压片机课程设计报告书.

机械原理课程设计报告

设计项目：粉末成型机（压片机）

学院：机电学院

专业：机械设计制造及其自动化

成员：李敏杰周旭代斌徐凯

指导老师：曾小慧

目录

一、摘要┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3

二、设计题目及任务┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 4

2.1 设计题目┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4

2.2 设计背景┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4

2.3 设计任务┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4

三、运动方案┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5

3.1 整体运动方案┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5

3.2 动力输入部分┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 6

3.3 间歇送料部分┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7

四、运动循环图┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9

五、机构尺寸设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24

5.1 槽轮间歇机构的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10

5.2 凸轮尺寸的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 12

5.3 送料机构飞轮的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 17

六、运动分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36

6.1 双曲柄连杆机构运动分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36

6.2 凸轮机构相关运动参数分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄45

六、附录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18

七、参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23

一、摘要

1.1设计题目：粉末成型机（压片机）

1.2摘要：我们设计的粉末成型机主要针对粉末挤压成型、

柔软物质加压定型。机械的工作基本过程为：交流异

步电动机提供动力，经过减速器、皮带轮两次减速后

达到需求速度，皮带轮带动沟槽凸轮转动，连杆与凸

轮通过滚子连接，形成往复运动，带动下冲头形成冲

压动作；同时通过齿轮轴、直齿锥齿轮将皮带轮动力

传递到槽轮机构，保证进、退料飞轮实现间歇运动。

下冲头与上冲头通过二对齿轮和齿条连接，形成对称

机构，使上冲头和下冲头实现上冲运动和下冲运动结

合的对冲加压，这种压片机上下冲头同时均等均匀施

压，使颗粒中的空气有充裕的时间逸出模孔，提供了

片剂密度的均匀性，减少了裂片现象。

1.3关键词：粉末成型沟槽凸轮机构槽轮间歇机构

齿轮齿条机构

二、设计项目及任务

2.1设计题目：片模成型机（压片机）的改良设计

2.2设计背景:

压片机是将颗粒或者粉末状物料置于模孔内进行冲压的机器。针对国内制药厂家众多、片剂品种繁多、生产规模小等特点，我们设计对称机构使上下冲模同时均匀冲压，使颗粒中的空气有充裕的时间逸出，提高片剂密度的均匀性，减少裂片现象。随着市场需求的发展，压片机的适用范围越来越广，不再单纯的局限于中、西药片剂，更广泛的用于压制日常生活用品、保健食品、兽药片剂、化工片剂：诸如樟脑丸卫生球、洗涤块、农药片剂、压缩饼干等。因此此类压片机市场前景宽广。

2.3设计任务：

2.3.1、按各执行件的工艺动作要求拟定运动循环图

2.3.2、进行执行机构即压制机构、脱模机构、送粉机构的选型

2.3.3、机械运动方案的评价和确定，并进行执行机构运动学尺寸计算和必要

的运动分析

2.3.4、按选定的电机和执行机构的参数拟定机械传动方案，并进行传动机构

尺寸计算

2.3.5、画出机械运动方案简图

2.3.6、编写设计报告书

三、运动方案

3.1整体运动方案

3.1.1整体运动简图

3.1.2机器工作原理

1.减速器与电机相连，进行第一次减速，然后皮带轮与凸轮相连，进行二次

减速，最终得到所需要的转速。

2.利用连杆将凸轮与下冲模相连接，通过设计凸轮的轮廓，以完成下冲模的

间歇运动，下冲模与齿条相固连，运用轮系(两个半径相同的齿轮)传递动力，使上、下冲模的运动状况一样。

3.运用一对锥齿轮改变运动方向，一个锥齿轮固连在主轴上，另一个锥齿轮

与槽轮主动拨盘相固连，从动槽轮与送料转盘相固连，从而使送料机构间歇运动。

4.主轴同时与凸轮和锥齿轮相固连，以保证送料机构和冲压机构的运动精确

配合。当凸轮处于“近休止”端时，上下冲模处于静止状态，槽轮运动，送入粉末原料。凸轮继续运动，靠近“远休止”端，上下冲模相靠近，完成冲压过程。凸轮处于“远休止”端，达到短时保压要求。凸轮继续运动，靠近“近休止”端，循环往复，如图所示：

3.2动力输入部分

如上图所示，1、2为标准直齿轮，3、4为齿条，5、6为皮带轮，7、8为锥齿轮。齿轮1和齿轮2为完全相同的齿轮，相互啮合，传动比等于1；齿轮1和齿条3配合，齿轮2和齿条4配合，形成对称机构；皮带轮5接受电机动力后通过皮带传动皮带轮6；直齿锥齿轮7和直齿锥齿轮8完全相同，直齿锥齿轮分度圆锥角为δ=45°

直齿轮1、2模数m=2，压力角a=20°，齿顶高系数ha*=1.0

齿条3、4模数m=2，压力角a=20°，齿顶高系数ha*=1.0

齿数z 分度圆直径

d

齿顶高

ha

齿顶圆直径

da

基圆直径

db

法面

齿距

pa

法面

齿厚

Sn

z1、z2 38 76 2 80 71.4 2ππ

z3、z4 40 ————2ππ其中齿轮z1、z2通过键槽和齿轮轴固定，齿轮轴两端装配轴承固定在机架上，保证两齿轮轴平行，无摆动现象；齿条装配在固定在机架上的燕尾型导轨里，保证齿条绝对在竖直方向运动

直齿锥齿轮7、8模数m=4，压力角a=20°，齿顶高系数ha*=1.0

齿数z 分度圆

直径d 齿顶高

ha

分锥角

δ

锥距

R

分度圆齿

厚s

齿宽

B

z7、z8 18 72 4 45°50.9 2π17

皮带轮小轮半径r1=50mm，大轮半径r2=150mm，减速比n=3：1.

动力源选用交流异步电动机，转速n=1500r/min，通过减速比为25：1的减速器。经过二次减速过程后速度为20r/min，将动力提供给凸轮和槽轮拨杆。

3.3间歇送料部分

送料部分要求为间歇机构，能将粉料送入冲压模中，间歇时间足够冲模冲压，冲压结束后能及时将粉料退出机构。

方案一、棘轮机构