机械原理课程设计。
说明书。设计题目压片成型机
学院___汽车与交通学院__
专业班级___车辆141班___
姓名伏顺 学号___201424201___
指导教师___赵健 __
青岛理工大学。
二零一六年七月二日。
目录。一、 设计题目2
1.1设计背景2
1.2压片成型机的介绍2
1.3压片成型机的工艺动作3
1.4压片成型机的数据4
二、设计要求6
2.1上、下冲头及送料筛的设计要求6
2.2运动循环图6
三、运动方案评估7
3.1主运动机构选型与分析比较8
四、设计步骤12
4.1上冲头的尺寸设计12
4.2下冲头的尺寸设计12
五、机构运动简图16
六、心得体会16
七、参考文献18
机械原理课程设计——压片成型机。
一、设计题目。
1.1设计背景。
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化成为制造依据的工作过程。
机械设计是机械产品生产的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴含着创新和发明。为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学的知识进一步巩固和加强，我们参加了此次的机械原理课程设计——压片成型机设计。
1.2压片成型机的介绍。
设计自动压片成形机，是将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经压制成形后脱离该位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。
1.3压片成型机的工艺动作。
1、料筛将粉料筛入型腔中，同时上冲头下移；
2、下冲头下沉3mm，防止压入时粉料扑出；
3、上下冲头同时加压，并保压0.3～0.6s；
4、上冲头退出的同时，下冲头顶出片胚；
5、料筛推出片胚，再次重复1～5的动作。
工艺动作图。
1.4 压片成型机的数据
二、设计要求。
2.1上、下冲头及送料筛的设计要求。
1.上冲头完成往复直移运动（铅锤上下），下移至终点后有短时间的停歇，起保压作用，保压时间为0.47秒左右。
因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为100mm 。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力功能（图d ）。
2. 下冲头先下沉3mm，然后上升8mm，加压后停歇保压，继而上升16mm，将成型片坯顶到与台面平齐后停歇，待料筛将片坯推离冲头后，再下移21mm，到待料位置（图 b/c /d）。
3. 料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向右退回。待批料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移约45～50mm，推卸片坯（图d）。
2.2运动循环图。
草图如下。三、运动方案评估。
3.1主运动机构选型与分析比较。
3.1.1上冲头方案设计。
方案一：曲柄滑块。
说明：杆1带动杆2运动，杆2使滑块往复运动，同时带动杆3运动，从而达到所要求的上冲头的运动。此方案可以满足保压要求，但是上冲头机构制作工艺复杂，磨损较大，且需要加润滑油，工作过程中污损比较严重。
方案二：凸轮滚子。
说明：凸轮旋转带动滚子运动，使杆1与杆2运动，使上冲头上下往复运动，完全能达到保压要求。但上冲头行程要求有90~100mm，凸轮机构尺寸将会变得很大很笨重。
方案三：曲柄摇杆。
说明：此方案使用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成，结构简单、轻盈，能满足保压要求，并能够轻松达到上冲头的行程要求。
对上述三种方案进行对比和分析第三种方案最为有效，传动效果好且能够达到设计的要求。故选第三种：曲柄连杆机构，作为上冲头。
3.1.2送料机构方案设计。
方案一：此方案用凸轮机构，由于料筛行程很大故凸轮的基圆半径很大，在筛动过程中圆柱凸轮受到的冲击也很大，所以不宜采用，但由于计算方面的问题，我采用此机构。
方案二：此方案由凸轮机构和摆杆滑块机构组合而成，容易实现筛的动作，但凸轮加工复杂，料筛振动时对凸轮冲击很大，要求要合理的设计凸轮。
综上所述下冲头的机构宜选第二种方案最为有效，合理的设计凸轮及摆杆能够很容易地实现筛料的动作。
3.1.3下冲头机构方案设计。
方案一：此方案由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构组合而成，结构简单，制造方便，但不易实现下冲头的几个休止动作，故不宜采用。
方案二：此机构由对心式盘形凸轮机构构成，可实现下冲头的运动轨迹，由于下冲头行程较短，故宜于采用。
综上所述，宜选用第二方案更合理，且很容易实现下冲头的动作。
3.14组合方案评估。
由于压片成形机的工作压力较大，行程较短，一般采用肘杆式增力冲压机构作为主体机构。它是由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成。先设计摇杆滑块机构，为了保压，要求摇杆在铅垂位置的±2°范围内滑块的位移量≤0.
4mm。此方案中，料筛采用凸轮机构，可使其达到往复振动的运动效果；下冲头也采用凸轮机构，可达到保压效果，且此方案的稳定性较好，故选用此方案。
四、设计步骤。
4.1 上冲头的尺寸设计：
4.1.1 尺寸计算。
1. 设定摇杆长度：
选取λ=2代入公式r ，得r；
故选取r=400mm；故l=λr=4002=800mm
2.确定摇杆摆角根据上图，可知行程的计算公式为 hl[rcoa]
此时h=100㎜ ，l=800mm， r=400mm
算的摆角33.9与测量出的图中摆角大小相等又∵题设要求摆角小于60°
满足要求。3.通过**法求出曲柄摇杆机构中曲柄与连杆的长度。
如图所示ab为曲柄，bc为连杆，dc为摇杆；
dc1是摇杆在摆角最大时的位置；
dc是摇杆与铅垂方向夹角为2°的位置；
由题意，因为：
ac1abbc
acbcab
又因为有图测得 ac1285mm ac530mm 测得 ab=122.5㎜ bc=407.5㎜ 测量出保压角为 ∠b1ab1'=57°
检验曲柄存在条件：
cd=400mm，ab=122.5mm, bc=407.5mm, ad(机架)=600mm 满足杆长之和定理，即ad+ab综上所述上冲头机构的尺寸设计如下：
曲柄 122.5㎜ 曲柄连杆 407.5㎜
摇杆400㎜ 滑块连杆 800 ㎜
4.1.2上冲头机构结构简图。
详情请见附录二。
4.2下冲头的尺寸设计：
4.2.1凸轮的尺寸计算。
1.凸轮的基圆半径计算。
由运动循环图可以得在推程过程中最大的斜率为22.9
因为此设计中的凸轮均为对心凸轮，则基圆半径公式为：
r=为了使机构能顺利工作，规定了压力角的许用值[α]在使α≤[的前提下，选取尽你可能大的基圆半径。根据工程实践的经验，推荐推程时许用压力角取以下数值：
移动从动件，30~38摆动从动件，40~50
所以下冲头凸轮机构为移动从动件 30
解得基圆半径为： 23.7mm
2.凸轮轮廓的确定。
将凸轮基圆以每份5°平均分割，根据下冲头循环图，确定每一段的升程与回程曲线。特别指出，期中157~230为保压段，此段保持0.61秒的休止。
3.滚子半径的确定。
在270°这两点曲率半径相对较小的地方画尽量小的圆来确定其最小半径=9.1mm, ρ0.8所以，此处取滚子半径ρ=7.2mm.
所以滚子半径取7mm
五、机构运动简图。
六、心得体会。
为期近两周的的课程设计即将结束了，在这两周的时间里，我从这个课程设计中学到了很多东西，同时也遇到了很多困难，经过不断的研究与探索以及咨询老师和同学，问题一个一个的得以解决，我的课程设计的越来越明朗。我感触最深的当属进了无数次图书馆，查阅了很多次机械原理设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅设计指导书是十分必要的，同时也是必不可少的。
这次课程设计让我充分体会到设计需要大胆创新这一层面。创新也是一个国家、一个社会、一个企业必不可少的，设计中的创新需要高度和丰富的创造性思维，没有创造性的构思，就没有产品的创新，产品也就不具有市场竞争性。在设计过程中，虽然我们的创新是简显的，但这也锻炼了我们的能力，更指明了我们努力的方向。
坦言，若没有模板，没有参考，让我自己想，让我自己设计，恐怕我很难在短短近两周内设计出这些东西，可我只是想表达出自己能够做出的设计的水平，即使现在水平很不好，甚至很烂，但是经过不断的积累和锻炼，坚信我也能成优秀的工程师。
没有经历挫折怎么能够成长，没有经历风雨怎能看到美丽的彩虹，没有经过破茧的长痛怎能有那偏偏蝶舞。每一个成功的背后付出的都是血的代价。课程设计虽然困难多多，但是同样的也会是欢乐多。
只有我们认真的细心的做好每一步，哪怕最后失败也是虽败犹荣。
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