半自動平壓模切機(jī)的設(shè)計 【7張CAD圖紙全套】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 半自動平壓模切機(jī)的設(shè)計 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 論文（設(shè)計）題目： 半自動平壓模切機(jī) 的設(shè)計 學(xué)號： 姓名： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師 : 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 （ 1）實現(xiàn)對各種規(guī)格的白紙板，厚度在 4下的瓦楞紙 板，以及各種高級精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸。 （ 2）每小時壓制紙板 3000 張。傳動機(jī)構(gòu)所用電機(jī)轉(zhuǎn)速 n＝ 1450r/ （ 3） 工作臺面離地面的距離約 1200 （ 4）所設(shè)計機(jī)構(gòu)的性能要良好，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，節(jié)省動力，壽命長，便 于制造 。 （ 5）分析半自動平壓模切機(jī)工作原理和技術(shù)及構(gòu)思方案（含方案比 較）。 （ 6） 完成 模切機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計、機(jī)構(gòu)設(shè)計（含執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制夾緊裝置等的方案設(shè)計、運動分析和力分析）和結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要零部件的受力分析和強度計算。繪制所設(shè)計方案的機(jī)構(gòu)運動簡圖；繪制模切機(jī)的裝配圖及主要的零件圖（ 圖）。 （ 7）設(shè)計說明書一份，電子文檔一份。 （ 8）英文文獻(xiàn)翻譯（含原文）。要求：原文 3000 個單詞以上，中 文翻譯要求通順） 二、重點研究的問題 (1）模切機(jī)總體方案設(shè)計。 （ 2）模切機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計。 （ 3）主執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計（機(jī)構(gòu)選型）及其結(jié)構(gòu)設(shè)計。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 三、進(jìn)度安排 各階段完成的內(nèi)容 起止時間 1 收集資料、查詢相 關(guān)文獻(xiàn) 2012 年 1 月 8 日～ 2 月 20 日 2 掌握模切機(jī)工作原理和技術(shù)要求 ,進(jìn)行方案構(gòu)思與設(shè)計 2012 年 2 月 21 日～ 3 月 8 日 3 完成傳動系統(tǒng)及機(jī)構(gòu)設(shè)計和主要零件設(shè)計計算 2012 年 3 月 9 日～ 3 月 31 日 4 繪制裝配圖和零件圖草圖 2012 年 4 月 1 日～ 5 月 2 日 5 完成裝配圖和零件圖的設(shè)計 2012 年 5 月 3 日～ 5 月 15 日 6 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書及英文文獻(xiàn)翻譯 2012 年 5 月 16 日～ 5 月 26 日 7 交畢業(yè)設(shè)計說明書，準(zhǔn)備答辯 2012 年 5 月 27 日～ 5 月 28 日 四 、應(yīng)收集的資料及主要參考 文獻(xiàn) 主要的收集資料有：機(jī)械設(shè)計手冊、半自動平壓模切機(jī)相關(guān)文獻(xiàn) [1]朱保利，吳暉等編 南昌航空工業(yè)學(xué)院出版 2004 . [2]孟憲源，姜琪主編 機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 . [3]黃繼昌、徐巧魚等編 人民郵電出版社， 1996. [4] 張維凱，王曙光 . 文版標(biāo)準(zhǔn)教程．北京 :清華大學(xué)出版 2007. [5] 濮良貴，紀(jì)名剛 八版） 等教育出版社， 2007. [6] 孫恒 ,陳作模 第七版 )。北京：高等教育出版社， 2006. [7] 成大先主編 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004. 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 畢業(yè)論文（設(shè)計）工作中期檢查表 系 專業(yè) 班級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師職稱 題目名 稱 半自動平壓模切機(jī) 題目來源 科研 企業(yè) ■ 其它 課題名稱 半自動平壓模切機(jī) 題目性質(zhì) ■ 工程設(shè)計 理論研究 科學(xué)實驗 軟件開發(fā) 綜合應(yīng)用 其它 資料情況 1、選題是否有變化 有 ■ 否 2、設(shè)計任務(wù)書 ■ 有 否 3、文獻(xiàn)綜述是否完成 ■ 完成 未完成 4、外文翻譯 完成 ■ 未完成 由 學(xué) 生 填 寫 目前研究設(shè)計到何階段、進(jìn)度狀況： 分析確定了半自動平壓模切機(jī) 的設(shè)計方案；設(shè)計出了運動循環(huán)圖；并通過計算分析，對半自動平壓模切機(jī)傳動機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計和分析；并畫出了部分零件的 圖。 由 老 師 填 寫 工作進(jìn)度預(yù)測（按照任務(wù)書中時間計劃） 提前完成 按計劃完成 拖后完成 無法完成 工作態(tài)度（學(xué)生對畢業(yè)論文的認(rèn)真程度、紀(jì)律及出勤情況）： 認(rèn)真 較認(rèn)真 一般 不認(rèn)真 質(zhì)量評價（學(xué)生前期已完成的工作的質(zhì)量情況） 優(yōu) 良 中 差 存在的問題與建議： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 建議檢查結(jié)果 ： 通過 限期整改 緩答辯 系意見： 簽名： 年 月 日 注： 1、該表由 指導(dǎo)教師和學(xué)生填寫。 2、此表作為附件裝入畢業(yè)設(shè)計（論文）資料袋存檔。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 畢業(yè)論文（設(shè)計）評閱表 學(xué)號 姓名 專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目： 半自動平壓模切機(jī)的設(shè)計 評價項目 評 價 內(nèi) 容 選題 現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點和教學(xué)計劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 量是否適當(dāng)； 研、社會等實際相結(jié)合。 能力 合歸納資料的能力； 究方法和手段的運用能力； 論文 （設(shè)計）質(zhì)量 述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實驗是否正確，設(shè)計、計算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 無觀點提煉，綜合概括能力如何； 無創(chuàng)新之處。 綜 合 評 價 該同學(xué)所完成的半自動平壓模切機(jī)的設(shè)計基本原理正確 ，傳動系統(tǒng)設(shè)計合理。畢業(yè)設(shè)計說明書的論述合理，設(shè)計計算方法正確，格式符合要求。所繪制的裝配圖與零件圖錯誤較少，基本達(dá)到工程圖的要求。該同學(xué)具備了一定的專業(yè)理論的綜合運用能力，正確制定設(shè)計方案和解決問題的能力，工程能力，設(shè)計能力，計算機(jī)制圖，及外語能力，具備了工程師的基本素質(zhì)。整個畢業(yè)設(shè)計工作體現(xiàn)了學(xué)科教學(xué)計劃的基本要求，所完成的工作達(dá)到了本科畢業(yè)設(shè)計要求，推薦成績?yōu)椤爸械取?，可參與答辯。 評閱人： 年 月 日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 畢業(yè)論文（設(shè)計）鑒定意見 學(xué)號： 姓名： 專業(yè)： 畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 頁 圖 表 張 論文（設(shè)計）題目： 半自動平壓模切機(jī)的設(shè)計 內(nèi)容提要：本課題是設(shè)計半自 動平壓模切機(jī)以用來 實現(xiàn)對各種規(guī)格的白紙板，厚度在 4下的瓦楞紙板，以及各種高級精 細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸 。其要完 紙板的裝夾 ,輸送 , 模切等工工藝動作。本設(shè)計由電動機(jī)提供動力，經(jīng)過帶傳動連接二級 斜齒輪減速裝置 ,再通過聯(lián)軸聯(lián)軸器使分配軸與減速箱的輸出軸相接 , 然后帶動執(zhí)行機(jī) 構(gòu)進(jìn)行動作。通過傳動系統(tǒng)減速達(dá)到每分鐘模切 50 次的要求。設(shè)計的重點是模切機(jī)構(gòu) 部分 ,設(shè)計采用上模固定下加壓來實現(xiàn)模切的功效，下沖頭采用六桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行加壓，結(jié) 構(gòu)簡單，有較好的增壓效果，而且能實現(xiàn)要求的下降 — 上升的 動作要求 ; 紙片用剛性彈 簧夾固定 , 剛性彈簧夾具有剛性彈簧力的作用，可以自動的將紙板夾緊，且可準(zhǔn)確平穩(wěn) 的實現(xiàn)走紙運動；剛性彈簧 夾的張開用凸輪來實現(xiàn) ,其要完成的動作是上升－停歇－下 降－停歇－上升 ,以實現(xiàn)紙板的裝夾 ,利用凸輪的輪廓曲線可以比較容易的實現(xiàn)上述復(fù)雜 的動作易的實現(xiàn)上述復(fù)雜的動作，從而達(dá)到預(yù)期的目的。送紙機(jī)構(gòu)采用鏈傳動 ,鏈條可 以便于彈簧夾的安裝 ,在送紙過程中要實現(xiàn)紙板的停止和運動及鏈條的停歇 ,這個過程用 通過不完全齒輪帶動鏈輪實現(xiàn) ,且不完全齒輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn) ,其 結(jié)構(gòu)簡單 ,工作可靠 ,造價 低 廉，維修方便。 這個設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，能達(dá)到主要的技術(shù)指標(biāo)。。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 指導(dǎo)教師評語 李小冬同學(xué)對待畢業(yè)設(shè)計任務(wù)認(rèn)真負(fù)責(zé)，積極查閱資料，認(rèn)真思考解決問題的方法，并能主動和老師積極探討。具備綜合運用知識去確定設(shè)計方案，獨立解決設(shè)計中問題的能力。所設(shè)計的干粉壓片機(jī)的設(shè)計原理正確，控制方法得當(dāng)。所繪制圖紙基本達(dá)到工程圖的水平，所完成的畢業(yè)設(shè)計說明書條理清楚 、計算 正確，文字基本流暢。整個畢業(yè)設(shè)計工作量達(dá)到要求，完成質(zhì)量較高，達(dá)到學(xué)士學(xué)位論文要求。 同意參加答辯，推薦畢業(yè)設(shè)計成績等級為“中等 ”。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡要情況及評語 答辯小組組長： 年 月 日 答辯委員會意見 答辯委員會主任： 年 月 日 l 機(jī)械設(shè)計是工科高等學(xué)校機(jī)械類，機(jī)電類等專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，我們在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的同時，也應(yīng)更加注重對知識的整體運用和實踐。半自動平壓模切機(jī)是印刷包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專用設(shè)備 ,應(yīng)用非常廣 泛。本文從擬定運動循環(huán)圖出發(fā)，通過查找機(jī)械設(shè)計手冊，比較不同方案，選擇了最合適的傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且對其工作原理，結(jié)構(gòu)設(shè)計和幾何參數(shù)進(jìn)行了深刻的分析和計算。設(shè)計完成后，用 出半自動模切機(jī)的裝配圖以及相關(guān)的零件圖。該模切機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，效率高，易操作等特點。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械設(shè)計 半自動平壓模切機(jī) is a we to to of is to is by to of is AD a so 目錄 摘要 .................................................................................................................................................................. I .........................................................................................................................................................一章 概述 ................................................................................................................................................... 1 題依據(jù)： ...................................................................................................................................... 1 題的意義： .................................................................................................................................. 1 第二章 半自動平壓 模切機(jī) 的 方案選型 ....................................................................................................... 3 送料模切機(jī)構(gòu) ................................................................................................................................ 3 機(jī)械運動方案的選擇 .................................................................................................................... 8 運動循環(huán)圖的擬定 ...................................................................................................................... 13 第三章 半自動平壓模切機(jī)的傳動設(shè)計 ..................................................................................................... 15 動機(jī)的選擇 ............................................................................................................................... 15 動比的分配 ................................................................................................................................. 17 算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 。 ..................................................................................... 17 ............................................................................................................................... 18 速器的齒輪設(shè)計 ......................................................................................................................... 20 ........................................................................................................................................ 24 承的選擇和校核 ......................................................................................................................... 29 第四章 半自動平壓模切機(jī)的模切機(jī)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................. 30 面六桿滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................................................. 31 條及鏈輪的設(shè)計 ........................................................................................................................ 32 輪機(jī)構(gòu)的 設(shè)計 ............................................................................................................................ 33 總 結(jié) ....................................................................................................................................................... 35 致謝 ............................................................................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................................... 37 1 第一章 概述 題依據(jù) ： 本課題其研究的目標(biāo)為設(shè)計可實現(xiàn) 對各種規(guī)格的白紙板，厚度在 4下的瓦楞紙板，以及各種高級精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸。本課題主要研究模切機(jī)總體方案設(shè)計，模切機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計，主執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計（機(jī)構(gòu)選型）及其結(jié)構(gòu)設(shè)計，對主要零部件進(jìn)行強度和力的計算，產(chǎn)要求繪制所設(shè)計方案的機(jī)構(gòu)運動簡圖，繪制模切機(jī)的裝配和重要零件的零件圖 。 題的意義 ： 平壓平 模切 機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的最普遍的類型，也是國內(nèi)外生產(chǎn)廠家 最多的機(jī)型。平壓平 模切 機(jī)可以用于各種類型的 模切 ，既能 模切 瓦楞紙 板、 卡紙 、 不干 膠 ，又能 模切 橡 膠 、海綿、金屬板材等，既能人工續(xù)紙半 自動 模切 ，也能全 自動 高速聯(lián)動 模切 。半自動平壓模切機(jī)的 精準(zhǔn)度比比一般的模切機(jī)要高。他的工作原理最具有代表性的，所以研究它也及其重要。平壓 平模切機(jī)分為立式、臥式兩種。立式模切機(jī)俗稱“老虎嘴”機(jī)，其特點是精準(zhǔn)度比圓壓圓模切機(jī)好，售價便宜，突出的缺點是安全系數(shù)低，多年來始終沒有徹底解決杜絕傷殘事故問題，工傷事故時有發(fā)生，在當(dāng)今國家重點保證人身安全并已立法的大環(huán)境下，如果還是解決不了安全問題，必然要退出市場。臥式模切機(jī)分為半自動模切機(jī)、全自動模切機(jī)以及帶清廢和不帶清廢四種。它們的共同特點是精準(zhǔn)度比較準(zhǔn)確，效率比“老虎嘴”機(jī)高，比圓壓圓低，處于中位。 近二十年來， 平壓 模切 機(jī)是使用最廣泛且技術(shù)發(fā)展最快的機(jī)型。作為一個剛剛畢業(yè)的大學(xué)生，要想以后在實際的工作當(dāng)中有自己的技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)創(chuàng)新，就必須先搞懂基本設(shè)備的基本原理以及各個部分的工作原理。為以后實現(xiàn)模切機(jī)的數(shù)字化和智能化做好充分準(zhǔn)備。 當(dāng)前，國外先進(jìn)自動平壓平模切機(jī)的工作速度普遍在 7500～ 9000 張／小時左右。瑞士 司生產(chǎn)的 動模切壓痕機(jī) (帶全清廢單元 )達(dá)到了 12000 張／小時的單機(jī)模切壓痕速度。與此相比較，我國生產(chǎn)的自動平壓平模切 機(jī)工作速度較低，一般在 5500～ 7500 張／小時左右。從模切精度上講，國外先進(jìn)自動平壓模切機(jī)的模切精度通?？梢钥刂圃?0． 1右，而國產(chǎn)自動平壓模切機(jī)的模切精度絕大多數(shù)在 0． 150． 2圍內(nèi)，只有少量機(jī)型能夠達(dá)到0． 1模切精度。另外，國產(chǎn)自動平壓平模切機(jī)在高速工作時，模切精度大幅湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 度下降，并伴有大量噪聲，機(jī)器磨損非常嚴(yán)重，影響了國產(chǎn)自動平壓平模切機(jī)在國內(nèi)和國際市場的競爭力。如何解決以上問題，使產(chǎn)品向高速、高精度、高穩(wěn)定性的方向 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 第二章 半自動平壓 模切機(jī) 的 方案選型 送料模切機(jī)構(gòu) 送料機(jī)構(gòu)的選擇： 1， 紙板的輸送可采用： 在這里我選用的是鏈傳動機(jī)構(gòu) 其主要理由有以下幾點 ①采用鏈輪傳動可以更好的固定紙板夾子； ②鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象 ,因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動比 ,承載能力大，傳動效率高，且可實現(xiàn)中心距較大的軸間傳動； ③模切機(jī)在進(jìn)行模切動作時摩擦較大，易發(fā)熱，而鏈傳動正好可以適合長時間在惡劣環(huán)境下工作。 圖 2列鏈傳動正視圖 2， 紙板停歇可采用： 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 a. 凸輪； 我這里選擇的是 ① 用不完全齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單 ,工作可靠 ,造價低廉，維修方便。 ② 可以容易的實現(xiàn)從動件的運動時間和靜止時間的比例在很大范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)； ③工作時面接觸 不容易磨損。 在工作時，不完全齒輪帶動主動鏈輪做單向間歇運動，不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主動輪每轉(zhuǎn) 3圈 ,從動輪回轉(zhuǎn)一周 ,將鏈條安放在鏈輪上，鏈條隨著鏈輪做間歇運動 ,不完全齒輪的主動輪固定在輸入軸 (分配軸 )上 ,從動輪及鏈輪安裝在輸出軸上 . 圖 2不完全齒輪 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 圖 2不完全齒輪嚙合 不完全齒輪的齒數(shù)為 20，有齒的部分為 126度，無齒的部分為 234度，分度圓 r=25r=r=全齒輪齒數(shù)為 50，模數(shù) m=根圓 r=18度圓 r=，齒頂圓 r=24。根據(jù)設(shè)計要求知不完全齒輪的轉(zhuǎn)速為 50r/ 3， 紙板固定可選用： 我在這里選用了 ①剛性彈簧夾具有剛性彈簧力的作用，可以自動的將紙板夾緊，且可準(zhǔn)確平穩(wěn)的實現(xiàn)走紙運動； ②能夠準(zhǔn)確、方便的實現(xiàn)紙板的夾緊 和松開。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 在遞紙過程中，需要將紙板夾緊，于是采用的機(jī)構(gòu)要在在上升到一定位置時可以有一段時間的停歇動，所以要選擇具有要可以實現(xiàn)停歇的往復(fù)運動的機(jī)構(gòu)，則我們可以選擇凸輪機(jī)構(gòu)或者連桿機(jī)構(gòu)。 ①連桿機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)雖然承載能力大，耐沖擊。但在進(jìn)行傳遞時，傳遞路線比較長，容易產(chǎn)生較大誤差同時機(jī)械效率也會降低，連桿及滑塊所產(chǎn)生的慣性力難以用一般平衡方法消除，不宜用于高速運動，況且它的設(shè)計方法比較復(fù)雜所以不采用它。 ②凸輪機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu)最大優(yōu)點是只要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各 種預(yù)期的運動，而且響應(yīng)快速，機(jī)構(gòu)簡單。所以選用凸輪機(jī)構(gòu)。 5平壓模切機(jī)構(gòu) （ 1）下圖機(jī)構(gòu)是最簡單的往復(fù)直線運動機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)雖然簡單，但完全可以實現(xiàn)下模的上下移動和沖壓過程，但由于它的承載能力很差，且下模在進(jìn)行沖壓時，必須在紙板上停留片刻才能保證壓模效果，因此不能選用此機(jī)構(gòu)。 圖 2曲柄滑塊機(jī)構(gòu) （ 2）下面這個六桿機(jī)構(gòu)也能完成工作，但是機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，在設(shè)計過程中比較困難，且傳動過程較長，能量易損失使傳動效率變低，所以不采用這種機(jī)構(gòu)。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 圖 2桿機(jī)構(gòu) （ 3）下圖是六桿機(jī)構(gòu)，它彌補了上面兩個方案缺點， 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載能力強，且機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)也不是很復(fù)雜，所以采用此方案。 圖 2桿機(jī)構(gòu) 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 各機(jī)構(gòu)的最終選擇： 紙板的輸送選擇鏈輪傳動； 紙板的停歇選擇不完全傳動； 紙板的固選擇剛性彈簧夾， 紙板的夾緊機(jī)構(gòu)選擇凸輪機(jī)構(gòu)； 平面模切機(jī)構(gòu)選擇平面六桿機(jī)構(gòu)。 機(jī)械運動方案的選擇 根據(jù)機(jī)構(gòu)的各部分功能，運動規(guī)律的形式，應(yīng)用范圍，機(jī)械的可調(diào)性，運轉(zhuǎn)速度，承載能力，加速度峰值，機(jī)構(gòu)的動力性能，傳動精度的高低，可靠性，經(jīng)濟(jì)性，結(jié)構(gòu)是否緊湊（尺寸，結(jié) 構(gòu)復(fù)雜性，合理性）等要求來選擇方案。 根據(jù)所設(shè)計的半自動平壓切模機(jī)的工作原理，可把機(jī)器完成加工要求的動作分解成幾種基本運動。 動力傳動機(jī)構(gòu)；輸入走紙機(jī)構(gòu)；沖壓模切機(jī)構(gòu)。其中動力傳動機(jī)構(gòu)又分為動力傳遞機(jī)構(gòu)和變速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。輸入走紙機(jī)構(gòu)分為：紙板的輸送機(jī)構(gòu)，紙板的停歇機(jī)構(gòu)和紙板的固定機(jī)構(gòu)。 由上面的分析可列出備選機(jī)構(gòu)列表： 表 2構(gòu)類型比較 機(jī)構(gòu) 供選機(jī)構(gòu)類型 夾緊裝置 連桿機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī) 構(gòu) 紙板的輸送 鏈輪傳動 皮帶輪傳動 紙板的停歇 凸輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪 紙板的固定 剛性彈簧夾 普通夾子 急回機(jī)構(gòu) 直動推桿凸輪機(jī)構(gòu) 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 動力傳遞機(jī)構(gòu) 聯(lián)軸器 變速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu) 單級蝸桿傳動機(jī)構(gòu) 圓錐 由上述備選機(jī)構(gòu)中選出 3種典型可行方案如下： 方案 A：皮帶輪傳動 9 皮帶輪 方案 B：鏈輪傳動 機(jī)構(gòu) 方案 C：鏈輪傳動 方案 A 1、 示意圖 圖 2傳動示意圖 A 分析與評定 (1) 機(jī)械運動分析 V 帶雖然結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，維護(hù)方便，成本低廉，不需要潤滑以及緩沖、吸震、易維護(hù)等特點。 但是 滑動損失：皮帶在工作時，由于帶輪兩邊的拉 力差以及相應(yīng)的變形經(jīng)差形成彈性滑湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 動，導(dǎo)致帶輪與從動輪的速度損失。彈性滑動與載荷、速度、帶輪直徑和皮帶的結(jié)構(gòu)有關(guān)，彈性滑動率通常在 1%間。有的皮帶傳動還有幾何滑動。過載時將引起打滑，使皮帶的運動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，效率急劇下降，磨損加劇，嚴(yán)重影響皮帶的壽命。 滯后損失：皮帶在運行中會產(chǎn)生反復(fù)伸縮，特別是帶輪上的繞曲會使皮帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦引起功率損失。 空氣阻力：高速傳動時，運動中的風(fēng)阻將引起轉(zhuǎn)矩?fù)p耗，其損耗值與速度的平方成正比。因此，設(shè)計高速皮帶傳動時，皮帶的表面積宜小，盡量用厚而窄的皮帶，帶輪的輪輻面要平滑，或用輻板以減小風(fēng)阻。 機(jī)械動力分析 蝸桿減速器能夠得到很大的轉(zhuǎn)動比，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，但傳動效率低，易發(fā)熱，不適宜于在大功率下長期連續(xù)工作。為了減摩耐磨，蝸輪齒圈需用貴重的青銅制造，成本較高。直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受較大的生產(chǎn)阻力，如果長期在重載條件下工作，直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)將不能滿足沖壓模切的力學(xué)要求； (2) 機(jī)械機(jī)構(gòu)合理性 該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但是，凸輪機(jī)構(gòu)的運用會造成整體機(jī)構(gòu)的尺寸和重量都變大。 (3) 機(jī)械機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性 用普通夾子雖然降低了生產(chǎn)成本，但由于其易磨損，需要經(jīng)常維修，并且不便于紙板的自動化 夾緊和松開，達(dá)不到一次性夾緊的那種可靠性要求。需要相應(yīng)的輔助手段來彌補，這使得經(jīng)濟(jì)成本還是很大。凸輪機(jī)構(gòu)和蝸桿機(jī)構(gòu)也會使經(jīng)濟(jì)成本增加。 這個方案總體上來說機(jī)械功能的實現(xiàn)很差。 方案 B 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 圖 2傳動示意圖 B 分析與評定： （ 1）機(jī)械運動分析 下模向上運動進(jìn)行模切時會產(chǎn)生較大的生產(chǎn)阻力，上面已經(jīng)說到直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)不能承受很大的阻力，所以選用直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)來完成沖壓模切并不是很合理；凸輪機(jī)構(gòu)長時間帶動走紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行間歇運動，會使因工作磨損變形產(chǎn)生的微小誤差積累，這會造成走紙機(jī)構(gòu)定位的準(zhǔn)確性下 降，導(dǎo)致各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的配合運動失調(diào)。 （ 2）機(jī)械動力分析 直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力，不便長期在重載條件下工作，聯(lián)軸器的傳遞效率雖然高，但是減速效果差，很難在機(jī)械最精簡化的情況下滿足工作要求。 （ 3）機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性 該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但是，凸輪機(jī)構(gòu)的運用會造成整體機(jī)構(gòu)的尺寸和重量都變大。使用普通夾子不僅不便于紙板的自動化夾緊和松開，而且需要相應(yīng)輔助手段來彌補，不僅增加了機(jī)構(gòu)的尺寸，還使得制造成本增加。 （ 4） 機(jī)械機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性 凸輪機(jī)構(gòu)和錐圓柱齒輪的設(shè)計、制造較難，用料較大，生產(chǎn)成本較高，況且維修方面的 技術(shù)含量較高，經(jīng)濟(jì)成本較高。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 總體上，這個方案機(jī)械功能的實現(xiàn)較差 方案 C 2傳動示意圖 C 分析與評定： (1)機(jī)械的運動分析 鏈傳動機(jī)構(gòu)沒有彈性的滑動和打滑，承載能力大，傳動效率高，可實現(xiàn)中心矩較大的軸間傳動。雙列鏈輪機(jī)構(gòu)和特殊齒輪在主動輪的帶動下完成完成走紙的間歇運動，并且能準(zhǔn)確配合沖壓模切運動，精度比較高； V 形帶和齒輪的組合傳動，功率損失較小，機(jī)械效率高，可靠性高； 剛性彈簧夾能自動的實現(xiàn)紙板的夾緊與松開，可靠性較好。 （ 2） 機(jī)械的力學(xué)分析 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)具有較好的增力性能，在承受載荷，耐磨 性，制造難易，重量，加速度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性這些具體項目的性能明顯優(yōu)于連桿凸輪組合機(jī)構(gòu)，它可以平穩(wěn)的完成模切任務(wù)。所以選擇六連桿機(jī)構(gòu)作為沖壓模切機(jī)構(gòu)。 ( 3 ) 機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性 該機(jī)構(gòu)各構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡單緊湊，尺寸設(shè)計簡單合理，機(jī)構(gòu)重量在可以接受的范圍內(nèi)。 ( 4 ) 機(jī)械結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性 剛性彈簧夾雖然比普通夾子稍貴，但是它工作可靠且使用壽命長，長遠(yuǎn)來看很經(jīng)濟(jì)。湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，加工制造簡單，使用壽命長，維修容易，經(jīng)濟(jì)成本低。其他機(jī)構(gòu)性價比也很高。 綜上所述，從機(jī)械運動分析、機(jī)械動力分析、機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性和經(jīng)濟(jì)性這四個 方面綜合考慮，方案 選擇方案 C。 運動循環(huán)圖的擬定 首先，為保證模切機(jī)的平穩(wěn)運行，防止出現(xiàn)空壓，卡紙等不良現(xiàn)象。各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成動作，且保證各個機(jī)構(gòu)運行到準(zhǔn)確的位置。我主要通過確定沖壓模切，走紙兩個執(zhí)行構(gòu)件的先后順序來確定半自動平壓模切機(jī)的運動循環(huán)圖。 下面是各部件的運動分析 1主軸轉(zhuǎn)角計算 選擇變速箱的輸出軸為運動分析主軸，已知平面六桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù) K=機(jī)械原理相關(guān)知識 ???,動周期以 =180° 分界點，也就是說分為 0° —— —— 360°兩個過程。 2、走紙機(jī)構(gòu)的分析 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 0° —— 126°時，用來完成間歇運動的不完全齒輪機(jī)構(gòu)發(fā)生嚙合運動，鏈輪鏈條此時處于運動狀態(tài)；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 126° ，用來完成間歇運動的不完全輪齒機(jī)構(gòu)沒有參與嚙合，鏈條靜止，進(jìn)行走紙運動。 3、模切機(jī)構(gòu)的分析 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 —— 360°時，下模從行程最低點開始，在平面六桿機(jī)構(gòu)的帶動下向上移動至預(yù)定模切位置，然后進(jìn)行沖壓模切，完成相應(yīng)的模切動作；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 0° —— ，下模完成模切動作并快速急回運動至行程最低點，即下一個周期的起點。 4、夾緊裝置的分析 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 0° ，凸輪帶動夾子完成推程運動，當(dāng)主軸從 50° 入遠(yuǎn)休止端，使剛性彈簧夾完成夾紙動作；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為 207° ，凸輪做回程運動 57° ,凸輪處于近休止端，使剛性彈簧夾處于夾緊狀態(tài)。 下面是主軸轉(zhuǎn)角與機(jī)構(gòu)的運動關(guān)系表 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 表 2主軸轉(zhuǎn)角 0° 360° 走紙機(jī)構(gòu) 停止 運動 夾緊裝置 送料夾緊 輸入走紙 模切機(jī)構(gòu) 滑塊上升（模切） 滑塊下降（回程） 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 第三章 半自動平壓模切機(jī)的傳動設(shè)計 動機(jī)的選擇 選擇電動機(jī)為原動機(jī)，就需要根據(jù)所給數(shù)據(jù)的要求，通過計算得到相關(guān)數(shù)據(jù)，從而選得合適的電動機(jī)。 原始數(shù)據(jù)有 每小時壓制紙板 3000 張 , 傳動機(jī)構(gòu)所用電機(jī)轉(zhuǎn)速 n＝ 1450r/102 ???c N，下模移動的行程長度 H＝ 50± 模與滑塊的質(zhì)量可以假設(shè)約為120 根據(jù)設(shè)計要求，機(jī)械每小時沖壓 3000 次，所以機(jī)構(gòu)主動件的轉(zhuǎn)速 000/60=50r/ 因為主動件轉(zhuǎn)速較低，所以可以選擇轉(zhuǎn)速較低的電動機(jī)，選擇三相異步籠型交流電動機(jī)，封閉式， 380V， 選擇電動機(jī)的容量工作機(jī)所需的功率 ， 其中生產(chǎn)阻力 6102???c 行程速比系數(shù) t’為周期， w ? 為 6 0 03 6 0 0 s w v ???????w 0 03 6 0 6 ??????? ?設(shè) 齒軸帶 ，， ??? 分別為皮帶，軸承，齒輪的效率。 齒軸帶 ???? ??? 23 ?? 則 ? 選取電動機(jī)額定功率 使 P ）（ ?? ，查得 4 ，已知工作機(jī)轉(zhuǎn)速w ? ，電動機(jī)轉(zhuǎn)速 ? 。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 表 3方案 型號 額定功率（ 滿載時 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn) 電流 額定 電流 最大 轉(zhuǎn)矩 額定 轉(zhuǎn)矩 噪聲/重/速 r/流/A 效率（ 功率因素?112890 9 45 2 440 4 43 3 20 3 8 118 綜合考慮上 述因素，最終選則電動機(jī)型號為： 表 3型號 安裝尺寸 (外形尺寸 (A B C D E F G H K C D L 90 140 70 280 8 24 160 12 245 240 190 265 400 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 圖 3電動機(jī) 動比的分配 各級傳動比 1，傳動裝置的總傳動比 4 0?? ` 2，各級傳動比的分配 齒齒帶 21 ?? ，初選 帶 ，則齒輪減速器的傳動比為 ?? 帶減 取 齒齒 21 ，齒 ? = 齒1i = 算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)。 1，各級轉(zhuǎn)速。 Ⅰ軸 m ?? 帶18 Ⅱ軸 m 12 ??? 齒Ⅲ 軸 m 23 ??? 齒Ⅳ工作軸 m ?2，各軸功率 Ⅰ軸 ??? 帶?Ⅱ軸 1 ????? 齒軸 ??Ⅲ軸 ???? 齒軸 ??Ⅳ軸 ? 軸?3，各軸轉(zhuǎn)矩 Ⅰ軸 11 ?????? 22 ?????? Ⅲ軸 33 ?????? Ⅳ軸 44 ????? V 帶傳動設(shè)計 傳動系統(tǒng)中第一級用普通 知電動機(jī)功率 P=4 速 ，傳動比 2i? 天工作 8 小時，（以下查表與圖均來自西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 編著的《機(jī)械設(shè)計》高教第八版 )。 1, 確 定 計 算 功 率 由表 8 得 工 作 情 況 系 數(shù) K ，??? 2，選擇 據(jù) 1n,由圖 8型。 3，確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d , 2d ，并校核帶速； ①選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d ，由表 8小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d =90驗算帶速 v 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 m 44090100060 1 ? ????? ??=③計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2 2 5 m m 52 ???? 根據(jù)表 8 2d =250 4，確定 ①根據(jù)式 ）（）（ 21??? 初選中心距 ②所需的基準(zhǔn)長度 9 05 0 04 )902 5 0()2 5 090(25 0 02a4 ? ?????????? ?? ）（ 由表 8600計算實際中心距 1590 d ???? 中心距變 化范圍為 436— 553 5，校核小帶輪上的包角 000001201 901 6 14 8 6 01 8 0a/ 0a ???????? ）（）（ 6，計算單根 r，由 1d =90 1n =1440 i= 表8?P ，查表 8表 8 . 1 6 k 9 9 k 9 5 20 . 1 71 . 0 6 4kk ????????? ））（ ②計算 z ?? 取 4根。 7 計算單根 V 帶的初拉力的最小值 F ，由表 8 A 型帶的單位長度質(zhì)量q=m，所以 22i ??? ???????? ）（）（）（ =使帶實際初拉力 ( 。 8計算壓軸力最小值 21 6 9s i 642i ?????? ）（）（ F =1077N 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 20 速器的齒輪設(shè)計 已知輸入功率 P ，小齒輪的轉(zhuǎn)速 1n =576r/數(shù)比 動機(jī)驅(qū)動工作壽命 15 年（假設(shè)每年工作 300 天）兩班制，以下查表與圖均來自西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著的《機(jī)械設(shè)計》高教第八版 )。 1，選定齒輪類 型，精度等級，齒數(shù)及材料。 ① 齒輪類型采用斜齒圓柱齒輪。 ② 精度等級選擇；模切機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級精度（ 0095 ③ 材料選擇，由表 10— 1可知小齒輪材料選擇 40質(zhì)）硬度為 280齒輪材料選 45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240者材料硬度差為 40 ④可初選擇小齒輪 1z =24，大齒輪齒數(shù) 2z =24? 7取 97， ⑤選取螺旋角，一般選 015?? 2，按齒面接觸強度設(shè)計 23 （????? ① 初選 ②由圖 10Z ③由圖 10? ?? ， 2?? ?? =④計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)， N ? =60? 576? 1? （ 2? 8? 300? 15） =910 892 ???N ⑤計算小齒輪傳動轉(zhuǎn)矩 6 5 01 ??? 6.3 ?? N ⑥由表 10d?? ⑦由表 10 ? 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院本科畢業(yè)論文 21 ⑧由圖 1000 ? ，大齒輪的接觸疲勞強度極限 a2li