機械原理課程設(shè)計--- 干粉壓片機系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　機械系統(tǒng)設(shè)計論文</b></p><p><b>　　干粉壓片機系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　2012年12月31日</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　1.1 干粉壓片機的概述</p><p&

2、gt;　　干粉壓片機是指利用傳動系統(tǒng)將電動機的轉(zhuǎn)速降低帶動執(zhí)行機構(gòu)對粉末物質(zhì)采取上下進行加壓而成片狀。根據(jù)干粉壓片機的傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)不同，干粉壓片機可以分為單片式壓片機，旋轉(zhuǎn)式壓片機，亞高速旋轉(zhuǎn)式壓片機、全自動高速壓片機以及旋轉(zhuǎn)式包芯壓片機。</p><p>　　干粉壓片機的使用行業(yè)很廣泛。如制藥廠、電子元件廠、陶瓷廠、化工原料廠等等，而且壓片機還能用來做沖壓設(shè)備。</p><p>　

3、　壓片機在歐美壓片機出現(xiàn)的較早。而在國內(nèi)到1949年，上海市的天祥華記鐵工廠仿造成英國式33沖壓片機；1951年，根據(jù)美國16沖壓片機改制成國產(chǎn)18沖壓片機，這是國內(nèi)制造的最早制藥機械；1957年，設(shè)計制造了ZP25-4型壓片機；1960年，自行設(shè)計制造成功60-30型壓片機，具有自動旋轉(zhuǎn)、壓片的功能。同年還設(shè)計制造了ZP33型、ZP19型壓片機。 “七五”期間，航空航天部206所HZP26高速壓片機研制成功。1980年，上海第一制藥機

4、械廠設(shè)計制造了ZP-21W型壓片機，達到國際上世紀80年代初的先進水平，屬國內(nèi)首創(chuàng)產(chǎn)品。1987年，引進聯(lián)邦德國Fette公司微機控制技術(shù)，設(shè)計制造了P3100-37型旋轉(zhuǎn)式壓片機，具有自動控制片劑重量、壓力、自動數(shù)片、自動剔除廢片等功能，封閉結(jié)構(gòu)嚴密、凈化程度達到GMP要求。1997，年上海天祥健臺制藥機械有限公司研發(fā)了ZP100系列旋轉(zhuǎn)式壓片機、GZPK100系列高速旋轉(zhuǎn)式壓片機。進入21世紀，隨著GMP認證的深入，完全符合GMP的

5、ZP系列旋轉(zhuǎn)式壓片機相繼出現(xiàn)：上海的ZP35A、山東聊城的ZP35D等。高速旋轉(zhuǎn)式壓片機在產(chǎn)量、壓力信號采集、剔廢等技術(shù)上</p><p>　　國內(nèi)壓片機的現(xiàn)狀：（1）壓片機規(guī)格眾多、數(shù)量大；（2）操作簡單；（3）技術(shù)含量較低，技術(shù)創(chuàng)新后力不足。國外壓片機的現(xiàn)狀：高速高產(chǎn)、密閉性、模塊化、自動化、規(guī)?；跋冗M的檢測技術(shù)是國外壓片機技術(shù)最主要的發(fā)展方向。</p><p>　　1.2 干粉壓片

6、機的研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 壓片機動力學分析及力的優(yōu)化</p><p>　　文獻[6]闡述了主加壓機構(gòu)的運動學分析。對機構(gòu)進行運動學分析可采用圖解法分析和解析法分析．在此，我們采用解析法，應(yīng)用c語言程序進行分析。桿組法運動學分析原理，由機構(gòu)的組成原理可知，任何平面機構(gòu)都可分解為原動件、基本桿組和機架三個部分，每一個原動件為一個單桿構(gòu)件．分別對單桿構(gòu)件和常見的基本桿組進行運

7、動學分析， 并編制成相應(yīng)的子程序，在對整個機構(gòu)進行運動分析時，根據(jù)機構(gòu)組成情況的不同，依次調(diào)用這些子程序，從而完成對整體機構(gòu)的運動分析。</p><p>　　文獻[10]闡述了各種方案的擬定。根據(jù)各功能元的解， 動力源可以采用電動機、汽油機、蒸汽透平機、液壓機、氣動馬達等；上下加壓則可采用凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)、液壓缸等；送料可采用連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)等．這樣可組合的方案達上百種。</p>

8、;<p>　　文獻[7]闡述了諧響應(yīng)分析。分析動態(tài)響應(yīng)實際上是解一個完整的動力學方程，它是一個二階常系數(shù)線性微分方程:</p><p>　　[M]{x(t)}+[c]{x(t)}+[K]{x(t)}={P(t)}</p><p>　　式中：[M] 、[c]、[K]--質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣。x(t)、x(t)、x ( t)--結(jié)點的加速度、速度和位移向量，它們均為時間的

9、函數(shù)。fP(t)卜一激振力向量，也是時問的函數(shù)。諧響應(yīng)分析是用于確定線性結(jié)構(gòu)在承受隨時問按正弦規(guī)律變化載荷時穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的一種技術(shù)。分析的目的是計算出結(jié)構(gòu)在諧波激振力下的響應(yīng)，即位移響應(yīng)與應(yīng)力響應(yīng)，并得到系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)與系統(tǒng)激振力頻率的曲線，稱為幅頻曲線。壓片機工作時，沖頭和壓輪周期性接觸，這樣就會造成有周期性的激振力作用在整個結(jié)構(gòu)上。當激振力的頻率與壓片機的固有頻率接近時，就會發(fā)生共振。共振現(xiàn)象的發(fā)生不但不能保證沖壓的加工精度，還會對沖頭

10、和壓輪以致整個機床造成嚴重破壞，這是一定要避免的。通過以上分析，可以得到以下結(jié)論: (1)經(jīng)過力的優(yōu)化以后，避免了在第一、二階固有頻率處的共振現(xiàn)象的發(fā)生，雖然優(yōu)化后，第三階固有頻率處的位移比其他頻率處較大(1．8xlO4)，但小于優(yōu)化前該頻率處的位移(2．1xlO4)，更遠遠小于機器共振時的(1。6x10一)，振動量降低了接近1O倍。(2)經(jīng)過力的優(yōu)化以后，由于對整體結(jié)構(gòu)不存在激振力，所以一、二、四、五階振型不會</p>

11、<p>　　文獻[13]闡述了沖壓機構(gòu)桿件的優(yōu)化設(shè)計。沖壓機構(gòu)的應(yīng)用非常廣泛，以干粉壓片機為例，其中的沖壓機構(gòu)對壓痕機的性能影響很大。它要求機構(gòu)中的滑塊在工藝行程中速度盡可能均勻且施加于曲柄的平衡力矩盡可能小，為此有必要對各構(gòu)件進行優(yōu)化分析。</p><p>　　運動及受力分析。沖壓機構(gòu)，由一曲柄搖桿機構(gòu)及一搖桿滑塊機構(gòu)組成的多桿機構(gòu)。采用解析法，建立起3種目標函數(shù)，運用罰函數(shù)法進行程序編制及計算，進行

12、優(yōu)化設(shè)計。首先，按機構(gòu)的組成原理將機構(gòu)分解成若干基本桿組，對每一個基本桿組編制相應(yīng)的運動分析和受力分析的子程序，對具體某一機構(gòu)只須建立一個簡單的主程序和調(diào)用相應(yīng)的子程序即可。</p><p>　　優(yōu)化設(shè)計。采用有約束優(yōu)化設(shè)計問題的間接求解方法中的罰函數(shù)法，編制程序suMT，編制目標函數(shù)子程序FuNC和約束函數(shù)子程序FNT，編制各基本桿組的運動和受力分析子程序。</p><p>　　文獻[1

13、2]闡述了連桿送料機構(gòu)的運動優(yōu)化。連桿機構(gòu)推動的推板式送料裝置能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓生產(chǎn)的自動送料，該機構(gòu)與斜楔推動的推板式送料機構(gòu)和杠桿推動的推板送料裝置相比，可實現(xiàn)較大的行程“。設(shè)計連桿迭料機構(gòu)所需考慮的因素較多，直觀性較差．容易導(dǎo)致設(shè)計失誤．因此設(shè)計了用于優(yōu)化機構(gòu)各桿長、送料行程、送料加速度等的多目標函數(shù)，綜合連桿機構(gòu)成立的條件、機構(gòu)大小限制、運動參數(shù)要求等建立約束條件，采用直觀的可視化方法對優(yōu)化結(jié)果和連桿送料機構(gòu)的運動特性進行分析。<

14、;/p><p>　　目標函數(shù)的建立。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，連桿機構(gòu)的迭料行程ZI，在蠛跫M，≥330mm的前提下，盡量取較小值，以避免總體結(jié)構(gòu)過大；送料的左半行程￡L：與右半行程L厶相圍l連桿送料機構(gòu)原理圖當，以滿足機構(gòu)的對稱性要求，因此設(shè)計第一目標函數(shù)為：</p><p>　　Fl(x)=∣165-LL1∣+∣165+LL1∣</p><p>　　沖床的工作頻率為每分鐘30次

15、，為減少送料機構(gòu)啟動時所產(chǎn)生的沖擊，使最大送料速度降低，設(shè)計送料最大加速度，即開始的加速度A。與結(jié)束時的加速度4：滿足第二目標函數(shù)：</p><p>　　F2（x）=∣A1+A2∣</p><p>　　該送料機構(gòu)的搖桿長度L，將影響傳動的效率，希望它的長度大些，同時不應(yīng)使該機構(gòu)因此而變得龐大，就此設(shè)計第三且標函數(shù)為：</p><p>　　F3（x）=90-L3<

16、;/p><p>　　為控制機構(gòu)的總體尺寸，需要對送料機構(gòu)的連桿長度厶、支架高度^進行限制，按實際情況確定第四目標函數(shù)為：</p><p>　　F4（x）=L2-580</p><p><b>　　第五目標函數(shù)為：</b></p><p>　　F5（x）=L4-390</p><p>　　依據(jù)各目標的重

17、要性、數(shù)量級以及對優(yōu)化結(jié)果的影響，確定各目標的加權(quán)因子分別為1、l、1、0.1、0.1。采用統(tǒng)一目標函數(shù)的加權(quán)組合法建立目標函數(shù)：</p><p>　　F(x)=F1(x)+F2（x）+F3（x）+0.1F4（x）+0.1F5（x）</p><p>　　該優(yōu)化模型對機構(gòu)位置的優(yōu)化效果良好．可控制最大速度與加速度，以及在機構(gòu)總體尺寸限制的情況下實現(xiàn)對各桿長度的優(yōu)化。機構(gòu)運動優(yōu)化的結(jié)果能夠滿足

18、工程使用的要求，利用該模型進行多目標優(yōu)化是可行的。該連桿機構(gòu)在啟動時存在柔性沖擊，其加速度特性難以得到根本改善，因此該機構(gòu)只適合于低中速連續(xù)生產(chǎn)的場合。</p><p>　　1.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的發(fā)展和研究現(xiàn)狀</p><p>　　文獻[8]闡述了國內(nèi)外壓片機的創(chuàng)新與研究。1.向高速高產(chǎn)量發(fā)展是壓片機首要發(fā)展方向；2.全封閉的一體化的片劑成型系統(tǒng)是壓片機的一個主要發(fā)展方向，目前國外的壓片機

19、十分注重輸入、輸出環(huán)節(jié)的密閉性，盡可能的減少交叉污染及粉塵飛揚，而國內(nèi)大多數(shù)的壓片機這個過程是敞開的，斷裂的工序致使壓片機的粉塵和泄露是藥廠的一個通病；3.集成化、模塊化使Courtoy公司、Fette公司的壓片機獲得巨大進步；4. Courtoy壓片機片重控制的新方法； 5. 21CFR Partll(電子記錄和電子簽名)在壓片機上的應(yīng)用；6.新穎的壓片機及壓片機技術(shù)層出不窮, (1)增加預(yù)壓力, (2)為了最大程度的提高設(shè)備利用率，

20、降低設(shè)備使用成本，使設(shè)備的清洗更規(guī)范，WIP(washing—in—place)在位清洗的理念在更多的壓片機上得到了貫徹。</p><p>　　摘要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，壓片機涉及的行業(yè)越來越廣泛，高科技、高效率，低成本已成為現(xiàn)代壓片機的一個重要的發(fā)展趨勢。與國外的壓片機相比，我國生產(chǎn)的壓片機規(guī)模小、產(chǎn)量低、技術(shù)含量較低。干粉壓片機是將干粉壓制成直徑為30mm，厚度為5mm的圓形片坯狀的裝置。本文以壓片機為研究對

21、象，以造價低、結(jié)構(gòu)簡單為基礎(chǔ)，通過方案對比及力的分析,從而設(shè)計出合適的壓片機。本文闡述了加壓機構(gòu)、送料機構(gòu)及傳動系統(tǒng)的設(shè)計過程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：壓片機；連桿加壓機構(gòu)；凸輪</p><p><b>　　一、設(shè)計題目及目的</b></p><p><b>　　干粉壓片機</b></p><p&

22、gt;　　機械設(shè)計是一個逐步求精和細化的過程，隨著設(shè)計過程的發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和參數(shù)將逐漸清晰和不斷完善。設(shè)計方案是多解的，能夠滿足一定功能和要求的設(shè)計方案不是唯一的，所以機械設(shè)計過程也是一個創(chuàng)新的過程。</p><p>　　機械設(shè)計根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸以及潤滑方式等進行構(gòu)思、分析和計算，并將其轉(zhuǎn)化為制造依據(jù)。機械設(shè)計是機械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一步，是決定

23、機械產(chǎn)品性能的最主要環(huán)節(jié)，整個過程蘊涵著創(chuàng)新和發(fā)明。</p><p>　　為了進一步掌握機械原理課程的理論知識，將課堂所學知識運用于實踐，理解和加深機械原理和設(shè)計方法，為今后專業(yè)課程的學習打一定基礎(chǔ)，我們積極參加了這次機械創(chuàng)新設(shè)計。</p><p>　　1.1、 工作原理及工藝動作過程</p><p>　　干粉壓片機的功用是將不加粘結(jié)劑的干粉料（如陶瓷干粉、藥粉）定

24、量送入壓形置壓制成 φ × h 圓型片坯， 經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機器的整個工作過程（送料、壓 形脫離）均自動完成。該機器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。</p><p>　　其工藝動作的分解如圖1—1</p><p>　　圖1—1 工藝動作分解</p><p>　?。?1 ） 料篩在模具型腔上方往復(fù)振動，將干粉料篩入直徑為 26mm 、深度為 30

25、m m的筒形型腔，然后向左退出 45 mm 。</p><p>　?。?2 ） 下沖頭下沉 4mm ，以防上沖頭進入型腔時把粉料撲出。</p><p>　?。?3 ） 上沖頭進入型腔 4mm 。</p><p>　?。?4 ） 上、下沖頭同時加壓，各移動 12mm ，將產(chǎn)生壓力，要求保壓一定時間，保壓時約占整個循環(huán)時間的 1/10 。</p><

26、p>　?。?5 ） 上沖頭退回，下沖頭隨后以稍慢速度向上運動，頂出壓好的片坯。</p><p>　?。?6 ） 為避免干涉，待上沖頭向上移動 90mm 后，料篩向右運動推走片坯，接著料篩往復(fù)振動，繼續(xù)下一個運動循環(huán)。</p><p><b>　　壓片機工藝流程</b></p><p>　　壓片機是將陶瓷干粉或煤粉料壓制成厚度為5mm的圓形

27、片坯。其工藝流程是：</p><p>　　(1)干粉料均勻篩入團筒形型腔(圖a)；</p><p>　　(2)下沖頭下沉3mm，預(yù)防上沖頭進入型腔時將粉料撲出(圖b)；</p><p>　　(3)上、下沖頭同時加壓(圖c)，并保壓一段時間；</p><p>　　(4)上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯(圖d)；</p>

28、<p>　　(5)料篩推出片坯。</p><p>　　1.2、 設(shè)計原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求</p><p>　?。?） 壓片成形機一般至少包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)在內(nèi)的三種機構(gòu)。</p><p>　?。?） 畫出機器的運動方案簡圖與運動循環(huán)圖。擬定運動循環(huán)圖時，執(zhí)行構(gòu)件的動作起止位置可根據(jù)具體情況重疊安排，但必須滿足工藝上各個動作的配合，在時間

29、和空間上不能出現(xiàn)干涉。</p><p>　?。?） 設(shè)計凸輪機構(gòu)，自行確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑，計算凸輪廓線。</p><p>　?。?） 設(shè)計計算齒輪機構(gòu)。</p><p>　?。?） 對連桿機構(gòu)進行運動設(shè)計。并進行連桿機構(gòu)的運動分析，繪出運動線圖。如果是采用連桿機構(gòu)作為下沖壓機構(gòu)，還應(yīng)進行連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析，計算飛輪轉(zhuǎn)動

30、慣量。</p><p>　?。?） 編寫3000字左右的設(shè)計計算說明書。</p><p><b>　　二、設(shè)計題目分析</b></p><p><b>　　2.1、總功能分析</b></p><p>　　根據(jù)題目要求，要最終將干粉壓制成片坯。若要求獲得質(zhì)量較好的成品，可采用諸多方法。下面采用黑箱法

31、進行分析：</p><p>　　由黑箱法分析可得到：為了達到高效、方便的目的，采用機械自動加工的方法比較好，因此本題采用了自動加工的方法壓制片坯。</p><p><b>　　2.2、總功能分解</b></p><p>　　該干粉壓片機通過一定的機械能把原料（干粉）壓制成成品，其功能分解如圖2—1</p><p>　　圖

32、2—1 總功能分解</p><p>　　設(shè)計干粉壓片機，其總功能可以分解成以下幾個工藝動作：</p><p>　　(1) 送料機構(gòu)：為 間歇直線運動 , 這一動作可以通過凸輪上升段完成</p><p>　　(2) 篩料：要求篩子往復(fù)震動</p><p>　　(3) 推出片坯：下沖頭上升推出成型的片坯</p><p&g

33、t;　　(4) 送成品：通過凸輪推動篩子來將成型的片坯擠到滑道</p><p>　　(5) 上沖頭往復(fù)直線運動，最好實行快速返回等特性。</p><p>　　(6) 下沖頭間歇直線運動。</p><p>　　例如下表所示的樹狀功能圖：</p><p>　　圖2—2樹狀功能分解</p><p>　　2.3、根據(jù)功能

34、的要求，進行功能元求解</p><p>　　干粉壓片機運動轉(zhuǎn)換功能圖如下：</p><p>　　圖2—3運動轉(zhuǎn)換功能</p><p>　　干粉壓片機運動方案選擇矩陣如圖2—4 運動方案</p><p><b>　　圖2—4 運動方案</b></p><p>　　由上表所列矩陣可知，可能的運動方案數(shù)

35、目為N=4*4*4*3*3=576種。</p><p>　　從此方案中剔除明顯不合理的，在進行綜合評價：是否滿足運動要求；是否滿足載要求；運動精度；制造工藝；安全性；是否滿足動力源、生產(chǎn)條件等限制。</p><p>　　根據(jù)題目要求，功能元減速A而言，帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，能緩和沖擊， 有過載保護作用，安裝維修要求不高成本底。齒輪傳動工作可靠，效率高，易制造和精確加工。 故可選

36、用帶傳動或蝸桿傳動。</p><p>　　減速B ：齒輪或蝸桿傳動能滿足定速比傳動要求，且精度較高。應(yīng)用范圍廣，承載能力大的優(yōu)點，故選齒輪或蝸桿傳動。</p><p>　　對于上沖頭運動C ，要實現(xiàn)往復(fù)直線移動，還有考慮急回特性。因此選曲柄滑塊或搖桿機構(gòu) 。</p><p>　　送料機構(gòu)D主要作用是將胚料送到加工位置，且能實現(xiàn)間歇要求，對承載能力要求低，故采用凸輪或

37、蝸桿機構(gòu)。</p><p>　　下沖頭運動E雖然需要較高的承載能力，但下沖頭中可以加兩個擋板來增加其承載能力，且 要實現(xiàn)間歇要求，可靠性好，故采用凸輪機構(gòu)完成下沖頭的動作。</p><p>　　綜上所述，可初步確定兩個方案， 如表中實線、虛線所示的方案</p><p>　　方案1 ： A3+B4+C3+D1+E2</p><p>　　方案2

38、： A1+B3+C4+D2+E2</p><p>　　2.4、運動方案的確定</p><p><b>　　方案示意圖如下：</b></p><p><b>　　圖2—5 方案一</b></p><p><b>　　圖2—6 方案二</b></p><p>

39、;<b>　　2.5、方案評價</b></p><p>　　機械運動方案的擬訂和設(shè)計，最終要求通過分析比較以提供最優(yōu)的方案。一個方案的優(yōu)劣通</p><p>　　過系統(tǒng)綜合評價來確定。</p><p>　　下面用機械選型的評價體系，它可用視圖的方法來表示：</p><p>　　根據(jù)個評價指標相互關(guān)系，建立評價模型為：H=

40、U1*U2*U3*U4*U5</p><p>　　在式中U1=S1+S2 U2=S3+S4+S5+S6</p><p>　　U3=S7+S8+S9+S10 U4=S11+S12+S13+S14 U5=S15+S16+S17 </p><p>　　上述表達式表示 U1 、 U2 、 U3 、 U4 、 U5 各指標之間采用了乘法原則，而它們之間用

41、了加法原則。</p><p>　　根據(jù)題目要求，功能元比較如 表 —1 ：方案中機構(gòu)的性能、特點、評價</p><p><b>　　表 —1</b></p><p>　　表示上述兩個機構(gòu)方案的評價指標體系、評價值及計算結(jié)果。表中，所以的指標值分為 5 個等 級 ：“ 很好 ” 、 “ 好 ” 、 “ 較好 ” 、 “ 不太好 ” 、 “ 不好

42、” ，分別用 1 、 0.75 、 0.5 、 0.25 、 0 表示。如表—2：</p><p><b>　　表—2</b></p><p>　　由表中 H 值可知，方案 1 較方案 2 好，故可優(yōu)先選用方案 1 為最終方案。 </p><p><b>　　2.6、運動循環(huán)圖</b></p><p&g

43、t;　　從上述工藝過程可以看出，由主動件到執(zhí)行件有三支機構(gòu)系統(tǒng)順序動作，畫出 運</p><p>　　動傳遞框圖如下圖2—7</p><p><b>　　圖2—7 循環(huán)圖</b></p><p>　　從整個機器的角度上看，它是一種時序式組合機構(gòu)系統(tǒng)，所以要擬訂運動循環(huán) 圖 。以該主動件的轉(zhuǎn)角為橫坐標（ 0~360 ），以機構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件的位移為縱坐

44、標畫出位移曲線。運動循環(huán)圖上的位移曲線主要著眼于運動的起迄位置，而不是其精確的運動規(guī) 律 。料篩從推出片坯的位置經(jīng)加料位置加料后退回最左邊（起始位置）停歇。下沖 頭即下沉 4mm （如下圖中 ② ）。下沖頭下沉完畢，上沖頭可下移到型腔入口處（如圖 中③ ），待上沖頭到達臺面下 4mm 處時，下沖頭開始上升，對粉料兩面加壓，這時，上、下沖頭各移動 12mm （如圖中 ④ ），然后兩沖頭停歇保壓（如圖中 ⑤ ），保壓時 間約 0.2s ，即

45、相當于主動件轉(zhuǎn) 36 度左右。以后，上沖頭先開始退出，下沖頭稍后并稍慢地身上移動到和臺面平齊，頂出成形片坯（ 如圖中 ⑥ ） 。下沖頭停歇待卸片坯時，料篩已推進到形腔上方推卸片坯（ 如圖中 ⑦ ） 。然后，下沖頭下移 24cm 的同時，料 篩振動使篩中粉料篩入形腔（ 如圖中 ⑧ ） 而進入下一循環(huán)。</p><p><b>　　2.7、尺度計算</b></p><p>

46、;<b>　　A. 上沖頭</b></p><p><b>　　B. 下沖頭</b></p><p>　　C. 對心直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)</p><p><b>　　D. 曲柄滑塊機構(gòu)</b></p><p><b>　　E 曲柄滑塊機構(gòu)</b><

47、;/p><p><b>　　F. 蝸輪蝸桿機構(gòu)</b></p><p><b>　　G. 蝸輪蝸桿機構(gòu)</b></p><p><b>　　H.料篩</b></p><p><b>　　I.圓錐齒輪</b></p><p><b&

48、gt;　　J. 圓錐齒輪</b></p><p>　　K.L 傳動齒輪M.傳動齒輪N.傳動蝸桿O.電動機</p><p>　　圖2—8 方案說明圖</p><p>　　執(zhí)行機構(gòu)的尺寸計算</p><p>　　根據(jù)選定的驅(qū)動電機 ( 在圖中沒畫出 ) 的轉(zhuǎn)速 n=940r/min 和 生產(chǎn)率為 24 件 / 分鐘， 它傳動系統(tǒng)的總

49、速比為： I=940/24 =39.2 k=1.2</p><p>　　θ=180°*( k-1)/(k+1)=180°*(1.2-1)/(1.2+1)=16.4°</p><p>　　以下壓力角和模數(shù)均取標準值 α =20 m=5</p><p>　　第一級皮帶減速 I= 4 z1=17 z2= 68</p>

50、<p>　　第二級齒輪減速 I= 9.8 z1=17 z2= 167</p><p>　　已知如圖：n1=n1′=n1〞=24 r/min ； n5 =n6=24 r/min</p><p>　　取蝸桿齒數(shù) z 3’ =z 5’ =4，則查表可知：d=50mm, θ=21°48′05″; z 6 =z 4 =53,則 ：n 5′=n 6 z 6 /z 5 ′=318r/

51、min=n 5</p><p>　　N 3 ’ =n 4 z 4 /z 3 ’ =318r/min=n 3</p><p>　　取 z 5 =20 z 3 =17 z 2’ =30 則 z 1’’ =n 5 z 5 /n 1’’ =265 ；d=mz=1325mm</p><p>　　δ3=arctan17/30=29.5°δ2’ =90°-29

52、.5°=60.5°</p><p>　　n2’ =n2=n3 =z3/z2’ =318*17/30=184r/min</p><p>　　取 z 2 =15 則 z 1 =115, δ1 =arctan15/115=7.43° δ2 =90° -7.43° =82.57°</p><p>　　綜合以上計算可

53、得定軸輪系傳動 7 個齒輪設(shè)計如表—3：</p><p><b>　　表—3</b></p><p>　　2.8、下沖頭對心直動滾子推桿盤形凸輪機</p><p><b>　　圖2—9 凸輪機構(gòu)</b></p><p>　　2.9、下沖頭對心直動滾子推桿盤形凸輪機的位移曲線</p>&

54、lt;p>　　圖2—10 位移曲線</p><p>　　三、干粉壓片機動作說明</p><p>　　各級傳動都為齒輪或蝸輪蝸桿傳動，傳動精度高，運動可靠；上沖頭由曲柄滑塊機構(gòu)帶動運動精度高，移動料篩Ｈ至下沖頭的型腔上方等待裝料，并將上一循環(huán)已成型的工件推出（卸料）然后料篩震動，將粉料篩入型腔，下沖頭下沉一定深度 Y ，以防止上沖頭向下壓制時將粉料撲出然后上沖頭繼續(xù)向下，下沖頭向上加壓

55、，并在一定時間內(nèi)保持一定的壓力；而后上沖頭快速退出下沖頭隨著將成型的工件推出型腔 ，這便完成了一個循環(huán)周期。由于要求每分鐘制成成品 24 件。所以要求 C 、 D 、 E 轉(zhuǎn)速同步，且轉(zhuǎn)速均為 24r/min 。</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　[1] 紀名剛，濮良貴. 機械設(shè)計（第八版）[M]. 高等教育出版社. </p

56、><p>　　[2] 孫桓,陳作模,葛文杰. 機械原理（第七版）[M]. 高等教育出版社. </p><p>　　[3] 吳宗澤,羅圣國. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第三版）[M]. 高等教育出版社. </p><p>　　[4] 劉毅,楊家軍. 機械原理課程設(shè)計[M]. 華中科技大學出版社. </p><p>　　[5] 陸品,秦彥斌.

57、機械原理（第六版）導(dǎo)教·導(dǎo)學·導(dǎo)考[M]. 西北工業(yè)大學出版社. </p><p>　　[6] 孟廣耀,康晶. 壓片機加壓機構(gòu)方案設(shè)計及運動分析[J]. 大連民族學院學報 2003，3. </p><p>　　[7] 伍良生,劉清龍. 壓片機動力學分析及力的優(yōu)化[J]. 機械設(shè)計與制造 2007，11. </p><p>　　[8] 伍

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