半自动平压模切机设计说明书.docx
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半自动平压模切机设计说明书
目录
1.设计题目--------------------------------------------------------------------------------------2
2.给定的设计条件、数据及要求-----------------------------------------------------------2
3.设计步骤--------------------------------------------------------------------------------------2
1)原动机的选择--------------------------------------------------------------------------------3
2)传动机构的选择与比较--------------------------------------------------------------------4
3)执行机构的选择与比较--------------------------------------------------------------------5
4)机械系统运动方案的拟定和比较--------------------------------------------------------5
5)机械系统的运动循环图--------------------------------------------------------------------8
6)所选机构的设计与分析--------------------------------------------------------------------8
7)机械运动方案布置图及机械运动简图-------------------------------------------------12
8)完成设计所用方法及其原理的简要说明--------------------------------------------13
4.主要参考资料-------------------------------------------------------------------------------13
5.附录--------------------------------------------------------------------------------------------14
半自动平压模切机设计说明书
1设计题目:
半自动平压模切机
工作原理及工艺动作过程:
纸板压痕机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备,该机可对各种规格的白纸板、厚度在4mm以下的瓦愣纸板,以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线。
压凹凸。
经过压痕、切线的纸扳,用手工或机械沿切线处去掉边料后,沿着压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱,或制成凹凸的商标。
它的工艺动作主要有两个:
一是将纸板走纸到位,二是进行冲压模切。
2原始数据及设计要求:
1、每小时压制纸板3000张。
2、上模固定,下模向上移动的行程长度H=50±0.5mm,回程的平就那速度为工作形行程的平均速度的1.3倍。
3、工作行程的最后两毫米范围内受到生产阻力pc=2×106N回程时不受力。
下模和滑块的质量共约120kg。
4、工作台离地面的距离约1200mm。
5、所设计机构的性能要良好,结构简单紧凑,节省动力,寿命长,便于制造。
3设计步骤
1)电动机的选择
电动机工作时的功率:
P=2*10^6*2*10^(-3)/1.2=3.333kw
所以电动机额定功率大于3.333kw
以下为可选电动机型号:
方案
电动机型号
额定功率Kw
满载转速r/min
一
Y112M-4
4
1440
二
Y112M-2
4
2890
三
Y132S-4
5.5
1440
终选型:
Y132S-4
2)传动机构选型
方案一、电动机齿轮带轮
齿轮传动
优点:
1、能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠;
2、可以实现较大传动比;
3、传动效率高,使用寿命长;
缺点:
1、制造,安装要求较高。
方案二、电动机v型带链轮
带轮传动:
优点:
1、结构简单,适用于两轴中心距较大的传动场合
2、传动平稳无噪声
缺点:
1、不能保证精确地传动比
链轮传动
优点:
1、传动距离远
2、对工作环境要求不高;
3、传递效率高
缺点:
1、交易磨损,维修不便;
2、安装要求高;
最终选型
电动机齿轮带轮
3)执行机构的选型
方案一、凸轮
凸轮优点:
1、对于任意要求的从动件运动规律,都可以毫无困难地设计出凸轮轮廓来实现;
2、占据空间小,结构紧凑;
3、结构简单
方案二、连杆机构
连杆机构优点:
1、可以传递较大动力;
2、容易加工
缺点:
1、易产生强迫运动,不能用于高速场合;
2、运动传递累计误差较大;
3、压力角较大;
最终选型凸轮
4)机械系统运动方案的拟定和比较
备选机构列表
机构
供选类型
走纸
链轮
带轮
纸板间歇运动
不完全齿轮
夹紧装置
急回机构
直动推杆凸轮机构
平面六杆机构
动力传送
齿轮
带轮
链轮
方案A:
链轮传动---夹紧装置---平面连杆机构----齿轮和带轮;
示意图:
方案B:
带轮传动----槽轮----直动推杆凸轮机构---齿轮和带轮
示意图
方案C:
带轮传动----不完全齿轮---平面连杆机构----齿轮和链轮
示意图:
最终方案:
方案B
5)运动循环图
走纸机构
停止
运动
主轴转角
0203.5205360
不完全齿轮
非啮合
啮合
模切机构
滑块上升(模切)
滑块下降(回程)
6)所选机构的设计与分析;
传动机构
已知运动周期为1.2s,所以主轴转速为1/1.2r/s,又电动机转速为1440r/min,可得传动比为28.8。
传动系统如图,齿轮4与主轴同轴。
标准齿轮设计:
以下为个齿轮参数
齿轮代号
模数
压力角(度)
齿数
齿顶高系数
顶隙系数
1
2
20
20
1
0.25
2
2
20
60
1
0.25
2’
2
20
20
1
0.25
3
2
20
60
1
0.25
3’
2
20
20
1
0.25
4
2
20
64
1
0.25
齿轮1,2,2’,3,3’,4啮合效果如下图
齿轮5,6为特殊齿轮,参数如下:
5:
模数:
2齿数:
72有效齿数:
31
6:
模数:
2齿数:
72有效齿数:
72
其他尺寸与标准齿轮相同
啮合示意图如下:
带轮设计:
带轮1与带轮2直径相同D1=D2=80mm
急回机构设计
用附录1中的程序生成凸轮的轮廓数据如下数据:
推程最大压力角是:
29.8
回程最大压力角是:
36.7
最小曲率半径是:
27.1
基园最小半径为21
用cad插件生成凸轮形状如下:
7)机械运动方案布置图及机械运动简图
主视图
左视图
三维效果图
8)设计工作原理的简要说明
电动机动力经由齿轮传递到主轴,带动凸轮运动从而对纸板进行冲压,主轴的动力经由皮带传递到特殊齿轮,特殊齿轮在凸轮回程是啮合并带动导轮运动,利用导轮与纸板间的摩擦力使纸板运动,如此循环往复达到冲压纸板的目的。
4主要参考资料
1申永胜主编机械原理教程(第2版)。
2申永胜主编机械原理辅导与习题。
3邹慧君主编机械原理课程设计手册。
4
5朱家成主编机械设计课程设计
6
7邹慧君.机械原理课程设计手册.北京:
高等教育出版社,1998.6.
8申永胜.机械原理教程第二版.北京:
清华大学出版社,2005.12.
9周开勤.机械零件手册第五版.北京:
高等教育出版社,2001.
10丁海军何坤金王林景雪琴程序设计基础(c语言)
5附录
一、急回机构的主轴转角及行程、速度、加速度图
二、形成凸轮轮廓的c语言程序
#definepi3.1415926
#include
#include
main()
{
inth=50,rb=20,step_rb=1;
floatmax_go=pi/5,max_back=pi*2/5,r_min=0,step_angel=pi/720;
floatpoint_1=0,point_2=203.5/180*pi;
floatw=(point_2-point_1)/(600/45.0);
floatt;
floats,v,a,x,y,x_,y_,x__,y__,angel,yalijiao,r;
floatyalijiao_go_max=0,min_r=100000,yalijiao_back_max=0;
inti;
FILE*fp;
fp=fopen("凸轮轮廓.txt","wt");
while(rb=rb+step_rb)
{
angel=0;
i=1;
while(angel<2*pi)
{
if(angel { if(rb i=0; } if(angel { s=h/2*(1-cos(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))); yalijiao=atan(fabs(pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi/(point_2-point_1)*(angel-point_1)))/(s+rb)); x=(rb+s)*sin(angel); y=(rb+s)*cos(angel); x_=pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))*cos((angel-point_1))-sin((angel-point_1))*(rb+s); y_=pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))*sin((angel-point_1))+cos((angel-point_1))*(rb+s); x__=pi*pi*h/2/(point_2-point_1)/(point_2-point_1)*cos(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))*cos((angel-point_1))-sin((angel-point_1))*pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi/(point_2-point_1)*(angel-point_1))-cos((angel-point_1))*(rb+s)-sin((angel-point_1))*pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1)); y__=pi*pi*h/2/(point_2-point_1)/(point_2-point_1)*cos(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))*sin((angel-point_1))+cos((angel-point_1))*pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi/(point_2-point_1)*(angel-point_1))-sin((angel-point_1))*(rb+s)+cos((angel-point_1))*pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1)); r=(pow((x_*x_+y_*y_),3.0/2))/(x__*y_+x_*y__); if(r i=0; } elseif(angel>point_2) { s=h/2*(1-cos(pi*(2*pi-angel)/(2*pi-point_2))); yalijiao=atan(fabs(pi*h/2/(2*pi-point_2)*sin(pi/(2*pi-point_2)*((2*pi-angel))))/(s+rb)); x=(rb+s)*sin(angel); y=(rb+s)*cos(angel); x_=pi*h/2/point_2*sin(pi*angel/point_2)*cos(angel)-sin(angel)*(rb+s); y_=pi*h/2/point_2*sin(pi*angel/point_2)*sin(angel)+cos(angel)*(rb+s); x__=pi*pi*h/2/point_2/point_2*cos(pi*angel/point_2)*cos(angel)-sin(angel)*pi*h/2/point_2*sin(pi/point_2*angel)-cos(angel)*(rb+s)-sin(angel)*pi*h/2/point_2*sin(pi*angel/point_2); y__=pi*pi*h/2/point_2/point_2*cos(pi*angel/point_2)*sin(angel)+cos(angel)*pi*h/2/point_2*sin(pi/point_2*angel)-sin(angel)*(rb+s)+cos(angel)*pi*h/2/point_2*sin(pi*angel/point_2); r=(pow((x_*x_+y_*y_),3.0/2))/(x__*y_+x_*y__); if(r i=0; } angel=angel+step_angel; } if(i) break; } printf("角度距离速度加速度曲率半径x坐标y坐标\n"); fprintf(fp,"角度距离速度加速度曲率半径x坐标y坐标\n"); angel=0; while(angel<2*pi){ if(angel { s=0; v=0; a=0; x=(rb+s)*sin(angel); y=(rb+s)*cos(angel); r=rb; printf("%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f\n",angel*180/pi,s,v,a,fabs(r),x,y); fprintf(fp,"%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f\n",angel*180/pi,s,v,a,fabs(r),x,y); } elseif(angel { s=h/2*(1-cos(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))); v=pi*h*w/2/(point_2-point_1)*sin(pi/(point_2-point_1)*(angel-point_1)); a=pi*pi*h*w*w/2/(point_2-point_1)/(point_2-point_1)*cos(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1)); yalijiao=atan(fabs(pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi/(point_2-point_1)*(angel-point_1)))/(s+rb)); x=(rb+s)*sin(angel); y=(rb+s)*cos(angel); x_=pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))*cos((angel-point_1))-sin((angel-point_1))*(rb+s); y_=pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))*sin((angel-point_1))+cos((angel-point_1))*(rb+s); x__=pi*pi*h/2/(point_2-point_1)/(point_2-point_1)*cos(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))*cos((angel-point_1))-sin((angel-point_1))*pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi/(point_2-point_1)*(angel-point_1))-cos((angel-point_1))*(rb+s)-sin((angel-point_1))*pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1)); y__=pi*pi*h/2/(point_2-point_1)/(point_2-point_1)*cos(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1))*sin((angel-point_1))+cos((angel-point_1))*pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi/(point_2-point_1)*(angel-point_1))-sin((angel-point_1))*(rb+s)+cos((angel-point_1))*pi*h/2/(point_2-point_1)*sin(pi*(angel-point_1)/(point_2-point_1)); r=(pow((x_*x_+y_*y_),3.0/2))/(x__*y_+x_*y__); if(yalijiao_go_max yalijiao_go_max=yalijiao; if(min_r>fabs(r)) min_r=fabs(r); printf("%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f\n",angel*180/pi,s,v,a,fabs(r),x,y); fprintf(fp,"%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f%6.1f\n",angel*180/pi,s,v,a,fabs(r),x,y); } else { s=h/2*(1-cos(pi*(2*pi-angel)/(2*pi-point_2))); v=-pi*h*w/2/(2*pi-point_2)*sin(pi/(2*pi-point_2)*
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