半自动平压模切机运动简图方案设计(课程设计)
半自动平压模切机机械原理课程设计报告书
半自动平压模切机设计说明书一、设计目的通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，着手设计“半自动平压模切机”。
通过对机构的选型、设计；对机械传动方案、机械运动方案的选择和评价而培养结构设计，计算能力。
熟悉一般的机械装置设计过程。
二、工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷，包装行业压制纸盒、纸箱制品的专用设备。
它可以对各种规格的纸板、厚度在4mm一下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。
经过压痕、切线的（一）机构运动要求从机器的工艺动作可以看出，可以把整个机构运动的运动分成两个部分，一是辅助运动，它可以用于完成纸板的夹紧，走纸，松开等动作。
对实现该运动的传动机构要求做间歇运动；二是主运动，完成对纸板的压切动作，要求装有模板的滑块做直线往复运动。
其特点是行程短，受载大。
本机构要求行程是50毫米，最大载荷是，工作速度是每小时压制3000。
另外，主运动和辅运动要相互协调。
（二）运动示意图由上述机构运动要求，绘制如下运动示意草图：（三）各部件运动分析1、主轴的选择和转角运算为了计算和设计方便，选择变速箱的输出轴为运动分析主轴，如上图所示。
由原始数据和设计要求知，平面六杆机构的行程速比系数K=1.3，则极位夹角°并知该运动周期分为两部分，以156.5°（156.5°=180°-23.5°）为界分为0°---156.5°和156.5°--360°两个过程。
2、模切机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，下模从行程最低点开始，在平面六杆机构的带动下向上移动至预定模切位置，进行冲压模切；当主轴转角为156.5°--360°，下模完成模切动作，快速急回运动至行程最低点即下一周期起点。
3、走纸机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，特殊齿轮组（用于完成间歇运动）没有啮合运动，链轮链条处于静止状态；当主轴转角为156.5°--360°，特殊齿轮组轮齿参与啮合，带动链轮链条运动，进行走纸运动。
半自动平压模切机运动简图方案设计课程设计
二、方案构思
1.工艺动作分解
压痕、 切线、 压凸凹(下列简称模切)要用凹 模和凸模加压,纸版要定位夹紧后再送到模切工 位加压, 之后将纸板送走。
所以,模切机旳工艺动作能够分解为: 控制加紧片张开、夹紧,送料和加压模切三 个移动动作。
4
2.机构选择 (1)送料机构系统旳构思与选择(含控制加紧片张开、夹紧) 为确保模切精度,纸板在输送过程中必须
机械原理课程设计
半自动平压模切机运动简图方案设计
1
环节
一、半自动平压模切机运动简图方案设计 二、方案构思 三、 模切机构运动简图方案旳定性筛选 四、传动系统旳拟定 五、工作循环图旳拟定 个人总结
2
一、半自动平压模切机运动简图方案设计
1.课题简要阐明
半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱 、 纸品旳专用设备。
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根据以上旳功能要求,考虑题设功能参数(如生 产率、 生产阻力、行程和行程速比系数等)及约 束条件(如工作台面距地面旳距离、 构造简朴、 节省动力等),能够构思出一系列运动简图方案。 如图所示。
10
模切机构旳部分运动简图方案
11
三、 模切机构运动简图方案旳定性筛选 从机构旳功能、 功能质量和经济性 三个方面,对模切机构旳各个方案初 步定性分析。
23
模切机传动系统示意图：
17
3.传动系统图设计
间歇机构旳从动件8与输送链旳主动链轮12之间也采用
链传动机构,其传动比 iL nIV / nV
,
18
4.传动系统图设计 由 可拟定链轮9 、 10旳齿数.设输送链主动链 轮离1为2两旳个齿工i数L 位为间旳z,距1节2 离距L为,则P输,输送送链链轮每旳次中移心动距旳距
半 自 动 平 压 模 切 机
3，设计任务
1）进行走纸机构、冲压模切机构及夹紧纸板的控制机构的选型。 2）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图。 3）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。 4）机械运动方案的评定和选择。 5）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算。 6）进行计算辅助分析。 7）画出机械运动方案简图、运动循环图和传动方案图。 8）完成设计计算说明书一份。
4，工作计划与进度安排
步骤 1 2 3 4 5 6 内容 上课、熟悉题目 方案设计、分析 尺寸综合、绘图 上机计算、分析 整理说明书、图纸 答辩 要求 分组、了解题目 方案分组比较 图解法、解析法等 分析机构运动受力 说明书统一格式 交说明书、图纸 时间（天） 1 2 3 2 1 1
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机械原理课程设计
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机械原理课程设计
四、设计Байду номын сангаас案分析
根据半自动平压切模机的工作原理， ，把机器完成加工要求的动作分解 成若干种基本运动。 进行机械运动方案设计时， 最主要的是要弄清设计要求 和条件， 掌握现有机构的基本性能， 灵活地应用现有机构或有创造性地构思 新的机构， 以保证机器有完善的功能和尽可能低的成本。 对本题进行机械运 动方案设计时应考虑以下问题： (1)设计实现下模往复移动的机构时，要同时考虑机构应满足运动条件 和动力条件。例如实现往复直线移动的机构，有凸轮机构、连杆机构、螺旋 机构等。由于压制纸板时受力较大，宜采用承载能力高的平面连杆机构，而 连杆机构中常用的有四杆机构和六杆机构， 再从机构应具有急回特性的要求 出发，在定性分析的基础上，选取节省动力的机构。当受力不大而运动规律 又比较复杂时， 可采用凸轮机构。 例如本题中推动夹紧装置张开的控制机构， 由于加紧片张开后要停留片刻，故采用凸轮机构在设计上易于实现此要求， 且结构简单。 (2)为满足机器工艺需要，各机构执行构件的动作在规定的位置和时间 上必须协调，如下压模在工作行程时，纸板必须夹紧；在下压模回程时，纸 板必须送到压模位置。因此，为使各执行构件能按工艺要求协调运动，应绘 出机械系统的构件运动循环图。 （3） 根据机器要求每小时完成的加工件数， 可以确定执行机构主动件的 转速。若电机转速与执行机构的主动件转速不同，可先确定总传动比，再根 据总传动比选定不同的传动机构及组合方式。 （4） 在一个运动循环内仅在某一区间承受生产阻力很大的机器， 将引起 等效构件所受的等效阻力矩有明显是周期性变化， 若电动机所产生的驱动力 矩近似的认为是常数， 则将引起角速度的周期性波动。 为使主动做的角速度 较为均匀，应考虑安装飞轮。可适当选择带传动的传动比，使大带轮具有一 定的转动惯量而起飞轮的作用，通常应计算大带轮的转动惯量是否满足要 求，如不满足，则需另外安装飞轮。
课程设计(半自动平压模切机运动简图方案设计例题)备课讲稿
(1)送料机构系统的构思与选择
如图所示,采用间歇运动机构驱动双 列链传动机构。
两链条11之间固定有模块13(共5条), 其上装有夹紧片,选用结构简单,便于设 计的直动推杆盘形凸轮机构来控制夹
紧片张开、 夹紧。
当推杆6向上移动,顶紧加紧片使其张 开在工作台面14上,由人工喂入纸板 17;推杆6下降时,夹紧片靠弹力自动夹 紧纸板。受间歇运动机构控制,主动链 轮12转动,输送链带着纸板直移至模切 工位便停止运动,进行模切后,输送链再
因此,模切机的工艺动作可以分解为: 控制加紧片张开、夹紧,送料和加压模切三 个移动动作。
2
二、方案构思
• 2.机构选择 (1)送料机构系统的构思与选择(含控制加紧片张开、夹紧) 为保证模切精度,纸板在输送过程中必须
定位、 夹紧 。比较理想的方案是用夹紧片 定位、夹紧 。
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二、方案构思
• 2.机构选择
;
各齿轮齿数 z 1 1z 9 2 5 ,,z 7 3 2,z 1 4 ; 67 选标准带轮直径 d1140,m d2m 425mm
则实际传动 id2z2z44257 67 2.9 056
i 5，%适合。 d1z1z3 140 1921
曲柄实际转速为
n n n / i ( 1/ 2 4 . 0 9 ) 5 r / 5 m 0 6 4 . 9 i/ 9 m n r 13 in
若电动机轴线水平布置,则需要将轴线的连续 转动,经减速后变换成沿铅垂方向的往复移动;
模切机构还需具有显著的增力功能,以便滑块 在上位克服较大的生产阻力,进行模切。
7
• 根据以上的功能要求,考虑题设功能参数(如生 产率、 生产阻力、行程和行程速比系数等)及约 束条件(如工作台面距地面的距离、 结构简单、 节省动力等),可以构思出一系列运动简图方案。 如图所示。
半自动平压模切机的课程设计书
半自动平压模切机的课程设计书工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设备，它可用来对各种规格的白纸板及厚度在4mm 以下的瓦楞纸板以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸商标，可以成批量的生产，实现规模化。
它的工艺动作主要有两个：一是将纸板走纸到位，二是进行冲压模切。
原始数据及设计要求1）每小时压制纸板3000张。
2）上模固定，下模向上移动的行程长度mm H 5.050±=，回程的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。
3）工作行程的最后2mm 范围内受到生产阻力6102⨯=P c N ，回程时不受力。
下模和滑块的质量共约120kg 。
4）工作台面离地面的距离约1200mm 。
5）所设计的机构性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。
设计方案提示1） 走纸机构可采用双列链传动，走纸横块其两端分别固定在前后两根 链条上，横块上装有若干夹紧片以夹紧纸板。
主动链轮由间歇运动机构带动以实现定时走纸。
2） 模切机构一般可采用六杆冲压机构，在红板停顿时进行冲压模切。
冲压机构要求急回并节省动力。
3） 由于冲压模切机构仅在短时间内承受很大生产阻力，为了减小周期性速度波动可选用较小容量的电机，一般需安装飞轮。
二、半自动平压模切机的功能和设计要求：１．功能半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设备，它可用来对各种规格的白纸板及厚度在4mm 以下的瓦楞纸板以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸商标，可以成批量的生产，实现规模化。
压纸工艺过程分为“走纸”和“且模”。
上模固定，下模冲压。
半自动平压模切机机械原理课程设计
半自动平压模切机机械原理课程设计
半自动平压模切机是一种用于剪切、压制、模切等工艺的机械设备。
它有着广泛的应用范围，如制作包装盒、纸箱、标签、卡片等。
半自动平压模切机的机械原理主要包括机械传动系统、液压系统和电气控制系统。
机械传动系统是半自动平压模切机的核心部分，其主要功能是将电机输出的动力传递到刀模上，以实现切割、压制、模切等工艺。
机械传动系统由电机、减速器、离合器、连杆、曲轴、齿轮、传动皮带等部件组成。
液压系统主要用于提供刀模的压力，以实现模切、压制等工艺。
液压系统由油泵、油箱、电磁阀、油管、压力表等部件组成。
当启动机器时，油泵会将油液从油箱中吸入，通过油管送到刀模下方的油缸中，以提供足够的压力。
电气控制系统是半自动平压模切机的控制中心，它可以控制整个机器的启停、运转速度、刀模升降等。
电气控制系统由主电源、控制面板、电磁阀、传感器、电线等部件组成。
半自动平压模切机的机械原理是一个复杂的系统工程，需要多个部件的协同配合才能完成各项工艺操作。
在设计和制造半自动平压模切机时，需要仔细考虑各个部件之间的相互作用，以确保机器的平
稳运转和高效生产。
课程设计(半自动平压模切机运动简图方案设计例题)共22页
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二、方案构思
• 2.机构选择
(1)送料机构系统的构思与选择
如图所示,采用间歇运动机构驱动双 列链传动机构。
两链条11之间固定有模块13(共5条), 其上装有夹紧片,选用结构简单,便于设 计的直动推杆盘形凸轮机构来控制夹
紧片张开、 夹紧。
当推杆6向上移动,顶紧加紧片使其张 开在工作台面14上,由人工喂入纸板 17;推杆6下降时,夹紧片靠弹力自动夹 紧纸板。受间歇运动机构控制,主动链 轮12转动,输送链带着纸板直移至模切 工位便停止运动,进行模切后,输送链再
四、 传动系统的拟定
• 3.传动系统图设计
如图所示,所有的轴线均水平布置,兼作曲柄和飞轮的齿轮4 、 控制夹紧片的凸轮5以及驱动输送链轮12作间歇运动的原动件 (不完全齿轮)7都固定在同一构件轴Ⅲ(分配轴)上,间歇机构的从 动件8与输送链的主动链轮12之间也采用链传动机构。 13
模切机传动系统示意图
模切机构还需具有显著的增力功能,以便滑块 在上位克服较大的生产阻力,进行模切。
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• 根据以上的功能要求,考虑题设功能参数(如生 产率、 生产阻力、行程和行程速比系数等)及约 束条件(如工作台面距地面的距离、 结构简单、 节省动力等),可以构思出一系列运动简图方案。 如图所示。
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模切机构的部分运动简图方案
二、方案构思
• 1.工艺动作分解
压痕、 切线、 压凸凹(以下简称模切)要用凹 模和凸模加压,纸版要定位夹紧后再送到模切工 位加压, 之后将纸板送走。
因此,模切机的工艺动作可以分解为: 控制加紧片张开、夹紧,送料和加压模切三 个移动动作。
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二、方案构思
• 2.机构选择 (1)送料机构系统的构思与选择(含控制加紧片张开、夹紧) 为保证模切精度,纸板在输送过程中必须
半自动模切机运动方案拟定剖析
⑴位置分析 为简便起见，选取原动件固定铰链 A 为坐 标原点，X 轴与机架相连，从固定铰链点向外 标出机架、连架杆和连杆的向量。各转角规 定自 X 轴逆时针度量为正，反之为负。由此 确定了各杆向量的指向后，机构就组成了一 个封闭向量多边形。可写出封闭向量多边形 的向量方程式。
l1 l2 l3 l4
件运动相互配合关系的图形称工作循环图（或称 运动循环图） 设计工作循环图时，应先选择主工作机构的执行 构件作为定标件，以其起点作为基准，用它的转 角(或时间)作为横坐标。各执行构件为纵坐标用 于表出各执行机构运动的先后次序及相位 工作循环图通常有直线式、圆击式、直角坐标式 三种
在设计本课题的工作循环图时要注意以下几点 ：
⑴。根据题设，下压模向上移动最后5㎜是下压模的
施压区间，对应原动件的转角为Φ1，Φ2。（Φ2Φ1）愈大，施压效果越好，这是模切机运动设计应 追求的主要目标。而Φ2和Φ1的数值则由运动分析 后确定。
⑵。为了保证纸板处于静止状态下模切，应使输送链
比Φ1角提前10°停止，并滞后Φ2角10°开始转动。
⑶。在夹紧工位上，应确保输送链轮停止转动后，推
构思机械运动方案 的方法有： 列举法 黑箱法 筛选法 等
用筛选法选择模切机的加压方法
（关联树法）
筛选
1。水平加压不利于纸板输送系统的布置
------ 排除
2。垂直加压中
.上下模加压不利于对准
------ 排除
.下模固定上模压干扰链条送料------ 排除
.上模固定下模压
------ 可行
.筛选结果：采用由下往上压的方案，即执行构件 作往复直线运动。
θ=180°•
K K
1 1
⑵连杆长 b
因为 而
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二、方案构思
1.工艺动作分解
压痕、 切线、 压凸凹(以下简称模切)要用凹 模和凸模加压,纸版要定位夹紧后再送到模切工 位加压, 之后将纸板送走。
因此,模切机的工艺动作可以分解为: 控制加紧片张开、夹紧,送料和加压模切三个 移动动作。
精选
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2.机构选择
(1)送料机构系统的构思与选择(含控制加紧片张开、夹紧)
模切机构还需具有显著的增力功能,以便滑块 在上位克服较大的生产阻力,进行模切。
精选
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根据以上的功能要求,考虑题设功能参数(如生 产率、 生产阻力、行程和行程速比系数等)及约 束条件(如工作台面距地面的距离、 结构简单、 节省动力等),可以构思出一系列运动简图方案。 如图所示。
精选
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模切机构的部分运动简图方案
n n n /i ( 1 精选 / 4 2 .0 5 9 ) r 5 /m 06 4 i .9 n / 9 m r i1n 5
3.传动系统图设计
如图所示,所有的轴线均水平布置,兼作曲柄和飞轮的齿轮4 、 控制夹紧片的凸轮5以及驱动输送链轮12作间歇运动的原动件 (不完全齿轮)7都固定在同一构件轴Ⅲ(分配轴)上,间歇机构的从 动件8与输送链的主动精选链轮12之间也采用链传动机构。 16
输送链论12的转速
a(5Lz1P 2)/2 式中 t--链轮12每次转动的时间(s); nv6L 0/t(z1P 2)
n--链轮12的转速(r/min).
t可由工作循环图确定,并根据t进行不完全齿
轮机构的运动设计,再确定
.
nIV 和iL
精选
19
五、工作循环图的确定
本机的模切机构若以方案Ⅴ为例,其工作循环草 图如图.以模切机构的下压模为标定件,以曲柄 转角 为横坐标
待运动设计、 运动分析和力分析后,通过
定量评价精选,才能作出最后的选择。
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四、传动系统的拟定
1.总传动比计算 曲柄每转一周,模切纸板一张,为一个运
动循环。曲柄转速 n c (30 /60 )r0 /m 0 5 in /0 m rin
总传动比
icnn/nc 14/55 0 2 09
精选
14
2.传动比分配
模切机传动系统示意图：
精选
17
3.传动系统图设计
间歇机构的从动件8与输送链的主动链轮12之间也采用
链传动机构,其传精动选 比 iL nIV/nV
,
18
4.传动系统图设计 由 可确定链轮9 、 10的齿数.设输送链主动链 轮离1为2两的个齿工i数L 位为间的z,距1节2 离距L为,则P,输输送送链链轮每的次中移心动距的距
拟采用带传动和两级齿轮减速,按推荐范围,
初定
;
各齿轮齿数i13 ,i23.1 ,i33.2 ;
选标准带轮直径z 1 1z 9 2 5 ,,z 7 3 2,z 1 4 67
则实际传动
d1140,m d2m 425mm
，适合。
曲柄实际i转5速%为
id2z2z44257 67 2.9 056 d1z1z3 140 1921
将模切好的纸板送至指定位置,由固定挡块迫使夹紧片张开,纸板
落到收纸台,完成一个工作循环。
精选
6
(2)模切机构运动简图方案的拟定
从整机总体布置着眼,模切机构的加压方式有上加压、 下加压和上下加压三种。
上下同时加压难以使凸凹模对位准确,不宜采用; 上加压要占据工作台上方的空间,而传动机构一般都 布置在下方,故布置不合理;
为保证模切精度,纸板在输送过程中必须 定位、 夹紧 。比较理想的方案是用夹紧片 定位、夹紧 。
精选
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如图所示,采用间歇运动机构驱动双 列链传动机构。
两链条11之间固定有模块13(共5条), 其上装有夹紧片,选用结构简单,便于设 计的直动推杆盘形凸轮机构来控制夹 紧片张开、 夹紧。
当推杆6向上移动,顶紧加紧片使其张 开在工作台面14上,由人工喂入纸板 17;推杆6下降时,夹紧片靠弹力自动夹 紧纸板。受间歇运动机构控制,主动链 轮12转动,输送链带着纸板直移至模切 工位便停止运动,进行模切后,输送链再
机械原理课程设计
半自动平压模切机运动简图方案设计
精选
1
步骤
一、半自动平压模切机运动简图方案设计 二、方案构思 三、 模切机构运动简图方案的定性筛选 四、传动系统的拟定 五、工作循环图的确定 个人总结
精选ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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一、半自动平压模切机运动简图方案设计
1.课题简要说明
半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱 、 纸品的专用设备。
采用下加压方式则可使模切机构与传动机构一齐布 置在工作台以下,能有效地利用空间,且便于操作和输送纸 板。
精选
7
本方案采用下加压方式, 图中上模15装配调整 后固定不动,下模装 在滑块16上。
精选
8
从模切机构的功能需要来看,模切机构需要有运 动形式、运动方向和运动速度变换的功能。
若电动机轴线水平布置,则需要将轴线的连续 转动,经减速后变换成沿铅垂方向的往复移动;
该机可对各种规格的纸板和厚度在6mm以下的瓦楞纸 板进行压痕、切线，沿切线去掉边料后,可折成纸盒、纸箱; 或压制成各种富有立体感的精美凸凹商标和印刷品。
2.原始参数和设计要求
1) 每小时压制纸板3000张。 2) 电动机额定转速 nn145r/0mi,n模压时生产阻力 F2106N;
回程时不受力.行程速比系数K≥1.0,模压行程H=50±0.5mm, 模具和滑块的质量约120kg 。 3) 工作台面距离地面约1200mm 。 4) 要求性能良好,结精选构简单紧凑,节省动力,寿命长,便于制3 造。
循环图：
精选
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本机的 模切机 构(若以 方案Ⅴ 为例)工 作循环 草图的 设计要点 是:
(压机1)模构曲施运柄压动自区设运间计1 动。应至追精选求22的相主应1 愈要于大目下,标压加.模压向效上果移愈动理5想m,m这,此是为模下切21
设计要点2是: (2)由间歇运动机构控制 的输送链轮12应比 1 角 提前10 0 停止转动,并延 后 10 0 角开始转动,以确保
精选
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三、 模切机构运动简图方案的定性筛选
从机构的功能、 功能质量和经济性 三个方面,对模切机构的各个方案初 步定性分析。
方案：
精选
12
方案Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ的性能 明显较差;
方案Ⅵ尚可行, 但也有一定缺 点;
方案Ⅴ 、 Ⅶ 、 Ⅷ有较优良的 综合性能,且各 有特点,这三个 方案可作为备 选方案。