單元43模具中典型組合機構的設計

《機構設計及制作》情境四

注塑模脫螺紋機構的設計學習目標：

1.能根據(jù)實際要求選擇常用機構實現(xiàn)預定運動規(guī)律2．能根據(jù)實際要求初步設計組合機構技能點：1.能根據(jù)參數(shù)購買螺紋標準件、齒輪標準件2．能根據(jù)實際工作需要組裝“螺旋—齒輪”組合機構模型知識點：

1.組合機構及其應用2.螺旋傳動與齒輪機構運動參數(shù)設計

單元3組合機構設計

任務一：注塑模脫螺紋機構的初步設計（詳見任務單）1.熟悉齒輪齒條脫螺紋機構，分析其運動規(guī)律，了解其在注射模具的使用2.設計計算錐齒輪參數(shù)3.根據(jù)已知數(shù)據(jù)，查閱書和手冊并設計計算，選擇齒輪、齒條參數(shù)

4.根據(jù)所設計的參數(shù)購買相應齒輪齒條、錐齒輪標準件5.制作齒輪齒條脫螺紋機構任務一：注塑模脫螺紋機構的初步設計設計重點：傳動比計算、螺紋傳動的計算輸入的n1/輸出的n2符號ii=n1/n2=z2/z1由于生產(chǎn)對各種機器的要求千變?nèi)f化，工作原理各不一樣，因而其工藝過程所需的動作往往不只一個，不是單獨一個機構所能實現(xiàn)的，而必須應用幾個機構適當組合起來才能完成。一、組合機構應用1.“飛馬”案例它需要完成夾緊包裝帶、拉緊包裝帶、切斷包裝帶和固定包裝帶等分功能。這些分功能需要通過偏心輪夾緊機構、齒輪齒條機構與棘輪組合機構、剪切機構和平面連桿機構(即夾緊鉗，圖中未畫)組合起來才能實現(xiàn)。一、組合機構應用2.“塑料袋打包機”案例一、組合機構應用3.“電風扇搖頭機構”案例通過雙搖桿機構、齒輪機構、蝸桿機構，將扇葉的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)化為扇頭的來回擺動一、組合機構應用4.“電風扇搖頭機構”案例通過螺旋傳動機構、錐齒輪機構、齒條機構，將螺桿從制件中脫出機械運動系統(tǒng)是由機械傳動機構和工作執(zhí)行機構組成，或僅由工作執(zhí)行機構構成。控制系統(tǒng)可以是簡單的機械裝置，如手柄、手輪，也可能是強、弱電結(jié)合的自動化控制系統(tǒng)。二、組合機構的設計1.機械運動系統(tǒng)組成

案例：變速輪椅設計案例：為了拓展殘疾人生存空間，幫助他們輕松使用輪椅爬坡，本作品利用棘輪機構及杠桿原理的配合使用來實現(xiàn)輪椅變速，利用手搖桿的上下滑動改變杠桿力臂比來調(diào)速，方便易行，零件結(jié)構簡單可靠。二、組合機構的設計2.組合機構的設計設計定位（1）靠機械的方法實現(xiàn)變速；（2）輪椅運行可靠；（3）操作方便舒適、符合人機工程學原理；（4）成本低廉、受眾面廣（5）最好能支持現(xiàn)有輪椅的改造案例：變速輪椅設計案例：功能分解圖二、組合機構的設計2.組合機構的設計變速輪椅設計案例：比如：變速方案分析與設計經(jīng)過對以上兩方案的比較選擇了杠桿—棘輪變速機構二、組合機構的設計2.組合機構的設計變速輪椅設計案例：比如：變速方案分析與設計—搖桿變速的設計經(jīng)過對以上兩方案的比較選擇了后者，操作方便二、組合機構的設計2.組合機構的設計變速輪椅設計案例：比如：變速方案分析與設計—后退離合的設計經(jīng)過對以上兩方案的比較選擇了后者，簡易、低速機構離合二、組合機構的設計2.組合機構的設計變速輪椅設計案例：二、組合機構的設計2.組合機構的設計杠桿棘輪-機構最終方案三、機構設計與選用相關資料1.機構選型的基本要求1、滿足工藝動作及其運動規(guī)律的要求。高副機構、低副機構、注意約束在機構中的作用、適當設置調(diào)整環(huán)節(jié)。2、機構的運動鏈要短。3、機構的傳力性能要好。傳動角（壓力角）、防止自鎖、慣性力平衡。4、動力源的選擇應有利于簡化機構和改善運動質(zhì)量。三、機構設計與選用相關資料1.機構選型實現(xiàn)移動運動的常用機構性能比較三、機構設計與選用相關資料2.機構的選型基本機構類型及其運動方式表三、機構設計與選用相關資料2.機構的選型基本機構類型及其運動方式表（續(xù)）三、機構設計與選用相關資料2.機構的選型基本機構的輸入和輸出特征三、機構設計與選用相關資料3.機構設計的評價帶*為重點要求四、錐齒輪脫螺紋機構總體設計1.分析機構作用圓柱齒輪i=n1/n2=z2/z1，反向圓錐齒輪i=n1/n2=z2/z1，垂直換向齒輪齒條V=m(z2+z1)/2螺旋傳動S=np（n為線數(shù)、p為螺距）四、錐齒輪脫螺紋機構總體設計2.已知設計參數(shù)①“D”——螺紋外徑②“P”——螺紋牙距③“L”——螺紋牙長④

螺紋規(guī)格/方向/頭數(shù)⑤

型腔數(shù)量四、錐齒輪脫螺紋機構總體設計3.確定螺紋型芯轉(zhuǎn)動圈數(shù)U=L/P

+

UsU

螺紋型芯轉(zhuǎn)動圈數(shù)

Us

安全系數(shù)，為保證完全旋出螺紋所加余量，一般取0.25~1四、錐齒輪脫螺紋機構總體設計4.確定齒輪模數(shù)、齒數(shù)和傳動比模數(shù)決定齒輪的齒厚，齒數(shù)決定齒輪的外徑，傳動比決定嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速（1）．齒數(shù)當傳動中心距一定時，齒數(shù)越多，傳動越平穩(wěn)，噪音越低。但齒數(shù)多，模數(shù)就小，齒厚也小，致使其彎曲強度降低，因此在滿足齒輪彎曲強度條件下，盡量取較多的齒數(shù)和較小的模數(shù)。為避免干涉，齒數(shù)一般取Z≥17，螺紋型芯的齒數(shù)盡可能少，但最少不少于14齒，且最好取偶數(shù)。2．模數(shù)工業(yè)用齒輪模數(shù)一般取m≥2。3．傳動比傳動比在高速重載或開式傳動情況下選擇質(zhì)數(shù)，目的為避免失效集中在幾個齒上。傳動比還與選擇哪種驅(qū)動方式有關