机械原理课程设计鞭炮插引机长安大学

机械原理课程设计说明书设计题目：爆竹插引机的设计学院：专业：班级：设计者：Cookie指导教师：成建联2013年7月1日Word资料序言传统的生产方式主要靠人力生产，工人劳动强度大，生产效率低。跟着科学技术、工业生产水平的不停发展，愈来愈多的机械设施开始出现，生产工业化水平不停增强，生产力大大提升。公司为了博得市场，一定不停开发切合市场需求的产品。新产品的设计与制造，此中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要要素。机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的构造尺寸、力和能量的传达方式、各个零件的资料和形状尺寸、润滑方法等进行构想、剖析和计算，并将其转变成详细的描绘以作为制造的工作过程。此中机械产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的构造尺寸、力和能量的传达方式等容是机械原理课程的教课容。此刻世界，科学技术日新月异，知识经济已见端倪，综合国力的竞争日益强烈。国力的竞争，归根结底是科技与人材的竞争。而机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性教课环节，同时，又是机械类专业人材培育计划中一个相对独立的设计实践，在培育学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面，起侧重要的作用。在课程设计中，它培育了学生创新设计的能力。此次设计的题目是爆竹插引机的设计，它需要学生综合运用所学到的知识，同时又能够很好地观察学生的学习能力和创新能力，是机Word资料目录31.1.31.231.3.41.4......4..42.1.42.2Word资料..5..5.610106.1.106.2......116.3..126.4.18Word资料1919一、设计题目：爆竹插引机的设计1.1爆竹插引机的动作履行构件有双胶辊、切引刀、压引板和送料板等，各工作要现的运动形式以下列图所示。原动机经过传动系统将动力传达给双胶辊，双胶辊对滚压紧线并使引线向下间歇进给，达到进给量L后，切引刀切断引线。在这一过程中送料板不东，而后送料板进给位移S，切引刀往左回摆或挪动，为给下一排爆竹插引线作准备。Word资料爆竹插引机构造表示图1.2原始数据及设计要求：引线进给量L与爆竹的引线长度相等，送料板的位移S和爆竹的外径D之间的关系约为：S=0.866D。为提升生产效率，每13个爆竹连成一排进行盘鞭，每个工作循环为一排爆竹插引。要求达到的性能参数见下表。爆竹插引机的性能参数方案号引线长度L/mm爆竹外径D/mm生产能力/(排/min)A35477B45860C551246本此设计采纳的C方案1.3设计任务：1）设计该爆竹插引机的工作零件使双胶辊、切引刀、压引板和送料板实现上述运动形式并达到性能参数的要求；绘制机器工作零件的运动循环图；3）自选原动机，制定传动系统整体方案，一般应包含带传动、齿轮或蜗杆Word资料传动等，绘制机器传动系统方案简图；4）分派各级传动的传动比，确立各级传动的基本参数，并计算主要传动件的几何尺寸；5）设计工作零件中的凸轮机构。确立运动规律，选定基圆半径，绘制凸轮的轮廓曲线，并校核最大压力角核最小曲率半径；6）设计工作零件中的连杆机构。确立各构件的运动尺寸和履行构件的运动参数；7）设计工作零件中的间歇运动机构；8）成立工作零件的运动模型并进行运动仿真剖析（选作）1.4设计提示：因为双胶辊将引线向下送到要求的长度才切断，切断的时候不可以送进引线。所以需要间歇运动机构使双胶辊间歇转动。为减小外形构造尺寸，可采纳不完整齿轮机构实现。2）引线切割以后，为了保证引线能够正确抵达炮心地点，需要压引板压紧引线并送到指定地点向外、向上回退。向下送引的位移为8~15mm，可在该围中自行确立。3）切引机构、送料机构可采纳凸轮或组合机构实现二、设计工作原理2.1原动机的选择原理：（1）原动机的分类原动机的种类按其输入能量的不一样能够分为两类：一次原动机此类原动机是把自然界的能源直接转变成机械能，所以称为一次原动机。属于此类原动机的有柴油机，汽油机，汽轮机和燃汽机等。二次原动机此类原动机是将发电机等能机所产生的各样形态的能量转变成机械能，所以称为二次原动机。属于此类原动机的有电动机，液压马达，气压马达，汽缸和液压缸等。（2）选择原动机时需考虑的要素1：考虑现场能源的供给状况。2：考虑原动机的机械特征和工作制度与工作相般配。Word资料3：考虑工作机对原动机提出的启动，过载，运行安稳，调速和控制等方面的要求。4：考虑工作环境的影响。5：考虑工作靠谱，操作简略，维修方便。6：为了提升机械系统的经济效益，须考虑经济成本：包含初始成本和运行保护成本。综上所述，在爆竹插引机中最益选择二次原动机中的电动机作为原动件。2.2传动机构的选择和工作原理：（1）传动机构的作用1：把原动机输出的转矩变换为履行机构所需的转矩或力。2：把原动机输出的速度降低或提升，以适应履行机构的需要。3：用原动机进行调速不经济和不行能时，采纳变速传动来知足履行机构常常调要求4：把原动机输出的等速展转运动转变5：实现由一个或多个动力机驱动或若干个速度同样或不一样的履行机构。6：因为受机体的外形，尺寸的限制，或为了安全和操作方便，履行机构不宜与原动机直接连结时，也需要用传动装置来联接。（2）传动机构选择的原则1：关于小功率传动，应在考虑知足性能的需要下，采纳构造简单的传动装置，尽可能降低初始花费。2：对大功率传动，应优先考虑传动的效率，节俭能源，降低运行花费和维修花费。3：当履行机构要求变速时，若能与动力机调速比相适应，可直接连结或采纳定传动比的传动装置；当履行机构要求变速围大。用动力机调速不可以知足机械特征和经济性要求时，则应采纳变传动比传动；除履行机构要求连续变速外，尽量采纳有级变速。4：履行机构上载荷变化屡次，且可能出现过载，这时应加过载保护装置。5：主，从动轴要求同步时，应采纳无滑动的传动装置。6：动装置的采纳一定与制造水平相适应，尽可能采纳专业厂生产的标准传动装置，加减速器，变速器和无级变速器等。三、功能分解：Word资料功能分解为以下几个零件：1）双胶辊：电动机开动后经过轴带动双胶辊转动，双胶辊而后带动引线运动使引线抵达导引板下边。2）切引机构：引线向下抵达必定长度后，切引刀经过往返运动切断引线。3）压引板：引线切断以后，压引板压紧引线并送到指定地点向外、向上回退。4）送料机构：送料板经过进给位移S抵达指定地点。等压引板回退时再进给位移S给下一排爆竹插引线作准备。四、运动方案的选择：1）双胶辊：因为双胶辊将引线向下送到要求的长度后才切断，切断的时候不可以送进给线。所以需要间歇运动机构使双胶辊间歇运动。为减小外形构造尺寸，于是采纳不完整齿轮机构来实现。2）切引刀：切引刀是经过往返摇动或挪动来切断引线，所以采纳凸轮机构Word资料和杆组来实现。3）压引板：为了保证引线能够正确抵达炮心地点，采纳两个凸轮机构来实现，一个控制上下挪动，一个控制向外、向挪动。3）送料机构：因为送料板是间歇性的运动，所以采纳凸轮机构来实现，它也能够采纳凸轮机构或许组合机构来实现。Word资料5）机构总图Word资料五、工作循环图10.392Word资料六、履行机构设计过程及尺寸计算6.1各个机构的传动比的计算以其齿轮的各个参数：（1）、选定电动机的功率为2000w~3000w，同步转速为1500r/min满载转速为1440r/min，又因为它的生产能力是46排/min所以其总传动比为：i=n满/n总=(1440r/min)/(46r/min)=31.30（2）、依据各个机构的运动位移及其运动时间分派传动比则分得带传动比为2.1；一级直齿轮传动比为2.2；二级直齿轮传动比为3.2；一级锥齿轮传动比为1；蜗轮蜗杆传动比为2.1。6.2齿轮参数确实定：（1）、依据其分派的传动带比为i=2.1，设皮带轮的直径d1=20mm，则因为i=n1/n2=d2/d1所以d2=2.1*20=42mm。（2）、设轮心距为a,由0.7*（d1+d2）≤a≤（d1+d2），得出43≤a≤62,所以能够取a=50。（3）、设z1=18，z8=50，其模数均为2，压力角均为20°。则直齿轮的各个参数以下表所示Word资料齿轮齿数模数压力角分度圆直径118220°36238220°76850220°1009110220°22010110220°220（4）、在锥齿轮中z3=20，模数m=2，压力角为20°则依据传动比i=n1/n2，得出z4=40z11=40分度圆直径d3=60，d4=80，d11=80。（5）、在不完整齿轮中，设从动齿轮的齿数z6=60，m=2，则依据i=n1/n2,得出不完整齿轮z7=20，分度圆直径d6=120，d7=40。6.3凸轮机构的设计（1）切引机构相关凸轮的设计在前切引刀不可以运动，双胶辊在0——将引线向下导45mm以后切引刀才开始运动，即此时的切引机构凸轮的基圆与推杆接触。近休止角=在——π切刀要导游引板进给，此时切引机构的凸轮处于推程，所以推程角=在π——2π切刀要退回原地点，此时切引机构的凸轮处于回程，所以回程角=π由以上剖析，再联合凸轮机构的推杆运动方程可得下列图Word资料再依据上图能够利用反转法绘制凸轮的廓线以下（取基圆半径R=50mm）Word资料（2）压引板相关凸轮机构的设计压引板需实现向上回退、向下送引的功能。其位移为8到15mm，能够取10mm，即它的行程为10mm。设基圆半径R=25mm在前π压引板不可以运动，即此时的压引板构凸轮的基圆与推杆接触。近休止角=在——压引板做进给运动，此时压引板凸轮处于推程，所以推程角=在3π/2——2π压引板要退回原地点，此时压引板机构的凸轮处于回程，所以回程角=由以上剖析，再联合凸轮机构的推杆运动方程可得下列图1）凸轮向下运动Word资料Word资料2）压引板向前向后运动Word资料Word资料（3）送料机构的凸轮设计因为送料板的位移s和爆竹的外径D之间的关系约为：s=o.866D。因为其外径D=12mm，所以s=10.392mm，送料板只有在双胶辊滚下55mm后。切引刀将其切断才运动，在这段时间向来在基圆上运动，行程为10.392.设其基圆半径为2.5mm，则10.392Word资料6.4压力角与基圆半径的校核=Word资料七、设计小结课程设计终于告一段落了，给我的感觉就是辛苦。刚开始的时候根本不知道怎么做，翻开电脑都不知道写什么。过了好多天才开始着手。真的领会到了什么叫万事开头难了。困难的走出第一步后，设计就开始了，开始后就感觉没有想象中的难了。固然在设计的过程中碰到了好多问题，但仍是知道该从何下手了。经过此次课程设计，我又重温了一遍CAD制图，画一个整体方案图就画了一个夜晚，让我领会到了学机械的难度。而后也让我更为熟习word，从前知识打文章，此刻还会插入目录了。因为在设计过程中也碰到了一些机械原理中的问题，所以我也正好能复习一遍机械原理。这真是一举三得啊。为了此次的课程设计，我每次都是不知不觉的做到很晚，时间一下就过去了，可是在过程中有一种知足感，这让我更为喜爱机械了。可是也知道机械其实不是那么简单学的，并且从我做这个课程设计的难度来看，一定要努力学习，踊跃思虑。总的来说，可能此次的设计做得不怎么好，但仍是学