机械原理课程设计
说明书
课程名称： 机械原理课程设计 设计题目： 题11冲压机 院 系： 能源科学与工程学院 班 级： 1602404 完 成 者： 钟 学 号： 11602004 指导教师： 于东 设计时间： 2024.1.7--2024.1.11
哈尔滨工业大学
一、题目
冲压机的功能描述如下图所示。原动机转速为1430r/min，冲头每分钟实现冲压次数15,25,40分3档可以调节，冲头行程200mm；卷状钢带料间歇送料，每次送料长度300mm。
二、运动功能分析
驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图1所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动一次，主动件转速分别为15、25、40转/分。
图1执行机构1的运动功能
由于电动机的转速为1430转/分，为了在执行机构1的主动件上分别得到15、25、40 转/分的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比iz有3种，分别为
iz1?n1430??95.33 n115iz2?n1430??57.20 n225
iz3?
n1430??35.75 n340总传动比由定传动比ic和变传动比iv两部分构成，即：
iz1?iciv1 iz2?iciv2
iz3?iciv3
3种总传动比中iz1最大，iz3最小。由于定传动比ic是常数，因此，3种变传动比中iv1最大，iv3最小。采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于4，设传动比iv1=4。
定传动比： ic?iv1?iv2?
izi95.33??23.8325 iv14iz195.33??4 ic20iz257.2??2.4 ic23.8325
iv3?
iz335.75??1.5 ic23.8325于是，传动系统的有级变速功能单元如图2所示。
i?4,2.4,1.5
图2有级变速运动功能单元
为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护功能还具有减速功能，如图3所示。 i?2.5
图3 过载保护运动功能单元
整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为
i?ic2.5?23.8325?9.53
2.5减速运动功能单元如图4所示。
i?9.53
图4 减速运动功能单元
根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的运动功能系统图，如图5所示。
1430rpm i?2.5 i?4,2.4,1.5 i?9.53
执行构件1
图5 实现执行构件1运动的运动功能系统图
为了使用统一原动机驱动执行构件2，应该在图5所示的运动功能系统图中加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件2，该运动分支功能单元如图6所示。
图6运动分支功能单元
由于执行构件2是间歇运动，且由图1可以看出执行构件2的间歇时间是工作周期T的3/4，即其运动时间是其工作周期T的1/4。因此，间歇运动功能单的运动系数为
??间歇运动功能单元如图7所示
1 4
??0.25
图7 间歇运动功能单元
由于执行构件2钢带的每次送料长度为300mm，故，恒转速转动钢带无法使进给定长度保持在300mm，故设计成：橡胶轮压动钢带使钢带进给的方法，考虑到橡胶轮的半径，将半径定在R?增速运动功能单元如图8所示：
300mm故需要将间歇转动增速，?47.77mm，
2?i?4
图8 增速运动功能单元
增速运动功能单元输出的运动驱动执行机构2实现执行构件2的运动功能。由于执行构件2做间歇转动运动，因此，执行构件2的运动功能是把连续转动转换为歇转动运动。
根据上述分析，可以画出整个系统的运动功能系统图，如图9所示。
1430转/分
1 2 3 4 执行构件1 5 6 2.4,1.5 i?9.53 i?2.5 i?4,??0.25 i ?4 执行构件2 7 8
图9冲压机的运动功能系统图
哈工大机械原理课程设计题11冲压机
