铁板输送机构设计.doc

题目三 铁板输送机构设计 一、设计题目 设计一剪板机的铁板输送机构 二、数据和设计要求 (1)原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为＝1900或2000或2200 mm(设计一种)。 (2)每次输送铁板到达规定长度铁板稍停，以剪板机构将其剪断。剪断工艺所需约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的15倍，以保证较高的生产率。 (3)输送机构运转应平稳，和冲击应尽小(即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变)。三、方案设计 将卷料展开并剪成一定长度铁板的剪板机，可以有两种剪断方式。一种方式是板匀速连续送进，剪刀和铁板同步(同速)前进的运动中剪断铁板，即飞剪机。附录一所介绍的四个例(图3·4)，就是采用这种剪断方式的一种剪切机构方案。一种是本题所采用的方式，即将板料作定长度的间歇送进，在板料的停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板剪断。 铁板作间歇送进的机构方案设计，可从下述两个方面考虑机构的选择： (1)如何夹持输送铁板，并停歇时保持铁板的剪位置； (2)如何实现间歇送进，并能使铁板停歇时运送铁板的构件的速度和加速度曲线仍然连续，这送进机构的运转就比较平稳。 附录三介绍了几种实现间歇送进的机构实例，从中我们可以得到一些启迪。 大致有几条途径： (1)利用机构运动构件暂时脱离运动链，使后续构件实现； (2)利用构件上一点圆弧段或直线段运动，使与之相连的构件实现停 (3)利用两种运动的叠使构件实现间歇运动； (4)其它。 从这些思路出发，可以参考附录三中的图例构思本题的机构方案。工业上常用的简单间歇机构，如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等，虽具有简单、制造方便．运动可靠等优点，但在动力性能、动停比(运动时间和停歇时间之比)方面很难满足设计要求。所以常用组合机构来满足设计要求。如果采用两个辊轮将铁板压紧，依靠辊轮和铁板间的摩擦力将铁板从卷料拉出并进的输送方式，则附录三中3.16、317、319、320、32l等都有可能改造成使辊轮作短暂停歇的机械例如附录三中图319可以改造成图所示的方案。 图中构件2——4—H组成两自由度的差动轮系，以它作为基础机构。内齿轮4和输送辊固接在一起作为输出构件。除作为一个输入构件外，还可取或作为另一个输入由于差动轮系中各轮之间有如下的运动关系： 所以，若其中一构件(如2或3)作匀速运动输入，另一构(H)作连续匀速运动输入，则总可以使构件4在某一段时间内角速度为零。图中采用齿轮1向齿轮传送匀速转动。同1通过曲柄摇杆机构将变速运动输送给转这种机构可使构件(近似)停歇时构的转角大于20o四、设计1．方案设计和选择方案 方案设计过程见上节所述。选择方案时可以从下述几方面进行方案比较： (1)机构能否满足所提出的设计指标； (2)机构结构是否简单、可行，工作 (3)铁板厚规格变化机构能否调充 (4)其它。 2．根据选用找出实现输送辊停歇的条件和明确设计思路。 以选用图所示齿轮—连杆组合机构为例。由上述已知差动轮系构件间的运动关系为 因为： 所以： 由此得出位移关系： 轮4是在时停歇，故轮4 的停歇条件是： 这个公式也就是铰链四机构两连架杆 (即)和 (即)之间必须满足的运动关系。至我们可以明确理出设计这种机构的思路：先齿轮确定各轮齿数；然按满足两连架对应角位移(、)的命题设计铰链四 3．基础机构(齿轮机构)设计 主要目的是确定差动轮系各齿轮的齿数同时也可确定齿轮 2的齿数。 (1)根据机器结构和强度要选取输送辊的外径D、轮齿模数和输出构件(内齿轮)的齿数 (2)由输送铁板长度和输送辊外径D，计算输送铁板时构件(内齿轮)4的转角 (3)齿轮一转为一个输送周期(时间为)，将公式 在(o，)区间积分，求出齿轮2、4的转角和齿数关系 因为： 所以： 由上式可求出齿轮的数。 (4)若选用标准齿轮，则根据同轴条件可选齿数和。 (5)选行星轮个数用公式 检验安装条件。若所得不为整数，应重选齿数和 (6)按公式 检验邻条件若不满足，应重选齿数和。 4．附加机构(铰链四杆机构)设计 ()根据输送周期和剪板工艺对停歇时间的要求，确定停歇角，即对应于输送辊停歇时，机构主动构件转过的角度。 (2)对图所示上述导出的输送辊停歇条件 就是铰链四杆机构的设计条件。这是“给定两连架杆对应角位要求设计铰链四杆的命题。由于铰链四杆机构最多只能解决“给定两连架杆四对对应角位移”的命题，所以，为了考虑到机构要有合适的尺寸比、合适的传动角和机构运动空间等附加条件常常以实现“给定两对(或三对)对应角位移”作为命题，以便