1、機械原理課程設計說明書設計題目：壓片成形機學院：汽車與交誦學院班級：車輛102姓名：XXX學號：指導老師：韋丹柯目錄1. 設計題目 12. 工作原理及工藝動作過程 33設計原始數據及設計要求 44功能分解及機構選用55. 重要機構方案評估及數據 106. 總設計方案圖及各執行機構的尺寸計算 137心得體會 158參考書目151. 設計題目：壓片成形機設計自動壓片成形機，將具有一定濕度的粉狀原料（如陶瓷干粉、 藥粉）定量送入壓形位置，經壓制成形后脫離該位置。機器的整個工 作過程（送料、壓形、脫離）均自動完成。該機器可以壓制陶瓷圓形 片坯、藥劑（片）等。2. 工作原理及工藝動作過程1. 干粉料均勻

2、篩入圓筒形型腔。2. 下沖頭下沉3mm，預防上沖頭進入型腔是粉料撲出3. 上、下沖頭同時加壓，并保持一段時間。4. 上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯。5. 料篩推出片坯。其工藝動作的分解如圖1、2、3、4下沖頭3 .設計原始數據及設計要求1 .壓片成形機設計數據電動機轉速/（r/min）： 1450；生產率/（片/min）: 10;沖頭壓力/N : 150 000;機器運轉不均勻系數/ 5 : 0.10;2、上沖頭、下沖頭、送料篩的設計要求：1）上沖頭完成往復直移運動（鉛錘上下），下移至終點后有短時間的 停歇，起保壓作用，保壓時間為 04秒左右。因沖頭上升后要留有 料篩進入的空間，故沖頭行

3、程為 90 100mm。因沖頭壓力較大， 因而加壓機構應有增力功能（如圖 1.2a ）。（2）.下沖頭先下沉3mm，然后上升8mm，加壓后停歇保壓，繼 而上升16mm，將成型片坯頂到與臺面平齊后停歇，待料篩將片坯 推離沖頭后，再下移 21mm，到待料位置（如圖12b ）。（3）.料篩在模具型腔上方往復振動篩料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺面上右移約8590mm，推卸片坯（如圖 1.2c）（C）圖1.24 功能分解及機構選用該干粉壓片機通過一定的機械能把原料 (干粉)壓制成成品，其功能分解如下圖能量干粉用L械力口工成品設計干粉壓片機，其總功能可以分解成以下幾個工藝動作：(1)

4、 送料機構：為間歇直線運動，這一動作可以通過凸輪完成(2) 篩料：要求篩子往復震動，這一動作可以通過凸輪完成(3) 推出片坯：下沖頭上升推出成型的片坯(4) 送成品：通過凸輪推動篩子來將成型的片坯擠到滑道(5) 上沖頭往復直線運動，最好實行快速返回等特性。(6) 下沖頭間歇直線運動，這一動作可以通過凸輪完成。五重要機構方案評估及數據(1)上沖頭機構方案選用：方案一:方案一為一凸輪機構，能很好的實 現所需要的運動變化，機構由一個 凸輪為原動件帶動從動件做上下 移動，應用范圍較廣可調性高運轉 精度大，可完成工作需要。自由度:S=3 n-2PL-PH=3*2-2*2-1=1由于上沖頭總行程為100c

5、m,使用 凸輪機構會使凸輪的曲率半徑變大，滾子與凸輪的壓力角變大，容易磨損構件，基圓大小很難確定，設計難度高，也不容易生產加工，沖頭下壓力不足, 行但不適用于上沖頭的設計使用，暫不選。導致產品不合格，所以方案一雖可方案二：方案二為一曲柄搖桿機構，由曲柄為主動件帶動搖桿搖動以及滑塊上下運動，應用范圍 廣可調性高運轉精度較高計 算自由度：S=3 n-2PL-PH=3*3-2*4=1可實現運動需要。具有很好的 傳動性，結構簡單，經濟性好，工業制造較為簡單，維修跟換方便，可大批量制造生產，暫為最佳選擇 綜上所述，在兩個方案中，方案二為最佳方案。設定方案二中的各桿長度設定搖桿長度選取入=1.5代入公式：

6、0.41 -cos2 -=n2得 r < 657 mm選取 r=500 mm ;L =r x 入=500x 1.5=750 m；即 A=500mm, B=750mm由下圖計算可知滑塊行程 h=1250-1153.7934 96mm,此時A桿轉過28°，即A桿右極限轉角為28°,滿足擺角小于60°的要求。曲柄長(L1)輸姻據K值500T5O偏距MG-(0)1)Io. 18確定曲柄轉角滑塊位移丨骨塊速度151221. T14-36.5221-25161217.8594-40. 9603-25171213.767B-43. 4173-25181Z09. 4405-

7、45.8316-24191204.8604-48.222-24201200 0698-50. 5872-2421UQS.07H-52. 9257-23221109.6271-55. £363-23231164.3603-57.5176-23241178 6739-59. 7664-23251172.7708-B1.9873-22261166.6541-64.1729-22271100.3271-66 324-22281153 7933-68 4302-21291147.0962-TO.5172-21301140.1195-T2. 5568-20311132+0869-74 556S-

8、20321125.6024-76 5151-19331119.15-70.4313-19341110 454-80.3038-19n1 Pl示意囹運動分折運動紅囹動態仿寡縮就比例分析鬥曲麗刃唏的運韻扁及竝仿才IE回|d-|又因設計要求中上下沖頭需要有保壓時間為0.4s,推算桿A左極限位置到垂直位置角度為2°0計算形成速比系數 K=180+62/180-62=2.05具有急回特性。通過圖解法可以求出曲柄搖桿機構中曲柄與連桿的長度，如下圖:如圖所示，AB為搖桿，BC為連桿，ED為曲柄；因為 COS28=AB/AF+FE Tan28 ° =(BC+CE)/AB BC=EF+EC

9、AB=AF=500mm BC=146.2 mmED=79.9 mm AE=566.3mm檢驗曲柄存在條件ED=79.9mm, BC=146.2mm, AF=500mm, AE（機架）=566.3mm 滿足桿長之和定理，即 AD+AB < CD+BC,確保了曲柄的存在。綜上所述上沖頭肘桿機構的尺寸設計如下：曲柄 79.9 m曲柄連桿 146.2 m搖桿 500 m滑塊連桿D 750 m(2)下沖頭機構設計方案用凸輪驅動下沖頭設計凸輪參數：基圓半徑r。=40mm,偏距e=0 ,滾子半徑r=10mm，推桿行程h=21mm最大壓力角為 28.7891 °，小于許用壓力角 30滿足要求的

10、其運動規律為序號凸輪轉動角度推桿運動規律10100°靜止不動2100°120°下沉3mm3120°130°近休止4130°160°上升8mm5160°190°保壓04s后靜止0.1s6190°250°上升16mm7250°300°遠休止8300°360°下降21mm(3)送料機構的設計方案用凸輪驅動直桿使料篩進行送料和推片的運動凸輪設計參數：基圓半徑r°=110mm,偏距e=0 ,滾子半徑r=10mm，推桿行程h=90mm最大壓力角為2

11、8.6372°，小于許用壓力角30a移朝從動桿盤形凸輪的設計JI動態仿真輸入參數基圓jM莖 uo-滾子半徑|0升程運動規僅圖動態仿臺90|100遠休止角回稈角is近休止角iob-最大壓力角7<£3SiiI動桿逋度(l/sec)就動桿加速H(l/sec2) |壓力角(厲)*65.530485. 699127.01166. 99358L 951827-316468. 390678.123627.587769. 720174. 218327. 825670.980970.239?26.0311T2-17156.151828.205173.29162.078628.34867

12、4. 338157.904228.402475. 311953.672328. 547376. 21114乩 38828.604377. 035345. 054?26.634T7 783840. 676928. 37278. 455236.25028.614879. 049331. 80532B.6S7379.565327. 320228.4956SO. 002822.808228.400380. 361318.273628.281980. 540513. 7212B.141280. 84029. 154927.9787won ni0m TPiE 1rirv-運動規律選擇凸輪轉向推程回程r從動

13、桿位呂 aC噸鐘向逆鐘向正偏置負偏置3廉絨坐標曲奉半徑運動薑教壓力創序號凸輪轉動角度推桿運動規律10-30°停在最大行程進行送料230°110°退回到近休止處3110°260°近休止4260°360°推片I.-6、總設計方案圖及各執行機構的尺寸計算不選用該方案的原因：1用到蝸輪蝸桿機構，齒輪配置不方便。2、上沖頭不易實現保壓作用。3、送料機構僅用曲柄滑塊機構，難以 實現送料機構的運動規律。4、方案中的三個重要機構的轉速難以實 現同速轉動，從而不方便配置三者的運動規律來實現產品的生產。 下圖為方案二，即最終選用方案：執行機構的

14、尺寸計算根據選定的驅動電機的轉速n=1250r/min和生產率為10件/min，它的機械傳動系統的總速比為：1=1250/10=145為方便配合各個機構的運動規律，總方案中的除皮帶輪6以外的其他 皮帶輪的轉速均設定為10r/min，其中皮帶輪6的轉速為30.2 r/min. 行星輪系的齒輪設計如下：各齒輪壓力角和模數均取標準值：a =20m=1h*a=1Z1=20Z2=100Z3=220Z4=20Z5=80即 i1H= n1/nH=12在行星輪系中：iiH=1-iHi3=1+Z3/zi=12 計算齒輪1和2的重合度:r1=mzJ2=1 >20/2=10 mm2=mz2/2=1 >1

15、00/2=50 mmrb1=1 coso=9.4 0mm"2=巾 coso=46.98 mmra2=r2+m*ra1=1+m h a=仁10+1X1=11 mm*h a=仁50+1X1=51 mma1=arccos(少/畑)=31 3oa2=arccos ("2/2) =22.9oe=z1(tan 如-tan a)+Z2(tan a tan a)/(2 n=1 73>1 即滿足齒輪連續傳動的條件。因齒輪1和2的重合度能滿足要求，其他齒輪之間的重合度也滿足齒輪連續傳動的條件。錐齒輪中：匚45= n4/ n5= Z5/Z4=4所以，i15= i1H* i45=48皮帶輪

16、6、7 中，n6/ n7=R7/R6其中 R7= 602mm R6 =20mm又因為 “6= n5nH= n4n=n5=1250 r/min綜上可以剛好使皮帶輪7的轉速為10r/min七心得體會馬上就要課程設計答辯了，回想這3周的設計過程，我感到很累 很累，但通過這次的課程設計，我學到了很多很多東西，大大提升了 我的設計能力，給以后的畢業設計和工作積累了很多寶貴的經驗。在 設計的過程中有許多我們平時都不太重視的東西， 也遇到了有很多的 難題，但我們并不退縮。每個人都是互相詢問和幫助，這給了我很大 的動力，有的不懂我們就會再一起討論問題， 經過無數次的討論，得 出了很多很好的設計方案，這還培養了我們的團隊合作精神。 設計的 過程中，為了讓自己的設計更加完善，更加符合工程標準，我們查閱 了很多次設計書和指導書，也上網查了很多資料，這是我感觸相當深 的。這次的課程設計讓我學到了很多以前在書本沒有學到的東西， 知識有了較大的提升，特別是對干粉壓片機的結構原理與設計分析更 加清楚深刻。這次的課程設計用到的圖，基本上是我們是用CAD®的， 這樣我更熟練地掌握了 CAD畫圖的基本技能，為以后的工作儲備了應 有的能力。在這次課程設計中，充分利用了所學的機械原理知識， 根 據設計要求和設計分析，選用組合成機械系統運動方案，從而設計出 結構簡單，制造方便，性能優良，工