机械原理课程设计--- 干粉压片机系统设计

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1、 机械系统设计论文机械系统设计论文 干粉压片机系统设计干粉压片机系统设计 2012 年年 12 月月 31 日日 前言前言 1.1 干粉压片机的概述干粉压片机的概述 干粉压片机是指利用传动系统将电动机的转速降低带动执行机构对粉末物质采取 上下进行加压而成片状。根据干粉压片机的传动系统和执行机构不同，干粉压片机可以 分为单片式压片机，旋转式压片机，亚高速旋转式压片机、全自动高速压片机以及旋转 式包芯压片机。 干粉压片机的使用行业很广泛。如制药厂、电子元件厂、陶瓷厂、化工原料厂等等， 而且压片机还能用来做冲压设备。 压片机在欧美压片机出现的较早。而在国内到1949年，上海市的天祥华记铁工厂仿 造成

2、英国式33冲压片机；1951年，根据美国16冲压片机改制成国产18冲压片机，这是国 内制造的最早制药机械；1957年，设计制造了 ZP25-4型压片机；1960年，自行设计制造 成功60-30型压片机，具有自动旋转、压片的功能。同年还设计制造了 ZP33型、ZP19型 压片机。 “七五”期间，航空航天部206所 HZP26高速压片机研制成功。1980年，上海 第一制药机械厂设计制造了 ZP-21W 型压片机，达到国际上世纪80年代初的先进水平， 属国内首创产品。 1987年， 引进联邦德国 Fette 公司微机控制技术， 设计制造了 P3100-37 型旋转式压片机，具有自动控制片剂重量、压力

3、、自动数片、自动剔除废片等功能，封 闭结构严密、净化程度达到 GMP 要求。1997，年上海天祥健台制药机械有限公司研发了 ZP100系列旋转式压片机、GZPK100系列高速旋转式压片机。进入21世纪，随着 GMP 认证 的深入，完全符合 GMP 的 ZP 系列旋转式压片机相继出现：上海的 ZP35A、山东聊城的 ZP35D 等。高速旋转式压片机在产量、压力信号采集、剔废等技术上有了长足的发展， 最高产量一般都大于300000片/小时，最大预压力20kN，最大主压力80kN 或10080kN。譬 如，北京国药龙立科技有限公司的 GZPLS-620系列高速旋转式压片机、上海天祥健台制 药机械有限

4、公司的 GZPK3000系列高速旋转式压片机、北京航空制造工程研究所的 PG50 系列高速旋转式压片机等。随着制造加工工艺水平、自动化控制技术的提高以及压片机 使用厂家各种不同的特殊需求， 各种特殊用途的压片机也相继出现。 譬如， 实验室用 ZP5 旋转式压片机、 用于干粉压片的干粉旋转式压片机、 用于火药片剂的防爆型 ZPYG51系列 旋转式压片机等。 国内压片机的现状：（1）压片机规格众多、数量大； （2）操作简单； （3）技术含 量较低，技术创新后力不足。国外压片机的现状：高速高产、密闭性、模块化、自动化、 规模化及先进的检测技术是国外压片机技术最主要的发展方向。 1.2 干粉压片机的研

5、究现状干粉压片机的研究现状 1.2.1 压片机动力学分析及力的优化压片机动力学分析及力的优化 文献6阐述了主加压机构的运动学分析。 对机构进行运动学分析可采用图解法分析 和解析法分析在此，我们采用解析法，应用c语言程序进行分析。杆组法运动学分析 原理，由机构的组成原理可知，任何平面机构都可分解为原动件、基本杆组和机架三个 部分，每一个原动件为一个单杆构件分别对单杆构件和常见的基本杆组进行运动学分 析， 并编制成相应的子程序，在对整个机构进行运动分析时，根据机构组成情况的不 同，依次调用这些子程序，从而完成对整体机构的运动分析。 文献10阐述了各种方案的拟定。根据各功能元的解， 动力源可以采用电

6、动机、 汽油机、蒸汽透平机、液压机、气动马达等；上下加压则可采用凸轮机构、齿轮机构、 连杆机构、液压缸等；送料可采用连杆机构、齿轮机构、槽轮机构等这样可组合的方 案达上百种。 文献7阐述了谐响应分析。分析动态响应实际上是解一个完整的动力学方程，它 是一个二阶常系数线性微分方程: Mx(t)+cx(t)+Kx(t)=P(t) 式中：M 、c、K-质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。x(t)、x(t)、x ( t)-结点 的加速度、速度和位移向量，它们均为时间的函数。fP(t)卜一激振力向量，也是时问 的函数。谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时问按正弦规律变化载荷时稳态响应 的一种技术。 分析的目的是计算出结构在谐波激振力下的响应， 即位移响应与应力响应， 并得到系统的动态响应与系统激振力频率的曲线，称为幅频曲线。压片机工作时，冲头 和压轮周期性接触，这样就会造成有周期性的激振力作用在整个结构上。当激振力的频 率与压片机的固有频率接近时，就会发生共振。共振现象的发生不但不能保证冲压的加 工精度，还会对冲头和压轮以致整个机床造成