半自動(dòng)平壓模切機(jī)設(shè)計(jì).doc

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1、半自動(dòng)平壓模切機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一、 設(shè)計(jì)目的通過(guò)本課程設(shè)計(jì)將學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，著手設(shè)計(jì)“半自動(dòng)平壓模切機(jī)”。通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)的選型、設(shè)計(jì)；對(duì)機(jī)械傳動(dòng)方案、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇和評(píng)價(jià)而培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算能力。熟悉一般的機(jī)械裝置設(shè)計(jì)過(guò)程。二、 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程半自動(dòng)平壓模切機(jī)是印刷，包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱制品的專(zhuān)用設(shè)備。它可以對(duì)各種規(guī)格的紙板、厚度在4mm一下的瓦楞紙板，以及各種高級(jí)精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線(xiàn)、壓凹凸。經(jīng)過(guò)壓痕、切線(xiàn)的紙板，用手工或機(jī)械沿切線(xiàn)除去掉邊料后，沿壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱，或制成凹凸的商標(biāo)。它的工藝動(dòng)作主要有兩個(gè)：一是將紙板走紙到位，二是進(jìn)行沖壓模切。其具

2、體工作動(dòng)作順序如下：半自動(dòng)平壓模切機(jī)工藝動(dòng)作順序紙盒余料松開(kāi)走紙輸出走紙模切沖壓輸入走紙夾緊紙板印刷紙板 三、 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（一） 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求從機(jī)器的工藝動(dòng)作可以看出，可以把整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分成兩個(gè)部分，一是輔助運(yùn)動(dòng)，它可以用于完成紙板的夾緊，走紙，松開(kāi)等動(dòng)作。對(duì)實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求做間歇運(yùn)動(dòng)；二是主運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)紙板的壓切動(dòng)作，要求裝有模板的滑塊做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其特點(diǎn)是行程短，受載大。本機(jī)構(gòu)要求行程是50毫米，最大載荷是2106 N，工作速度是每小時(shí)壓制3000張。另外，主運(yùn)動(dòng)和輔運(yùn)動(dòng)要相互協(xié)調(diào)。（二） 運(yùn)動(dòng)示意圖走紙機(jī)構(gòu)由上述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求，繪制如下運(yùn)動(dòng)示意草圖：夾緊裝置夾緊裝置模切機(jī)構(gòu)

3、主軸 （三） 各部件運(yùn)動(dòng)分析1、 主軸的選擇和轉(zhuǎn)角運(yùn)算為了計(jì)算和設(shè)計(jì)方便，選擇變速箱的輸出軸為運(yùn)動(dòng)分析主軸，如上圖所示。由原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求知，平面六桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.3，則極位夾角 =180K-1K+1=23.5并知該運(yùn)動(dòng)周期分為兩部分，以156.5（156.5=180-23.5）為界分為0-156.5和156.5-360兩個(gè)過(guò)程。2、模切機(jī)構(gòu)的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為0-156.5，下模從行程最低點(diǎn)開(kāi)始，在平面六桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上移動(dòng)至預(yù)定模切位置，進(jìn)行沖壓模切；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為156.5-360，下模完成模切動(dòng)作，快速急回運(yùn)動(dòng)至行程最低點(diǎn)即下一周期起點(diǎn)。3、走紙機(jī)構(gòu)的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為0-1

4、56.5，特殊齒輪組（用于完成間歇運(yùn)動(dòng)）沒(méi)有嚙合運(yùn)動(dòng)，鏈輪鏈條處于靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為156.5-360，特殊齒輪組輪齒參與嚙合，帶動(dòng)鏈輪鏈條運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行走紙運(yùn)動(dòng)。4、夾緊裝置的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為0-156.5，帶動(dòng)夾子的凸輪走過(guò)推程，遠(yuǎn)休止和回程使剛性彈簧夾完成夾紙動(dòng)作；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為156.5-360，凸輪處于近休止?fàn)顟B(tài)使剛性彈簧夾處于夾緊狀態(tài)。（四） 綜上所述運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如下：主軸轉(zhuǎn)角0 156.5(圖示位置) 360走紙機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)夾緊裝置送料夾緊輸入走紙模切機(jī)構(gòu)滑塊上升（模切）滑塊下降（回程）四、 送料、模切機(jī)構(gòu)的選型 （一） 送料機(jī)構(gòu)的選型1、可選機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)類(lèi)型 紙板的輸送雙列鏈輪

5、傳動(dòng)皮帶輪傳動(dòng) 紙板的停歇機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)特殊齒輪組 紙板的固定剛性彈簧夾普通夾子 2、選型原因：(1)對(duì)于紙板的輸送構(gòu)件，選用雙列鏈輪傳動(dòng)：a、相對(duì)皮帶傳動(dòng)而言，雙列鏈輪傳動(dòng)精度較高，有利于紙板的精確走紙定位；b、適合于本機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)距離傳遞；c、本機(jī)構(gòu)在長(zhǎng)時(shí)間傳輸、模切時(shí)摩擦大，易發(fā)熱，而雙列鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)適合于長(zhǎng)時(shí)間在此惡劣環(huán)境下工作。另外，使用皮帶輪傳動(dòng)其易打滑，易變形，傳輸精度低，傳遞效率低。(2)對(duì)于紙板的停歇，選用特殊齒輪組： a、相對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)相比而言，特殊齒輪組制造容易，工作可靠。b、特殊齒輪組在設(shè)計(jì)時(shí)，易實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，適用范圍廣。c、特殊齒輪組在

6、工作時(shí)由于面接觸且是間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，因此不易磨損，使用壽命長(zhǎng)。另外凸輪機(jī)構(gòu)制造加工困難，易磨損。(3)對(duì)于紙板的固定，選用剛性彈簧夾：a、在走紙時(shí)，相對(duì)普通夾子而言，由于剛性彈簧力的作用，可以自動(dòng)的將紙板夾緊，并準(zhǔn)確平穩(wěn)的走紙；b、在夾緊和松開(kāi)紙板時(shí)，運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)和剛性彈簧的配合使用，能準(zhǔn)確、方便、自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)紙板的夾緊和松開(kāi)動(dòng)作。另外，使用普通夾子較難實(shí)現(xiàn)紙板的自動(dòng)夾緊和松開(kāi)的工藝動(dòng)作以及平穩(wěn)走紙的目的。3、最終選型：紙板的輸送選用雙列鏈輪傳動(dòng)；紙板的停歇殊齒輪組選用特；紙板的固選用剛性彈簧夾。（二） 模切沖壓機(jī)構(gòu)的選型 1、可選機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)急回機(jī)構(gòu)直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 2、選型

7、原因：a、相對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)而言，連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副，其運(yùn)動(dòng)副元素為面接觸，壓力較小，潤(rùn)滑好，磨損小，則承載能力較大，有利于實(shí)現(xiàn)增力效果。b、連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工制造容易，經(jīng)濟(jì)性好，且低副一般為幾何封閉，工作的可靠性好。c、在滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)要求的條件下，連桿機(jī)構(gòu)可以靈活改變各桿件的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，適用性強(qiáng)。另外，凸輪機(jī)構(gòu)增力效果差，設(shè)計(jì)加工制造困難，適用性差。3、 最終選型：平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。五、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇由上述運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖及題設(shè)要求可知，“半自動(dòng)平壓模切機(jī)”主要分為三大部分：動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；走紙機(jī)構(gòu)；沖壓模切機(jī)構(gòu)。其中動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又分為動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)和變速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。走紙機(jī)

8、構(gòu)分為：紙板的輸送機(jī)構(gòu)，紙板的停歇機(jī)構(gòu)和紙板的固定機(jī)構(gòu)。沖壓模切機(jī)構(gòu)為急回機(jī)構(gòu)。 備選機(jī)構(gòu)列表： 機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)類(lèi)型 紙板的輸送雙列鏈輪傳動(dòng)皮帶輪傳動(dòng) 紙板的停歇機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)特殊齒輪組 紙板的固定剛性彈簧夾普通夾子急回機(jī)構(gòu)直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器V形帶變速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)單級(jí)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)錐-圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由上述備選機(jī)構(gòu)可得32種備選機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案，從中選出3種典型可行方案如下：方案A：雙列鏈輪傳動(dòng)-特殊齒輪組-剛性彈簧夾-平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)-V形帶-圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案B：雙列鏈輪傳動(dòng)-凸輪機(jī)構(gòu)-剛性彈簧夾-直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)-聯(lián)軸器-錐-圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方

9、案C： 皮帶輪傳動(dòng)-凸輪機(jī)構(gòu)-普通夾子-直動(dòng)桿凸輪機(jī)構(gòu)-聯(lián)軸器-單級(jí)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)典型可行方案評(píng)定方案A：1、示意圖剛性彈簧夾2、分析與評(píng)定(1)機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量由于V形帶和齒輪的組合傳動(dòng)，功率損失小，機(jī)械效率高，可靠性高；平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)能夠承受很大的生產(chǎn)阻力，增力效果好，可以平穩(wěn)的完成模切任務(wù)；使用剛性彈簧夾自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)紙板的夾緊與松開(kāi)動(dòng)作，并運(yùn)用特殊齒輪組完成走紙的間歇運(yùn)動(dòng)和準(zhǔn)確的定位，以實(shí)現(xiàn)與沖壓模切的協(xié)調(diào)配合。(2)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)分析在同一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，特殊齒輪和雙列鏈輪機(jī)構(gòu)共同完成走紙的準(zhǔn)確定位，運(yùn)動(dòng)精度高，并且能和沖壓模切運(yùn)動(dòng)很好的配合完成要求動(dòng)作工藝。(3)機(jī)械動(dòng)力分析平面六

10、桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有良好的力學(xué)性能，在飛輪的調(diào)節(jié)下，能大大的降低因短時(shí)間承受很大生產(chǎn)阻力而帶來(lái)的沖擊震動(dòng)；整個(gè)機(jī)構(gòu)（特別是六桿機(jī)構(gòu)和特殊齒輪組）具有很好的耐磨性能，可以長(zhǎng)時(shí)間安全、穩(wěn)定的工作。(4)機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性該機(jī)構(gòu)各構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，尺寸設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)重量適中。(5)機(jī)械經(jīng)濟(jì)性平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，加工制造簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，維修容易，經(jīng)濟(jì)成本低，雖然特殊齒輪組設(shè)計(jì)加工難度較大，成本偏高，但與其他等效備選機(jī)構(gòu)相比，其能更好的實(shí)現(xiàn)工作要求，以帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。方案B：1、 示意圖 2、分析與評(píng)定(1)機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量相較于方案A的V形帶，聯(lián)軸器的傳遞效率雖然高，但是減速效果差；采用直動(dòng)推桿

11、凸輪機(jī)構(gòu)難承受很大的生產(chǎn)阻力，不能很好的完成沖壓模切功能；運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)走紙機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)，由于長(zhǎng)時(shí)間工作而磨損變形，會(huì)造成走紙機(jī)構(gòu)無(wú)法準(zhǔn)確定位。雖然能實(shí)現(xiàn)總體功能要求，但實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量較差。(2)機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析凸輪的長(zhǎng)期間歇運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致微小誤差積累，從而引起走紙定位的準(zhǔn)確性下降，最終引起各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的配合運(yùn)動(dòng)失調(diào)。(3)機(jī)械動(dòng)力分析直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力，不便長(zhǎng)期在重載條件下工作，不能很好的滿(mǎn)足沖壓模切的力學(xué)要求；該方案中的凸輪機(jī)構(gòu)（包括機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)）耐磨性差。(4)機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但由于凸輪機(jī)構(gòu)的使用，造成整體機(jī)構(gòu)的尺寸很重量都較大。(5)機(jī)械經(jīng)濟(jì)性由于凸輪

12、機(jī)構(gòu)和錐圓柱齒輪的設(shè)計(jì)、加工制造較難，用料較大，維修不易，故而生產(chǎn)和維修經(jīng)濟(jì)成本均較高。方案C：1、示意圖普通夾子 2、分析與評(píng)定(1) 機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量相對(duì)于方案B，皮帶傳送很難實(shí)現(xiàn)走紙的準(zhǔn)確定位；普通夾子不便于紙板的自動(dòng)化夾緊和松開(kāi)，需要相應(yīng)輔助手段較多；采用蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，環(huán)境適應(yīng)好，但傳動(dòng)效率低，不適宜于連續(xù)長(zhǎng)期工作?？傮w上機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量很差。(2) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析皮帶傳送易磨損、打滑，走紙運(yùn)動(dòng)的精度低，又因很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位與沖壓模切的協(xié)調(diào)性差。(3) 機(jī)械動(dòng)力分析直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力，不便長(zhǎng)期在重載條件下工作，不能很好的滿(mǎn)足沖壓模切的力學(xué)要求；該方案中的凸

13、輪機(jī)構(gòu)（包括機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)）和平帶耐磨性差。(4) 機(jī)械機(jī)構(gòu)合理性該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但由于凸輪機(jī)構(gòu)的使用，造成整體機(jī)構(gòu)的尺寸很重量都較大。(5) 機(jī)械機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性由于普通夾子的使用，降低了生產(chǎn)成本，但由于其易磨損，維修成本大，又由于凸輪機(jī)構(gòu)和蝸桿機(jī)構(gòu)的存在，經(jīng)濟(jì)成本還是很大。綜上所述，從機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析、機(jī)械動(dòng)力分析、機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性、機(jī)械經(jīng)濟(jì)性等各方面綜合考慮，方案A各方面性能均優(yōu)，故選擇其為最優(yōu)方案。六、 電動(dòng)機(jī)的選型1、類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式：三相異步籠型交流電動(dòng)機(jī)，封閉式，380V，Y型；2、功率：Pw=Pcst=Pcstkk+1=2106210-3360030001.31

14、.3+1=5.897 kw（Pw-功率、Pc-生產(chǎn)阻力、s-有效模切行程、t-周期、k-行程速比系數(shù)） =12332=0.960.9830.972=0.85（1，2，3分別為皮帶，軸承和齒輪的效率） 故 Pd=Pw=6.938 kw PN=11 kw3、轉(zhuǎn)速：nw=n0=3000 r60 min=50rmin i=i1i2=16160 ( i1=24 i2=840 分別為皮帶和減速器的傳動(dòng)比) 則 nd=n0i=8008000 r/min4、電動(dòng)機(jī)方案選型方案型號(hào)PN（kw）轉(zhuǎn)速 r/min重量N參考價(jià)格（元）傳動(dòng)比同步滿(mǎn)載總傳動(dòng)比V帶減速器1Y160M1-111300029301170135

15、058.62.820.932Y160M-411150014601230180029.22.511.683Y160L-61110009701470160019.429.7綜上所述4點(diǎn)，最終選型為：型號(hào)PN（kw）滿(mǎn)載時(shí)起動(dòng)電流額定電流起動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 r/min電流（380V）效率%功率因數(shù)Y160M1-111293020.887.20.887.02.02.2安裝尺寸：型號(hào)安裝尺寸(mm)外形尺寸(mm)ABCDEFGHKABACADHDLY160M1-125421010842110123716015330335265385605七、 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)（一） 傳動(dòng)比的分配1、 總

16、傳動(dòng)比： i=nmnw=58.62、 分配傳動(dòng)比： i=i1i2 （i1，i2分別為皮帶和減速器傳動(dòng)比），為使V型帶傳動(dòng)外廓尺寸不至過(guò)大，初步取i1=2.8， 則 i2=ii1=58.62.8=20.93 同理，按展開(kāi)式考慮潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，由展開(kāi)式曲線(xiàn)，查得 i3=5.70，則 i4=i2i3=3.67（二） 齒輪組的設(shè)計(jì)根據(jù)（一）中傳動(dòng)比的分配設(shè)計(jì)以及整體尺寸綜合考慮，查圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表（GB/T 13571987）得： （1）、m1=2 a1=113mm z1=20 z2=z1i3=205.70=114 （2）、m2=3 a2=139.5mm z1=20 z2=z1

17、i4=203.67=73 （3）、m3=0.5 a3=27.5mm z1=60 z2=z1I=6050 r/min60.218 r/min=50 （4）、m4=6 a4=180mm z=30 由zmzm=t2t=0.5221.2=0.435得z=13 （三） 鏈輪、鏈條的設(shè)計(jì)依據(jù)上述整體尺寸，初步設(shè)計(jì)鏈輪直徑為300mm，查短節(jié)距傳動(dòng)用精密滾子鏈的基本參數(shù)與主要尺寸（GB/T 1243-1997）得：齒數(shù)z=25 ，其直徑為d=303.989mm 則鏈條的節(jié)數(shù) n=d+2sp=77.55 即鏈條為：24A-1-78 GB/T 1243-1997（s為鏈輪中心距s=1000mm p為節(jié)距p=38

18、.1mm）（四）軸承和鍵的設(shè)計(jì)根據(jù)上述齒輪模數(shù)m和齒數(shù)z，求得相應(yīng)直徑d=mz，以及軸的轉(zhuǎn)速（見(jiàn)第九章第一節(jié)：軸的參數(shù)）等查深溝球軸承（GB/T 276-1994）得下表：軸代號(hào)軸承尺寸/mm基本額定載荷/kN極限轉(zhuǎn)速(rmin-1)代號(hào)安裝尺寸/mmdDBrminCrC0r脂油daminDaminramaxI軸1535115.67.653.721800022000620220320.6II軸4585191.131.520.570009000620952781III軸5090201.135.023.267008500621057831IV軸35800211.533.419.2800095006

19、30744711.5V軸65120231.557.240.0500063006213741111.5VI軸1535115.67.653.721800022000620220320.6同上述，查普通平鍵（GB/T 1096-1990）得軸代號(hào)鍵的公稱(chēng)尺寸鍵槽尺寸b(h9)h(h11)L(h14)tt1公稱(chēng)公差公稱(chēng)公差I(lǐng)軸5510563.0+0.12.3+0.1II軸149301605.5+0.23.8+0.2III軸1610451806.0+0.24.3+0.2IV軸108221105.0+0.23.3+0.2V軸2012562207.5+0.24.9+0.2VI軸6614703.502.80

20、（五） V形帶的設(shè)計(jì)由上圖得：皮帶的長(zhǎng)度 l=d1+2asin+（-）d2 其中cos=d2-d12a d2=d1i故皮帶A：d1=150mm d2=d1i=1502.8=420mm a=800mm 則=1.4005 l=2517.785mm 查普通V帶的基準(zhǔn)（GB/T 11544-1997）得此皮帶型號(hào)為：A 2500 GB/T 11544-1997皮帶B：d1=150mm d2=d1i=1501.2=180.658mm a=295.68mm 則=1.518 l=1111.315mm 查表得此皮帶型號(hào)為：A 1120 GB/T 11544-1997皮帶C：d1=150mm d2=d1i=15

21、01.2=180.658mm a=1016.07mm 則=1.5549 l=2551.505mm 查表得此皮帶型號(hào)為：A 2500 GB/T 11544-1997 （六） 剛性彈簧夾及其配合凸輪的設(shè)計(jì) 剛性彈簧夾及其配合凸輪的尺寸如上，按設(shè)計(jì)要求配合凸輪只需完成在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將夾子頂開(kāi)和松弛兩個(gè)動(dòng)作，故采用勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)要求。雖然受剛性沖擊，但是作用力很小，運(yùn)動(dòng)要求簡(jiǎn)單，所以可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。故可得，推桿的位移曲線(xiàn)圖如下： 其中 t1t360=0.6781.2360=203.4 （t1為模塊上升時(shí)間，t為周期）凸輪角速度為=2t=0.6 rad/s ,轉(zhuǎn)速：n=30=50 r/min（

22、七） 平面六桿滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)12 AB=b-a,BC=e，CD=c，AD=d，CG=f，AC=a+b由設(shè)計(jì)要求可得極位夾角=K-1K+1180=23.478 H=50mm在ABC和BCD中，由余弦定理得：c21-cos=a21+cos+b2（1-cos）同理，在BDF和CDG中分別可得：cos1=c2+l2-f22cl cos2=c2+（l+H）2-f22c（l+H） 則 =1-2在ABC中，得 cos=e2+（a+b）2-（b-a）22e（a+b） =90-12- 故d=（a+b）2+c2-2（b+a)ccos另外桿a為曲柄的條件為：（1） 在a、b、c、d四桿中，a為最小，c為最大；（2）

23、a+cb+d 根據(jù)以上分析，可取 l=500mm c=400mm f=300mm 帶入以上公式可得 a21.917+b20.083=480 考慮a為曲柄的條件，可得各桿長(zhǎng) a=15mm b=36.2mm c=400mm d=387.9mm f=300mm l=500mm八、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖4321VVIIVIIIIII 附：特殊齒輪組（4）的簡(jiǎn)圖九、 傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算 （一） 軸的參數(shù)（1） 各軸轉(zhuǎn)速 InI=nmi1=29302.8=1046.43 r/min II. nII=nIi3=1046.435.7=183.58 r/min III. nIII=nIIi4=183.583.6

24、7=50.02 r/min（2）各軸輸入功率 PI=Pd1=6.9380.96=6.66 kw PII=PI23=6.660.980.97=6.33 kw PIII=PII23=6.330.980.97=6.02 kw 輸出功率： PI=PI2=6.53 kw PII=PII2=6.20 kw PIII=PIII2=5.90 kw（2） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩： Td=9550Pdnm=95506.9382930 Nm= 22.61 Nm TI=Tdi11=60.79 TII=TIi323= 329.36 Nm TIII=TIIi423=1149.04 Nm輸出轉(zhuǎn)矩： TI=TI2=59.57 Nm T

25、II=TII2=322.77 Nm TIII=TIII2=1126.06 Nm由上述各項(xiàng)得：軸名功率 P（kw）轉(zhuǎn)矩 T（ Nm）轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸6.93822.6129302.80.96I軸6.666.5360.7959.571046.435.700.95II軸6.336.20329.36322.77183.583.670.95III軸6.025.901149.041126.0650.02（二） 凸輪運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖（三） 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖通過(guò)SolidWorks中COSMOSMotion三維實(shí)體仿真模擬獲得各機(jī)構(gòu)桿件運(yùn)動(dòng)草圖如下： （1） 各桿件

26、角速度圖桿件b桿件f桿件c （2） 各桿件角加速度圖桿件b桿件f桿件c（3） 各桿件質(zhì)心速度圖桿件a桿件b桿件f桿件c（4） 滑塊運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖滑塊質(zhì)心位置滑塊質(zhì)心速度滑塊質(zhì)心加速度十、 飛輪設(shè)計(jì)根據(jù)平面六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖，可知：在0.12秒時(shí)，等效構(gòu)件（零件2-1）有最大角速度max，由圖得v=-0.127m/s, 3=0.1897rad/s, 5=0.2058rad/s, 7=-0.3437rad/s, v2=-0.0269m/s,v3=-0.051m/s, v5=-0.024m/s, v7=-0.088m/s.在0.66s時(shí)，等效構(gòu)件的角速度可近似為0=50r/min=5.233rad/s

27、, 由圖v=-0.094m/s, 3=1.0772rad/s, 5=-0.1221rad/s, 7=-0.2224rad/s， v2=0.0168m/s,v3=0.031m/s, v5=0.0165m/s, v7=0.0598m/s.在1.05秒時(shí)，等效構(gòu)件有最小角速度min，由圖得v=0m/s, 3=-2.4095rad/s, 5=-0.0174rad/s, 7=-0.0470rad/s, v2=0.02829m/s,v3=0.029m/s, v5=0.011m/s, v7=0.000159m/s.選桿件材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其密度=7.85103kg/m3,又取桿件的截面直徑d=50mm,

28、且轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je=mr2再根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程式12Je2=12i=1n(mivsi2+Jsii2)可得:Je=0.05679kgm2，min=0.3283rad/s, max=5.9351rad/s.Wmax=12Je（max2-min2）=0.9970 J m=12（max+min）=3.29585rad/sJFWmax/(m2)- Je=0.58567 kgm2，( =17),取 JF=0.58567kgm2由GAD2=4gJF，取D=0.3m，則GA=260.2978N，又由GA=DHb，可取H=b=0.03m，則=76756.83N/m3.飛輪尺寸如下圖：參考文獻(xiàn)1 孔凌嘉，張春林主編.機(jī)械基

29、礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì).北京：北京理工大學(xué)出版社，20042 周元康，林昌華，張海兵編著.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).重慶：重慶大學(xué)出版社，20013 孫桓，陳作模，葛文杰主編.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，20074 曹惟慶等著.連桿機(jī)構(gòu)的分析與綜合.北京：科學(xué)出版社，20025 SolidWorks三維實(shí)體模擬軟件，2006目錄一 工作目的二 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程三 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖四 送料、模切機(jī)構(gòu)的選型（一） 送料機(jī)構(gòu)的選型（二） 模切沖壓機(jī)構(gòu)的選型五 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇六 電動(dòng)機(jī)的選型七 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)（一） 傳動(dòng)比的分配（二） 齒輪組的設(shè)計(jì)（三） 鏈輪和鏈條的設(shè)計(jì)（四） 軸承和鍵的設(shè)計(jì)（五） V形帶的設(shè)計(jì)（六） 剛性?shī)A子和凸輪的設(shè)計(jì)（七） 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)八 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖九 傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算（一） 軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（二） 凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖（三） 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖十 飛輪的設(shè)計(jì)