1、 课课课课程程程程设设设设计计计计说说说说明明明明书书书书（论论论论文文文文） 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：分度冲压机（方案 2） 院 系：机械设计制造及其自动化 目目 录录 1. 工艺动作分析 3 2. 运动功能分析 3 3. 系统运动方案拟定 6 4. 系统运动方案设计 9 4.1. 执行构件 1 的设计 9 4.2. 执行机构 2 和 3 的设计 11 4.2.1. 执行机构 2 即曲柄滑块机构的设计 11 4.2.2. 执行机构 3 即凸轮设计 12 4.3. 轮系设计 22 4.3.1. 滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 23 4.3.2. 定轴齿轮变速传动
2、中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 27 5. 机械系统运动分析 32 1. 工艺动作分析工艺动作分析 由设计题目可见，在位置 A 冲压工件的是执行构件 1，带动钢带进给的工作台是执行构件 2，这 两个执行构件的运动协调关系如图 1-1 所示。 执行构件 运动情况 执行构件 1 运动 停止 执行构件 2 进给 后退 执行构件 3 进给 后退 图 1-1 分度冲压机运动循环图 由图 1-1 可知，是是执行构件 1 的工作周期，-是执行构件 2 的工作周期，是执行构件 3 的工作周期。执行构件 1 是间歇转动，执行构件 2 是往复移动，执行构件 3 也是往复移动。执行构件 2 的工作周期小于执行构件
3、 1 的工作周期，执行构件 3 的工作周期大于执行构件 1 的工作周期，即在 执行构件 1 完成运动后才完成其运动，但是它的工作周期大于，这样可以避免它与执行构件 2 的运 动发生干涉，执行构件 1 大多数时间是在停歇状态。 2. 运动功能分析运动功能分析 执行构件 2 和 3 的工作情形类似，驱动执行构件 2 和执行构件 3 工作的执行机构应该具有的运动 功能如图 2-1 所示。 运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动， 主动件每转动一周， 从动件（执行构件 1）间歇往复运动一次，主动件转速分别为 15、25、35 rpm。 15、 25、 35 rpm 图 2-1 执行构件
4、2 和 3 运动功能 由于电动机的转速为 1430 rpm， 为了在执行机构 2 和 3 的主动件上分别的到 15、 25、 35 rpm的转速，则由电动机到执行机构 1 之间的总传动比 z i 有 3 种，分别为 =1430/15=95.333 =1430/25=57.200 =1430/35=40.857 总传动比由定传动比 c i和变传动比 v i两部分构成，即： 三种总传动比中最大，最小。由于定传动比 是常数，因此，3 种变传动比中 最大，最小。采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于 4，设定传动比=4。 定传动比： 故 00 于是，传动系统的有级变速功能单元如图 2-2 所示： i
5、 = 4、2.4、1.714 图 2-2 有级变速运动功能单元 为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。 过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护功 能还具有减速功能，如图 2-3 所示： i=2.5 图 2-3 过载保护运动功能单元 整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此，在传动 系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为： 减速运动功能单元如图 2-4 所示。 i=9.533 图 2-4 减速运动功能单元 根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件 2 和 3 运动的运动功能系统图，如 图 2-5
6、所示。 1430rpm i=2.5 i=4、2.4、1.714 i=9.533 图 2-5 实现执行构件 2 运动的运动功能系统图 为了使用统一原动机驱动执行构件1该在图2-6所示的运动功能系统图中加一运动分 支功能单元，其运动分支驱动执行构件 1，该运动分支功能单元如图-7 所示。 图 2-6 运动分支功能单元 由于执行构件 1 是间歇运动，且由图 2-1 可以看出执行构件 1 的间歇时间是工作周期 T 的 1/2， 即其运动时间是其工作周期 T 的 1/4。因此，间歇运动功能单的运动系数为 间歇运动功能单元如图 2-7 所示 图 2-7 间歇运动功能单元 构件 2 和 由于执行构件 1 每次需要转过的角度为 ，而上述间歇机构每次转过的角度为 ，故需在这两者之 间设计一个减速机构，其减速比应为 1:4，其减速功能单元如图 2-8 所示： i=4 图 2-8 减速功能单元 减速运动功能单元输出的运动驱动执行机构 1
