剪板机的铁板输送机构和剪断机构.docVIP

一、设计题目 3 二、原始数据和设计要求 3 三、方案设计 3 1.输送方案的对比和选定 3 2.剪切机构方案的比较和拟定 5 3.输送机构与剪板机构的组合 7 四、机械原理分析及构件尺寸的计算 7 1.输送机构原理分析： 7 2.机构预期功能要求 7 3.输送板料传动分析及数据计算 8 五、机械变速传动设计 12 1．原动机的选择 12 2．总传动比的计算 12 3．各级传动比的计算 12 六、运动循环图 13 七、设计总结 13 八、参考文献 14 一、设计题目 设计剪板机的铁板输送机构和剪断机构。 二、原始数据和设计要求 原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度L=1900或2000或2200mm（设计时任选一种）。 每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率。 输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小（即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变）。 三、方案设计 1.输送方案的对比和选定 方案一：棘轮机构 图1棘轮机构 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 图2不完全齿轮机构 在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上作出与主动轮相啮合的轮齿。其余部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止圆弧定位使从动轮静止不完全齿轮机构结构简单、制造容易、工作可靠，从动轮运动时间和静止时间可在较大范围内变化。但是从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速，轻载场合。方案三：槽轮机构 图3槽轮机构 由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。 槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。 图4差动轮系与四杆机构的组合机构 此方案采用由1、2、3、4组成的差动轮系与由A、B、C、D组成的曲柄摇杆机构的组合机构来实现间歇运动。其中AB杆与齿轮1铰接于A点并随齿轮的回转而转动形成曲柄，CD杆与齿轮2铰接于D点形成摇杆。太阳轮4的运动由曲柄摇杆机构与差动轮系共同决定，实现间歇运动。太阳轮4与滚轮相连，实现滚轮的间歇周转达到输送板料的目的，并且滚轮可以将卷料压平。 工业上常用的简单间歇机构，如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等，虽具有结构简单、制造方便。运动可靠等优点，但在动力性能、动停比(运动时间和停歇时间之比)方面很难满足设计要求。所以常用组合机构来满足设计要求。 图5槽轮机构 图6曲柄滑块机构 剪切机构采用曲柄滑块机构，它的运动由槽轮机构来控制，曲柄AD和BC分别固定到两个齿轮上，通过槽轮机构将运动传给齿轮实现曲柄的转动， 槽轮机构由主动拨盘和从动槽轮和机架组成，主动拨盘获得动力，匀速回转使得从动槽轮间歇回转，从动槽轮由通过齿轮将运动传递给曲柄滑块机构实现剪切运动。 槽轮机构结构简单、外形尺寸小、机械效率高，并能较平稳的实现间歇运转，存在柔性冲击。 方案二：凸轮机构 图7凸轮机构 本剪切机构采用凸轮机构如图，让凸轮实现刀具的停歇与运动，达到剪板目的。 凸轮机构的最大优点是只要适当的设计出轮廓曲线，就可以使推杆得到准确的轨迹，相应快速，结构简单。 综合以上：剪板机采用方案二。 3.输送机构与剪板机构的组合 使输送机构和剪切机构同步，即在齿轮4停歇的时间内凸轮刚好完成推程和回程完成剪板工作。 四、机械原理分析及构件尺寸的计算 1.输送机构原理分析 本输送机构由基础机构和附加机构组成，基础机构：齿轮2、3、4及系杆H组成的自由度