机械原理课程设计——杠杆式粉末成型压机.doc

机械原理课程设计实习报告 题目：杠杆式粉末成型压机 1.设计题目 3 1.1设计目的及意义 3 1.2 功能要求及工作原理 3 1.3原始数据和设计要求 5 2. 运动方案设计 6 2.1工作原理 6 2.2方案选择 6 2.2.1发动机选择 6 2.2.2执行机构选择 6 3.机构设计及其运动分析计算 8 3.1上压模机构 8 3.1.1尺寸确定 12 3.1.2运动分析 13 3.2下压模机构 16 3.2.1尺寸确定 16 3.2.2运动分析 18 3.3送料器机构 21 3.3.1尺寸确定 21 3.3.2运动分析 23 3.4齿轮系机构 26 3.4.1尺寸确定 26 3.4.2动力装置整体装配 29 4.机械原理课程设计体会感想 30 5.参考书籍文献 30 6.附录 31 位移 31 速度 33 加速度 36 1.设计题目 1.1设计目的及意义： 随着科学技术和工业生产的飞速发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样质量优、性能高、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。其中，产品设计是决定产品性能、质量、水平、市场、竞争能力、和经济效益的重要环节。产品的设计包括机械设备的功能分析、工作原理方案设计、和机械运动方案设计等。这些设计内容可作为机械原理课程设计的内容。机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力的能量和传递方式、各个零件的材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为制造依据的工作过程。 机械设计是机械产品生产的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴含着创新和发明。为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深，我们参加了此次的机械原理课程设计。 粉末冶金是将金属等粉末的混合料，通过压制成型和烧结而制成零件或成品材料的一种工艺方法。将一定量的金属粉末送入压制的位置，压制成厚度为h，直径为φ圆型片坯，经压制成形后脱离该位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。 1.2 功能要求及工作原理 （1）. 总功能要求： 将金属等粉末的混合料压制成圆柱体压坯。 （2）. 工作原理： 粉末成型机的工作原理及动作分解如下图所示。  1.3原始数据和设计要求 （1） 压坯是最大直径为45mm，长径比h/d≤1~1.5的圆柱体。 （2） 每分钟压制次数为10~40次。 （3） 压制及脱模能力最大为58kN。 （4） 各执行构件的运动特性如上图所示。运动参数为：上压模最大行程为110mm，送料器行程为115mm，脱模最大行程为45mm。 （5） 为了保证压坯的质量，在压制到位后上压模要停歇片刻（大约0.4秒左右）。 2. 运动方案设计 2.1工作原理 送料：这一动作可以通过凸轮转动推动连杆带动送料器完成。 冲压：下压模不动，上压模下行压制粉末。 推出压坯：上压模上行回位，下压模上升推出成型的压坯。 送出成品：下压模固定不动，送料器推出成型的压坯。 上述四个动作很简单，关键是时间的配合要非常的恰当，这样一来就对机构提出了较高的要求。 2.2方案选择 2.2.1发动机选择 最常见交流电动机有 2极 同步转速 3000r/min 4极 同步转速 1500r/min 6极 同步转速 1000r/min 8极 同步转速 750r/min 10极 同步转速 600r/min 选择转速为600r/min的电机，冲压机构的周期为2s,故要求设计的减速器减速比为20。 2.2.2执行机构选择 根据上压模、下压模和送料器这三个执行构件动作要求和结构特点和运动方案设计中的分析，我们有2个可选择的方案： 方案一： (1) 由设计要求可知上压模机构应具有以下特性：快速接近粉料，慢速等速压制，压制到位后停歇片刻起到保压作用，要实现往复直线移动，还有考虑急回特性。因此考虑凸轮机构。但直接使用凸轮机构属于高副连接不能承受过大的压力，因此不合理。 （2）下压模也是同样考虑到要承受较大的压力，因此不能采用单独的凸轮机构。 （3）送料器可采用曲柄滑块机构，但其功能为：送料和推离压坯同时实现，并且具有间歇特性。曲柄滑块机构并不具有这种特性，因此不能采用曲柄滑块机构。 方案二： （1）由设计要求可知上压模机构应具有以下特性：快速接近粉料，慢速等速压制，压制到位后停歇片刻起到保压作用，要实现往复直线移动，还有考虑急回特性。同时还要能承受较大的压力，因此考虑选杠杆凸轮机构 。 （2）下压模为凸轮和杠杆组成。其功能为：推出压坯。在上冲模冲压的时候下冲模是停歇的，此时推杆可以靠在机架上，而上压模的作用力就不会作用到凸轮上。可以实现间歇要求，可靠性高。