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1、.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 院 校：安陽工學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班 級：08機(jī)制一班設(shè) 計(jì) 者： 劉鳳然學(xué) 號：200801010003指導(dǎo)老師：韓向可日 期：2010.6.7-2010.6.13精品.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目：壓片成型機(jī)學(xué)校：安陽工學(xué)院院系：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班級：一班設(shè)計(jì)者：劉鳳然 指導(dǎo)老師：韓向可課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書設(shè)計(jì)題目壓片機(jī)學(xué)生姓名劉鳳然所在院系機(jī)械工程系專業(yè)、年級、班08機(jī)制一班精品.設(shè)計(jì)要求：(1) 精壓成形制品生產(chǎn)率為每分鐘 20件；(2) 行程速比系數(shù) K=1.2學(xué)生應(yīng)完成的工作：設(shè)計(jì)干粉壓片機(jī) (1) 送料機(jī)構(gòu)：為 間歇直線運(yùn)動

2、, 這一動作可以通過凸輪上升段完成(2) 篩料：要求篩子往復(fù)震動(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(fù)直線運(yùn)動，最好實(shí)行快速返回等特性。(6) 下沖頭間歇直線運(yùn)動。 參考文獻(xiàn)閱讀：（1）孫桓、陳作模主編.機(jī)械原理.高等教育出版社，2006，第七版（2）朱保利、吳暉等編.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.南昌航空工業(yè)學(xué)院出版，2004工作計(jì)劃：一、思考（ 6.7 ） 二、畫圖（ 6.8-6.11 ） 三、寫說明書（ 6.12-6.13 ）任務(wù)下達(dá)日期： 2010 年 6 月 7 日 任務(wù)完成日期： 2010 年 6 月 13 日指

3、導(dǎo)教師（簽名）： 學(xué)生（簽名）： 精品.目 錄一. 設(shè)計(jì)題目 51.工作原理以及工藝過程 52.原始數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)要求 5二. 設(shè)計(jì)題目的分析 61. 總功能分析 62. 總功能分解 63. 功能元求解 64. 運(yùn)動方案確定 75. 方案的評價 86. 運(yùn)動循環(huán)圖 107. 尺度計(jì)算 118.下沖頭對心直動滾子推桿盤形凸輪機(jī) 129.下沖頭對心直動滾子推桿盤形凸輪機(jī)的位移曲線 12三. 壓片成形機(jī)各部件名稱以及動作說明 13四. 參考書目 13五. 新得體會 13精品.1.1、設(shè) 計(jì) 題 目壓片成形機(jī)1.2、 工作原理及工藝動作過程壓片成型機(jī)的功用是將不加粘結(jié)劑的干粉料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送

4、入壓形置壓制成 × h 圓型片坯， 經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機(jī)器的整個工作過程（送料、壓 形脫離）均自動完成。該機(jī)器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。其工藝動作的分解如圖11圖11 工藝動作分解（ 1 ） 料篩在模具型腔上方往復(fù)振動，將干粉料篩入直徑為 80mm 、深度為 10m m的筒形型腔，然后向左退出 45 mm 。（ 2 ） 下沖頭下沉 4mm ，以防上沖頭進(jìn)入型腔時把粉料撲出。（ 3 ） 上沖頭進(jìn)入型腔 4mm 。（ 4 ） 上、下沖頭同時加壓，各移動 12mm ，將產(chǎn)生壓力，要求保壓一定時間，保壓時約占整個循環(huán)時間的 1/10 。（ 5 ） 上沖頭退回，下沖頭隨后以稍慢

5、速度向上運(yùn)動，頂出壓好的片坯。（ 6 ） 為避免干涉，待上沖頭向上移動 90mm 后，料篩向右運(yùn)動推走片坯，接著料篩往復(fù)振動，繼續(xù)下一個運(yùn)動循環(huán)。1.2、 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要精品.(1) 精壓成形制品生產(chǎn)率為每分鐘 20片；(2) 行程速比系數(shù) K=1.2(3) 被壓工件的外形是直徑為 80 mm ，厚度為 5mm 的圓形片坯2.1、總功能分析根據(jù)題目要求，要最終將干粉壓制成片坯。若要求獲得質(zhì)量較好的成品，可采用諸多方法。下面采用黑箱法進(jìn)行分析：由黑箱法分析可得到：為了達(dá)到高效、方便的目的，采用機(jī)械自動加工的方法比較好，因此本題采用了自動加工的方法壓制片坯。2.2、總功能分解 該干粉壓片機(jī)通

6、過一定的機(jī)械能把原料（干粉）壓制成成品，其功能分解如圖21圖21 總功能分解設(shè)計(jì)壓片成型機(jī)，其總功能可以分解成以下幾個工藝動作：(1) 送料機(jī)構(gòu)：為 間歇直線運(yùn)動 , 這一動作可以通過凸輪上升段完成(2) 篩料：要求篩子往復(fù)震動(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(fù)直線運(yùn)動，最好實(shí)行快速返回等特性。(6) 下沖頭間歇直線運(yùn)動。2.3、根據(jù)功能的要求，進(jìn)行功能元求解壓片成型機(jī)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖如下：精品.圖22運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能圖23運(yùn)動方案由上表所列矩陣可知，可能的運(yùn)動方案數(shù)目為N=4*4*4*3*3=576種。從此方案中剔除明

7、顯不合理的，在進(jìn)行綜合評價：是否滿足運(yùn)動要求；是否滿足載要求；運(yùn)動精度；制造工藝；安全性；是否滿足動力源、生產(chǎn)條件等限制。根據(jù)題目要求，功能元減速A而言，帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，能緩和沖擊， 有過載保護(hù)作用，安裝維修要求不高成本底。齒輪傳動工作可靠，效率高，易制造和精確加工。 故可選用帶傳動或蝸桿傳動。減速B ：齒輪或蝸桿傳動能滿足定速比傳動要求，且精度較高。應(yīng)用范圍廣，承載能力大的優(yōu)點(diǎn)，故選齒輪或蝸桿傳動。對于上沖頭運(yùn)動C ，要實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線移動，還有考慮急回特性。因此選曲柄滑塊或搖桿機(jī)構(gòu) 。送料機(jī)構(gòu)D主要作用是將胚料送到加工位置，且能實(shí)現(xiàn)間歇要求，對承載能力要求低，故采用凸輪或蝸桿

8、機(jī)構(gòu)。下沖頭運(yùn)動E雖然需要較高的承載能力，但下沖頭中可以加兩個擋板來增加其承載能力，且 要實(shí)現(xiàn)間歇要求，可靠性好，故采用凸輪機(jī)構(gòu)完成下沖頭的動作。綜上所述，可初步確定兩個方案， 如表中實(shí)線、虛線所示的方案方案1 ： A3+B4+C3+D1+E2方案2 ： A1+B3+C4+D2+E22.4、運(yùn)動方案的確定 運(yùn)動方案示意圖如下：精品.圖25 方案一圖26 方案二2.5、方案評價機(jī)械運(yùn)動方案的擬訂和設(shè)計(jì)，最終要求通過分析比較以提供最優(yōu)的方案。一個方案的優(yōu)劣通過系統(tǒng)綜合評價來確定。精品.下面用機(jī)械選型的評價體系，它可用視圖的方法來表示：根據(jù)個評價指標(biāo)相互關(guān)系，建立評價模型為：H=U1*U2*U3*U

9、4*U5在式中U1=S1+S2 U2=S3+S4+S5+S6 U3=S7+S8+S9+S10 U4=S11+S12+S13+S14 U5=S15+S16+S17 上述表達(dá)式表示 U1 、 U2 、 U3 、 U4 、 U5 各指標(biāo)之間采用了乘法原則，而它們之間用了加法原則。根據(jù)題目要求，功能元比較如 表 1 ：方案中機(jī)構(gòu)的性能、特點(diǎn)、評價表 1性能指標(biāo)具體指標(biāo)評價帶傳動齒輪機(jī)構(gòu)曲桿滑塊機(jī)構(gòu)簡單六桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)A功能A1運(yùn)動規(guī)律定比傳動定比傳動和移動定比傳動任意性較差能達(dá)到有限精度基本上任意定比傳動和移動A2傳動精度高高高較高較高高B工作性能B1應(yīng)用范圍較廣廣較廣較廣較廣廣B2可調(diào)性

10、很好較差一般較好較差較差B3運(yùn)動精度較高較高較高高較高高B4承載能力大大大較大較小大CC1加速度峰值小小較大較大較小小C2噪音小小一般較小較大較小C3耐磨性較好較好一般較好差較好C4可靠性可靠可靠可靠可靠可靠可靠DD1制造難度較易較難易易難較難D2制造誤差敏感性敏感敏感敏感不敏感敏感敏感D3調(diào)整方便性較方便較便較方便方便較麻煩方便D4能耗大小一般一般一般一般一般一般EE1尺寸較大較小較小較大較小較小E2重量較輕較重較輕較輕較重較重E3結(jié)果復(fù)雜度簡單一般一般簡單復(fù)雜復(fù)雜精品.表示上述兩個機(jī)構(gòu)方案的評價指標(biāo)體系、評價值及計(jì)算結(jié)果。表中，所以的指標(biāo)值分為 5 個等 級 ：“ 很好 ” 、 “ 好 ”

11、 、 “ 較好 ” 、 “ 不太好 ” 、 “ 不好 ” ，分別用 1 、 0.75 、 0.5 、 0.25 、 0 表示。如表2：表2評價指標(biāo)系統(tǒng)工程評價法方案一方案二U1S10.750.75S210.75U2S310.75S40.750.5S50.751S60.750.75U3S70.750.75S80.750.5S90.750.5S100.750.75U4S110.750.5S120.50.5S130.750.5S140.50.5U5S150.750.75S160.50.75S170.750.75H值85.3156.95由表中 H 值可知，方案 1 較方案 2 好，故可優(yōu)先選用方案 1

12、 為最終方案。 2.6、運(yùn)動循環(huán)圖從上述工藝過程可以看出，由主動件到執(zhí)行件有三支機(jī)構(gòu)系統(tǒng)順序動作，畫出 運(yùn)動傳遞框圖如下圖27圖27 循環(huán)圖從整個機(jī)器的角度上看，它是一種時序式組合機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，所以要擬訂運(yùn)動循環(huán) 圖 。以該主動件的轉(zhuǎn)角為橫坐標(biāo)（ 0360 ），以機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件的位移為縱坐標(biāo)畫出位移曲線。運(yùn)動循環(huán)圖上的位移曲線主要著眼于運(yùn)動的起迄位置，而不是其精確的運(yùn)動規(guī) 律 。料篩從推出片坯的位置經(jīng)加料位置加料后退回最左邊（起始位置）停歇。下沖 頭即下沉 4mm （如下圖中 精品. ）。下沖頭下沉完畢，上沖頭可下移到型腔入口處（如圖 中 ），待上沖頭到達(dá)臺面下 4mm 處時，下沖頭開始上升，對粉料

13、兩面加壓，這時，上、下沖頭各移動 12mm （如圖中 ），然后兩沖頭停歇保壓（如圖中 ），保壓時 間約 0.2s ，即相當(dāng)于主動件轉(zhuǎn) 36 度左右。以后，上沖頭先開始退出，下沖頭稍后并稍慢地身上移動到和臺面平齊，頂出成形片坯（ 如圖中 ） 。下沖頭停歇待卸片坯時，料篩已推進(jìn)到形腔上方推卸片坯（ 如圖中 ） 。然后，下沖頭下移 24cm 的同時，料 篩振動使篩中粉料篩入形腔（ 如圖中 ） 而進(jìn)入下一循環(huán)。2.7、尺度計(jì)算執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算根據(jù)選定的驅(qū)動電機(jī) ( 在圖中沒畫出 ) 的轉(zhuǎn)速 n=970r/min 和 生產(chǎn)率為 20 件 / 分鐘， 它傳動系統(tǒng)的總速比為： I=970/20 =48.5

14、 k=1.2=180°*( k-1)/(k+1)=180°*(1.2-1)/(1.2+1)=16.4°以下壓力角和模數(shù)均取標(biāo)準(zhǔn)值 =20 m=5第一級皮帶減速 I= 4 z1=17 z2= 68第二級齒輪減速 I= 9.8 z1=17 z2= 167已知如圖：n1=n1=n1=24 r/min ； n5 =n6=24 r/min取蝸桿齒數(shù) z 3 =z 5 =4，則查表可知：d=50mm, =21°4805; z 6 =z 4 =53,則 ：n 5=n 6 z 6 /z 5 =318r/min=n 5N 3 =n 4 z 4 /z 3 =318r/min

15、=n 3取 z 5 =20 z 3 =17 z 2 =30 則 z 1 =n 5 z 5 /n 1 =265 ；d=mz=1325mm3=arctan17/30=29.5°2 =90°-29.5°=60.5°n2 =n2=n3 =z3/z2 =318*17/30=184r/min取 z 2 =15 則 z 1 =115, 1 =arctan15/115=7.43° 2 =90° -7.43° =82.57°綜合以上計(jì)算可得定軸輪系傳動 7 個齒輪設(shè)計(jì)如表3：表32.8、下沖頭對心直動滾子推桿盤形凸輪機(jī)精品.圖29

16、凸輪機(jī)構(gòu)2.9、下沖頭對心直動滾子推桿盤形凸輪機(jī)的位移曲線圖210 位移曲線3 壓片成型機(jī)動作說明各級傳動都為齒輪或蝸輪蝸桿傳動，傳動精度高，運(yùn)動可靠；上沖頭由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動運(yùn)動精度高，移動料篩至下沖頭的型腔上方等待裝料，并將上一循環(huán)已成型的工件推出（卸料）然后料篩震動，將粉料篩入型腔，下沖頭下沉一定深度 Y ，以防止上沖頭向下壓制時將粉料撲出然后上沖頭繼續(xù)向下，下沖頭向上加壓，并在一定時間內(nèi)保持一定的壓力；而后上沖頭快速退出下沖頭隨著將成型的工件推出型腔 ，這便完成了一個循環(huán)周期。由于要求每分鐘制成成品 24 件精品.。所以要求 C 、 D 、 E 轉(zhuǎn)速同步，且轉(zhuǎn)速均為 24r/min 。

17、4、參考書目（ 1 ）孫桓、 陳作模主編 機(jī)械原理高等教育出版社， 2000（ 2 ）朱保利、吳暉等編 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 南昌航空工業(yè)學(xué)院出版（ 3 ）孟憲源、姜琪主編 機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社， 2004（ 4 ） 侯珍秀主編 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2000（ 5 ）黃繼昌、徐巧魚等編 實(shí)用機(jī)械機(jī)構(gòu)圖冊 人民郵電出版社， 19965、心得體會這是我們步入大學(xué)之后的第一次做課程設(shè)計(jì)，但在張老師的指導(dǎo)和同學(xué)的互相幫助下還是按時完成了設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)讓我體會很深，也學(xué)到了很多新東西。 在這次課程設(shè)計(jì)中，充分利用了所學(xué)的機(jī)械原理知識，根據(jù)使用要求和功能分析，選用組合成機(jī)械系

18、統(tǒng)運(yùn)動方案，從而設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單， 組合成機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案，制造方便，性能優(yōu)良，工作可靠的機(jī)械系統(tǒng)。 這次課程設(shè)計(jì)，不僅讓我們把自己所學(xué)的知識運(yùn)用到實(shí)際生活中去， 設(shè)計(jì)一些對社會有用的機(jī)構(gòu)，也讓我們深刻體會到團(tuán)體合作的重要性，因?yàn)樵谝院蟮膶W(xué)習(xí)和工作中，但靠我們自己個人的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，積聚大家的智慧，才能創(chuàng)造出令人滿意的產(chǎn)品來。這次課程設(shè)計(jì)在張老師的指導(dǎo)下和其他組員的協(xié)助下共同完成，如果沒有他們的指導(dǎo)和協(xié)助很難把此次課程設(shè)計(jì)做好。在此非常感謝張老師的指導(dǎo)和其他組員的協(xié)助。指導(dǎo)教師評語：課程設(shè)計(jì)報(bào)告成績： ，占總成績比例： 課程設(shè)計(jì)其它環(huán)節(jié)成績：環(huán)節(jié)名稱： ，成績： ，占總成績比例： 精品.環(huán)節(jié)名稱： ，成績： ，占總成績比例： 環(huán)節(jié)名稱： ，成績： ，占總成績比例： 總 成 績： 指導(dǎo)教師簽字：年 月 日本次課程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人意見：負(fù)責(zé)人簽字：年 月 日如有侵權(quán)請聯(lián)系告知刪除，感謝你們的配合！精品