机械原理课程设计说明书(凸轮送料机构)冲床冲压机构、送料机构及传动系统的设计一、设计题目设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。冲床的
工艺
钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程
动作如图5—1a所示，上模先以比较大的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成型工作，此后上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。图1冲床工艺动作与上模运动、受力情况要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构，以及冲床的传动系统，并绘制减速器装配图。二、原始数据与设计要求1．动力源是电动机，下模固定，上模作上下往复直线运动，其大致运动规律如图b）所示，具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性；2．机构应具有较好的传力性能，特别是工作段的压力角应尽可能小；传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40°；3．上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方）；4．生产率约每分钟70件；5．上模的工作段长度L=30~100mm，对应曲柄转角0=（1/3~1/2）π；上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上；6．上模在一个运动循环内的受力如图c）所示，在工作段所受的阻力F0＝5000N，在其他阶段所受的阻力F1＝50N；7．行程速比系数K≥；8．送料距离H=60~250mm；9．机器运转不均匀系数δ不超过。若对机构进行运动和动力分析，为方便起见，其所需参数值建议如下选取：1）设连杆机构中各构件均为等截面均质杆，其质心在杆长的中点，而曲柄的质心则与回转轴线重合；2）设各构件的质量按每米40kg计算，绕质心的转动惯量按每米2kg·m2计算；3）转动滑块的质量和转动惯量忽略不计，移动滑块的质量设为36kg；4）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件）设为30kg·m2；5)机器运转不均匀系数δ不超过。三、传动系统MATCH_
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_1714224636507_1设计冲床传动系统如图5－2所示。电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动机器主轴运转。原动机为三相交流异步电动机，其同步转速选为1500r/min，可选用如下型号：电机型号 额定功率（kw） 额定转速（r/min）Y100L2—4 1420Y112M—4 1440Y132S—4 1440由生产率可知主轴转速约为70r/min，若电动机暂选为Y112M—4，则传动系统总传动比约为。取带传动的传动比ib=2，则齿轮减速器的传动比ig=，故可选用两级齿轮减速器。图2 冲床传动系统四、执行机构运动方案设计及讨论该冲压机械包含两个执行机构，即冲压机构和送料机构。冲压机构的主动件是曲柄，从动件（执行构件）为滑块（上模），行程中有等速运动段（称工作段），并具有急回特性；机构还应有较好的动力特性。要满足这些要求，用单一的基本机构如偏置曲柄滑块机构是难以实现的。因此，需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。送料机构要求作间歇送进，比较简单。实现上述要求的机构组合方案可以有许多种。下面介绍几个较为合理的方案。1．齿轮—连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构如图5—3所示，冲压机构采用了有两个自由度的双曲柄七杆机构，用齿轮副将其封闭为一个自由度。恰当地选择点C的轨迹和确定构件尺寸，可保证机构具有急回运动和工作段近于匀速的特性，并使压力角尽可能小。图3冲床机构方案之一送料机构是由凸轮机构和连杆机构串联组成的，按机构运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件推送至待加工位置。设计时，若使lOG
标准
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直齿圆柱齿轮传动，Z1=Z2=24，ha*=。计算可得：六、七杆机构的运动和动力分析用图解法对此机构进行运动和动力分析。将曲柄AB的运动一周360°分为18等份，得分点B1、B2、…、B18，针对曲柄每一位置，求得C点的位置，从而得C点的轨迹，然后逐个位置分析滑块F的速度和加速度，并画出速度线图，以分析是否满足设计要求。图5—8是冲压机构执行构件速度与C点轨迹的对应关系图，显然，滑块在F4~F8这段近似等速，而这个速度值约为工作行程最大速度的40%。该机构的行程速比系数为故此机构满足运动要求。在进行机构动力分析时，先依据在工作段所受的阻力F0＝5000N，并认为在工作段内为常数，然后求得加于曲柄AB的平衡力矩Mb，并与曲柄角速度相乘，获得工作段的功率；计入各传动的效率，求得所需电动机的功率为，故所确定的电动机型号Y132S—4（额定功率为）满足要求。七、机构运动循环图依据冲压机构分析结果以及对送料机构的要求，可绘制机构运动循环图(图5—9)。当主动件AB由初始位置（冲头位于上极限点）转过角a（=120°）时,冲头快速接近坯料；又当曲柄由转到b（=200°）时，冲头近似等速向下冲压坯料；当曲柄由b转到c（=240°）时，冲头继续向下运动，将工件推出型腔；当曲柄由c转到d（=300°）时，冲头恰好退出下模，最后回到初始位置，完成一个循环。送料机构的送料动作，只能在冲头退出下模到冲头又一次接触工件的范围内进行。故送料凸轮在曲柄AB由320°转到400°完成升程，而曲柄AB由400°转到480°完成回程。八、送料机构设计送料机构是由摆动从动件盘形凸轮机构与摇杆滑块机构串联而成，设计时，应先确定摇杆滑块机构的尺寸，然后再设计凸轮机构。1．四杆机构设计依据滑块的行程要求以及冲压机构的尺寸限制，选取此机构尺寸如下：LRH=60mm，LOH=140mm，O点到滑块RK导路的垂直距离=167mm，送料距离取为90mm时，摇杆摆角应为35°。2．凸轮机构设计为了缩小凸轮尺寸，摆杆的行程应小AB，故取，最大摆角为35°。因凸轮速度不高，故升程和回程皆选等速运动规律。因凸轮与齿轮2固联，故其等速转动。用作图法设计凸轮轮廓，取基圆半径r0=51mm，滚子半径rT=6mm。九、速度、加速度分析用图解法对此机构进行运动和动力分析。将曲柄AB运动一周360°分为18等分，得等分点B1、B2、…B18，针对曲柄每一位置，求得C点的位置，从而得C点的轨迹，然后逐个分析滑块F的速度和加速度。CTRL+A全选可调整字体属性及字体大小-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR（计算结果）（计算内容）
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