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文档简介

1、目录一、设计题目二、自动送料机构得总体设计2、 1冲压机构方案初步设计2、2送料机构方案初步设计2、3整体机构运动方案得改进设计三、各构件得运动尺寸得设计与计算四、工作循环图与齿轮得计算五、滑块C得运动变化规律及曲线六、电动机得功率、转速与驱动力矩及飞轮转动惯量得计算七、设计得总结与心得八、参考文献一、设计题目我们组此次得设计题訂就是:自动送料冲床机构方案设计课题要求需要实现得 功能就是:送料与冲孔两个功能能够同时实现,以节约加工时间,提高效率。首 先拿到课题,第一步要做得就就是把功能分解开来,运用所学机械原理得知识, 分析实现每一个分功能所需要得最简机构。而我们分解后得功能就就是两个:一 为

2、冲孔,二为送料就依我们H前所学知识而言,实现这些功能就就是要利用四杆 机构与齿轮机构等这些基本机构,把它们协调到一起实现预期功能。图4、1为某冲床机构运动方案示意图。该冲床用于在板料上冲制电动玩具中需 要得薄齿轮。电动机通过V带传动与齿轮传动(图中未画出)带动转动,通过连 杆带动滑块上下往复运动,实现冲制工艺。四杆机构与齿轮机构实现自动送料。必针对图4、1所示得冲床机构运动方案,进行执行机构得综合与分析,并进行传动系统结构设计.依据冲床工矿条件得限制,预先确定了有关儿何尺寸与力学参数,如表4、2 所示要求设计得冲床机构机构紧凑,机械效率高。表4、2冲床机构设计数据分纲,1 11344ni180

3、20022025a140ISO120扳科甲度e/wn2222轴心応茂 /mm1060IMO1020JOOQ沖火彷和/f/mm1009080TO60606060人山轮&!|心程渤270270270270人庞轮轴心蚩毎y/mm4W)450440430大为轮轴心e/mm30I303030退料枫曲*1小转动呦和()454545速嬉木均勺原3fc扌O.030.030.030.63飯料広进耶力S讯,2。5L0500冲汗板梆船大用h几小23QQ220021QQ200Q冲头在力GN1501401301204、3设计任务图4、3冲头所受阻力曲线(1) 绘制冲床机构得工作循环图,使送料运动与冲压运动重叠,以缩短冲

4、床 工作周期。(2) 针对图13、1所示得冲床得执行机构(冲压机构与送料机构)方案, 依据设计要求与已知参数,确定各构件得运动尺寸,绘制机构运动简图。(3) 假设曲柄等速转动,画出滑块C得位移与速度得变化规律曲线.(4) 在冲床工作过程中,冲头所受得阻力变化曲线如图4、3所示,在不考 虑各处摩擦、其她构件重力与惯性力得条件下,分析曲柄所需得驱动力矩。(5) 确定电动机得功率与转速。(6) 取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上得飞轮转动惯量。上(7) 确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件得结构尺寸。( 8 )绘制冲床传动系统得装配图与齿轮、轴等得零件图。( 9 )编写课程设计说明书。二、自

5、动送料机构得总体设计1、冲压机构方案初步设计木设计采用一个曲柄滑块机构进行冲压机构,其简易结构如图1-1 所示,初次考虑两种方案如下:图 1-1电动机通过V带轮传动与齿轮传动(图中未画出)带动0A 转动,通过连杆带动滑块上下往复运动,实现冲制工艺。2 、 送料机构方案初步设计自动送料装置按送进材料得形式分为送料装置与上件装置两类。本设讣属于送料装置常见送料机构形式有以下五种:钩式送料机构;凸轮钳式送料机构;杠杆送料机构;夹持送料机构;辗轴送料机构。山于本设计所用得毛坯件厚度比较薄,不在前三种送料方案所适用得材料疗 度范围内,第四种与第五种方案适用将第四种与第五种方案进行比较,发现前者 需要采用

6、斜楔带动加料爪与滑板运动,在送料过程中振动会比较大,从而影响到 送料精度;而后者就是使用轨轴送料,过程更为平稳,因而,送料精度也较有保 障综合考虑各种因素以后,决定釆用双辗送料机构,如下图123整体机构运动方案得改进设计考虑到实际得工作情况及技术要求,我们对机构作了进一步改进,共提供了三种运动参考方案如下,其中综合比较之后我们选择了方案一作为我们得最佳方案:方案一:冲制机构釆用曲柄滑块机构,而不釆用正弦机构(工作过程中晃动噪音比较大)。 曲摇杆机构中曲柄为主动件,带动摇杆转动,摇杆与棘轮共轴,从而将摇杆得连续 往复摆动转换成棘轮得单向间歇运动,采用双馄轴压紧送料机构。此方案得优点:棘轮机构可把

7、摇杆得往复运动改成单一方向运动,曲柄摇杆得急 回特性不影响机构运动,机构体积较小。以大齿轮为原动件,通过带动小齿 轮及固连在小齿轮上得“带缺口幅轮:仍能达到间歇送料冲压得H得,减小了设 计难度缺点:结构复杂,计算复杂,有一定得误差,但可以通过增加棘轮得齿数来减小误 差,噪声较大曲柄摇杆机构原理与摇杆滑块机构原理,设计出冲压机构:冲头往复冲圧 运动机构。优点:传动平稳,噪声较小。缺点:机构所占体积相对较大,结构复杂, 计算就是有一定得困难, 误差较大。方案三:如图所示本机构 用了连杆与椭圆形得凸 轮机构,齿轮一连杆冲压 机构与椭圆形得凸轮一 连杆送料机构。正如图所 示一样但在设计椭圆形 得凸轮机

8、构时不好讣算 与加工,这大大得增加了 加工得难度与设计。三、各构件得运动尺寸计算由上图中得儿何关系, 可分别列岀下列式 子:(1)由余弦定理:(2 )(3)由正弦定理:(4)(7)联立 1、2、3、4、5、6、7 得:验证压力角a :四:工作循环图与齿轮得计算03203 O30 O27O24 们 21 go 1A5a1A o12906030已知:【:生产率:送料距离 T:大齿轮转动周期 部分齿轮每一周传动k次(即板料冲压k次) 则大齿轮对小齿轮得传动比为k】 设小齿轮半径为r已知 sn二 15 0 mm, n 二 180 件/min,得二 150/ k乂 sn=2 n r/2k解得:E、77K

9、圆整为2, r=7 5,则部分齿轮得设计如下图:缺齿所占得角度 0 =(1 8 0 1 80X2sn/2n r) / 2 = T=2X60/n二 0、667五:滑快C得运动变化规律及曲线下图就是用vb模拟仿真得出得数据与曲线:40J30310J-100230 -3D -400组数角當冒块位移冷)1速度说)加速度a细/s2)1126.330.299-0.0340.0542126.450.300-0.0340.0563126.560.3010.0340.0574126.870.302-0.0340.0595126.780.303-0.0340.0606126.890.304-0.0350.0627

10、127.000. 305-0.0350.0638127.100.306-0.0350.0649127.210. 307-0.0350.06610127.310.308-0.0350.08711127.400.309-0.0350.08812127.500.3100.0350.06913127.590.3120.0350.07014127.680.313-0.0350.07115127.770.314-0.0350.07216127.850.315-0.0340.07317127.930.316-0.0340.07418128.010.317-0.0340.07419128.080.318-0.

11、0340.07520128.150.319-0. 03J0.07621128.220.320-0.0340.07622128.280.321-0.0330.07723128.340.322-0.0330.07724128.390. 323-0.033O.OT79R1 9ft /1/1A 324-仃 033仃077叫可 EO 93120)50)80210240270303330350六:电动机得功率、转速、飞轮转动惯量与驱动力矩【以下公式中各字母得物理意义如下::生产率 :送料距离 T: 一个周期Pr:等效阻力功率Pd:等效输入功率Fb:冲压板料最大阻力:大齿轮得角速度 :小齿轮得角速度:大齿轮

12、得半径:小齿轮得半径】电动机功率,飞轮转动惯量,驱动力矩,转速计算:根据滑块得位移曲线,近似认为下降过程所用时间(1/2)T,上升过程所 用时间(1/2)T:已知: *0、667 s , H= 1 00 , F r = 2 300N, F b =53 0 N 带入数据参量:曲柄 ,摇杆 =360mm,支座二53 3 mm(x二270mm, y二4 6 Omm得:=9、4 2 r a d/s= 18、84 r a d/s小齿轮速度二=1413 mm/ s忽略重力所做得功,冲头上下匀速运动:bc 111438、 5 Wffd=Pr=9 55. 8 Wd前(3/4 ) H:=886、8 W后(1 /

13、4)H:=上升过程:Pr=8 86、 8 W a 且在一个周期内有Pd根据上式可以画出如能量图F册怖稅别代表得为能量之差二1 5 J=-35 J=20 J根据上式可画出下图,计算最大盈亏功=15 J则E轮转动惯量:输入功率:Y 二 101、大齿轮转速:=9 0r/min 根据文献4可选择查得: 电机型号Y1 3 2M16,额定功率4KW,转速9 6 0 r /m i n 减速箱总传动比为:k= 9 60/9 0二10、6 7七:设计总结与心得作为机械设计制造及其自动化专业大二得学生,第一次做课程设计,我们觉 得这次得课程设计就是十分有意义。在已度过得将近两年得大学生活里我们大多 数接触得就是专

14、业基础课.我们在课堂上掌握得仅仅就是专业基础课得理论面, 如何去面对现实中得各种机械设计?如何把我们所学到得专业基础理论知识用到 实践中去?我认为做类似得设计作业就为我们提供了良好得实践平台。在本次课 程设计得过程中,我们感触最深得就是查阅了很多次设讣书与指导书。为了让自 己得设计更加完善,更加符合工程标准,一次次翻阅机械设计书就是十分必要得, 同时也就是必不可少得。另外,课堂上也有部分知识不太清楚,于就是我乂不得 不边学边用,时刻巩固所学知识,这也就是我作本次课程设计得笫二大收获。八、参考文献1 陈晓斌,段海峰、冲床自动送料机构设计、装备制造技术,2 0 12, 8 :50 5 1 ;2 罗云华,张海鸥

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