半自動(dòng)平壓模切機(jī)包括(內(nèi)含CAD)

1、半自動(dòng)平壓模切機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書要圖紙進(jìn)群咨詢：332825716目錄一 工作目的二 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程三 運(yùn)動(dòng)循圖四 送料、模切機(jī)構(gòu)的選型（一） 送料機(jī)構(gòu)的選型（二） 模切沖壓機(jī)構(gòu)的選型五 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇六 電動(dòng)機(jī)的選型七 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)（一） 傳動(dòng)比的分配（二） 齒輪組的設(shè)計(jì)（三） 鏈輪和鏈條的設(shè)計(jì)（四） 軸承和鍵的設(shè)計(jì)（五） V形帶的設(shè)計(jì)（六） 剛性?shī)A子和凸輪的設(shè)計(jì)（七） 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)八 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖九 傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算（一） 軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（二） 凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線圖（三） 平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線圖十 飛輪的設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)目的通過(guò)本課程設(shè)計(jì)將學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)

2、理論知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，著手設(shè)計(jì)“半自動(dòng)平壓模切機(jī)”。通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)的選型、設(shè)計(jì)；對(duì)機(jī)械傳動(dòng)方案、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇和評(píng)價(jià)而培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算能力。熟悉一般的機(jī)械裝置設(shè)計(jì)過(guò)程。二、 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程半自動(dòng)平壓模切機(jī)是印刷，包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱制品的專用設(shè)備。它可以對(duì)各種規(guī)格的紙板、厚度在4mm一下的瓦楞紙板，以及各種高級(jí)精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸。經(jīng)過(guò)壓痕、切線的紙板，用手工或機(jī)械沿切線除去掉邊料后，沿壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱，或制成凹凸的商標(biāo)。它的工藝動(dòng)作主要有兩個(gè)：一是將紙板走紙到位，二是進(jìn)行沖壓模切。其具體工作動(dòng)作順序如下：半自動(dòng)平壓模切機(jī)工藝動(dòng)作順序紙盒余料松開(kāi)走紙輸

3、出走紙模切沖壓輸入走紙夾緊紙板印刷紙板 三、 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（一） 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求從機(jī)器的工藝動(dòng)作可以看出，可以把整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分成兩個(gè)部分，一是輔助運(yùn)動(dòng)，它可以用于完成紙板的夾緊，走紙，松開(kāi)等動(dòng)作。對(duì)實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求做間歇運(yùn)動(dòng)；二是主運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)紙板的壓切動(dòng)作，要求裝有模板的滑塊做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其特點(diǎn)是行程短，受載大。本機(jī)構(gòu)要求行程是50毫米，最大載荷是，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所用電機(jī)轉(zhuǎn)速n1450r/min，工作速度是每小時(shí)壓制3000張。另外，主運(yùn)動(dòng)和輔運(yùn)動(dòng)要相互協(xié)調(diào)。（二） 運(yùn)動(dòng)示意圖走紙機(jī)構(gòu)由上述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求，繪制如下運(yùn)動(dòng)示意草圖：夾緊裝置夾緊裝置模切機(jī)構(gòu)主軸 （三） 各部件運(yùn)動(dòng)分析1、 主

4、軸的選擇和轉(zhuǎn)角運(yùn)算為了計(jì)算和設(shè)計(jì)方便，選擇變速箱的輸出軸為運(yùn)動(dòng)分析主軸，如上圖所示。由原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求知，平面六桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.3，則極位夾角°并知該運(yùn)動(dòng)周期分為兩部分，以156.5°（156.5°=180°-23.5°）為界分為0°-156.5°和156.5°-360°兩個(gè)過(guò)程。2、模切機(jī)構(gòu)的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為0°-156.5°，下模從行程最低點(diǎn)開(kāi)始，在平面六桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上移動(dòng)至預(yù)定模切位置，進(jìn)行沖壓模切；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為156.5°-360°，下模完

5、成模切動(dòng)作，快速急回運(yùn)動(dòng)至行程最低點(diǎn)即下一周期起點(diǎn)。3、走紙機(jī)構(gòu)的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為0°-156.5°，特殊齒輪組（用于完成間歇運(yùn)動(dòng)）沒(méi)有嚙合運(yùn)動(dòng)，鏈輪鏈條處于靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為156.5°-360°，特殊齒輪組輪齒參與嚙合，帶動(dòng)鏈輪鏈條運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行走紙運(yùn)動(dòng)。4、夾緊裝置的分析當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為0°-156.5°，帶動(dòng)夾子的凸輪走過(guò)推程，遠(yuǎn)休止和回程使剛性彈簧夾完成夾紙動(dòng)作；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)角為156.5°-360°，凸輪處于近休止?fàn)顟B(tài)使剛性彈簧夾處于夾緊狀態(tài)。（四） 綜上所述運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如下：主軸轉(zhuǎn)角0° 156.5&

6、#176;(圖示位置) 360°走紙機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)夾緊裝置送料夾緊輸入走紙模切機(jī)構(gòu)滑塊上升（模切）滑塊下降（回程）四、 送料、模切機(jī)構(gòu)的選型 （一） 送料機(jī)構(gòu)的選型1、可選機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)類型 紙板的輸送雙列鏈輪傳動(dòng)皮帶輪傳動(dòng) 紙板的停歇機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)特殊齒輪組 紙板的固定剛性彈簧夾普通夾子 2、選型原因：(1)對(duì)于紙板的輸送構(gòu)件，選用雙列鏈輪傳動(dòng)：a、相對(duì)皮帶傳動(dòng)而言，雙列鏈輪傳動(dòng)精度較高，有利于紙板的精確走紙定位；b、適合于本機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)距離傳遞；c、本機(jī)構(gòu)在長(zhǎng)時(shí)間傳輸、模切時(shí)摩擦大，易發(fā)熱，而雙列鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)適合于長(zhǎng)時(shí)間在此惡劣環(huán)境下工作。另外，使用皮帶輪傳動(dòng)其易打滑，易變形，傳輸精度

7、低，傳遞效率低。(2)對(duì)于紙板的停歇，選用特殊齒輪組： a、相對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)相比而言，特殊齒輪組制造容易，工作可靠。b、特殊齒輪組在設(shè)計(jì)時(shí)，易實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，適用范圍廣。c、特殊齒輪組在工作時(shí)由于面接觸且是間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，因此不易磨損，使用壽命長(zhǎng)。另外凸輪機(jī)構(gòu)制造加工困難，易磨損。(3)對(duì)于紙板的固定，選用剛性彈簧夾：a、在走紙時(shí)，相對(duì)普通夾子而言，由于剛性彈簧力的作用，可以自動(dòng)的將紙板夾緊，并準(zhǔn)確平穩(wěn)的走紙；b、在夾緊和松開(kāi)紙板時(shí)，運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)和剛性彈簧的配合使用，能準(zhǔn)確、方便、自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)紙板的夾緊和松開(kāi)動(dòng)作。另外，使用普通夾子較難實(shí)現(xiàn)紙板的自動(dòng)夾緊和松開(kāi)的工藝動(dòng)

8、作以及平穩(wěn)走紙的目的。3、最終選型：紙板的輸送選用雙列鏈輪傳動(dòng)；紙板的停歇殊齒輪組選用特；紙板的固選用剛性彈簧夾。（二） 模切沖壓機(jī)構(gòu)的選型 1、可選機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)急回機(jī)構(gòu)直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 2、選型原因：a、相對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)而言，連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副，其運(yùn)動(dòng)副元素為面接觸，壓力較小，潤(rùn)滑好，磨損小，則承載能力較大，有利于實(shí)現(xiàn)增力效果。b、連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工制造容易，經(jīng)濟(jì)性好，且低副一般為幾何封閉，工作的可靠性好。c、在滿足運(yùn)動(dòng)要求的條件下，連桿機(jī)構(gòu)可以靈活改變各桿件的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，適用性強(qiáng)。另外，凸輪機(jī)構(gòu)增力效果差，設(shè)計(jì)加工制造困難，適用性差。3、 最終選

9、型：平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。五、 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇由上述運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖及題設(shè)要求可知，“半自動(dòng)平壓模切機(jī)”主要分為三大部分：動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；走紙機(jī)構(gòu)；沖壓模切機(jī)構(gòu)。其中動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又分為動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)和變速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。走紙機(jī)構(gòu)分為：紙板的輸送機(jī)構(gòu)，紙板的停歇機(jī)構(gòu)和紙板的固定機(jī)構(gòu)。沖壓模切機(jī)構(gòu)為急回機(jī)構(gòu)。 備選機(jī)構(gòu)列表： 機(jī)構(gòu)供選機(jī)構(gòu)類型 紙板的輸送雙列鏈輪傳動(dòng)皮帶輪傳動(dòng) 紙板的停歇機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)特殊齒輪組 紙板的固定剛性彈簧夾普通夾子急回機(jī)構(gòu)直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器V形帶變速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)單級(jí)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)錐-圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由上述備選機(jī)構(gòu)可得32種備選機(jī)械運(yùn)動(dòng)

10、方案，從中選出3種典型可行方案如下：方案A：雙列鏈輪傳動(dòng)-特殊齒輪組-剛性彈簧夾-平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)-V形帶-圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案B：雙列鏈輪傳動(dòng)-凸輪機(jī)構(gòu)-剛性彈簧夾-直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)-聯(lián)軸器-錐-圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案C： 皮帶輪傳動(dòng)-凸輪機(jī)構(gòu)-普通夾子-直動(dòng)桿凸輪機(jī)構(gòu)-聯(lián)軸器-單級(jí)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)典型可行方案評(píng)定方案A：1、示意圖剛性彈簧夾2、分析與評(píng)定(1)機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量由于V形帶和齒輪的組合傳動(dòng)，功率損失小，機(jī)械效率高，可靠性高；平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)能夠承受很大的生產(chǎn)阻力，增力效果好，可以平穩(wěn)的完成模切任務(wù)；使用剛性彈簧夾自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)紙板的夾緊與松開(kāi)動(dòng)作，并運(yùn)用特殊齒輪組完成走紙的間歇

11、運(yùn)動(dòng)和準(zhǔn)確的定位，以實(shí)現(xiàn)與沖壓模切的協(xié)調(diào)配合。(2)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)分析在同一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，特殊齒輪和雙列鏈輪機(jī)構(gòu)共同完成走紙的準(zhǔn)確定位，運(yùn)動(dòng)精度高，并且能和沖壓模切運(yùn)動(dòng)很好的配合完成要求動(dòng)作工藝。(3)機(jī)械動(dòng)力分析平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有良好的力學(xué)性能，在飛輪的調(diào)節(jié)下，能大大的降低因短時(shí)間承受很大生產(chǎn)阻力而帶來(lái)的沖擊震動(dòng)；整個(gè)機(jī)構(gòu)（特別是六桿機(jī)構(gòu)和特殊齒輪組）具有很好的耐磨性能，可以長(zhǎng)時(shí)間安全、穩(wěn)定的工作。(4)機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性該機(jī)構(gòu)各構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，尺寸設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)重量適中。(5)機(jī)械經(jīng)濟(jì)性平面六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，加工制造簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，維修容易，經(jīng)濟(jì)成本低，雖然特殊齒輪組設(shè)計(jì)加工難度較

12、大，成本偏高，但與其他等效備選機(jī)構(gòu)相比，其能更好的實(shí)現(xiàn)工作要求，以帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。方案B：1、 示意圖 2、分析與評(píng)定(1)機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量相較于方案A的V形帶，聯(lián)軸器的傳遞效率雖然高，但是減速效果差；采用直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)難承受很大的生產(chǎn)阻力，不能很好的完成沖壓模切功能；運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)走紙機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)，由于長(zhǎng)時(shí)間工作而磨損變形，會(huì)造成走紙機(jī)構(gòu)無(wú)法準(zhǔn)確定位。雖然能實(shí)現(xiàn)總體功能要求，但實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量較差。(2)機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析凸輪的長(zhǎng)期間歇運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致微小誤差積累，從而引起走紙定位的準(zhǔn)確性下降，最終引起各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的配合運(yùn)動(dòng)失調(diào)。(3)機(jī)械動(dòng)力分析直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力，不便長(zhǎng)期在重載

13、條件下工作，不能很好的滿足沖壓模切的力學(xué)要求；該方案中的凸輪機(jī)構(gòu)（包括機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)）耐磨性差。(4)機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但由于凸輪機(jī)構(gòu)的使用，造成整體機(jī)構(gòu)的尺寸很重量都較大。(5)機(jī)械經(jīng)濟(jì)性由于凸輪機(jī)構(gòu)和錐圓柱齒輪的設(shè)計(jì)、加工制造較難，用料較大，維修不易，故而生產(chǎn)和維修經(jīng)濟(jì)成本均較高。方案C：1、示意圖普通夾子 2、分析與評(píng)定(1) 機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量相對(duì)于方案B，皮帶傳送很難實(shí)現(xiàn)走紙的準(zhǔn)確定位；普通夾子不便于紙板的自動(dòng)化夾緊和松開(kāi)，需要相應(yīng)輔助手段較多；采用蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，環(huán)境適應(yīng)好，但傳動(dòng)效率低，不適宜于連續(xù)長(zhǎng)期工作?？傮w上機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量很差。(2) 機(jī)械運(yùn)

14、動(dòng)分析皮帶傳送易磨損、打滑，走紙運(yùn)動(dòng)的精度低，又因很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位與沖壓模切的協(xié)調(diào)性差。(3) 機(jī)械動(dòng)力分析直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)難以承受很大的生產(chǎn)阻力，不便長(zhǎng)期在重載條件下工作，不能很好的滿足沖壓模切的力學(xué)要求；該方案中的凸輪機(jī)構(gòu)（包括機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)）和平帶耐磨性差。(4) 機(jī)械機(jī)構(gòu)合理性該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但由于凸輪機(jī)構(gòu)的使用，造成整體機(jī)構(gòu)的尺寸很重量都較大。(5) 機(jī)械機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性由于普通夾子的使用，降低了生產(chǎn)成本，但由于其易磨損，維修成本大，又由于凸輪機(jī)構(gòu)和蝸桿機(jī)構(gòu)的存在，經(jīng)濟(jì)成本還是很大。綜上所述，從機(jī)械功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析、機(jī)械動(dòng)力分析、機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性、機(jī)械經(jīng)濟(jì)性等各方面綜合

15、考慮，方案A各方面性能均優(yōu)，故選擇其為最優(yōu)方案。六、 電動(dòng)機(jī)的選型1、 類型和結(jié)構(gòu)形式： 原始數(shù)據(jù)有每小時(shí)壓制紙板3000張。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所用電機(jī)轉(zhuǎn)速n1450r/min，N，下模移動(dòng)的行程長(zhǎng)度H50±0.5mm。下模與滑塊的質(zhì)量約120kg。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，機(jī)械每小時(shí)沖壓 3000 次，所以機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速 no=3000/60=50r/min 因?yàn)橹鲃?dòng)件轉(zhuǎn)速較低，所以可以選擇轉(zhuǎn)速較低的電動(dòng)機(jī)，選擇三相異步籠型交流電動(dòng)機(jī)，封閉式，380V，Y型；選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)所需的功率，其中生產(chǎn)阻力行程速比系數(shù)k為1.3 s為有效模切行程、t為周期， 為0.962、 電動(dòng)機(jī)類型 表2-3常用

16、原動(dòng)機(jī)類型運(yùn)動(dòng)形式類型連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 柴油機(jī) 油壓馬達(dá) 氣壓馬達(dá)往復(fù)運(yùn)動(dòng)直動(dòng)電動(dòng)機(jī) 液壓機(jī)往復(fù)擺動(dòng)擺動(dòng)油缸 擺動(dòng)氣缸表2-3Y型；3、功率：=5.897 kw（-功率、-生產(chǎn)阻力、s-有效模切行程、t-周期、k-行程速比系數(shù)） （分別為皮帶，軸承和齒輪的效率） 故 kw 4、轉(zhuǎn)速： ( =840 分別為皮帶和減速器的傳動(dòng)比) 則 5、電動(dòng)機(jī)方案選型方案型號(hào)（kw）轉(zhuǎn)速 r/min重量N參考價(jià)格（元）傳動(dòng)比同步滿載總傳動(dòng)比V帶減速器1Y160M1-111300029301170135058.62.820.932Y160M-411150014601230180029.22.511.683Y160L

17、-61110009701470160019.429.7綜上所述4點(diǎn)，最終選型為：型號(hào)（kw）滿載時(shí)起動(dòng)電流額定電流起動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 r/min電流（380V）效率%功率因數(shù)Y160M1-111293020.887.20.887.02.02.2安裝尺寸：型號(hào)安裝尺寸(mm)外形尺寸(mm)ABCDEFGHKABACADHDLY160M1-125421010842110123716015330335265385605 七、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)7.1傳動(dòng)比的分配各級(jí)傳動(dòng)比1，傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比2，分配各級(jí)傳動(dòng)比，初選，則齒輪減速器的傳動(dòng)比為按展開(kāi)式的布置，取，可算出=3.33，則=7.2計(jì)

18、算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。 1，各級(jí)轉(zhuǎn)速。 軸 軸 軸 工作軸 2，各軸功率軸軸軸軸3，各軸轉(zhuǎn)矩軸軸軸軸 7.3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)中第一級(jí)用普通V帶傳動(dòng)，已知電動(dòng)機(jī)功率P=4kw，轉(zhuǎn) 速，傳動(dòng)比，每天工作8小時(shí)，（以下查表，圖均來(lái)自機(jī)械設(shè)計(jì)高教地八版)1,確定計(jì)算功率，由表8-7查得工作情況系數(shù)，故2，選擇V帶的帶型，根據(jù)，由圖8-11選用A型。3，確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd，并驗(yàn)算帶速：初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1，由表8-6,8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1=90mm驗(yàn)算帶速v=6.78計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑，d2根據(jù)表8-8 d2=180mm4，確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld根據(jù)式初

19、選中心距所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表8-2選取帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld=1400mm計(jì)算實(shí)際中心距中心距變化范圍為465528mm5，驗(yàn)算小帶輪上的包角6，計(jì)算單根V帶的額定功率Pr，由d1=90mm，和n1=1440，i=2和A帶型，查表8-4b的，查表8-5得ka=0.985，查表8-2得kc=0.96計(jì)算V帶的根數(shù)z 取4根。7計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值，由表8-3得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以=130N應(yīng)使帶實(shí)際初拉力8，計(jì)算壓軸力最小值=1294N7.4減速器的齒輪設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)此帶式減速器的高級(jí)齒輪傳動(dòng)，已知輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=720r/min，齒數(shù)比4.32，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作壽命1

20、5年（設(shè)每年工作300天）兩班制，以下查表，圖均來(lái)自機(jī)械設(shè)計(jì)高教地八版)1，選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)。選用斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)模切機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88）材料選擇，由表101選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。選擇小齒輪z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=204.32=86.4取87，選取螺旋角，初選2，按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)由圖10-26查得，=0.74+0.87=1.61計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，=607201（

21、2830015）=3.11計(jì)算小齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩=5.04由表10-7選取齒寬系數(shù)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限由圖10-19取得接觸疲勞壽命系數(shù)計(jì)算接觸疲勞選用應(yīng)力取失效效率為，安全系數(shù)s=1，所以2. 計(jì)算 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b及模數(shù)=2.2518mm=4.905計(jì)算縱向重合度， =0.318計(jì)算載荷系數(shù)k已知使用系數(shù)ka=1，根據(jù)v=1.7,7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)kv=1.04。由表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置，由表10-3查得，由圖

22、10-13查得，由表10-3查得，故載荷系數(shù)=按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑，由式計(jì)算模數(shù)mn 3，按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式<1>確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查得齒形系數(shù)由表10-5查得，由表10-5查得應(yīng)力校正系數(shù)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù).計(jì)算彎曲疲勞選用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 ,計(jì)算大小齒輪的并且加以比較。<2>設(shè)計(jì)計(jì)算=1.52mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，

23、取mn=2.0mm已可以滿足彎曲強(qiáng)度。但是為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸強(qiáng)度算的分度圓直徑d1=46.54mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有齒數(shù)取z1=23，z2=994>幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距將中心距圓整為126mm按圓整后的中心距修正螺旋角因?yàn)橹蹈淖儾欢?，故參?shù)等不必修正計(jì)算大小齒輪分度圓直徑計(jì)算齒輪寬度圓整后取B2=45mm,B1=50mm7.5軸的設(shè)計(jì) 以低速軸為例進(jìn)行設(shè)計(jì)。已知=3.58kw ，=50r/min ，=684，齒輪齒寬 B=115mm, 齒數(shù)=74，=。1、求作用在齒輪上的力 已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 =259.5 而 F= F= F F= Ftan=311.20×

24、;0.246734=76.78N圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如圖4示。2、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)查取。 因?yàn)檩S的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，需開(kāi)鍵槽，所以要將最小軸徑增加5%，變?yōu)?4.625mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取標(biāo)準(zhǔn)直徑45mm。4、初選軸承齒輪是斜齒輪，故軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用。選用角接觸球軸承為最佳。以上分析輸出端的直徑為45mm，從軸承產(chǎn)品目錄中選取滾動(dòng)軸承的型號(hào)為7210C，它的尺寸（內(nèi)徑×外徑×寬度）為d×D×b=50×100×21。3、選擇聯(lián)軸器查機(jī)械設(shè)計(jì)圖

25、表，取=1.3 ，則。根據(jù)軸的轉(zhuǎn)速、最小軸徑、計(jì)算轉(zhuǎn)矩、，查GB5014-85，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其型號(hào)為：，公稱轉(zhuǎn)矩為930N.m,半聯(lián)軸器的孔徑為45，與軸配合的輪轂長(zhǎng)度為84。1)擬定軸上零件的裝配方案 要我們必須先確定軸上零件的拆裝順序和固定方式才能確定軸的結(jié)構(gòu)形狀。采取齒輪從軸的右端裝入，齒輪的右端用套筒固定，左端用軸肩定位。此時(shí)，齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪的周向固定采用平鍵連接。采取過(guò)盈使軸承對(duì)稱固定安裝于齒輪的兩側(cè)，軸向用軸肩固定。初步選定軸結(jié)構(gòu)尺寸如下圖。 圖3-1軸上零件裝配與軸的結(jié)構(gòu)示例(2)確定軸的各段直徑（從右到左）聯(lián)軸器型號(hào)已確定，聯(lián)軸器的右端用軸端擋圈定

26、位，左端用軸肩進(jìn)行定位。故軸段6的直徑即為相配合的半聯(lián)軸器的直徑，取為45mm。軸段5的軸肩可對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行軸向定位，軸段5要比軸段6的直徑大510mm即可保證聯(lián)軸器的可靠性，所以可以取軸段5的直徑為52mm。由于軸段1和軸段4是放置滾動(dòng)軸承的，所以軸段的直徑取決于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈直徑，為55mm?？紤]拆卸的方便，軸段3的直徑只要比軸段4的直徑大12mm就行了，這里取為58mm。軸段2處的軸環(huán)，右側(cè)可用來(lái)定位齒輪，左側(cè)可用來(lái)定位滾動(dòng)軸承，軸環(huán)的直徑要滿足比軸段3的直徑(為59mm)大510mm的要求，查滾動(dòng)軸承的手冊(cè)，可得該型號(hào)的滾動(dòng)軸承內(nèi)圈安裝尺寸最小為65mm，故這段直徑最終取為66mm。 (3

27、) 軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。對(duì)于齒輪，由手冊(cè)查得平鍵的截面尺寸寬×高=16×10(GB1095-79)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為80mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn) GB1096-79),同時(shí)為了保證齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為14×9×63，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。（4）確定軸的各段長(zhǎng)度軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，軸段6的長(zhǎng)度比半聯(lián)軸器的轂孔長(zhǎng)度(為85mm)要短23mm，故該段軸長(zhǎng)取為82mm

28、。同理，軸段3的長(zhǎng)度要比齒輪的輪轂寬度(為116mm)短23mm，故該段軸長(zhǎng)取為112mm。軸段1的長(zhǎng)度即滾動(dòng)軸承的寬度，查手冊(cè)為可取為21mm。軸環(huán)2寬度可取為18mm。軸承端蓋的總寬度為18mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=27mm，故取軸段5的長(zhǎng)度為45mm。取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離為10mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，取5mm。已知滾動(dòng)軸承寬度為21mm，齒輪輪轂長(zhǎng)為100mm,則軸段4的長(zhǎng)度為：105(115-113)+21=38mm (5)取軸端倒角為2×45°。

29、6、按彎扭合成校核 (1)畫受力簡(jiǎn)圖圖：軸空間受力圖和圖：軸上作用力分解為垂直面受力和水平受力。零件作用于軸上的分布載荷或轉(zhuǎn)矩，可當(dāng)作集中力作用于軸上零件的寬度中點(diǎn)。軸上的支反力(圖)水平面內(nèi)支反力=455.08N垂直面內(nèi)支反力(圖)=()=-79.52 N=400.03 圖：垂直面的彎矩圖圖：水平面上的彎矩圖支反力的位置，隨軸承類型和布置方式不同而異，一般可按圖5取定，其中a值參見(jiàn)滾動(dòng)軸承樣本，跨距較大時(shí)可近似認(rèn)為支反力位于軸承寬度的中點(diǎn)。故。圖：合成彎矩垂直面的彎矩圖和水平面上的彎矩圖，按M計(jì)算合成圖：轉(zhuǎn)矩圖圖：當(dāng)量彎矩轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化計(jì)算, 取修正系數(shù)為0.6 , 則N.mm(2)校核

30、軸的強(qiáng)度對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核來(lái)判斷軸的強(qiáng)度是否滿足要求，而軸的危險(xiǎn)截面多發(fā)生在當(dāng)量彎矩較大且軸的直徑較小處或當(dāng)量彎矩最大處。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和當(dāng)量彎矩圖可知，a-a 截面處彎矩最大, 且截面尺寸也非最大，屬于危險(xiǎn)截面；a-a 截面處當(dāng)量彎矩為=299100N.mmb-b截面處當(dāng)量彎矩不大但是軸徑較小，也屬于危險(xiǎn)截面。b-b 截面處當(dāng)量彎矩為=257798N.mmc-c、d-d 截面尺寸，僅受純轉(zhuǎn)矩作用，雖d-d 截面尺寸最小，但由于軸最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定的，故強(qiáng)度肯定滿足，無(wú)需校核彎扭合成強(qiáng)度。 強(qiáng)度校核：考慮鍵槽的影響，查表計(jì)算，（b=0.16cm，t=0.1cm）=18.7MP

31、a=15.94MPa查表得50 MPa， 所以安全。 圖3-2軸的載荷分析圖7.6軸承的選擇和校核計(jì)算已知軸承的預(yù)計(jì)壽命為=40800h，轉(zhuǎn)速n=50r/min，=76.78N。如上以選用角接觸球軸承7210C，查滾動(dòng)軸承樣本知7210C的基本額定動(dòng)載荷C=30600N，基本額定靜載荷=20000N1、求兩軸承的徑向載荷NN2、求兩軸承的計(jì)算軸向力查機(jī)械設(shè)計(jì)可知70000C型軸承，軸承派生力，其中判斷系數(shù)e=，可初取=0.4，所以=184.79N， =242.51N故=76.78+184.792=261.5N， =242.51N=0.013075， =0.0121254查表可得，所以可得=44

32、6.29N，=242.51N=176.47N，=230.38N=0.022315，=0.0121225兩次計(jì)算的相差不大，因此確定，=446.92N，=242.51N。 3、求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷因?yàn)椋楸砘虿逯涤?jì)算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)軸承A ，；軸承B ，因工作情況平穩(wěn)，查取=1.2，則 由=（X+Y）得=1.2×（0.45×461.98+1.474×446.29）=1038.86N=1.2×（1×606.67+0）=728.004N 4、驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承A的受力大小驗(yàn)算。由 =15910101h>=40800h 故所選用

33、軸承滿足壽命要求。 （五） V形帶的設(shè)計(jì)由上圖得：皮帶的長(zhǎng)度 l=·+2a·sin+（-） 其中cos= 故皮帶A： a=800mm 則=1.4005 l=2517.785mm 查普通V帶的基準(zhǔn)（GB/T 11544-1997）得此皮帶型號(hào)為：A 2500 GB/T 11544-1997皮帶B： a=295.68mm 則=1.518 l=1111.315mm 查表得此皮帶型號(hào)為：A 1120 GB/T 11544-1997皮帶C： a=1016.07mm 則=1.5549 l=2551.505mm 查表得此皮帶型號(hào)為：A 2500 GB/T 11544-1997 （六） 剛

34、性彈簧夾及其配合凸輪的設(shè)計(jì) 剛性彈簧夾及其配合凸輪的尺寸如上，按設(shè)計(jì)要求配合凸輪只需完成在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將夾子頂開(kāi)和松弛兩個(gè)動(dòng)作，故采用勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可滿足運(yùn)動(dòng)要求。雖然受剛性沖擊，但是作用力很小，運(yùn)動(dòng)要求簡(jiǎn)單，所以可以滿足設(shè)計(jì)要求。故可得，推桿的位移曲線圖如下： 其中 （為模塊上升時(shí)間，t為周期）凸輪角速度為 ,轉(zhuǎn)速：（七） 平面六桿滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) AB=b-a,BC=e，CD=c，AD=d，CG=f，AC=a+b由設(shè)計(jì)要求可得極位夾角= H=50mm在ABC和BCD中，由余弦定理得：同理，在BDF和CDG中分別可得：cos cos 則 在ABC中，得 =90°- 故d=另外桿a為曲柄的條件為：（1） 在a、b、c、d四桿中，a為最小，c為最大；（2） a+cb+d 根據(jù)以上分析，可取 l=500mm c=400mm f=300mm 帶入以上公式可得 =480 考慮a為曲柄的條件，可得各桿長(zhǎng) a=15mm b=36.2m