剪板機機械原理設計

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1、機 械 工 程 學 院 機 械 原 理 課 程 設 計 題目：剪板機設計 年級：2013級 班級：機制二班 姓名：xx 同組人員：xxx xx xx xx 指導老師：xx 一、課程設計的意義、內容及步驟 隨著生產技術的不斷發(fā)展，機械產品種類日益增多，對產品的機械自動化水平也越來越高，因此，機械設備設計首先需要進行機械運動方案的設計和構思、各種傳動機構和執(zhí)行機構的選用和創(chuàng)新設計。本指導書旨在根據(jù)高校工科本科《機械原理課程教學基本要求》的要求：結合一個簡單的機械系統(tǒng)，綜合運用所學理論和方法，使學生能受到擬定機械運動方案的初步訓練，并

2、能對方案中某些機構進行分析和設計，針對某種簡單機器（即工藝動作過程較簡單）進行機構運動簡圖設計。 設計過程指從明確設計任務到編制技術文件為止的整個設計工作的過程，該過程一般來講包括四個階段：1)明確設計任務和要求；2)原理方案設計；3)技術設計；4)施工設計。本次設計的主要內容主要完成前兩個任務，完成的步驟如下； 二、機械原理課程設計的基本要求 1. 設計結果體現(xiàn)創(chuàng)新精神。 2. 方案設計階段以小組為單位，組織學生參觀討論，分析機器的結構、傳動方式、工作原理，給出至少兩種運動方案，并對其進行比較，從中選出最優(yōu)方案。 3. 方案確定以后，進行機構尺寸綜合和機構運動分析時

3、，每個學生的參數(shù)不同，獨自設計。若發(fā)現(xiàn)尚未達到工作要求，應審查方案，調整機構的尺寸，重新進行設計。 4. 每個學生繪制一張圖紙，應包括機械系統(tǒng)運動方案簡圖和機械運動循環(huán)圖，一兩個主要機構的運動分析及設計程序。 5. 寫一份設計說明書，最后進行答辯。 6. 成績的評定。課程設計的成績單獨評定。應以設計說明書、圖樣和在答辯中回答問題的情況為依據(jù)，參考設計過程中的表現(xiàn)，由指導教師按五級計分制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）進行評定。 二、機械運動簡圖設計內容 1.功能分解 機器的功能是多種多樣的，但每一種機器都要完成某一工藝動作過程。將機械所需完成的工藝動作過程進行分解，即將總功能分解為

4、多個功能元，在機械產品中就是將工藝動作過程分解為若干個執(zhí)行動作。設計者必須把動作過程分解為幾個獨立運動的分功能，然后用樹狀功能圖來描述，使機器的總的功用及各分功能一日了然。 例如，設計一部四工位專用機床，它可以分解成如下幾個工藝動作： (1)安置工件的工作臺要求進行間歇轉動； (2)裝置刀具的主軸箱能實行靜止、快速、進給、快退的工藝動作； (3)刀具以Ml轉動來切削工件。 由此，可畫出圖1及圖2的四工位專用機床的動作要求圖和樹狀功能團。 圖1 四工位機床執(zhí)行動作 圖2 四工位機床樹狀功能圖 2.機構選型及功能原理方案的確定 機器的樹狀功能

5、圖給出了執(zhí)行構件的功能或運動要求，每一個獨立的功能或運動可用一個執(zhí)行機構來完成。即功能元求解，功能元求解就是將所需執(zhí)行動作，用合適的執(zhí)行機構型式來實現(xiàn)。將機構按運動轉換的種類和實現(xiàn)的功用進行分類，就是起到解法目錄的作用。 由于每個功能元的解有多個，因此組成機械的功能原理方案(也就是機械運動方案)可以有多個。在組合過程中應考慮以下幾點要求： 1)設計的附加要求； 2)設計的全局要求； 3)功能元解的相容性。 功能原理方案的組合可采用形態(tài)學短陣進行綜合，即將系統(tǒng)的功能元列為縱坐標．各功能元的相應解法列為橫坐標，構成形態(tài)學矩陣，如表l—5所示。 表中F

6、1、F2，F(xiàn)3、…Fn為功能元，L11、Ll2、…為第一功能元的解，Lm1、Lm2、…為第m組功能元的解。從每項功能元中取出一種解進行合理組合，即可得到一個機械運動方案，最多可以組合出N種機械運動方案： N＝n1n 2…nj X nm 其中，m為功能元數(shù)，ni為第i種功能元解的個數(shù)。 采用形態(tài)學矩陣綜合法可以組合出許多機械運動方案。例如m＝4，各功能元解的數(shù)目為4，它的機械運動方案數(shù)目可達到44＝256種。數(shù)目眾多的機械運動方案可使設計人員有廣闊的選擇范圍，在一般情況下，可以先選取比較滿意的幾個方案，然后對這幾個方案進行評價選優(yōu)，從中得到符合設計要求的最佳機械運動方案。

7、 3.擬訂運動循環(huán)圖 機器所要完成的各工藝動作之間，不是互不相關的，而是有序的、相互配合的．所以各個執(zhí)行機構必須按工藝動作過程的時間順序和相互配合關系來完成各自的運動。描述各執(zhí)行初構間運動的協(xié)調配合關系的圖，就是機器的運動循環(huán)圖． 4.繪制機構運動方案示意圖和機構運動簡圖 由原動機和執(zhí)行構件的運動要求，通過機構選型來確定原動機和執(zhí)行構件之間的傳動機構和執(zhí)行機構。由于完成同一種運動可選用不同的機構型式，所以就會提供多種方案。設計者從中選擇一種或幾種餃優(yōu)的方案，畫出從原動機、傳動機構到執(zhí)行機構的運動示意圖，達就是機械運動方案示意圖。通過機構型綜合和機構的尺度綜合，設計出完全符合運動要求的傳動

8、機構與執(zhí)行機構，并按真實尺寸畫出各機構的簡圖。這些機構的組合系統(tǒng)就是機械運動簡圖。 三、課程設計說明書的內容 編寫課程設計說明書，是學生對課程設計的總結，內容大致包括： 1)設計題目(包括設計條件和要求)。 2)原動機的選擇。 3)傳動機構的選擇與比較。 4)執(zhí)行機構的選擇與比較。 5)機械系統(tǒng)運動方案的擬定與比較。 6)所選機構的運動動力分析與設計。 7)制訂機械系統(tǒng)的運動循環(huán)固。 8)畫出運動方案布置圖及機械運動簡圖。 9)完成設計所用方法及其原理的簡要說明。 10)列出必要的計算公式及

9、所調用的于程序名o 11)寫出自編的主程序，子程序及編程框圖。打印出自編的全部程序，對程序中的符號，變量作出說明，并列出數(shù)學模型中的符號與程序中符號的對照表。 12)用表格列出計算結果，用計算機或人工畫出主要的曲線圖。 13)對結果進行分析討論。 14)列出主要參考資科并編號。 上述內容，實際上已包括了機械運動方案的選擇與設汁(機構選型及其組合)；機械的運動分析與設計；機械的動力分析與設計。各個高校可根據(jù)本校的具體情況及不同專業(yè)的需要，選擇合適的課程設計題目，確定課程設計說明書的具體內容，或比較全面，或偏重于某個方面，但要保證課程設計的基本內容

10、及其完整性與綜合性。 1)一般應包括三種基本機構，如連桿機構、凸輪機構、齒輪機構的分析與綜合。 2)運動循環(huán)圖的分析與設計。 3)運動方案的選擇與比較。 編寫說明書的注意事項 1)預備好草稿本。每個學生在接到課程設計題目之后要備一草稿本，把你在課程設計過程中查閱、摘錄的資料，初步的運算，編程的草稿，設計構思的草圖，心得思路，書寫的草稿等都記錄在案。不要輕易散落、丟失。這些材料是寫正式說明書的基本素材。 2)說明書應該用鋼筆寫在16開報告紙上，要求字跡端正、文句通順、步驟清楚、敘述簡明。 通過課程設計說明書的編寫，學生應學會整理設計數(shù)據(jù)，繪制

11、圖表和簡圖，用工程術語表達設計成果的方法，說明書是每個學生治學態(tài)度、獨立分析能力、歸納總結表達能力的綜合反映，每個學生必須下苦功夫斟字酌句寫出自己的水平與風格，也為書寫其他課程設計、畢業(yè)設計和論文打下基礎。 3)說明書中所用的公式和數(shù)據(jù)應說明來源，參考資料應編號和書寫頁次。 4)說明書中，每一自成單元的內容都應有大小標題，使其醒目突出。 5)說明書中必須附有相應的圖紙和計算程序。圖紙酌數(shù)量要達到規(guī)定的要求；圖紙的質量，要求作圖準確，布圖勻稱，圖面整潔，線條、尺寸標注，符合制圖標準的規(guī)定；畫在方格紙上的曲線圖要連接光滑。有條件的高校提倡用計算機繪圖。電算程序亦要整理

12、好與說明書訂在一起。 6)說明書應加上封面與目錄裝訂成冊。 設計題目：剪板機設計 1）工作原理及工藝動作過程。 剪板機是將卷料展開并剪成一定長度鐵板的機器，即將板料作定長度的間歇送進，在板料短暫的停歇時間內，剪刀在一定位置上將鐵板剪斷。因此剪板機主要包括鐵板輸送機構和剪斷機構。 2）原始數(shù)據(jù)及設計要求。 ①原材料為成卷的板料。每次輸送鐵板長度為1900mm或2000mm或2200mm（設計時任選一種）。 ②每次輸送鐵板到達規(guī)定長度后，鐵板稍停，以待剪板機構將其剪斷。剪斷工藝所需時間約為鐵板輸送周期的十五分之一

13、。建議鐵板停歇時間不超過剪斷工藝時間的1.5倍，以保證有較高的生產率。 ③輸送機構運轉應平穩(wěn)，振動和沖擊應盡量?。匆筝斔蜋C構從動件的加速度曲線連續(xù)無突變）。 3）方案設計提示。 將鐵板作間歇送進的機構方案設計，可從下述兩個方面考慮機構的選擇： ①如何夾持和輸送鐵板，并使停歇時保持鐵板的待剪位置； ②如何實現(xiàn)間歇送進，并能使鐵板停歇時運送鐵板的構件的速度和加速度曲線仍然連續(xù)，這樣，送進機構的運轉就比較平穩(wěn)。 大致有幾條途徑： ①利用機構中運動構件暫時脫離運動鏈，使后續(xù)構件實現(xiàn)停歇； ②利用構件上一點在圓弧段或直線段上運動，使與之相連的構件實現(xiàn)停歇； ③利用兩種運動的疊加使構

14、件實現(xiàn)間歇運動； ④其他。 工業(yè)上常用的簡單間歇機構，如棘輪機構、槽輪機構和不完全齒輪機構等，雖具有結 構簡單、制造方便、運動可靠等優(yōu)點。 但在動力性能、動停比（運動時間和停歇時間之比）方面很難滿足設計要求。所以常用組合機構來滿足設計要求。 4）設計任務。 ①根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調要求擬定運動循環(huán)圖； ②進行鐵板輸送機構和剪斷機構的選型； ③機械運動方案的評定和選擇； ④根據(jù)選定的原動機和執(zhí)行機構的運動參數(shù)擬定機械傳動方案； ⑤對機械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構進行運動尺寸計算； ⑥畫出機械運動方案簡圖。 目 錄 一、 設計題目

15、 二、 工作原理及工藝動作分析 三、 方案分析評價 四、 方案匯總 五、 最終方案的確定 六、 最終方案的機構分析 七、 最終方案的機構連接 八、 課程總結 九、 參考文獻 一、 設計題目：剪板機設計 二、 工作原理及工藝動作分析過程 1. 功能分解 剪板機是將卷料展開并剪成一定長度鐵板的機器，即將板料作定長度的間歇送進。在板料短暫的停歇時間內，剪刀在一定位置上將板料剪斷，因此剪板機主要包括鐵板輸送機構和剪斷機構。 （1）、輸送卷料的間歇機構要

16、進行間歇運動； （2）、剪斷機構要求進行間歇運動； （3）、其功能分解樹狀圖為 輸送 鐵板輸送機構 剪 間歇 板 機 剪斷 剪斷機構 間歇 2、工藝動作順序 ①鐵板輸送：利用輸送機構將卷料展開并進行定長度的間歇送進； ②鐵板剪切：利用剪切機構將送進的鐵板進行定長度剪切； 三．方案分析評價 1輸送機構的分析 ①、 槽輪機構 間歇原理：利用主動輪撥盤在圓弧段或直線段上運動，或者控制槽和銷的數(shù)量，是與之相連的

17、槽輪構件實現(xiàn)停歇。 優(yōu)缺點分析：構造簡單，外形尺寸小，機械效率高，并能平穩(wěn)的、間隙的進行轉位：但因傳動時存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場合。由于剪板機的輸送機構對速度要求不高，所以可以采用。 ②星輪機構 間歇原理：設主動針輪連續(xù)轉動，當其上的針齒 未進入星輪的齒槽時，其上的外凸鎖止弧與星輪的內凹鎖止弧相互鎖死，星輪靜止不動：當主動針輪的針齒進入星輪的齒槽時，兩鎖止弧恰好松開，星輪開始轉動。 優(yōu)缺點分析：作為間歇運動機構，星輪機構適應性較廣，同時具有槽輪機構的啟動性能，且傳送時間與間歇時間方便控制，利于達到要求時間比， 2、剪斷機構的分析

18、 ① 優(yōu)缺點分析：機構可以傳遞較大負荷，且?guī)缀涡螤詈唵?，且便于加工制造，擁有急回運動，能踢狗足夠的剪切力，綜合性能好。 ② 優(yōu)缺點分析：圓柱凸輪是一個具有間歇進刀能力的機構，只要運動函數(shù)時五次函數(shù)或正弦函數(shù)即可。設計也比較簡單，但是工藝性能不好。該機構有一個很大的缺點就是會出現(xiàn)力不足的情況，力不足會導致鐵板無法剪斷，而且無急回運動。 3.崔寧方案一 a．自由度計算 構件數(shù)N：7 低副：9 高副：1 F=3*7-(2*9+1)=2 b.機構的拆分 由上圖可知，此機構為Ⅲ級機構（四桿，六個低副）。 C．根據(jù)設計要求可進行多次計算確定各桿尺寸。

19、 a+d<=b+c d．傳動角的計算 e:位置速度分析 方向： 大?。? 根據(jù)圖解法可求出Vc，根據(jù)Vd=0，且Vc=Lcd*w3可求出ω3，又因為Ve=Lde*ω，即得Ve。 齒輪的傳動分析 根據(jù)設計要求，剪斷工藝為鐵板輸送周期的十五分之一，主動輪轉一個周期為360，間歇時間不超過剪板的1.5倍，取停歇時間為30s，停歇時間為整個周期的1/12，所以星輪機構從動輪的第一個槽與最后一個槽之間的夾角為322.5。 g．機構效率的計算 剪板機由剪斷機構與輸送機構并聯(lián)而成，其效率如下： η=P1*η1+P2*η2/（P1+P2） η1*P1=F*Ve

20、 P1+P2=P η2*P2=2000/（322.5*N圈數(shù)） h、運動循環(huán)圖 ②：崔寧方案2. a：機構運動示意圖； b.機構自由度的計算； 構件數(shù)9； 局部自由度：1；低副：10；高副：2 F-（9-1）*3-（2*10+2）=2 c：桿組的拆分； d：槽輪機構的運動參數(shù)及運動特性 當主動撥盤1回轉一周時，槽輪2的運動時間td與主動撥盤轉一周的總時間t之比，稱為槽輪的運動系數(shù)，k=td/t； k=n(1/2-1/z) 又因k值應小于或等于1，即 n(

21、1/2-1/z)≤1 由此得 n≤2z/(z-2) 取n4,槽數(shù)為4，圓銷數(shù)為1，k<=1. 設圓槽至槽輪回轉軸心的距離為rx， λ=R／L=sin(π／z）， 可得: e：運動循環(huán)圖： 機 構 角度 傳動機構 0-330 330=360 傳動 間歇 剪斷機構 0 0-182.23 182.23 182.23-360 最高位置 推程 最低點位置 回程 四：方案匯總 霍燦鵬方案1 優(yōu)缺點分析：擁有較好的傳動性能且通過產生急回運動從而使刀具對鋼板有一定的沖擊力從而導致剪斷鋼板。可以傳遞較大負荷，幾何形狀簡單且便于加工制造，擁

22、有急回運動，能提供足夠的剪切力，綜合力學性能好。 霍燦鵬方案2 優(yōu)缺點分析：1）輸送裝置作為間隙運動機構，星輪適應性較廣，同時具有槽輪機構的起動性能但制造工藝有點困難。 2）剪斷機構的運動副元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤滑好，磨損小，加工制造容易。 劉洋方案1 優(yōu)缺點分析：由于偏心輪對剪刀進行控制，壓力不能過大。對剪切得要求不能過高，磨損較為嚴重，優(yōu)點是可根據(jù)從動檢運動規(guī)律選擇機構尺寸和齒廓線。 劉洋方案2 優(yōu)缺點分析：圓心上，通過偏心輪的轉動，引導下方彈簧的壓縮與拉伸。從而從而控制切刀的上下移動。達到剪切鐵板的目的。 偏心輪是凸輪的一

23、種能有點可根據(jù)從動件規(guī)律選擇機構尺寸和輪廓線。缺點是不能有太大的工作壓力，而且摩擦嚴重。 韓德川方案1 優(yōu)缺點分析：制造簡單結構也簡單，但不能提供剪切鐵板足夠強的力，又沒有急回運動，而且也需要發(fā)動機提供較高的功率，彈簧的一直運動易出現(xiàn)損壞，使整個機構癱瘓。力學性能好、輕便，只需傳動角大于40即可。 韓德川方案2 優(yōu)缺點分析：設計也比較簡單，但是工藝性能不好。該機構有一個很大的缺點就是會出現(xiàn)力不足的情況，力不足會導致鐵板無法剪斷，而且無急回運動。機構可以傳遞較大負荷，且?guī)缀涡螤詈唵危冶阌诩庸ぶ圃?，擁有急回運動，能踢狗足夠的剪切力，綜合性能好。

24、 崔寧方案1 優(yōu)缺點分析：機構可以傳遞較大負荷，且?guī)缀涡螤詈唵危冶阌诩庸ぶ圃?，擁有急回運動，能踢狗足夠的剪切力，綜合性能好。 間歇運動機構，星輪機構適應性較廣，同時具有槽輪機構的啟動性能，且傳送時間與間歇時間方便控制，利于達到要求時間比， 崔寧方案2 優(yōu)缺點分析：構造簡單，外形尺寸小，機械效率高，并能平穩(wěn)的、間隙的進行轉位：但因傳動時存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場合。由于剪板機的輸送機構對速度要求不高，所以可以采用。 剪斷機構是一個具有間歇進刀能力的機構，只要運動函數(shù)時五次函數(shù)或正弦函數(shù)即可。設計也比較簡單，但是工藝性能不好。該機構有一個很大的缺點就

25、是會出現(xiàn)力不足的情況，力不足會導致鐵板無法剪斷，而且無急回運動。 五.最終方案的確定與分析 （1）剪斷機構方案的選擇 2.圓柱凸輪也是一個具有間歇進刀能力的機構。只要運動函數(shù)為 5 次函數(shù)或 是正弦函數(shù)即可。設計也比較簡單，但是工藝性能比較不好。 該機構還有一個很大的缺點就是會出現(xiàn)力不足的情況，力不足會導致剪板無法剪 斷，若不能實現(xiàn)剪斷工藝，那么機構便不能采用了。 3.通過以上，建議采用的最佳機構就為桿件機構，因為力學性能好，輕便， 只需傳動角大于 40就可。 通過對桿的應用，可以非常有效的實現(xiàn)，間歇的運動，不僅如此，力也會很 大，而且還具有急回運

26、動。因此最后采用了此方案。 （2）傳動機構方案的選擇與確定 1.發(fā)動機的選擇： 從發(fā)動級的功率以及轉速上考慮，要實現(xiàn)以上的方案，盡量選擇轉速較低， 發(fā)動機功率較高的發(fā)動機。 通過在網上搜索發(fā)現(xiàn)大多數(shù)剪板機的制造廠生產的剪板機的發(fā)動機功率約在 5kw 以上，通過查詢發(fā)動機型號表找到一款速度比較低而且功率較高的發(fā)動機。 型號為：Y160L-8 型發(fā)動機 功率為 7.5kw 轉速為 720r/min。 為了計算方便，板料長度選定為 2000mm。 通過圓整計算可設輸送帶上的滾子周長為 500mm。 由此可以確定滾子的直徑 d=500/π≈159.155mm 由以上的

27、結果可知：板料每輸送 2000mm 此時滾子轉動了 4 圈。 如果設板料每輸送 2000mm 為一個周期，此時一個周期滾子要轉動 4 周。 2.不完全齒輪的設計 通過課程設計說明書的要求：剪斷工藝所需時間約為鐵板輸送周期的十五分之一。 建議鐵板停歇時間不超過剪斷工藝時間的 1.5 倍。 由上面一段話可以知道：若設板料輸送時間為 x，那么剪斷工藝的時間就為 1/15x， 板料的停歇時間就是 1/15x*1.5=0.1x。 設一個工作周期的時間為 t，那么輸送的時間就是 10/11t,停歇的時間就是 1/11t。 通過以上的計算，那么不完全齒輪的一周轉動中，有 10/11

28、的運行時間里是轉動，有 1/11 的時間是停歇，由此可知不完全齒輪的間歇角為 360*1/11≈32.73 這么計算就可以知道，不完全齒輪的間歇角α≤32.73才能符合設計任務的要 求。 為了后面圓整的計算，不完全齒輪的間歇角設置為 30，這樣不完全齒輪就有 330的輸送和 30的停歇。 這樣通過對正常齒輪的設計可知，可以把不完全齒輪設置為 22 個齒，其中有兩個 22 個齒所占的角度為 330，剩下的 30設置為鎖止弧。 這時候就可以對不完全齒輪的尺寸進行計算了。理論上如果該齒輪是完整齒輪齒數(shù)應該為 24 個。根據(jù) d=mz 確定分度圓直徑。 模數(shù)的選擇可以參照機械原理第七版

29、第 180 頁的圓柱齒輪標準模數(shù)系列表。 注：選用模數(shù)時，應優(yōu)先采用第一系列，其次是而系列，括號內的模數(shù)盡可能不 用。 通過以上的的模數(shù)選擇不完全此輪的模數(shù)為 m=6mm。這樣就確定了不完全齒輪的分度圓半徑為 d=144mm，為了計算方便，所用的兩個不完全齒輪分度圓半徑要一樣，這樣通過標準安裝可知道兩個不完全齒輪的中心距 a=144mm。 2.發(fā)動機到輸送板料滾子的傳動比的計算 通過網上信息的查閱知道，剪板機的工作周期大約為 1 分鐘工作 25~45 次。 為了圓整計算這里取剪板機的工作周期為 30 次/min。 發(fā)動機的轉速為 720r/min，但是經過不完全齒

30、輪的間歇運動，一分鐘實際不完全齒輪的從動輪值轉動了 720*（330/360）=660 圈 一分鐘可供板料輸送的次數(shù)為 660/4=165 但是實際只需要做 30 次。 通過傳動比來對以上進行轉化所需要的傳動比為 i=165/30=5.5,所以發(fā)動機到滾子之間的轉動比轉換要為 5.5 就夠了。 3.傳動機構所有構件的添加 傳動機構可以采用的傳動方法有 ①鏈輪傳動 ②齒輪傳動 ③帶輪傳動 因為傳送機構所需要的力不大，所以最方便的傳動方案就是選擇帶輪傳動，因為其不僅制作工藝簡單，相對其他造價也比較低廉。因為所需要的傳動比為 5.5，如果用一對帶輪傳動來完成 5.5 的傳

31、動比，所需要的兩個輪子，其中的大輪尺寸會過大，或小輪的尺寸過小，尺寸過小導致誤差容易增加，尺寸過大會增加整個機構的體積，造價也會增加很多。所以為了方便，最好把 5.5 的傳動分成 2.75 傳動比與 2 傳動比。 這樣就可以用兩對帶輪來實現(xiàn) 5.5 傳動比的傳動了。 這樣其中的一對帶輪，尺寸可以分別設置為 50mm 與 137.5mm 另一對帶輪的尺寸可以分別設置為 50mm 與 100mm 5.執(zhí)行機構的設計 通過對上面?zhèn)鲃訖C構的設計后，下面開始進行執(zhí)行機構也就是剪刀的剪切機 構的設計，因為以上的周期已經算出，每分鐘會輸送 30 次 2 米長的距離，那么剪刀就會在這一分鐘內由

32、曲柄轉動 30 周，就是曲柄的轉速為 30r/min。 由發(fā)動機輸出的轉速為 720r/min。由此可以計算出發(fā)動機到曲柄的傳動比=720/30=24。 在發(fā)動機與曲柄之間又不可以使用帶傳動，因為剪力很大，可能出現(xiàn)無法剪斷，或者出現(xiàn)誤差，這樣導致計算不夠精確。所以不能由第一步的傳動機構來進行轉換傳動比，鏈傳動能量損失較大也不適宜，但是如果用普通的齒輪傳動又會出現(xiàn)齒輪過大，或是齒輪較多，機構更加復雜，而且造價較高，慣性質量較大，也不適合采用，那么可以對普通的直齒圓柱齒輪進行改進，得到新的機構來實現(xiàn)大傳動比，最好的改進辦法就是采用行星輪。這樣不僅實現(xiàn)了大傳動比，而且機構也相對簡單，而且也不會出現(xiàn)齒

33、輪過大，機構過重。 ①執(zhí)行機構行星輪的設計 設發(fā)動機為構件 1 輸出機構的曲柄為系桿 H 則有： 行星輪的傳動比i 1H =1-iH 13 =1- z2z 3 /z 1z 2’= 24 由此可得這樣可以通過試算法得到一個合理的齒數(shù) 由此可以得到發(fā)動機上的齒輪齒數(shù)為 30 固定的中心輪齒數(shù)為 30 行星輪上的兩個齒輪齒數(shù)分別為 24 和 23 其中 24 齒的與發(fā)動機的齒輪嚙合，23 齒數(shù)的齒輪與固定的中心輪嚙合。 由此可以得到下面的機構 通過這樣的機構把系桿的輸出與曲柄剛性鉸接，就實現(xiàn)了大傳動比的轉換。 下面對齒輪的尺寸進行計算 通過以上的標

34、準模數(shù)系列表來進行計算 這里把所有的齒輪的模數(shù)都選擇為 m=4mm 根據(jù)公式 d=mz 可以計算出所有齒輪的分度圓直徑 Z 1 =4*30=120mm Z 2 =4*24=96mm Z 2’=4*23=92mm Z 3=4*30=120mm ②六桿機構的設計 首先，要考慮構件是否能夠執(zhí)行，設計的方案，構件的傳力性能怎樣。 先對出去刀具的四桿機構進行分析。 因為曲柄是原動件，盡量要小所以最初假設曲柄的長度為 a=50mm 要使機構為曲柄搖桿機構，那么最短桿與最長桿之和應小于另兩桿之和。 通過多次的試算確定： a=50mm b=100mm c=10

35、0mm d=120mm 這樣就滿足了 a+d＜b+c 滿足曲柄搖桿機構。這樣就得到了下面的圖。 為了確定機構的傳力特性以及是否具有死點。應該進一步對該四桿機構進行 分析。分析該四桿機構的最小傳動角γmin 是否大于等于 40 該機構的最小傳動角應計算兩個角，分別為曲柄處在最上端，與曲柄處在最 底端兩個位置，通過余弦定理進行計算。 傳動角γ1=arcos[b2+c2-(d-a)2]/2bc≈40.975 傳動角γ2=180-arcos[b2+c2-(d+a)2]/2bc≈63.577 通過以上的計算傳動角符合計算的范圍?？梢詫崿F(xiàn)該機構的運動方案

36、。 下面再計算機構的急回運動的特性 同樣通過余弦定理可以計算出該機構的極位夾角為θ=23.25 ,由此便可以計算出行程速比系數(shù) K=1.297 該機構有比較明顯的機會運動特性。 添加下面的方案把四桿機構變?yōu)榱鶙U機構。其中剪刀為滑塊，連接剪刀的桿為100mm，就可以得到下面的機構。如下圖 六、機構的連接 將剪切機構與輸送機構，即六桿機構的剪切架構和行星輪與帶輪組成的輸送機構組合，便可得到剪板機的機構運動簡圖。 七、課程總結 通過這幾天對剪板機的設計，由最初的制定方案，到最后的完成方案，雖然過程很艱辛，但是從中學到了很多知識。因為我體驗了一次課程創(chuàng)新設計的過程，從中也發(fā)現(xiàn)了自己的一些創(chuàng)新思維。通過自己的努力和小組成員的相互合作完成了最終方案啊的確定，很高興，很充實。期間方案的不停修改，其中數(shù)據(jù)的不斷計算，是我對其中機構的認識更加深刻。 通過對機械原理這一門課的應用，我發(fā)現(xiàn)自己的基礎知識更加扎實，很多東西即使不參閱資料也能夠計算出來，想想也是這集體哪的收貨吧。相信我有了這一次經驗，下一次我會做的更好。 八、參考文獻 1、機械原理（第七版） 主編：孫桓 陳作模 2、機械原理課程設計（第一版） 主編：王淑人