機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)小型臥式模鍛機(jī)

《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)小型臥式模鍛機(jī)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、目錄1、設(shè)計(jì)要求2、運(yùn)動(dòng)方案擬定3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的比較選擇及計(jì)算4、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖5、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6、原動(dòng)機(jī)的選擇7、設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)8、附錄9、參考文獻(xiàn)161、設(shè)計(jì)要求一、設(shè)計(jì)題目為鍛造長桿類鍛件（如圖1所示鍛件，系用棒料局部鐓粗而成），今需設(shè)計(jì)一臺將桿料水平置放后用活動(dòng)凹模3（如圖2所示）及固定凹模2將其夾緊后再用水平置放的沖頭1進(jìn)行頂鍛工作的臥式模鍛機(jī)。擬用電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)夾料機(jī)構(gòu)首先使活動(dòng)凹模3向前移動(dòng)，與固定凹模2合攏，以夾緊棒料。然后主滑塊1帶動(dòng)沖頭進(jìn)行頂鍛，鍛件成形后，待沖頭1返回離開凹模后（返回距離約占沖頭全行程的1/8~1/3），由夾料機(jī)構(gòu)帶著凹模3返回，松開桿料回到初始位

2、置。在頂鍛過程中要求兩半凹模始終處于夾緊狀態(tài)，不能自動(dòng)松開。要求設(shè)計(jì)該小型臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)，以滿足上述頂鍛工藝要求。圖6—23?鍛件?圖6—24臥式模鍛機(jī)執(zhí)行構(gòu)件二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求16電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速：nm=1000r/min或1500r/min；沖頭頂鍛次數(shù)為每分鐘50~75次；主滑塊1的全行程H=200~380mm；頂鍛工藝開始后沖頭的工作行程H1=(1/2~2/3)H；夾緊滑塊3的總行程h=60~80mm；作用在主滑塊上的頂鍛力F1=250~500KN；作用在夾緊滑塊3上的夾緊力F2=F1/3；要求該模鍛機(jī)的機(jī)械效率高，振動(dòng)沖擊小。2、運(yùn)動(dòng)方案擬定一、運(yùn)動(dòng)功能分析本機(jī)構(gòu)中，

3、原動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)動(dòng)形式輸出功率，根據(jù)機(jī)構(gòu)要求，可以確定，需要將原動(dòng)機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過降速后傳動(dòng)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，執(zhí)行機(jī)構(gòu)需進(jìn)行夾緊和頂鍛的運(yùn)動(dòng)要求，同時(shí)夾緊和頂鍛過程需要符合相應(yīng)的配合要求。16二、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖：原動(dòng)機(jī)三、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)功能樹狀圖：原動(dòng)機(jī)小型臥式模鍛機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)頂鍛機(jī)構(gòu)163、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的比較選擇及計(jì)算①頂鍛機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇方案一：圖3-1圖3-2機(jī)構(gòu)說明：⑴r=100mmn=60r/min⑵此機(jī)構(gòu)中，沖頭的全行程為200mm，頂鍛工藝中沖頭的工作行程為100mm。16⑶在圖3-2中，曲柄1可以繞滑塊3轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)構(gòu)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可行性。機(jī)

4、構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：⑴圖3-2中，2的運(yùn)動(dòng)方向始終與沖頭的運(yùn)動(dòng)方向一致，因此可承受更大的力F。⑵采用圖3-2中的三角形桁架結(jié)構(gòu)，可以提高構(gòu)件的受力穩(wěn)定性。⑶根據(jù)圖3-1可知，沖頭的位移s與曲柄的半徑r有以下關(guān)系：s=r*sinq因此，此機(jī)構(gòu)更利于計(jì)算滑塊與曲柄間的運(yùn)動(dòng)位置關(guān)系。缺點(diǎn)：曲柄上的滑塊3將1和2連接，會(huì)有一定的裝配難度。方案二：圖3-3計(jì)算得：a2b2-104b2+108=0則：a2=(104b2-108)/b216圖3-4b2-2ab=104使曲柄在圖3-4位置時(shí)，開始頂鍛工藝。a2b2-104b2+108=0則：a=89b=223有急回特性：q=25°K=1.32機(jī)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)分

5、析：優(yōu)點(diǎn)：⑴有急回，可以縮短非工作段的時(shí)間，增加工作段的時(shí)間，可減小桿件的受力。⑵結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便。缺點(diǎn)：傳力效果不佳，且曲柄與連桿的運(yùn)動(dòng)關(guān)系計(jì)算比較復(fù)雜。綜上所述：選擇方案一16②夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇：圖3-5假設(shè)：ED=a,CD=b,DF=c,滑塊1的行程=d,∠EFD=a滑塊2的兩極性位置間距為60mm，在滑塊2在夾緊行程的最后10mm范圍內(nèi)滿足最小傳動(dòng)角的要求（即a<50°）圖3-6根據(jù)圖3-6，可知：在滑塊2在夾緊行程中距離點(diǎn)F2時(shí)應(yīng)該有以下結(jié)論：cosa=(c2+(a+c-10)2-a2)/(2*a*(c-10)),a<50°得：a=(c2+(c-10)2-2c(c-10)c

6、osa)/(2ccosa+20-2c)其中2ccosa+20-2c>016可算出：c<10/(1-cosa)利用C語言，可得出若干多個(gè)解，從中選擇較合適的解：a=97c=95a=66c=98圖3-7根據(jù)圖3-7，可以看出，左圖的傳力效果要好于右圖，因此選用左圖的具體參數(shù),同時(shí)可知滑塊1的極限位置間距離為72.6mm。164、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖①直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖②同心圓式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖165、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)①主軸設(shè)計(jì)主軸的半徑r=25mm主軸的轉(zhuǎn)速為50r/min②皮帶輪與齒輪的尺寸與設(shè)計(jì)皮帶輪傳動(dòng)中，r小=100mm,r大=20mm齒輪傳動(dòng)中，采用正傳動(dòng)，二級傳動(dòng)，一級和二級的傳動(dòng)比都是2:1（緊湊齒

7、輪）圖中，輪系中：z1=17,m1=6z2=34,m2=6z2′=17,m2′=6z3=34,m3=6③凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)rb=2r可算出，凸輪基圓半徑rb=50mm,又由圖3-7中所示d=72.6mm可知，凸輪的兩極限位置半徑之差為1672.6mm。凸輪機(jī)構(gòu)示意圖：利用CAD繪制出凸輪的輪廓：凸輪1、2主要參數(shù)：16凸輪的基圓rb=50mm,rmin=rb=50mm,rmax=rb+72.6=132.6mm轉(zhuǎn)子的半徑r