自动送料机构机械课程设计

1目录1．设计任务..............................................................................................................................31.1设计题目.....................................................................................................................31.2自动送料冲床简介.....................................................................................................31.3设计条件与要求.........................................................................................................41.4设计任务.....................................................................................................................51.5主要参数及性能指标.................................................................................................52.机构运动简图......................................................................................................................63.课题分析................................................................................................................................74.工作原理................................................................................................................................75.理论计算................................................................................................................................85.1曲柄滑块设计.............................................................................................................85.2曲柄摇杆机构的设计.................................................................................................95.3棘轮与曲柄摇杆机构的整合...................................................................................125.4间歇机构设计...........................................................................................................125.5齿轮传动机构..........................................................................................................126.图解法分析..........................................................................................................................146.1曲柄摇杆机构运动分析...........................................................................................146.2曲柄滑块机构运动分析..........................................................................................166.3发动机的选择...........................................................................................................176.4飞轮的选择...............................................................................................................197.三维建模及模拟运动仿真..................................................................................................207.1建模...........................................................................................................................20机械原理课程综合设计说明书27.2运动分析...................................................................................................................207.3三维图片...................................................................................................................218.感想....................................................................................................................................229.参考文献..............................................................................................................................22机械原理课程综合设计说明书31．设计任务1.1设计题目自动送料冲床机构综合1.2自动送料冲床简介自动送料冲床用于冲制、拉伸薄壁零件，本课题设计的自动送料冲床机构主要用于生产玩具车上的薄壁圆齿轮。冲床的执行机构主要包括冲压机构和送料机构。工作时，要求送料机构先将原料胚件送至冲头处，然后送料机构要保证原料胚件静止不动，同时冲压机构快速的冲压原料胚件，制成要求的齿轮。最后，冲头快速返回，执行下一个循环。送料机构在此期间将原料胚件送至待加工位置，冲床机构运动方案示意图机械原理课程综合设计说明书4完成一个工作循环。1.3设计条件与要求①以电动机作为动力源，下板固定，从动件（冲头）作为执行原件，做上下往复直线运动，其大致运动规律如图1所示，具有快速下沉、等速工作给进和快速返回等特性。②机构应具有较好的传力性能，工作段的传动角r大于或等于许用传动角[r]=450③冲头到达工作段之前，送料机构已将配料送至待加工位置。④生产率为每分钟180件。⑤冲头的工作段长度l=100mm，冲头总行程长度必须大于工作长度两倍以上。⑥冲头的一个工作循环内的受力如图2所示，在工作段所受的阻力F1=2300N，其他阶段所受的阻力为工作段所受阻力的五分之一。即F0=460N。⑦送料距离Sn=150mm。⑧机器运转速度不均匀系数不超过0.03。图1冲头所受阻力曲线机械原理课程综合设计说明书5图21.4设计任务①绘制冲床机构的工作循环图，使送料运动与冲压运动重叠，以缩短冲床工作周期；②针对图所示的冲床的执行机构（冲压机构和送料机构）方案，依据设计要求和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；③假设曲柄等速转动，画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线；④在冲床工作过程中，冲头所受的阻力变化曲线如图所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；⑤确定电动机的功率与转速；⑤曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量；1.5主要参数及性能指标生产率（件/min）180送料距离（mm）150板料厚度（mm）2轴心高度（mm）240机械原理课程综合设计说明书6冲头行程（mm）100辊轴半径（mm）60大齿轮轴心坐标（mm）270大齿轮轴心坐标（mm）460大齿轮轴心偏距（mm）30送料机构最小传动角（0）45速度不均匀系数0.03板料送进阻力（N）530冲压板料最大阻力（N）2300冲头重力（N）1502.机构运动简图机械原理课程综合设计说明书73.课题分析一般来讲，我们要设计一个机构，包括根据该机构的功能要求选择机构的类型，即确定机构运动简图的形式，也就是通常所说的机构的型综合或构型综合设计；确定机构运动简图之后，我们需要计算它的尺寸参数，称为机构的尺寸综合或运动设计；之后才是机构的结构强度、有限元与加工工艺设计等。由于本课题已经给出了自动送料冲床机构的运动形式，不必再确定运动简图。所以，只需要考虑运动设计。也就是说，题目中的综合指的是尺寸综合。4.工作原理送料过程：电动机通过V带传动和单级齿轮传动带动曲柄转动，将一定量的薄钢板送入冲床工作台面位置冲制过程：飞轮飞轮驱动曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构中曲柄为主动件，带动摇杆摆动，摇杆与棘轮共轴，从而将摇杆的连续往复摆动转换成棘轮的单向间歇运动，棘轮与辊轴中心轴线重合，最后依靠辊轴的压紧将一定量的板料送到工作位置。机械原理课程综合设计说明书85.理论计算5.1曲柄滑块设计已知条件冲压行程H=100mmB1+B=22mmN=180转/分，则每转需要时间T=0.33s设飞轮的角速度为ω，则速度为V=O1A×ωT1=10020V，T2=100-20V，121203==802TT机械原理课程综合设计说明书9T1=0.198s，T2=0.132s根据冲头行程H=100mm01A+AC-AC-O1A=100mm得O1A=50mmAC=125mmC到冲头为45mm冲头高20mm滑块共高80mm5.2曲柄摇杆机构的设计可采用最小传动角设计曲柄摇杆机构。已知最小传动角为，则由此知机械原理课程综合设计说明书101222270460=533.38mmOOL确定各杆长度当a和d杆共线的位置有最小传动角γ存在分别为Y1,Y2当Y1=Y2=Ymin时为最佳传动机构，可根据余弦公式2221cbabcos=2bcY2222adcbcos=2bcY解得2