamsobtainedusingouradvancedmoldingtechnologywerecharacterizedintermsofvoidfraction,celldensity,andcellsizedistribution;three-dimensionalX-raytopographywasusedtoshowthe3-Dcellmorphologiesofthestructuralfoams.ThepressureprofileinsidethemoldcavitywasalsorecordedundervariousBackgroundInrecentyears,theadvantagesoffoaminjectionmoldinghavepromptedimprovementsinstructuralfoammoldingtechnologies.TrexelInc.developedamicrocellularinjectionmoldingtechnology(MuCelltechnology)basedonareciprocating-typeinjectionmoldingmachine.6,7AgreatdealofworkhasbeencarriedouttofurtherimprovethequalityofthemicrocellularfoamsproducedusingtheMuCellprocess.Turngetal.,forexample,investigatedtheimpactofchangingprocessingconditionsonthemicrocellularfoamstructures,especiallyincasesofcoinjectionmoldingwithnanocompositesKanaietal.reportedthecreationofmicrocellularfoamswithagoodcellstructureandsurfacequalityusingcopolymerpolycarbonatereportedtheuseofCaCO3forcontrollingthemicrocellularfoammorphologyofpolypropylene(PP).Sporreretal.reportedthataclass-Asurfaceandahighvoidfractioncouldbeachievedinfoamingbyusingabreathingmold.12Recently,Bledzkietal.reviewedmicrocellularpolymermaterialsandmicrocellularcompositesreinforcedwithmineralfillersandnaturalfibers.In,Shimboreportedanalternativemicrocellularfoamprocessthatemployedapreplasticating-typeinjectionmoldingmach