创新课程设计肥皂压花机的设计说明书

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1、任务设计书 1\o"CurrentDocument"2、运动方案的评定与选择 2\o"CurrentDocument"3、传动系统的设计 34、零件三维图与尺寸设计 5\o"CurrentDocument"5、三维总图 11\o"CurrentDocument"6、实验心得 127、参考书目 12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、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，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 n=1000r/mini、=1000/50=20选用二级齿轮减速器i、=（~）i、2取i、1=i、2、2、2i2=20、=>12=则i'i=i'2选取齿轮齿数分别为Za=25 Za=91 Za=20Za=110则实际传动比i=110/20= i2=91/25=实际总传动比i四、零件三维图与尺寸设计弹簧经测量，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仙=肥皂体积V=10x6x4x106=104m3查表得、肥皂密度p=103m3每块肥皂m=pV=设当弹簧在肥皂与左模具紧贴时的压缩量为 1cmf=mgaF弹=kx> >=>m取k=80N/m=80x103N/mm设线径d=1mmT作圈数n=10又k=1000d/c3xn……①c=D-d/d……②得D=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L弹簧=4=1=5cm挡板6、7图8挡板7

总长为102mm宽为60mnS2mm中空长60mm宽40mm圆的直径为10mm到两边白距离为10mm贯穿图9挡板8总长100mm宽60mm厚2mm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=200mmBC=400mmAD=100mm当ABCft同一条直线上时，滑块运行的位置为极限位置①当ABBC不重叠时AC=60cm则CD=602402=②当ABBC不重叠时AC=20cm则CDK202102=所以滑块在工作台上的移动的距离为、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=设定左模具为宽为40mm则CE=40+40+20=100mm因为止匕时CD=贝UDE=CD+CE=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=50mmBC=180mmAF=100mm当运行到最大位置时则CF=Jac2—Af7=J(185)2—10？=当运行到最小位置时则CF'=JAC2AF2=宣185)2102=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i=1即62=61=450即用两相同的锥齿轮配合传动选用齿数Z=20d1=60mm勺齿轮则m=d1/Z=60/20=3齿顶高ha=m=3齿根高hf==齿顶圆直径da=d「2hacos6=60+2x3x<2/2=齿根圆直径df=d1-2hfcos6=V22=锥距R=m2Z2/2=3x,2(20)2/2=齿宽B<R/3=3=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