板材打孔机机械原理课程设计完整版

机械原理课程设计

说明书

题目：板材打孔机

指导老师：

学生姓名：

学号：

所属院系：机械工程学院

专业：机械工程及自动化

班级：机械083班

完成日期：2010年7月12日

机械工程学院

2010年7月《机械原理课程设计》任务书

班级: 姓名: 课程设计题目: 板材打孔机

课程设计完成内容:

设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的

决策与尺度综合、必要的机构运动

分析和相关的机构运动简图)

发题日期: 2010 年 6 月 30 日

完成日期: 2010 年 7 月 12 日

指导教师:

教研室主任：

目录

第1章设计任务书---------------------------------------------------------- 1 第2章设计方案选择-------------------------------------------------------- 2

2.1 设计方案一 ---------------------------------------------------- 2

2.2 设计方案二----------------------------------------------------- 2

2.3 设计方案三----------------------------------------------------- 3

2.4 最终选定方案--------------------------------------------------- 4 第3章所选定方案的具体设计------------------------------------------------ 5

3.1 尺寸设计计算--------------------------------------------------- 5

3.2 各机构速度、加速度曲线分析------------------------------------- 6 第4章所选运动各机构位移分析---------------------------------------------- 9 第5章总结---------------------------------------------------------------- 11 参考资料------------------------------------------------------------------- 12

第1章设计任务书

1．设计题目：板材打孔机

2．工作原理及工艺动作过程：

设计板材的打孔机构及其相配合的送料机构。送料机构快速将坯料送至工作台，与此同时冲头以比较大的速度接坯料打孔，随后冲头近似匀速下行并将成品推出孔腔，最后快速返回。冲头退出桌架后，送料机构将坯料送至待加工位置。完成一个工作循环。

3．原始数据及设计要求：

a) 动力源是作转动的或作直线往复运动的电机；

b) 许用传动角为40度

c) 生产率约每分钟70件

d) 冲头的工作段长度L=30—100mm，对应曲柄转角为(1/3—1/2)∏

e) 上模行程长度必须大于工作段长度两倍以上；

f) 行程速度变化系数k>=1.5；

g) 送料距离H=60—250mm。

4．要求完成的设计工作量

a) 执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回运动特性。

b) 传动系统的设计，齿轮机构、凸轮机构、连杆机构的设计，包括尺寸设计

c) 用ADAMS软件对机构进行运动仿真

d) 用ADAMS软件对机构进行运动学分析，并画出输出机构的位移、速度和加速度线图。

e) 画出最终方案的机构运动间图。

f) 撰写设计说明书。

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第2章设计方案选择

2．1 设计方案一

打孔机构采用六杆机构，可保证机构具有急回特性和工作段近于匀速的特征，并使压力角尽可能小。用一般的四杆急回机构，虽可满足急回要求，但其工作行程的等速性能往往不好，采用六杆机构就可获得改善。

送料机构是由四杆机构组成，按机构的运动循环图确定主动件和从动件运动规律，则机构可在预定时间将工件送至待加工的位置。

图：2-1 设计方案一

2．2 设计方案二

打孔机构采用凸轮—连杆组合机构，这种组合机构的设计，关键在于根据输出的运动要求，设计出凸轮的轮廓。可以根据打孔机构的运动过程，画出凸轮的轮廓。凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连，可以按机构运动循环图确定凸轮转角及其从动件的运动规律，则可以控制打孔机构的运动。

送料机构是一个四杆机构，按机构运动循环图可确定主动件和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件送至待加工位置。

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图：2-2 设计方案二

2．3 设计方案三

打孔机构采用棘轮机构。棘轮和一四杆机构串联，冲头上升时，摇杆顺时针摆动，并通过棘爪带动棘轮和工作抬顺时针转位。当冲头下降进行冲压时，摇杆逆时针摆动，则棘爪在棘轮上滑动，工作台不动。

送料机构是一个四杆机构，按机构运动循环图可确定主动件和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件送至待加工位置。

图：2-3 设计方案三

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2．4 最终选定方案

我最终采用的是第一方案。

原因：

1. 六杆的机构的急回的性能相比较其他两种方案而言要好，而且六杆机

构等速性能好，结构简单，能更好地符合设计的要求。

2. 凸轮虽然机构简单紧凑，但是凸轮轮廓与推杆之间为点、线接触，易

磨损，凸轮机构多用于传力不大的场合。

3．棘轮工作时有较大的冲击和噪声，而且运动精度较差，棘轮一般用于速度较低和载荷不大的场合。

综合上述原因，我们觉得第一方案比其他两个方案更符合方案选用应考虑的几个方面，特别是第一方案的机构设计中结构相对其它方案非常简单，在制造中可以大大减少工序，并且可以降低成本。

图：2-4最终选定设计方案

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