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1、 機械系統(tǒng)課程設(shè)計 設(shè)計題目:平板搓絲機系統(tǒng) 設(shè)計者:xxx 平板平板VSVS全自動搓絲機全自動搓絲機全自動搓絲機的系統(tǒng)比較全自動搓絲機的系統(tǒng)比較全自動搓絲機即是在普通的滾絲機基礎(chǔ)上加裝通過振動盤、料斗、自動送料器等自動送料機構(gòu),配合PLC等自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)工件的全自動滾絲加工。二軸和三軸滾絲機均可改裝成自動滾絲機。全自動搓絲機系統(tǒng)的優(yōu)點全自動搓絲機系統(tǒng)的優(yōu)點通過全自動滾絲機取代傳統(tǒng)的手動滾絲機,可大大降低工人的勞動強度,只需工人將工件一次放進(jìn)多個進(jìn)入振動盤等自動送料機構(gòu)即可實現(xiàn)產(chǎn)品的全自動加工,一人可看多臺設(shè)備,大大節(jié)省人力物力;同時也可減少工人情緒等認(rèn)為因素對產(chǎn)品加工質(zhì)量的影響,增強產(chǎn)品加
2、工的一致性。目 錄一.系統(tǒng)工作簡圖二傳動裝置設(shè)計三.傳動方案四.運動循環(huán)圖五.總結(jié)與建議系統(tǒng)工作簡圖一.設(shè)計要求和條件:1.平板搓絲機執(zhí)行機構(gòu)與傳動裝置設(shè)計(1)機構(gòu)介紹如圖所示為平板搓絲機結(jié)構(gòu)示意圖,該機器用于搓制螺紋。電動機1通過2帶傳動.齒輪傳動3減速后,驅(qū)動曲柄4傳動,通過連桿5驅(qū)動下搓絲板(滑塊)6往復(fù)運動,與固定上搓絲板7一起完成搓制螺紋功能?;瑝K往復(fù)運動一次,加工一個工件。送料機構(gòu)將置于料斗中的待加工棒料送入8推入上.下搓絲板之間。方案一 曲柄滑塊結(jié)構(gòu)方案二 凸輪機構(gòu) 方案一采用了曲柄滑塊機構(gòu),曲柄長度僅為滑塊行程的一半,故機構(gòu)尺寸較小,結(jié)構(gòu)簡潔。利用曲柄和連桿共線,滑塊處于極限
3、位置時,可得到瞬時停歇的功能。同時該機構(gòu)能承受較大的載荷。方案二采用凸輪機構(gòu),該機構(gòu)隨能滿足運動規(guī)律,然而系統(tǒng)要求的滑塊行程為340360mm,因而凸輪的徑向尺寸較大,于是其所需要的運動空間也較大,同時很難保證運動速度的平穩(wěn)性。 綜合分析可知: 方案一最為可行,應(yīng)當(dāng)選擇曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動規(guī)律。整個搓絲機由電動機、帶傳動、二級減速器、曲柄滑塊機構(gòu)、最終執(zhí)行機構(gòu)組成。工作條件與使用期限 該機器室內(nèi)工作,故要求振動、噪音下,動力源為三相交流電機,電動機單項運轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn)。工作期限十年,每年工作300天;每日工作8小時。2、數(shù)據(jù)表分組最大加工直徑(mm)最大加工長度(mm))滑塊行程(mm)搓絲動
4、力(KN)生產(chǎn)率(件/min)18160300320840傳動方案滑塊每分鐘要往復(fù)運動40次,該機構(gòu)原動件的轉(zhuǎn)速為40r/min,以電動機為原動機,則需要系統(tǒng)機構(gòu)具有減速功能。運動形式為連續(xù)傳動往復(fù)直線運動。根據(jù)上述要求,設(shè)計方案如下:機構(gòu)初步設(shè)計傳動簡圖桿長設(shè)計設(shè)已知行程速比系數(shù)K,最大行程H,和偏距e,確定曲柄和連桿的尺寸a和b公式推導(dǎo)由上圖,根據(jù)幾何關(guān)系R=S/2sin (1)AC1=b-a=2sina (2)AC2=b+a=2Rsin(a+) (3)e=(a+b)sina (4)=180(k-1)/(k+1)由(2)(3)得a=Rsin(+)-sin (5) b=Rsin(+)+sin
5、 (6)由(4)得a+b=e/sin (7)將(1)(7)帶入整理,得esin/s=sin*sin(+) (8)由(8)得cos(2+)=cos-2e*sin/s (9) 由(9)得=arccos(cos-2esin/s)/2-/2 (10)由(10)得將(11)(12)代入(5)(6)式得上式為已知s, K,e 時確定曲柄和連桿a和b的計算公式 計算數(shù)據(jù)見excel表sin=e/a+b=0.68262 sin400.618法確定K , e保持K為定值,使e變化觀察折線圖中Vcx的變化,當(dāng)Vcx某段趨于平滑時記錄e的值。同理保持e不變,改變K 當(dāng)Vcx某段趨于平滑時記錄K值?;瑝KC的位移,速度
6、,加速度用桿組法做速度分析,并用excel仿真由數(shù)表分析可知:在Xc范圍在322362之間,滑塊速度比較平穩(wěn),適合加工工件所以送料機構(gòu)應(yīng)在這個范圍內(nèi)才能保證加工質(zhì)量。驅(qū)動力矩的分析驅(qū)動力矩的分析在工作行程中,滑塊C所受的阻力為常數(shù)(搓絲動力),在空回行程中,滑塊C所受的阻力為常數(shù)1kN;不考慮各處摩擦、其他構(gòu)件重力和慣性力的條件下,分析曲柄所需的驅(qū)動力矩根據(jù)公式Mr=Fr*vC/畫出阻力矩線圖阻力矩做功=Md*2在一個周期內(nèi),阻力矩做的功等于驅(qū)動力矩做的功,可以求的驅(qū)動力矩Md=410038N mm曲柄轉(zhuǎn)速:40r/minP=Md =1.718kW驅(qū)動力矩Md=410.038N m帶傳動1:4 齒輪傳動1:6.4傳動效率 0.90.95得電動機轉(zhuǎn)速1024r/min電動機功率2.009kW選擇電動機型號:YL1001-4功率2.2kW轉(zhuǎn)速1430r/min噪聲65dB飛輪轉(zhuǎn)動慣量的確定飛輪轉(zhuǎn)動慣量的確定盈虧功JF=WMAX/( 2 )查得=0.3 =2n 求出WMAX近似值=1.563kN mJF=0.312kgm2謝謝大家謝謝大家!