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机械原理课程设计压片机

发布时间:2021-01-15 02:24

  机械原理课程设计压片机_工学_高等教育_教育专区。机械原理课程设计 说明书 设计题目 压片成形机 汽车工程系汽车工程(中美)专业 汽车工程 班号 0621081 班 1 设计者 王佩玉 指导教师 韩丽华 2010 年 7 月 2

  机械原理课程设计 说明书 设计题目 压片成形机 汽车工程系汽车工程(中美)专业 汽车工程 班号 0621081 班 1 设计者 王佩玉 指导教师 韩丽华 2010 年 7 月 2 日 目 录 1.设计题目………………………………………………………3 2.设计要求………………………………………………………3 3.运动方案评估…………………………………………………3 2 4.设计内容………………………………………………………6 5.设计步骤………………………………………………………8 6.附录……………………………………………………………11 机械原理课程设计 ——压片成形机 一、.设计题目 1.压片成形机介绍 设计自动压片成形机,将具有一定湿度的粉状原料(如陶瓷干粉、药粉)定 量送入压形位置,经圧制成形后脱离位置。机器的整个工作过程(送料、压形、 脱离)均自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂(片)等。 2.压片成形机的工艺动作 (1) (2) 干粉料均匀筛入圆筒形型腔。 下冲头下沉 3mm,预防上冲头进入型腔是粉料扑出。 3 上冲 头 (3) (4) (5) 粉 料 上、下冲头同时加压,并保持一段时间。 上冲头退出,下冲头随后顶出压好的片坯。 料筛推出片坯。 料 筛 片 坯 2 1 3 型 腔 下 冲 头 片坯 下冲头 上冲头 21 5 8 3 下冲头 4 3.压片成形机设计数据 电动机转速/(r/min) :1450; 冲头压力/N:150 000; 二、设计要求 生产率/(片/min):10; 机器运转不均匀系数/δ :0.10; 1. 上冲头完成往复直移运动(铅垂上下) ,下移至终点后有短时间的停歇,起 保压作用,保压时间为 0.4s 左右。因冲头上升后要留有料筛进入的空间,故 冲头行程为 100mm。因冲头压力较大,因而加压机构应有增力能力。 2. 下冲头先下沉 3mm,然后上升 8mm,加压后停歇保压,继而上升 16mm, 将成形片坯顶到与台面平齐后停歇,待料筛将片坯推离冲头后,再下移 21mm,到待料位置。 3. 料筛在模具型腔上方往复振动筛料,然后向左退回。待坯料成型并被推出型 腔后,料筛在台面上右移约 45~50mm,推卸片坯。 三.运动方案评估 上冲头设计方案 方案 1 说明:杆 1 带动杆 2 运动,杆 2 使滑块 往复运动,同时带动杆 3 运动,从而达 到所要求的上冲头的运动。 此方案可以 满足保压要求, 但是上冲头机构制作工 艺复杂,磨损较大,且需要加润滑油, 工作过程中污损比较严重。 5 方案 2 说明:凸轮旋转带动滚子运动,使 杆 1 与杆 2 运动, 使上冲头上 下往复运动, 完全能达到保压 要求。但上冲头行程要求有 90~100mm,凸轮机构尺寸将 会变得很大很笨重。 压片机的设计 方案 3: 说明:此方案使 用曲柄摇杆机构和摇 杆滑块机构串接而成, 结构简单、轻盈,能满 足保压要求, 并能够轻 松达到上冲头的行程 要求。 综合以上三个方案的优缺点,认为是使用方案三进行设计是比较好的选择。 下冲头与料筛设计方案 6 四、设计内容 1. 选择方案 由于压片成形机的工作压力较大,行程较短,一般采用肘杆式增力冲压机构 作为主体机构。 它是由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成。先设计摇杆滑块 机构,为了保压,要求摇杆在铅垂位置的±2°范围内滑块的位移量≤0.4mm。此 方案中,料筛采用凸轮机构,可使其达到往复振动的运动效果;下冲头也采用凸 轮机构,可达到保压效果,且此方案的稳定性较好,故选用此方案。 若选用连杆机构,必须确定各构件的长度;选用凸轮机构,必须确定凸轮的 理论轮廓线. 绘制加压机构的机构运动简图 选用方案 8 五、设计步骤 5-1.上冲头机构设计: 1. 设定摇杆长度 选取λ=1.5 0.4 ? 1 ? ? ? cos 2? ? ? sin 2? 2 2 代入公式 :r≤ 得 r≤394 ㎜ h ∴选取 r=390 ㎜; ∴L =r×λ =390×1.5=585 ㎜; 2. 确定摇杆摆角根据右图,可知行程的计算公式为 h=L-[r×cosα+ L2 ? (r ×sinα) 2 -r] 此时 h=100 ㎜ 算的摆角为 32°与测量出的图中摆角大小相等 ∵题设要求摆角小于 60° ∴满足要求。 9 3. 通过图解法求出曲柄摇杆机构中曲柄与连杆的长度 如图所示,AB 为曲柄,BC 为连杆,DC 为摇杆; DC0 是摇杆在摆角最大时的位置; DC12 是摇杆与铅垂方向夹角为 2°的位置; DC3 是摇杆铅垂时的位置; 由题意: ∵AC2 = AB+ BC AC0 = BC-AB ∴AB=97 ㎜ BC=171 ㎜ 测量出∠B1AB1=80°,为保压角 4. 检验曲柄存在条件 CD=390mm,AB=97mm, BC=171mm, AD(机架)=462mm 满足杆长之和定理,即 AD+ABCD+BC,确保了曲柄的存在。 综上所述 上冲头机构的尺寸设计如下: 曲柄 97 ㎜ 曲柄连杆 171 ㎜ 10 摇杆 390 ㎜ 滑块连杆 L 585 ㎜ 5-2.凸轮的设计: 1.凸轮基圆的确定 由运动循环图最大斜率 40.1 因为此设计中的凸轮均为对心凸轮,则基圆半径公式为: ds r ? d? ? s t an? 为了使机构能顺利工作,规定了压力角的许用值[α],在使α≤[α]的前 提下,选取尽你可能小的基圆半径。根据工程实践的经验,推荐推程 时许用压力角取以下数值: 移动从动件,[α]=30°~38° 摆动从动件,[α]= 40°~45 下冲头凸轮机构为移动从动件 基圆半径 rb=26.8mm. 2.凸轮轮廓的确定 α=40° 将凸轮基圆以每份 10°平均分割,根据下冲头循环图,确定每一 11 段的升程与回程曲线°为保压段,此段保 持 1.33 秒的休止。 3.滚子半径的确定 在 330°这两点曲率半径相对较小的地方画尽量小的圆来确定其 最 小 半 径 ρ min=1.15mm. ρ < 0.8 ρ min. 所 以 , 此 处 取 滚 子 半 径 ρ =9.2mm. 六.心得与体会 在一周多的实习设计过程中,我发现了许多的问题, ,在设计的 过程中有许多我们平时都不太重视的东西,也有很多的难题,再这一 周多里我们每个人都是互相询问和帮助,这给了我很大的动力,有的 不懂我们就会再一起讨论问题,设计完了我们就会回到宿舍去画图。 设计的过程中,我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为 了让自己的设计更加完善,更加符合工程标准,一次次翻阅机械设计 书是十分必要的,同时也是必不可少的。 这次的机械设计我学到了很多以前在书本没有学到的东西,知 12 识有了较大的提升, 特别是对干粉压片机的结构原理与设计分析更加 清楚深刻。真用铅笔来做图真的很困难,怪不得大家都喜欢 CAD。 在这次课程设计中,充分利用了所学的机械原理知识,根据设计要求 和设计分析,选用`组合成机械系统运动方案,从而设计出结构简单, 制造方便,性能优良,工作可靠的机械系统。 这次课程设计让我充分体会到设计需要大胆创新这一层面。创 新也是一个国家、一个社会、一个企业必不可少的,设计中的创新需 要高度和丰富的创造性思维, 没有创造性的构思, 就没有产品的创新, 产品也就不具有市场竞争性。在设计过程中,虽然我们的创新是简显 的,但这也锻炼了我们的能力,更指明了我们努力的方向。 整个设计我基本上还满意,由于水平有限,难免会有错误,还 望老师批评指正。希望答辩时,老师多提些问题,由此我可用更好地 了解到自己的不足,以便课后加以弥补。 13

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