機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)——壓片成型機(jī)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：壓片成形機(jī)學(xué)院 :汽車與交通學(xué)院班級(jí) :車輛 102姓名： xxx學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：韋丹柯目錄1、設(shè)計(jì)題目12、工作原理及工藝動(dòng)作過程3、設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求44、功能分解及機(jī)構(gòu)選用5、重要機(jī)構(gòu)方案評(píng)估及數(shù)據(jù) 106、總設(shè)計(jì)方案圖及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)得尺寸計(jì)算 1213、心得體會(huì)158、參考書目 11、設(shè)計(jì)題目：壓片成形機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)壓片成形機(jī)， 將具有一定濕度得粉狀原料 （如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形位置, 經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機(jī)器得整個(gè)工作過程 ( 送料、壓形、脫離）均自動(dòng)完成。該機(jī)器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。2、工作原理及工藝動(dòng)作過程1. 干粉料均勻篩

2、入圓筒形型腔。2. 下沖頭下沉 3mm，預(yù)防上沖頭進(jìn)入型腔就是粉料撲出。3. 上、下沖頭同時(shí)加壓 ,并保持一段時(shí)間。4. 上沖頭退出 ,下沖頭隨后頂出壓好得片坯。5. 料篩推出片坯 .上沖其工藝動(dòng)作得分解如圖1、 3、粉料料篩3 、設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求上沖頭1、壓片成形機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/min) ： 50;生產(chǎn)率 /（片 /m n）：型腔5下 沖1;8沖頭壓力 /N：10 000;機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù) /：、10；下沖頭片下 沖下沖頭、上沖頭、下沖頭、送料篩得設(shè)計(jì)要求： )、上沖頭完成往復(fù)直移運(yùn)動(dòng) (鉛錘上下 ),下移至終點(diǎn)后有短時(shí)間得停歇 ,起保壓作用 ,保壓時(shí)間為 0、4 秒左右

3、。因沖頭上升后要留有料篩進(jìn)入得空間， 故沖頭行程為 9 100m 。因沖頭壓力較大，因而加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)有增力功能 (如圖 12a ）。（2）、下沖頭先下沉 3m ,然后上升 8mm ,加壓后停歇保壓，繼而上升 16m ，將成型片坯頂?shù)脚c臺(tái)面平齊后停歇， 待料篩將片坯推離沖頭后，再下移 21mm ,到待料位置 (如圖 1、2 ）。（3）、料篩在模具型腔上方往復(fù)振動(dòng)篩料， 然后向左退回。 待批料成型并被推出型腔后 ,料篩在臺(tái)面上右移約 0mm ,推卸片坯（如圖。 2c)圖、 24。功能分解及機(jī)構(gòu)選用該干粉壓片機(jī)通過一定得機(jī)械能把原料(干粉）壓制成成品 ,其功能分解如下圖設(shè)計(jì)干粉壓片機(jī)，其總功能可以分解

4、成以下幾個(gè)工藝動(dòng)作：(1) 送料機(jī)構(gòu)： 為間歇直線運(yùn)動(dòng) ， 這一動(dòng)作可以通過凸輪完成（ 2)篩料 : 要求篩子往復(fù)震動(dòng) ,這一動(dòng)作可以通過凸輪完成（ 3）推出片坯：下沖頭上升推出成型得片坯（ 4) 送成品：通過凸輪推動(dòng)篩子來將成型得片坯擠到滑道（ 5) 上沖頭往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，最好實(shí)行快速返回等特性。（ 6) 下沖頭間歇直線運(yùn)動(dòng)，這一動(dòng)作可以通過凸輪完成.五重要機(jī)構(gòu)方案評(píng)估及數(shù)據(jù)(1）上沖頭機(jī)構(gòu)方案選用:方案一 :方案一為一凸輪機(jī)構(gòu), 能很好得實(shí)現(xiàn)所需要得運(yùn)動(dòng)變化, 機(jī)構(gòu)由一個(gè)凸輪為原動(dòng)件帶動(dòng)從動(dòng)件做上下移動(dòng) , 應(yīng)用范圍較廣可調(diào)性高運(yùn)轉(zhuǎn)精度大，可完成工作需要。自由度：S=n- P -PH *2

5、*2-1=由于上沖頭總行程為100cm，使用凸輪機(jī)構(gòu)會(huì)使凸輪得曲率半徑變大，滾子與凸輪得壓力角變大，容易磨損構(gòu)件，基圓大小很難確定 , 設(shè)計(jì)難度高，也不容易生產(chǎn)加工，沖頭下壓力不足，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格 , 所以方案一雖可行但不適用于上沖頭得設(shè)計(jì)使用, 暫不選。方案二：方案二為一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，由曲柄為主動(dòng)件帶動(dòng)搖桿搖動(dòng)以及滑塊上下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用范圍廣可調(diào)性高運(yùn)轉(zhuǎn)精度較高計(jì)算自由度： n2P PH=332 =1可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)需要。具有很好得傳動(dòng)性 , 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,經(jīng)濟(jì)性好 ,工業(yè)制造較為簡(jiǎn)單 , 維修跟換方便 , 可大批量制造生產(chǎn) , 暫為最佳選擇。綜上所述 , 在兩個(gè)方案中 , 方案二為最佳方案。設(shè)定方案二

6、中得各桿長(zhǎng)度設(shè)定搖桿長(zhǎng)度選取 1、5代入公式：得 657 選取 00； L r =5001、 =7 ;即 =500mm,B=75 mm由下圖計(jì)算可知滑塊行程 h 20153、793 96，此時(shí)桿轉(zhuǎn)過 2，即 A 桿右極限轉(zhuǎn)角為 28，滿足擺角小于 60得要求。又因設(shè)計(jì)要求中上下沖頭需要有保壓時(shí)間為0、 s,推算桿 A 左極限位置到垂直位置角度為 2。計(jì)算形成速比系數(shù)K= 0 6218-62=2、05具有急回特性。通過圖解法可以求出曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿得長(zhǎng)度，如下圖:如圖所示 ,AB 為搖桿， BC為連桿 ,ED 為曲柄；因?yàn)?OS28=AB/ FFTan28=（BC CE)/ BB =EF

7、+EC AB=F=500mm C=146、 D=79、 9 A 5663m檢驗(yàn)曲柄存在條件E=799mm ，BC 16.2mm, AF=500 m，A （機(jī)架） 5663 m滿足桿長(zhǎng)之與定理 ,即 A +BCD+BC ，確保了曲柄得存在。綜上所述上沖頭肘桿機(jī)構(gòu)得尺寸設(shè)計(jì)如下：曲柄79、9 曲柄連桿146、2 搖桿5 0 滑塊連桿 D 0 （ 2）下沖頭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案用凸輪驅(qū)動(dòng)下沖頭設(shè)計(jì)凸輪參數(shù) :基圓半徑 r 。=40mm, 偏距 e0，滾子半徑 r= mm , 推桿行程 m最 大 壓 力 角 為 8 、 789 ， 小 于 許 用 壓 力 角 .滿足要求得其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為 ：序號(hào)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度推桿運(yùn)

8、動(dòng)規(guī)律0100靜止不動(dòng)10 12下沉 3mm3 2 3近休止410 160上升 8m5160 190保壓 0、4s 后靜止 0、1s6190 25上升 1m7250遠(yuǎn)休止830 360下降 21m（） 送料機(jī)構(gòu)得設(shè)計(jì)方案用凸輪驅(qū)動(dòng)直桿使料篩進(jìn)行送料與推片得運(yùn)動(dòng)凸輪設(shè)計(jì)參數(shù) :基圓半徑 r 。=10mm，偏距 =0，滾子半徑 r=1 m ，推桿行程 h=9mm最大壓力角為 8、6372,小于許用壓力角30。序號(hào)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律1030停在最大行程進(jìn)行送料230 110退回到近休止處3110260近休止42 30推片6、總設(shè)計(jì)方案圖及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)得尺寸計(jì)算方案一示意圖不選用該方案得原因：1、

9、用到蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) ,齒輪配置不方便。2、上沖頭不易實(shí)現(xiàn)保壓作用.3、送料機(jī)構(gòu)僅用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，難以實(shí)現(xiàn)送料機(jī)構(gòu)得運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 、方案中得三個(gè)重要機(jī)構(gòu)得轉(zhuǎn)速難以實(shí)現(xiàn)同速轉(zhuǎn)動(dòng) ,從而不方便配置三者得運(yùn)動(dòng)規(guī)律來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品得生產(chǎn)。下圖為方案二 ,即最終選用方案 :執(zhí)行機(jī)構(gòu)得尺寸計(jì)算根據(jù)選定得驅(qū)動(dòng)電機(jī)得轉(zhuǎn)速n=12 r mn 與生產(chǎn)率為1件 mn，它得機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)得總速比為：I= 250/10=145為方便配合各個(gè)機(jī)構(gòu)得運(yùn)動(dòng)規(guī)律,總方案中得除皮帶輪以外得其她皮帶輪得轉(zhuǎn)速均設(shè)定為0r/min ，其中皮帶輪得轉(zhuǎn)速為30、2 r/ in 、行星輪系得齒輪設(shè)計(jì)如下 :各齒輪壓力角與模數(shù)均取標(biāo)準(zhǔn)值： =2 1ha1Z

10、1=202=100 = 04=0Z5= 0在行星輪系中 :i H 1 iH 13=1 3 1=12即 i1H= n1/n=12計(jì)算齒輪 1 與得重合度：1 1 mr mz2 2=5=z /2=20 2=10/2=1100mrb=co=9、4 0m=2 8 mc46*a = 11 mmra2=r+ma1 1r =r +m h=+1 1a1=50+11=1mm arcos（ r b1/r a )=、 3oa2=arccs(rb2 ) 12、 9o= 1(aa1tan）+z2(tan a2tan)/(2 ) 1、 1即滿足齒輪連續(xù)傳動(dòng)得條件。因齒輪 1 與 2 得重合度能滿足要求，其她齒輪之間得重合

11、度也滿足齒輪連續(xù)傳動(dòng)得條件。錐齒輪中 : 4n4/ =z5 4=4所以， i15= i1H* i45=48皮帶輪、7 中, n6/n7 R7/其中 R7= 0。mmR6 =2又因?yàn)?6= nnH n4n=n 1250 r/ in綜上可以剛好使皮帶輪得轉(zhuǎn)速為10r/min七。心得體會(huì)馬上就要課程設(shè)計(jì)答辯了，回想這3 周得設(shè)計(jì)過程 , 我感到很累很累 , 但通過這次得課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多很多東西，大大提升了我得設(shè)計(jì)能力， 給以后得畢業(yè)設(shè)計(jì)與工作積累了很多寶貴得經(jīng)驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)得過程中有許多我們平時(shí)都不太重視得東西， 也遇到了有很多得難題 , 但我們并不退縮。每個(gè)人都就是互相詢問與幫助 , 這給了我

12、很大得動(dòng)力，有得不懂我們就會(huì)再一起討論問題 , 經(jīng)過無數(shù)次得討論 , 得出了很多很好得設(shè)計(jì)方案 , 這還培養(yǎng)了我們得團(tuán)隊(duì)合作精神。設(shè)計(jì)得過程中，為了讓自己得設(shè)計(jì)更加完善 , 更加符合工程標(biāo)準(zhǔn) , 我們查閱了很多次設(shè)計(jì)書與指導(dǎo)書， 也上網(wǎng)查了很多資料 , 這就是我感觸相當(dāng)深得 .這次得課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多以前在書本沒有學(xué)到得東西 , 知識(shí)有了較大得提升， 特別就是對(duì)干粉壓片機(jī)得結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)分析更加清楚深刻。這次得課程設(shè)計(jì)用到得圖，基本上就是我們就是用CAD畫得，這樣我更熟練地掌握了 CAD畫圖得基本技能，為以后得工作儲(chǔ)備了應(yīng)有得能力 . 在這次課程設(shè)計(jì)中 , 充分利用了所學(xué)得機(jī)械原理知識(shí) , 根據(jù)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)分析，選用組合成機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案，從而設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 制造方便，性能優(yōu)良 , 工作可靠得機(jī)械系統(tǒng) .這次課程設(shè)計(jì)讓我充分體會(huì)到設(shè)計(jì)需要大膽創(chuàng)新這一層面。創(chuàng)新也就是一個(gè)國(guó)家、一個(gè)社會(huì)、一個(gè)企業(yè)必不可少得, 設(shè)計(jì)中得創(chuàng)新需要高度與豐富得創(chuàng)造性思維，