半自动平压模切机课程设计.doc

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1、 目录1 .目录2.机械设计基础A1课程设计任务书 3.机构的工作原理和工作流程及运动分析 4.机构的的选型5.机械运动方案的评定和选择6.机械传动系统和执行机构的运动尺寸计算7.课程设计体会8.参考文献沈阳理工大学- 34 - 三.机构的工作原理和工作流程及运动分析 (一）机构的工作原理和工作流程半自动平压模切机是印刷，包装行业压制纸盒、纸箱制品的专用设备。它可以对各种规格的纸板、厚度在4mm一下的瓦楞纸板，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除去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸的商标。它的工作流程主要有两个：一是将

2、纸板走纸到位，二是进行冲压模切。其具体工作动作顺序如下：半自动平压模切机工作流程纸板余料松开走纸输出走纸模切冲压输入走纸夹紧纸板印刷纸板 （二)各部件运动分析1. 主轴的选择和转角运算由原始数据和设计要求知，机构的行程速比系数K=1.3，则极位夹角并知该运动周期分为两部分，以156.5（156.5=180-23.5）为界分为0-156.5和156.5-360两个过程。2.模切机构的分析当主轴转角为0-203.5.5，下模从行程最低点开始，在传动机构的带动下向上移动至预定模切位置，进行冲压模切；当主轴转角为203.5.5-360，下模完成模切动作，快速急回运动至行程最低点即下一周期起点。3.走纸

3、机构的分析当主轴转角为350-215.5，主动链轮链条处于静止状态；当主轴转角为215.5-350，特殊齿轮组轮齿参与啮合，带动链轮链条运动，进行走纸运动。4.夹紧装置的分析当主轴转角为330-200，带动夹子的凸轮走过推程，远休止使刚性弹簧夹完成夹纸动作；当主轴转角为200-330，凸轮处于回程和近休止状态使刚性弹簧夹处于夹紧状态。 四机构的的选型 (一）送料机构的选型 1、可选机构机构供选机构类型 纸板的输送 双列链轮传动 纸板的停歇机构凸轮机构特殊齿轮组 纸板的固定刚性弹簧夹普通夹子2、选型原因：(1)对于纸板的停歇，选用特殊齿轮组： a、相对凸轮机构相比而言，特殊齿轮组制造容易，工作可

4、靠。b、特殊齿轮组在设计时，易实现从动件的运动时间和静止时间的比例在较大范围内调节，适用范围广。c、特殊齿轮组在工作时由于面接触且是间歇运转，因此不易磨损，使用寿命长。另外凸轮机构制造加工困难，易磨损。(2)对于纸板的固定，选用刚性弹簧夹：a、在走纸时，相对普通夹子而言，由于刚性弹簧力的作用，可以自动的将纸板夹紧，并准确平稳的走纸；b、在夹紧和松开纸板时，运用凸轮机构和刚性弹簧的配合使用，能准确、方便、自动的实现纸板的夹紧和松开动作。另外，使用普通夹子较难实现纸板的自动夹紧和松开的工艺动作以及平稳走纸的目的。3、最终选型：纸板的输送用双列链轮传动；纸板的停歇殊齿轮组选用特；纸板的固选用刚性弹簧

5、夹。 （二） 模切冲压机构的选型 1.可选机构：机构供选机构急回机构直动推杆凸轮机构平面六杆曲柄滑块机构 2、选型原因：a、相对于连杆机构而言，凸轮机构，压力较小，润滑好，磨损小，承载能力也能满足设计要求。b、连杆机构的设计，计算以及调试比较麻烦，而凸轮仿真软件比较成熟，工作的可靠性好。C 急回机构不能满足设计要求。3、 最终选型：直动推杆凸轮机构。 五.机械运动方案的评定和选择由上述运动循环图及题设要求可知，“半自动平压模切机”主要分为三大部分：动力传动机构；走纸机构；冲压模切机构。其中动力传动机构又分为动力传递机构和变速转向机构。走纸机构分为：纸板的输送机构，纸板的停歇机构和纸板的固定机构

6、。冲压模切机构为急回机构。 备选机构列表： 机构供选机构类型 纸板的输送双列链轮传动 纸板的停歇机构凸轮机构特殊齿轮组 纸板的固定刚性弹簧夹普通夹子急回机构直动推杆凸轮机构平面六杆曲柄滑块机构动力传递机构V形带联轴器变速转向机构圆柱齿轮传动机构单级蜗杆传动机构锥-圆柱齿轮传动机构由上述备选机构备选机械运动方案，从中选出3种可行方案如下：方案A：双列链轮传动-不完全齿轮组（特殊齿轮组）-刚性弹簧夹-平面六杆曲柄滑块机构-V形带-圆柱齿轮传动机构方案B：双列链轮传动-槽轮机构（特殊齿轮组）-普通夹子-平面六杆曲柄滑块机构-V形带方案C：双列链轮传动-凸轮机构-刚性弹簧夹-直动推杆凸轮机构-V形带-

7、圆柱齿轮传动机构可行方案评定 方案A： 1、示意图刚性弹簧夹 方案B：1、 示意图方案C： 1、示意图 分析与评定方案A:连杆机构能近似满足要求的运动轨迹，但是六杆机构不够稳定且设计安装调试比较困难，且存在死定，需要飞轮的带动，所以不宜采用此方案。方案B：槽轮机构难以制造，且存在冲击，稳定性差，且普通夹子易磨损，难以达到要求的工艺动作，所以也不宜采用此方案。方案C：皮带传动已经能满足所要求的传动比，圆柱齿轮易于加工生产，成本较低，互换性高，凸轮机构能很好的完成所要求的工艺动作。综上所述，从机械功能的实现质量、机械运动分析、机械动力分析、机械结构合理性、机械经济性等各方面综合考虑，方案C各方面性

8、能均优，故选择其为最优方案。 六.机械传动系统和执行机构的运动尺寸计算 （一) 传动比的分配1、 凸轮转速： n=3000/60=50r/min 2、 总传动比： i=1440/50=28.8 （二） 齿轮组的设计 采用下图所示的带传动和三级齿轮传动实现减速，带轮的半径分别为80mm，20mm.齿轮的齿数选择24、25、45、48，分度圆直径为24，25，45，48，把齿数为24和48的一对齿轮组合，要两对；齿数为45、50的一对齿轮组合，要一对；齿数为24的齿轮要一个。如图组合 模数选择为： m1=24/24=1 m2=25/25=1 m3=24/24=1 则实际传动比为： i=(80*48

9、*48*45)/(20*24*24*25)= 28.8 曲柄实际转速： n=1440/28.8=50r/min 三 执行凸轮机构的设计 (四)配合凸轮的设计 计算机辅助设计分析 运动曲线图 轮廓曲线 运动参数 CAD 凸轮设计 按设计要求配合凸轮只需完成在规定时间内将夹子顶开和松弛两个动作，故采用等速运动规律即可满足运动要求。虽然受刚性冲击，但是作用力很小，运动要求简单，所以可以满足设计要求。 七. 课程设计体会 完整的做完此次课程设计才体会到做设计的难处和乐趣，在这个过程中会不断遇到新的自己不会的问题，然后自己想尽各种办法寻求解决的办法，直到最終做完整个课程设计你才会发现自己在不知不觉中学到了很多知识，这也许就是其中最大的乐趣吧！当然我能完成此次课程设计离不开老师和同学们的帮助，同学们各种天马行空的构想深深的启发了我，和他们在一起讨论各种机构的设计是我最感兴趣的。虽然最终方案的定型需要严密计算和论证但中间过程是我和同学们还有老师共同努力的结果。我会从此次课程设计中汲取教训，总结经验为以后的学习打下基础.八. 参考文献1.孙桓，陈作模，葛文杰主编.机械原理.北京：高等教育出版社，20072.曹惟庆等著.连杆机构的分析与综合.北京：科学出版社，20023.机械原理课程设计 王淑仁 主编4.working model 教程（电子版）