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半自动模切机运动方案拟定及传动系统设计-----------机械原理课程设计

一.机械原理课程设计的目的是机械类学生第一次进行的机械运动方案设计和传达装置结构设计.n是对已学机构的分析和综合.是培养学生初步掌握机械设计方法所不可缺少的一个重要教学环节nn培养学生对已学的基础知识：如制图、力学、机械制造基础、机械原理、机械设计等课程的综合运用能力n

对参加课程设计的同学的要求积极思考n广为涉猎n大胆创新n认真仔细n

二.半自动平压模切机（以下简称模切机）简介2.1课题说明n模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸n箱等纸制品的专用设备，该机可对各种规格的纸板和厚度在6mm以下的瓦楞纸板进行压痕、切线。沿切线去掉边料后，可折成各种纸盒、纸箱或压制各种富有立体感的精美凹凸商标和印刷品。

2.2原始参数和设计要求1）纸张尺寸为250mm×250mm，由人工放入输送线上，双班制，每小时压制纸板2000~3000张；2）模压行程H=50±0.5mm。回程的平均速度是工作行程平均速度的1.2倍左右。压力与模压行程的关系如图1所示。模压产生阻力F=0.4×10时不受力；~0.8×10N，模压回程663）模具和滑块的质量约为120Kg；4）在最后加压的5mm范围内施压性能良好，即增力性好，且在5mm范围内施压时间适当长些；5）工作台距离地面约1200mm；6）要求结构简单紧凑、节省动力、便于制造，使用寿命为十年。

三.模切机运动方案的确定3.1工艺动作分解n纸箱或纸盒的压痕、切线、压凹凸，都要用凹模和凸模加压，为此纸板需定位、夹紧，再送到模压位置加压，之后将加压后的纸板送走。因此，模切机的工艺动作可分解为三个动作：1.控制夹紧装置张开、夹紧、2.送料3.加压模切。

3.2运动方案的构

送料机构的选择为了保证模压时的相对位置精度，纸板在输送过程中，必须定位、夹紧。比较简单而可靠的方法是利用带有夹紧片的双列链条，如图2所示。n链轮的运动可由间隙运动机构（如不完全齿轮机构等）控制。nn两链条之间有固定模块4（固定模块的条数和间距L可根据整机尺寸确定，与链轮中心距有关，通常L可取5条），其上装有夹紧片8，当推杆7顶住夹紧片时，夹紧片张开，此时在工作台10上，由人工放入纸板6，当推杆7下降时，夹紧片8靠弹力自动夹紧纸板，推杆的动作可用凸轮控制。n在间隙机构控制下输送链条带着纸板移动距离L，在模切工位上停止移动，进行模切。nn同时在另一个工位上推杆推开夹紧片，工人再放入纸板，输送链再将切好的纸板送至指定工位，由固定挡块9迫使夹紧片张开，纸板落到收纸台上。

模切运动方案的构思及筛选工艺动作分解后，接着应考虑采用哪几种机构的组合来实现这些动作，即要进行机械运动方案的构思。nn构思机械运动方案的方法有：列举法黑箱法筛选法等

用筛选法选择模切机的加压方法（关联树法）

筛选1。水平加压不利于纸板输送系统的布置------排除2。垂直加压中.上下模加压不利于对准------排除.下模固定上模压干扰链条送料------排除.上模固定下模压------可行.筛选结果：采用由下往上压的方案，即执行构件作往复直线运动。

传动系统运动方案构思怎样把水平方向的旋转运动经减速后变换为垂直方向的往复直线运动？能实现以上运动的机构有：1。齿轮减速后的曲柄滑块机构2。曲柄滑块机构演变而成一些带滑块的六杆机构3。经减速后的直动推杆盘形凸轮机构4。螺母作往复转动的螺旋机构5。齿轮作往复转动的齿轮齿条机构

方案比较

比较结果：方案2最理想注：1。加压时间：在相同的施压距离5mm内，下压模移动所用的时间越长越有利。2。一级传动角：四杆机构的传动角二级传动角：六杆机构中后四杆机构的传动角。

3.3机构运动参数的确定机械运动的原始参数是进行机构设计与传统系统设计研究必须具备的数据。原动件运动参数AB杆即是原动件，其运动参数为转速为n。一般可根据任务书规定的产量计算出每个工件的加工时间，如本题要求曲柄转一圈，下模往复一次，压出一块纸板，其所需时间为T秒，则曲柄的转速为n=60/Trpm

主执行构件运动参数主执行构件是机构实现主要工艺动作的n运动输出构件，其运动参数与运动形式有关。如本题的主执行构件是作往复运动，其运动参数主要是：行程H、行程速比系数K、每分钟往复次数、施压时的位移S和速度v等。

原动机的运动参数原动机的运动参数通常有转动和往复移动两种形式。一般机械中普遍使用Y系列三相异步交流感应电动机作为原动机，常用的转速有3000、1500、750、300rpm四种。转速愈低，电动机重量愈重，价格愈高。但整体的总传动比则会小一些，反之总传动比会增加。所以合理地选择原动机的转速是整机设计时不容忽视的一个环节。结合本课题的情况建议选用同步转速为1500rpm的交流电动机。n

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