半自动平压模切机设计说明书.doc

1、目录1.设计题目-22.给定的设计条件、数据及要求-23.设计步骤-21)原动机的选择-32)传动机构的选择与比较-43)执行机构的选择与比较-54)机械系统运动方案的拟定和比较-55)机械系统的运动循环图-86)所选机构的设计与分析-87)机械运动方案布置图及机械运动简图-128）完成设计所用方法及其原理的简要说明-134.主要参考资料-135.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

2、。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=500.5mm,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=2106N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=

3、2*106*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Y 112M-441440二Y 112M-242890三Y 132S-45.51440终选型： Y 132S-42)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

4、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

5、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B5）运动循环图走纸机构停止运动主轴转角0 203.5 205 360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1/1.2 r/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

6、力角（度）齿数齿顶高系数顶隙系数12202010.2522206010.2522202010.2532206010.2532202010.2542206410.25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：316：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）

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

8、.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#define pi 3.1415926#include#includemain()int h = 50,rb = 20,step_rb = 1;float max_go = pi / 5,max_back = pi * 2 / 5,r_min = 0,step_angel = pi / 720;float point_1 = 0,point_2 = 203.5/180*pi;float w

9、= (point_2 - point_1) / (600 / 45.0);float t;float s,v,a,x,y,x_,y_,x_,y_,angel,yalijiao,r;float yalijiao_go_max = 0,min_r = 100000,yalijiao_back_max = 0;int i;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 point_1)if(rb r_min)i = 0;if (angel

10、point_2)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 -

11、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) *

12、 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)

13、 / (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

14、+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 0 | yalijiao max_go)i = 0;else if (angel point_2)s = h / 2 * (1 - cos(pi * (2 * pi - angel) / (2 * pi - point_2);yalijiao

15、 =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

16、) * 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

17、_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 0 | yalijiao max_back)i = 0;an

18、gel = 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 point_1)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(

19、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 if (angel point_2)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 /

20、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

21、_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)

22、 / (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) * si

23、n(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) - si

24、n(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 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

25、,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) * (2 * pi - angel);a = pi * pi * h * w * w / 2 / (2 * p

26、i - point_2) / (2 * pi - point_2) * 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_

27、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) -

28、 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 =

29、 (pow(x_ * x_ + y_ * y_),3.0 / 2) / (x_ * y_ + x_ * y_);if(yalijiao_back_max 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);angel = angel + step_angel;printf(推程最大压力角是：%6.1fn回程最大压力角是：%6.1fn最小曲率半径是:%8.1fn,yalijiao_go_max * 180 / pi,yalijiao_back_max * 180 / pi,min_r);fprintf(fp,推程最大压力角是：%6.1fn回程最大压力角是：%6.1fn最小曲率半径是:%8.1fn,yalijiao_go_max * 180 / pi,yalijiao_back_max * 180 / pi,min_r);printf(基园最小半径为 %dn,rb);fprintf(fp,基园最小半径为 %dn,rb);fclose(fp); 21