板材打孔機_機械原理課程設計

1、<p><b>　　機械原理課程設計</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　題 目： 板材打孔機 </p><p>　　指導老師： </p><p>　　學生姓名： </p

2、><p>　　學 號： </p><p>　　所屬院系： 機械工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 機械工程及自動化</p><p>　　班 級： 機械083班 </p><p>　　完成日期： 2010年7月12日 </p><

3、p><b>　　機械工程學院</b></p><p><b>　　2010年7月</b></p><p>　　《機械原理課程設計》任務書</p><p>　　班級: 姓名: </p><p>　　課程設計題目:

4、板材打孔機 </p><p><b>　　課程設計完成內(nèi)容:</b></p><p>　　設計說明書一份(主要包括:運動方案設計、方案的決策與尺度綜合、必要的機構(gòu)運動分析和相關(guān)的機構(gòu)運動簡圖)</p><p>　　發(fā)題日期: 2010 年 6 月 30 日</p><p>

5、　　完成日期: 2010 年 7 月 12 日</p><p>　　指導教師: </p><p>　　教研室主任： </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 設計任務書--------------------------------------

6、-------------------- 1</p><p>　　第2章 設計方案選擇-------------------------------------------------------- 2</p><p>　　2.1 設計方案一 ---------------------------------------------------- 2</p>&

7、lt;p>　　2.2 設計方案二----------------------------------------------------- 2</p><p>　　2.3 設計方案三----------------------------------------------------- 3</p><p>　　2.4 最終選定方案-------------------

8、-------------------------------- 4</p><p>　　第3章 所選定方案的具體設計------------------------------------------------ 5</p><p>　　3.1 尺寸設計計算--------------------------------------------------- 5</p

9、><p>　　3.2 各機構(gòu)速度、加速度曲線分析------------------------------------- 6</p><p>　　第4章 所選運動各機構(gòu)位移分析---------------------------------------------- 9</p><p>　　第5章 總結(jié)---------------------------

10、------------------------------------- 11</p><p>　　參考資料------------------------------------------------------------------- 12</p><p>　　第1章 設計任務書</p><p>　　1．設計題目：板材打孔機</p>

11、<p>　　2．工作原理及工藝動作過程：</p><p>　　設計板材的打孔機構(gòu)及其相配合的送料機構(gòu)。送料機構(gòu)快速將坯料送至工作臺，與此同時沖頭以比較大的速度接坯料打孔，隨后沖頭近似勻速下行并將成品推出孔腔，最后快速返回。沖頭退出桌架后，送料機構(gòu)將坯料送至待加工位置。完成一個工作循環(huán)。</p><p>　　3．原始數(shù)據(jù)及設計要求：</p><p>　　a)

12、 動力源是作轉(zhuǎn)動的或作直線往復運動的電機；</p><p>　　b) 許用傳動角為40度</p><p>　　c) 生產(chǎn)率約每分鐘70件</p><p>　　d) 沖頭的工作段長度L=30—100mm，對應曲柄轉(zhuǎn)角為(1/3—1/2)∏</p><p>　　e) 上模行程長度必須大于工作段長度兩倍以上；</p><

13、;p>　　f) 行程速度變化系數(shù)k>=1.5；</p><p>　　g) 送料距離H=60—250mm。</p><p>　　4．要求完成的設計工作量</p><p>　　a) 執(zhí)行機構(gòu)選型與設計：構(gòu)思出至少3種運動方案，并在說明書中畫出運動方案草圖，經(jīng)對所有運動方案進行分析比較后，選擇其中你認為比較好的方案進行詳細設計，該機構(gòu)最好具有急回運動特性

14、。</p><p>　　b) 傳動系統(tǒng)的設計，齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)的設計，包括尺寸設計</p><p>　　c) 用ADAMS軟件對機構(gòu)進行運動仿真</p><p>　　d) 用ADAMS軟件對機構(gòu)進行運動學分析，并畫出輸出機構(gòu)的位移、速度和加速度線圖。</p><p>　　e) 畫出最終方案的機構(gòu)運動間圖。</p>

15、;<p>　　f) 撰寫設計說明書。</p><p><b>　　1</b></p><p>　　第2章 設計方案選擇</p><p><b>　　2．1 設計方案一</b></p><p>　　打孔機構(gòu)采用六桿機構(gòu)，可保證機構(gòu)具有急回特性和工作段近于勻速的特征，并使壓力角盡可

16、能小。用一般的四桿急回機構(gòu)，雖可滿足急回要求，但其工作行程的等速性能往往不好，采用六桿機構(gòu)就可獲得改善。</p><p>　　送料機構(gòu)是由四桿機構(gòu)組成，按機構(gòu)的運動循環(huán)圖確定主動件和從動件運動規(guī)律，則機構(gòu)可在預定時間將工件送至待加工的位置。</p><p>　　圖：2-1 設計方案一</p><p><b>　　2．2 設計方案二</b><

17、;/p><p>　　打孔機構(gòu)采用凸輪—連桿組合機構(gòu)，這種組合機構(gòu)的設計，關(guān)鍵在于根據(jù)輸出的運動要求，設計出凸輪的輪廓。可以根據(jù)打孔機構(gòu)的運動過程，畫出凸輪的輪廓。凸輪軸通過齒輪機構(gòu)與曲柄軸相連，可以按機構(gòu)運動循環(huán)圖確定凸輪轉(zhuǎn)角及其從動件的運動規(guī)律，則可以控制打孔機構(gòu)的運動。</p><p>　　送料機構(gòu)是一個四桿機構(gòu)，按機構(gòu)運動循環(huán)圖可確定主動件和從動件的運動規(guī)律，使其能在預定時間將工件送至待

18、加工位置。</p><p><b>　　2</b></p><p>　　圖：2-2 設計方案二</p><p><b>　　2．3 設計方案三</b></p><p>　　打孔機構(gòu)采用棘輪機構(gòu)。棘輪和一四桿機構(gòu)串聯(lián)，沖頭上升時，搖桿順時針擺動，并通過棘爪帶動棘輪和工作抬順時針轉(zhuǎn)位。當沖頭下降進行沖壓

19、時，搖桿逆時針擺動，則棘爪在棘輪上滑動，工作臺不動。</p><p>　　送料機構(gòu)是一個四桿機構(gòu)，按機構(gòu)運動循環(huán)圖可確定主動件和從動件的運動規(guī)律，使其能在預定時間將工件送至待加工位置。</p><p>　　圖：2-3 設計方案三</p><p><b>　　3</b></p><p>　　2．4 最終選定方案</p

20、><p>　　我最終采用的是第一方案。</p><p><b>　　原因：</b></p><p>　　1. 六桿的機構(gòu)的急回的性能相比較其他兩種方案而言要好，而且六桿機構(gòu)等速性能好，結(jié)構(gòu)簡單，能更好地符合設計的要求。</p><p>　　2. 凸輪雖然機構(gòu)簡單緊湊，但是凸輪輪廓與推桿之間為點、線接觸，易磨損，凸輪機構(gòu)多用于

21、傳力不大的場合。</p><p>　　3．棘輪工作時有較大的沖擊和噪聲，而且運動精度較差，棘輪一般用于速度較低和載荷不大的場合。</p><p>　　綜合上述原因，我們覺得第一方案比其他兩個方案更符合方案選用應考慮的幾個方面，特別是第一方案的機構(gòu)設計中結(jié)構(gòu)相對其它方案非常簡單，在制造中可以大大減少工序，并且可以降低成本。</p><p>　　圖：2-4最終選定設計方

22、案</p><p><b>　　4</b></p><p>　　第3章 所選定方案的具體設計</p><p>　　3．1、尺寸設計計算</p><p>　　圖：3-1-1 選定方案的尺寸設計</p><p>　　取沖頭工作段長度L=50mm，行程長度S=250mm，對應曲柄轉(zhuǎn)角為60度。 &

23、lt;/p><p>　　連桿3長度L3=200mm，連桿2左段長度為200mm，最小傳動角為45度。</p><p>　　當連桿2處于水平狀態(tài)時，連桿3與沖頭夾角為最小傳動角，即45度。</p><p>　　則連桿2鉸支點與沖頭水平距離為341mm。</p><p>　　取連桿2右段長度為300mm，曲柄1鉸支點與連桿2鉸支點水平距離為100mm

24、，豎直距離為200mm。</p><p>　　經(jīng)測量計算，曲柄1長度為105mm，連桿1長度為245mm。</p><p>　　經(jīng)測量，極位角為55度，行程速度比為(180+55)/(180-55)=1.88。</p><p><b>　　5</b></p><p>　　圖：3-1-2 選定方案的齒輪尺寸設計</p

25、><p>　　取送料距離H=200mm。曲柄2鉸支點與曲柄1鉸支點豎直距離為136mm，曲柄2鉸支點與沖頭水平距離為400mm。</p><p>　　經(jīng)測量，齒輪1與齒輪2中心距為141mm，則兩齒輪分度圓直徑均為70mm。取模數(shù)m=2，齒數(shù)z=35。</p><p>　　經(jīng)測量計算，曲柄2長度為80mm，連桿4長度為250mm。極位夾角為30度，行程速度比為(180+

26、30)/(180-30)=1.4。</p><p>　　3．2 各機構(gòu)速度、加速度曲線分析</p><p><b>　　6</b></p><p><b>　　1）．沖頭速度圖表</b></p><p>　　2)．沖頭加速度圖表</p><p><b>　　7<

27、;/b></p><p>　　3)．送料機構(gòu)速度圖表</p><p>　　4)．送料機構(gòu)加速度圖表</p><p><b>　　8</b></p><p>　　第4章 所選運動各機構(gòu)位移分析</p><p><b>　　1）沖頭位移圖表</b></p>

28、<p>　　2）送料機構(gòu)位移圖表</p><p><b>　　9</b></p><p><b>　　設計總圖</b></p><p><b>　　10</b></p><p><b>　　第5章 總結(jié)</b></p>&

29、lt;p>　　這次課程設計，我感觸頗深。在設計的過程中，我往往在自認為已經(jīng)沒有問題的時候，卻碰到了前面認為不是問題的問題?？雌饋砗芎唵蔚臋C械構(gòu)件做起來卻不是很容易。設計起來也不是得心應手?？偨Y(jié)起來，我最大的欠缺就是缺乏一個整體的觀念，常常在不經(jīng)意中，以偏概全，以局部代替整體。</p><p>　　另外，在課程的設計中，我運用了ADAMS，AutoCAD等軟件，對這些軟件的運用有了更深刻的認識，運用得更加靈活

30、自如。這次課程設計是對機械原理這門課的總結(jié)，我運用這學期學到的關(guān)于機械原理的知識，充分發(fā)揮我的想象和創(chuàng)造能力，做出了我的機構(gòu)。雖然比較粗糙，但我相信，隨著我知識的提升，我會做得更加完善。我通過設計，了解到學習的內(nèi)容的目的，運用，帶著問題和明確的學習目的來學習，可以達到更好的效果。</p><p>　　這次課程設計，不僅顯示了我對所學知識的運用情況，還培養(yǎng)了我的動手，思考和自主查閱資料的能力。同時也暴露了自己知識的

31、漏洞和不足。但是經(jīng)過老師的指導和自己的努力終于有了一定的成果，我想這在我以后的工作會有深遠的影響。</p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 《機械原理設計指導書》 主編：穆塔里夫 新疆大學機械設計教研室 2009</p>&

32、lt;p>　　[2] 《機械設計》第七版 主編：濮良貴 紀名剛 高等教育出版社出版 2001 </p><p>　　[3] 《機械原理》第七版 主編：孫恒 陳作模 葛文杰 高等教育出版社 2006</p><p>　　[4] 《機械原理課程設計指導書》主編：裘建新 高等教育出版社 2005</p><p>　　[5] 《機械設計》 主

33、編： 徐錦康 機械工業(yè)出版社 2008</p><p>　　[6] 《機械原理與設計課程設計》 主編：王三民 機械工業(yè)出版社 2004</p><p>　　[7] 《機械原理課程設計手冊》 主編：鄒慧君 高等教育出版社 1998</p><p>　　[8] 《機械設計課程設計》第二版 主編: 朱文堅 黃平 華南理工大學出版社出版 2