创新课程设计 肥皂压花机的设计说明书

1、目 录1、任务设计书12、运动方案的评定与选择23、传动系统的设计34、零件三维图与尺寸设计55、三维总图116、实验心得127、参考书目12一、 任务设计书1、实际要求及工艺动作过程设计肥皂压花机，其功能是在肥皂块上利用模具压制花纹和字样，如图1（a）所示，按一定比例将切制好的肥皂块3由推杆4送至压模工位，下模具1上移，将肥皂块推至固定的上模具2下方，靠压力在肥皂块上、下两面同时压制出图案，下模具返回时，顶杆5将肥皂块推出，如图1（b）所示，完成一个运动循环。 图1 肥皂压花机的工作原理图2、原始数据每分钟压制50块肥皂。3、设计方案提示执行构件的运动均为做往复运动的构件，可采用曲柄滑块机构

2、、锥齿轮机构等来实现。传动系统部分可参考机械原理课程设计第4章关于肥皂压花机的有关内容。4、设计任务（1）根据工艺动作要求拟定运动循环图。（2）进行肥皂压花机的选型，实现动作的配合。（3）机械运动方案的评定和选择。（4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动系统方案。（5）对传动机构和执行机构进行运动尺寸的设计。二、运动方案的评定和选择方案一 图2由图2所示，右模具2充当滑块与左模具1同时推进挤压肥皂3完成压花过程，压花完成则推模4把肥皂送出，循环工作。优点；省略若干机构，使整个工作更简单化。缺点；不好确定右模具与左模具的平衡。方案二 图3由图3所示，左模具固定，再加两块挡板，挡板7

3、固定在左模具上、挡板8使用弹簧相连、弹簧一端固定在垫板8上、穿过挡板7固定在与左模具相连的固定板上。工作过程是右模具2推动肥皂3至固定的左模具挤压，压花完成后右模具退回来、弹簧把肥皂弹出来，再有推模4把已经压花完成的肥皂推出，循环工作。优点；省略的一部分执行机构使传动系统更简单、节省成本，且不用考虑平衡问题。两个方案相比较还是方案二更合理，方案二为最佳方案。所以肥皂压花机的设计选择方案二。 三、 传动系统的设计 肥皂压花机是在肥皂块上利用模具压制花纹和字样的自动机，其机械传动系统的机构如图4所示。按一定比例切制好的肥皂块3由推杆10送至压模工位，同时挤压，靠压力在肥皂块左、右两面同时压制出图案

4、，右模具返回时，曲柄滑块机构11将肥皂推出，完成一个运动循环。 1、传动路线分析肥皂压花机的工作部分包括2套执行机构，分别完成规定的动作。曲柄滑块机构9完成肥皂块送进与压花运动，曲柄滑块机构10完成成品移动工作。两个运动相互协调，连续工作。因整机功率不大，故共用一台电动机。考虑执行机构工作频率较低，故须采用减速器传动装置。减速装置被2套执行机构共用，由两级齿轮传动组成。传动系统中锥齿轮传动用于改变传动方向。1左模具；2右模具；3肥皂块；4推模具；8锥齿轮传动；5弹簧；6、7挡板；9、10曲柄滑块机构；11齿轮减速器； 12电动机 图4 肥皂压花机传动系统设计方案 2、传动比的计算取电动机的转速

5、n=1000r/min =1000/50=20选用二级齿轮减速器 由于=（1.31.5） 取=1.5 1.5 =20 =3.65则=1.5 =1.5x3.65=5.48选取齿轮齿数分别为=25 =91 =20 =110 则实际传动比=110/20=5.5 =91/25=3.64实际总传动比=5.5x3.64=20.02 四、零件三维图与尺寸设计一、工作台与左模具 图5 图6弹簧 图7经测量，发现大部分肥皂的长为100mm、宽为40mm、高为60mm，故取肥皂 长100mm、宽40mm、高60mm查表已知、肥皂与钢板的摩擦因素=0.26 肥皂体积V=10x6x4x=2.4x查表得、肥皂密度=1.

6、21xkg/ 每块肥皂m=V=0.2904kg 设当弹簧在肥皂与左模具紧贴时的压缩量为1cm f=mg=0.2904x10x0.26=0.755N=kx0.755 0.010.775 =75.5N/m 取k=80N/m=80xN/mm 设线径d=1mm工作圈数n=10又k=1000d/xn c=D-d/d 得D=9.87mm 取D=10mm 所以弹簧的自由度为左模具长度和弹簧压缩的量的总和 即=4=1=5cm挡板6、7 图8 挡板7总长为102mm、宽为60mm厚2mm，中空长60mm、宽40mm圆的直径为10mm、到两边的距离为10mm，贯穿 图9 挡板8总长100mm、宽60mm、厚2mm

7、，中空长60mm、宽40mm 圆的直径10mm、到两边的距离10mm曲柄滑块机构10与左模具 图10 图11如图11所示；1、AB=200mm BC=400mm AD=100mm当ABC在同一条直线上时，滑块运行的位置为极限位置 当AB、BC不重叠时 AC=60cm 则CD=591.6mm 当AB、BC不重叠时 AC=20cm 则CD=173.2mm所以滑块在工作台上的移动的距离为591.6-173.2=418.4mm2、肥皂的长100mm、宽40mm、高60mm假定滑块的形状和肥皂一样则滑块即右模具的长为100mm、高为60mm、宽为40mm肥皂与左模具紧贴时的极限位置CD=591.6mm设

8、定左模具为宽为40mm，则CE=40+40+20=100mm因为此时 CD=591.6mm 则DE=CD+CE=691.6mm考虑到误差的原因故取DE=700mm曲柄滑块机构11与推模具 图12 图13如图13所示 AB=50mm BC=180mm AF=100mm 当运行到最大位置时 则 CF=20.7 当运行到最小位置时 则 CF=8.3长轴、短轴 图14 长轴 图15 短轴锥齿轮配合因为两运动机构是同步运动的所以两轮传动比=1 即2=1= 即用两相同的锥齿轮配合传动 选用齿数Z=20 =60mm的齿轮 则m=/Z=60/20=3 齿顶高=m=3 齿根高=1.2m=3.6齿顶圆直径=-2c

9、os=60+2x3x/2=64.2mm齿根圆直径=-2cos=60-2x3.6x/2=54.9mm锥距R=m/2=3x/2=42.4mm齿宽BR/3=42.4/3=14.14 取B=10mm两个锥齿轮配合 五、三维总图 图16六、实验心得我很庆幸能够由老师指点做完这次创新实验，此次实验给我带来了是无尽的欢乐，而老师的指导和教诲则是一笔宝贵的财富。我把在实验期间的点点滴滴串联起来，在这样短暂的时间里，我的观念、我的心态、我的能力在逐渐地发生变化，从中也领悟到作为一个设计者，一定要戒骄戒躁，要时刻一种学习的态度来对待自己的学习，注重经验的积累。我在实验中增长了见识，也知道自己的不足，我们要回到课本来充实自己、弥补缺口。 以上就是我此次实验的心得体会，我相信在以后的实习、工作中一定会有所提高的。 七、参考文献机械原理课程设计 主编 李瑞琴 电子工业出版社2010.6机械制图