机械原理课程设计---小型卧式模锻机

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1、 目录目录 1、设计要求设计要求 2、运动方案拟定、运动方案拟定 3、执行机构的比较选择及计算、执行机构的比较选择及计算 4、运动循环图、运动循环图 5、传动机构的设计、传动机构的设计 6、原动机的选择、原动机的选择 7、设计总结与体会、设计总结与体会 8、附录、附录 9、参考文献、参考文献 1 1 1、设计要求、设计要求 一、设计题目 为锻造长杆类锻件（如图 1 所示锻件，系用棒料局部镦粗而成），今 需设计一台将杆料水平置放后用活动凹模 3（如图 2 所示）及固定凹 模 2 将其夹紧后再用水平置放的冲头 1 进行顶锻工作的卧式模锻机。 拟用电动机通过传动装置带动夹料机构首先使活动凹模 3 向

2、前移动， 与固定凹模 2 合拢，以夹紧棒料。然后主滑块 1 带动冲头进行顶锻， 锻件成形后，待冲头 1 返回离开凹模后 （返回距离约占冲头全行程的 1/81/3），由夹料机构带着凹模 3 返回，松开杆料回到初始位置。 在顶锻过程中要求两半凹模始终处于夹紧状态，不能自动松开。要求 设计该小型卧式模锻机执行机构和传动系统， 以满足上述顶锻工艺要 求。 图 623 锻件 图 624 卧式模锻机执行构件 二、设计数据与要求 2 电动机同步转速：nm=1000r/min 或 1500r/min； 冲头顶锻次数为每分钟 5075 次； 主滑块 1 的全行程 H=200380mm； 顶锻工艺开始后冲头的工作

3、行程 H1=(1/22/3)H； 夹紧滑块 3 的总行程 h=6080mm； 作用在主滑块上的顶锻力 F1=250500KN； 作用在夹紧滑块 3 上的夹紧力 F2=F1/3； 要求该模锻机的机械效率高，振动冲击小。 2、运动方案拟定、运动方案拟定 一、运动功能分析 本机构中，原动机以转动形式输出功率，根据机构要求，可 以确定，需要将原动机高速转动经过降速后传动给执行机构。根 据设计要求，执行机构需进行夹紧和顶锻的运动要求，同时夹紧 和顶锻过程需要符合相应的配合要求。 3 二、运动转换 运动转换功能图： 三、运动机构 功能树状图： 原动机 小型卧式模锻机 传动机构 执行机构 原动机 顶锻机构

4、夹紧机构 4 3、执行机构的比较选择及计算 顶锻机构的设计与选择 方案一：方案一： 图 3-1 图 3-2 机构说明： r=100mm n=60r/min 此机构中，冲头的全行程为 200mm，顶锻工艺中冲头的工作行 程为 100mm。 5 在图 3-2 中，曲柄 1 可以绕滑块 3 转动，这样可以实现整个机 构在一个运动周期内的运动可行性。 机构优缺点分析： 优点：图 3-2 中，2 的运动方向始终与冲头的运动方向一致， 因此可承受更大的力 F。 采用图 3-2 中的三角形桁架结构，可以提高构件的受力稳定性。 根据图 3-1 可知，冲头的位移 s 与曲柄的半径 r 有以下关系： s=r*sin 因此，此机构更利于计算滑块与曲柄间的运动位置关系。 缺点：曲柄上的滑块 3 将 1 和 2 连接，会有一定的装配难度。 方案二方案二： 图 3-3 计算得： a2b2-104b2+108=0 则：a2=(104b2-108)/b2 6 图 3-4 使曲柄在图 3-4 位置时，开始顶锻工艺。 则： 有急回特性：=