哈工大机械原理课程设计冲压机.doc

Harbin Institute of Technology 机械原理课程设计 课程名称： 机械原理课程设计 设计题目： 冲压机机构运动设计 院 系： 机电学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 哈尔滨工业大学 一、工艺动作分析 由设计题目可见，在位置A冲压工件的是执行构件1，带动钢带进给的工作台是执行构件2，这两个执行构件的运动协调关系如下图所示。 T1 执行构件 运动情况 执行构件1 下降 上升 停止 执行构件2 停止 进给 T2 分度冲压机运动循环图 T1是是执行构件1的工作周期， T2是执行构件2的工作周期，执行构件1是间歇往复移动，执行构件2是间歇转动。执行构件2的周期是执行构件1的四分之一，执行构件2大多数时间是在停歇状态。 二、运动功能分析 驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图1所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）间歇往复运动一次，主动件转速分别为15、25、40转/分。 图1执行机构1的运动功能 由于电动机的转速为1430转/分，为了在执行机构1的主动件上分别的到15、25、40 rpm的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比有3种，分别为 总传动比由定传动比和变传动比两部分构成，即： 3种总传动比中最大，最小。由于定传动比是常数，因此，3种变传动比中最大，最小。采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于4，设定传动比iv1=4。 定传动比： 于是，传动系统的有级变速功能单元如图2所示。 图2有级变速运动功能单元 为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护功能还具有减速功能，如图3所示。 图3 过载保护运动功能单元 整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为 减速运动功能单元如图4所示。 图4 减速运动功能单元 根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的运动功能系统图，如图5所示。 1430rpm 图5 实现执行构件1运动的运动功能系统图 为了使用统一原动机驱动执行构件2，应该在图5所示的运动功能系统图中加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件2，该运动分支功能单元如图6所示。 图6运动分支功能单元 由于执行构件2是间歇运动，且由图1可以看出执行构件2的间歇时间是工作周期T的3/4，即其运动时间是其工作周期T的1/4。因此，间歇运动功能单的运动系数为 间歇运动功能单元如图7所示 图7 间歇运动功能单元 由于执行构件2钢带的每次送料长度为300mm，故，恒转速转动钢带无法使进给定长度保持在300mm，故设计成：橡胶轮压动钢带使钢带进给的方法，考虑到橡胶轮的半径，将半径定在，故需要将间歇转动增速，增速运动功能单元如图8所示： 图8 增速运动功能单元 增速运动功能单元输出的运动驱动执行机构2实现执行构件2的运动功能。由于执行构件2做间歇转动运动，因此，执行构件2的运动功能是把连续转动转换为歇转动运动。 根据上述分析，可以画出整个系统的运动功能系统图，如图9所示。 1430rpm 1 2 3 4 5 6 7 8 图9冲压机的运动功能系统图 三、系统运动方案拟定 根据图9所示的运动功能系统图，选择适当的机构替代运动功能系统图中的各个运动功能单元，便可