机械原理课程设计2
题目7：专用精压机设计（4人） （一）、工作原理及工艺动作过程
专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺，它是将薄壁铝板一次冲压成为深筒形。如图1（a）所示，上模先以比较小的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成形工作，以后，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。它的主要工艺动作有： （1） 将新坯料送至待加工位置；
（2） 下模固定、上模冲压拉延成形将成品推出膜腔。
(a) （b） 图1 加工工件及上模运动规律 （二）、原始数据和设计要求
（1） 动力源是电动机，作转动；冲压执行构件为上模，作上下往复直移运动，其大致运动规律如图1（b）所示，具有快速接近工件、等速工作进给和快速返回的特性。 （2） 精压成形制品生产率约每分钟70件。
（3） 上模移动总行程为280 mm，其拉延行程置于总行程的中部，约100 mm。 （4） 行程速比系数K≥1.3。 （5） 坯料输送的最大距离200 mm。
（6） 上模滑块总质量40 kg,最大生产阻力为5000 N，且假定在拉延区内生产阻力均衡； （7） 设最大摆动件的质量为40kg/mm，绕质心转动惯量为 m2/mm，质心简化到杆长的中点。其它构件的质量及转动惯量均忽略不计；
m2，机器运（8） 传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件，其转动惯量设为3 转许用不均匀系数[δ]为0.05）
（9） 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 大于或等于许用传动角 。 （三）、方案设计及讨论
（1） 送料机构实现间歇送料可采用凸轮机构、凸轮—连杆组合送料机构、槽轮机构等。 （2） 冲压机构为保证等速拉延、回程快速的要求，可采用导杆加摇杆滑块的六杆机构、铰链四杆加摇杆滑块的六杆机构、齿轮—连杆冲压机构等。 （3） 工件送料传输平面标高在1000mm左右。 （4） 需考虑飞轮设计。 （四）、设计任务及要求
（1） 根据工艺动作要求拟定运动循环图； （2） 进行送料机构、冲压机构的选型； （3） 机械运动方案的评定和选择；
（4） 根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并画出传动方案图；
（5） 对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算； （6） 画出机械运动方案简图；
（7） 对执行机构进行运动分析，画出运动线图; （8） 进行飞轮设计；
（9） 编写设计计算说明书。
1、工作原理及工艺动作过程
半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。它可对各种规格的纸板、厚度在4 mm以下的瓦楞纸板，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、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿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、原始数据和设计要求 ' 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±0.5 mm，回程的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。
3）工作行程的最后2 mm范围内受到生产阻力Pc=2x1O6 N，回程时不受力。下模和滑块的质量共约120kg。
4）工作台面离地面的距离约120 mm。
5）所设计的机构性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。3、设计方案提示
1）走纸机构可采用双列链传动，走纸横块其两端分别固定在前后两根链条上，横块上装有若干夹紧片以夹紧纸板。主动链轮由间歇运动机构带动以实现定时走纸。
2）模切机构一般可采用六杆冲压机构，在纸板停顿时进行冲压模切。冲压机构要求急回并节省动力。
3）由于冲压模切机构仅在短时内承受很大生产阻力，为了减小周期性速度波动可选用较小容量的电机，一般需安装飞轮。4、设计任务 1）根据工艺动作要求拟定运动循环图。 2）进行送料、模切机构的选型。 3）机械运动方案的评定和选择。
4）根据给定的生产阻力及工作裕量选定合适的电动机。 5）进行飞轮设计。
6）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。 7）画出机械运动方案简图。
8）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。
题目3：剪板机设计（4人） （一）、工作原理及工艺动作过程
剪板机是将卷料展开并剪成一定长度铁板的机器，即将板料作定长度的间歇送进，在板料短暂的停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板剪断。因此剪板机主要包括铁板输送机构和剪断机构。
（二）、原始数据及设计要求
(1) 原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为L＝1900或2000或2200 mm(设计时任选一种)。
(2) 每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率。
(3) 输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小(即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变)。
（三）、方案设计提示
将铁板作间歇送进的机构方案设计，可从下述两个方面考虑机构的选择： (1) 如何夹持和输送铁板，并使停歇时保持铁板的待剪位置；
(2) 如何实现间歇送进，并能使铁板停歇时运送铁板的构件的速度和加速度曲线仍然连续，这样，送进机构的运转就比较平稳。 大致有几条途径：
(1) 利用机构中运动构件暂时脱离运动链，使后续构件实现停歇；
(2) 利用构件上一点在圆弧段或直线段上运动，使与之相连的构件实现停歇； (3) 利用两种运动的叠加使构件实现间歇运动； (4) 其它。
工业上常用的简单间歇机构，如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等，虽具有结构简单、制造方便。运动可靠等优点，但在动力性能、动停比(运动时间和停歇时间之比)方面很难满足设计要求。所以常用组合机构来满足设计要求。 （四）、设计任务及要求
（1） 根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图； （2） 进行铁板输送机构和剪断机构的选型； （3） 机械运动方案的评定和选择；
（4） 根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在图纸上画出传动方案图
（5） 对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算； （6） 对执行机构进行运动分析，画出运动线图； （7） 画出机械运动方案简图； （8） 编写设计计算说明书。
搅 拌 机
一、机构简介与设计数据 1. 机构简介
搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作。如图4-25a所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针方向回转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动；同时通过涡轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢转动。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀搅动。 工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如图4-25，b所示。 2.设计数据 见表4-19 二、设计内容 1.连杆机构的运动分析
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