课设.docx
- 文档编号:28249918
- 上传时间:2023-07-09
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:577.17KB
课设.docx
《课设.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《课设.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
课设
一工艺分析和动作分解
1﹑工艺分析
专用精压机是用于薄壁铝合金的精压深冲工艺,它是将薄壁铝板一次冲压成深桶形。
2、动作分解
为使执行机构满足预定的功能要求,应该将机械的总功能分解成若干分功能,每个分功能由一个执行机构去完成。
在专用精压机机构中,课分为两大执行机构:
送料机构和冲压机构,它们根据执行机构的功能要求去完成规定的动作。
具体工艺动作分解如下:
(1)送料机构从侧面将坯料送到待加工位置;
(2)上模先以较大速度接近坯料;
(3)上模以近似匀速进行垃延成形工作;
(4)上模继续下行将成品推出型腔;
(5)上模快速返回,完成一个冲压循环。
二机构运动循环图
详细说明:
1、冲压机构在一个周期内的动作分解
(1)主动件由初始位置转过90°位置时,上模快速接近坯料;
(2)主动件由90°位置转到210°位置时,上模近似等速向下冲压坯料;;
(3)主动由210°位置转到240°位置时,上模继续向下运动,将工件推出型腔;
(4)主动件由240°位置转到360°位置(即初始位置),上模快速回到初始位置,完成一个运动循环。
2、送料机构在一个周期内的动作分解
(1)主动件由300°位置转到30°位置时,送料机构完成送料;
(2)主动件由30°位置转到60°位置时,送料机构停止:
(3)主动件由60°位置转到150°位置时,送料机构缩回;
(4)主动件由150°位置转到300°位置时,送料机构停止,完成一个运动循环。
经以上分析可以肯定,在一个循环周期内,送料机构和冲压机构的工艺动作互不影响,它们可以完成各自的任务,从而完成运动循环。
三运动方案设计
方案一
凸轮—连杆冲压送料机构
送料和冲压机构都是由凸轮连杆机构组成。
连杆机构可通过对杆长的计算设计,当选择好适当的杆长尺寸后,能实现所需的行程速比以及运动要求。
通过铰链点与杆长的适当选择,能使机构具有较小的压力角和较为理想的传动角,使其达到运动功能,满足传动要求。
凸轮轮廓线可根据运动的要求用机构倒置法求出,从而使送料、冲压和上顶同时完成,并也能满足急回与匀速这一运动要求,在完成预定运动的同时,使整个加工效率提高。
方案二
摆动导杆冲压机构+曲柄-滑块送料机构
冲压机构:
将凸轮连杆机构经过改进,将其凸轮机构高副低代后得到了由摇杆和滑块组成的摆动导杆机构。
导杆机构的尺寸确定可按给定的行程速度变化系数K设计,上模将具有急回的特性,摇杆滑块机构的组合可按照要求使上模在工作段接近于匀速。
送料机构:
摇杆滑块送料机构通过齿轮与上部曲柄轴相连。
可调节其在整个运动中的初始位置使推杆在预定时间将胚料送至待加工的位置。
如取一定的偏距,则其也具有急回的特性。
方案三
导杆-摇杆滑块冲压机构+推杆凸轮送料机构
冲压机构:
通过曲柄的转动带动从动件滑块做往返移动,导杆按给定的行程速比系数设计,它和摇杆滑块机构的组合可以达到工作段近似匀速的要求,通过选择适当的导路位置,可以使工作段压力角较小。
送料机构:
采用直动滚子推杆盘型凸轮机构,将凸轮的转动变成推杆的往复移动来完成工作。
四运动方案的选定及传动系统设计
1、最终方案的确定于评价
选择方案三
(1)该方案的机构设计中,通过选择适当的导路位置,可以说工作段压力角较小,确定恰当的构件尺寸,可以保证机构结构具有急回特性和工作段近似匀速的特性。
(2)该机构可以根据实际要求对该机构进行优化设计,在运动要求不高时,该机构可以采用实验法进行设计;当要求较高时,可采用解析法或者以实验法德结果作为初始值进行优化设计。
(3)该机构采用简单紧凑的运动链,使组成传动系统和执行机构所使用的机构和构件数目较少,这不仅降低制造费用,减少体积和质量,而且使机械的传动效率相对提高,由于减少传动环节,使传动中的积累误差也随之减少,结果将提高机械的传动精度和工作准确性。
(4)该机构由于用齿轮传递动力,所以有较好的动力特性。
2、选择电动机
原动机选用的三相异步电动机,其同步转速选为1500r/min,其满载转速(Y系列三相异步电动机)为1440r/min;根据要求精压机的生产率每分钟70件,可知曲柄主轴转速为70r/min,计算出该机械运动的循环周期T=60/70=0.86s;传动系统总传动比i=1440/70=20.6。
选用的电动机型号:
Y112M-4,4.0kw,1440r/min
3、传动系统设计与计算
(1)选择传动组合
在传动系统中可采用带传动来实现过载保护,同时由于传动系统传动比较大,所以采用双级圆柱齿轮传动。
根据推荐传动比范围,带传动比为i=2~4,圆柱齿轮传动比i=3~5,可得系统总传动比为i总=(2~4)×[(3~5)²]=18~100。
总传动比i=20.6在i总范围内,可见带传动与双级圆柱齿轮传动组合是可行的。
(2)齿轮齿数设计
设计要求每分钟送料70次即n=70r/min,电机轴:
n0=1440r/min,带传动输出为1440/2=720r/min,所以第1根轴:
n1=720r/min,即齿轮1:
n1=720r/min,根据要求第3根轴(即齿轮4):
n4=70r/min。
i14=n1/n4=72/7,i14=i12×i23×i34,齿轮2、3同轴,i23=1,i12×i34=72/7=24/7×9/3,可取i12=24/7,i34=9/3,取Z1=21,得Z2=72;取Z3=18,得Z4=54。
所设计传动系统满足了工作要求。
(3)齿轮设计结果数据
五执行构件的尺寸设计
1、送料机构尺寸设计
(1)计算尺寸
由于凸轮速度不高,可选推程和回程皆为等速运动规律,要求坯料输送的最大距离为200mm,此处选择推程和回程皆为100mm。
按要求,为保持较好的力学性能,推程和回程许用压力角为50°。
机械运动循环周期T=60/70=0.86s,推程和回程所需时间都是1/4T,凸轮运动的角速度为70r/min。
考虑到凸轮运动规律较为简单,可以用反转作图法设计凸轮轮廓,取基圆半径r0=150mm,滚子半径rt=15mm。
(2)凸轮轮廓设计
根据设计要求,已知偏心距e=0,基圆半径r0=150mm,滚子半径r0=15mm,凸轮匀速旋转,从动件运动规律为:
当凸轮转动90°时,从动件匀速移动100mm;凸轮再转30°时,从动件静止:
凸轮再转90°时,从动件以匀速返回初始位置;凸轮继续转一周中剩余角度,从动件静止。
(3)运用直动滚子从动件凸轮机构设计程序
(4)输出数据
凸轮转角理论轮廓实际轮廓曲率半径压力角
δRBRkBkRoα
0150.090.0135.090.0150.00.0
5153.21695.0139.60297.4677144.09223.6232
10159.064100.0145.357102.296149.99422.8453
15164.912105.0151.121107.141155.91122.1145
20170.760110.0156.892112.001161.84021.4268
25176.608115.0162.670116.874167.77820.7788
30182.456120.0168.455121.759173.72420.1673
35188.304125.0174.244126.653179.67519.5893
40194.152130.0180.039131.557185.63119.0423
45199.999135.0185.838136.469191.58918.5240
50205.847140.0191.640141.388197.55118.0323
55211.695145.0197.447146.313203.51317.5652
60217.543150.0203.256151.244209.47617.1210
65223.391155.0209.068156.181215.44016.6980
70229.239160.0214.883161.122221.40316.2949
75235.087165.0220.700166.067227.36515.9103
80240.935170.0226.519171.016233.32715.5431
85246.783175.0232.341175.969239.28715.1919
90250.0180.0235.0180.0250.0000.0
95250.0180.0235.0180.0250.0000.0
100250.0180.0235.0180.0250.0000.0
105250.0180.0235.0180.0250.0000.0
110250.0180.0235.0180.0250.0000.0
115250.0180.0235.0180.0250.0000.0
120250.0180.0235.0180.0250.0000.0
125249.999-150.00234.999-150.00249.9990.0
130246.783-145.0232.341-145.96239.28715.1919
135240.935-140.0226.519-141.01233.32715.5431
140235.087-135.0220.700-136.06227.36515.9103
145229.239-130.0214.883-131.12221.40316.2949
150223.391-124.99209.068-126.18215.44016.6980
155217.543-120.0203.256-121.24209.47617.1210
160211.695-115.0197.447-116.31203.51317.5652
165205.847-110.00191.640-111.38197.55118.0323
170200.0-105.00185.838-106.46191.58918.5240
175194.152-100.0180.039-101.55185.63119.0423
180188.304-95.0174.244-96.653179.67519.5893
185182.456-90.000168.455-91.759173.72420.1673
190176.608-85.000162.670-86.874167.77820.7788
195170.760-80.0156.892-82.001161.84021.4268
200164.912-75.0151.121-77.141155.91122.1145
205159.064-70.0145.357-72.296149.99422.8453
(5)仿真模拟
(4)绘制图形
根据以上数据,画出凸轮曲线图
2、冲压机构尺寸设计
(1)尺寸设计
根据设计要求,行程速比系数k>=1.3,取k=1.5
得极位夹角θ=180°(k-1)/(k+1)=36°
设β为DE与竖直方向夹角
上模总行程为280mm,可取H=300mm
由图可知:
2×CD×sin(θ/2)+DE(1-cosβ)=280
因为β很小,取β=0°
上式化为CD×sin(θ/2)=140,得CD=453mm
根据公式θ=2arcsin(AB/AC)
取AB=180mm,DE=400mm
得AC=582mm
由于A点至D点距离过长,而且要把齿轮和凸轮连接起来,所以需要加一个过渡轮,既可以满足长距离传送,又可以使整个机构只需要一个动力源。
以H点处齿轮为主动件,A点处齿轮为从动件,因为转速一致,所以尺寸大小一样。
又因为H=300mm,取A点齿轮分度圆直径为240mm,则F点处齿轮直径为360mm,取模数为5,得A处齿轮齿数为48,F处齿轮齿数为72。
(2)仿真模拟
(3)输出数据
序号曲柄角度点x坐标点y坐标点x速度点y速度点x加速度点y加速度
度米米米/秒米/秒米/(秒*秒)米/(秒*秒)
057.01.0000-0.5341.0E-5-2.9371.0E-5880.61
172.01.0000-0.5391.0E-50.00271.0E-5693.53
287.01.0000-0.5351.0E-52.28651.0E-5533.65
3102.1.0000-0.5231.0E-54.03581.0E-5406.62
4117.1.0000-0.5051.0E-55.35781.0E-5303.49
5132.1.0000-0.4831.0E-56.32501.0E-5215.74
6147.1.0000-0.4581.0E-56.98391.0E-5138.00
7162.1.0000-0.4311.0E-57.36601.0E-567.302
8177.1.0000-0.4031.0E-57.49381.0E-51.7396
9192.1.0000-0.3761.0E-57.38311.0E-5-60.57
10207.1.0000-0.3491.0E-57.04151.0E-5-122.2
11222.1.0000-0.3231.0E-56.46441.0E-5-187.2
12237.1.0000-0.3001.0E-55.62971.0E-5-261.1
13252.1.0000-0.2811.0E-54.49111.0E-5-351.1
14267.1.0000-0.2671.0E-52.97251.0E-5-465.7
15282.1.0000-0.2601.0E-50.96771.0E-5-611.8
16297.1.0000-0.2611.0E-5-1.6401.0E-5-786.3
17312.1.0000-0.2731.0E-5-4.9091.0E-5-955.2
18327.1.0000-0.2981.0E-5-8.6561.0E-5-1017.
19342.1.0000-0.3371.0E-5-12.161.0E-5-795.4
20357.1.0000-0.3871.0E-5-14.111.0E-5-190.7
21372.1.0000-0.4401.0E-5-13.411.0E-5545.36
22387.1.0000-0.4851.0E-5-10.411.0E-5985.48
23402.1.0000-0.5161.0E-5-6.5461.0E-51033.4
24417.1.0000-0.5341.0E-5-2.9371.0E-5880.61
(4)根据以上数据,画出冲压机构图形。
(5)齿轮设计结果数据
六设计心得
在努力的探索,设想,计算的过程之中,十几天的机械原理课程设计结束了。
在这次实践过程中学到了一些除技能以外的其他东西,懂得了细心的重要性,知道了科学研究一定要耐得住寂寞,要专心致志的投身于科学研究之中才能有所收获。
同时我还深刻的体会到和同学合作的重要性,在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,和同学一起去图书馆,一起查阅资料,一起探讨疑难的问题,一起享受解疑后的欢乐,这充分体现了合作的重要性。
在此过程中,我也发现了自身的一些不足之处,例如有一些知识点只知道皮毛,没有深入理解,不会运用在实际问题之中。
深刻理解到理论与实际的差异,计算出的数据在实际过程中不一定可行。
在以后的学习过程中,我会更注重细节,在试验的时候用心去做,我相信我会把机械原理和机械设计这两门课程学好,用好。
七参考文献
1《机械原理》第七版作者:
孙桓陈作模葛文杰高等教育出版社
2《机械原理作业集》作者:
葛文杰..西安:
西北工业大学出版社
3《机械原理课程设计》作者:
王淑仁..科学出版社
4《精压机冲压机构及送料机构设计》作者:
王保民陕西理工学院
5《现代工程图学》作者:
杨裕根诸世敏北京邮电大学出版社
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课设.docx
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)