鋼板折邊機一、設計題目鋼板折邊機二．工作簡圖工作簡圖三．題目簡介鋼板折邊機是一種對較薄的鋼板折邊的機器。運用機構(gòu)的帶傳動，連桿傳動等實現(xiàn)了上下左右的交錯運動，從而實現(xiàn)對鋼板的折邊效果。鋼板定位后，壓板下壓鋼板到工作臺凹槽中折彎一次。左右推板左右推鋼板折邊，完成鋼板折邊任務。上提壓板，退料桿退料，完成工序。四．設計要求1.要求設計該裝置的壓板升降機構(gòu)、左右推板的推動機構(gòu)。一般應包括凸輪機構(gòu)、平面連桿機構(gòu)以及齒輪機構(gòu)等常用機構(gòu)。至少提出兩種運動方案，然后進行方案分析評比，選出一種運動方案進行設計。2.設計裝置的傳動系統(tǒng)，并確定傳動系統(tǒng)傳動比分配。3.畫出裝置的機構(gòu)運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。4.最終方案含有平面連桿機構(gòu)的，設計平面連桿機構(gòu)。并對平面連桿機構(gòu)進行運動分析，繪制運動線圖。5.最終方案含有凸輪機構(gòu)，設計凸輪機構(gòu)。確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，計算凸輪廓線值，校核最大壓力角與最小曲率半徑。繪制凸輪機構(gòu)設計圖。6.編寫設計計算說明書。7.進一步完成裝置的計算機動態(tài)演示。五．主要參數(shù)數(shù)據(jù)方案內(nèi)凹槽深(mm)鋼板厚(mm)鋼板外延寬(mm)鋼板外延長(mm)壓板的工作速度(次/分)D183180170801.1自動折邊機的特性說明折邊機為簡單的彎曲機，既可以是手動的，也可以是機動的。最簡單的方法是用有彎曲半徑的模型把鋼板牢固地固定在機床工作臺上。伸出的部分材料放在另一個工作臺上，該工作臺能沿彎曲半徑中心旋轉(zhuǎn)。當活動工作臺上升時，它把不銹鋼彎曲成所需的角度。目前市場上的薄鋼板折邊機有很多，比如說金屬燃油箱折邊機，塑料板材折板機等，如圖：自動鋼板折邊機的設計2.1自動鋼板折邊機的工作原理設計的自動鋼板折邊機的工作模型如下圖所示2.2自動鋼板折邊機的主要部分說明及其技術參數(shù)電機功率：5.879KW生產(chǎn)率：18次（個）/min鋼板外沿寬b×長c：300×400mm2鋼板厚：2mm折邊后鋼板內(nèi)槽寬a：250mm折邊后鋼板高h：25mm2.3傳動部分的設計2.3.1齒輪部分的設計名稱符號計算公式模數(shù)根據(jù)齒輪強度確定，取標準值分度圓直徑基圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑節(jié)圓直徑齒頂高齒根高壓力角標準中心距齒距基節(jié)分度圓齒厚分度圓齒槽寬已知：選取電機的選用功率為5.879KW，轉(zhuǎn)速2900r/min，電機輸出齒輪與中間軸大齒輪的傳動比為6，由傳動比公式，由選取模數(shù)，分度圓直徑由中間軸小齒輪與沖壓輪的傳動比為5，根據(jù)板寬定出左沖壓輪與中間軸小齒輪的中心距右沖壓輪與中間軸小齒輪的中心距由傳動比和中心距關系得：分度圓直徑壓力角基圓直徑齒頂圓直徑附：特殊齒輪組（4）的簡圖2.3.2電動機的選型1、類型和結(jié)構(gòu)形式：三相異步籠型交流電動機，封閉式，380V，Y型；2、功率：P=5.897kw（Pw---功率、Pc---生產(chǎn)阻力、s---有效模切行程、tη=（η1故Pd=3、轉(zhuǎn)速：n(i1=2~4i4、電動機方案選型方案型號P（kw）轉(zhuǎn)速r/min重量N參考價格（元）傳動比同步滿載總傳動比V帶減速器1Y160M1-111300029301170135058.62.820.932Y160M-411150014601230180029.22.511.683Y160L-61110009701470160019.429.7綜上所述4點，最終選型為：型號P（kw）滿載時起動電流額定電流起動轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min電流（380V）效率%功率因數(shù)Y160M1-111293020.887.20.887.02.02.2安裝尺寸：型號安裝尺寸(mm)外形尺寸(mm)ABCDEFGHKABACADHDLY160M1-1254210108421101237160153303352653856052.3.3初定偏心軸的直徑及跨距材料：偏心軸的材料選用45號鋼。參數(shù)：許用扭應力，A=126－103。步計算直徑（與大帶輪配合處）：軸功率：式中，——電動機的功率，KW；——皮帶傳遞的功率，KW。軸轉(zhuǎn)速n=300r/min因為軸上有鍵槽，軸徑應增加3～7%。因破碎機工作時的沖擊載荷很大，又有強烈的振動，故取直徑d=100mm此偏心軸選用一般階梯長軸。按軸在機架上的安裝情況和結(jié)構(gòu)要求，機架軸頸處取130mm為了使零件能夠很好的軸向固定，在機架上的軸承與皮帶之間加裝圓螺母。其作用是：與軸肩、軸環(huán)配合使用，作軸上零件的雙向固定，適用于兩零件端面距離不太大，使用套筒不方便時。選用螺母M100×2GB812－76材料：45號鋼，全部淬火HRC35－45或采用調(diào)質(zhì)HRC24－30也可不熱處理，但需要表面氧化。根據(jù)階梯軸結(jié)構(gòu)的設計原則，與動顎固定的軸承處軸頸取150mm。動顎寬度為400mm，兩端分別留有1mm的余隙，考慮到軸上需要安裝的密封零件及軸承透蓋，初定軸的跨距如圖所示。初定軸的直徑和跨度2.3.4軸承的選擇及驗算1.機架處的軸承因為軸承承受的徑向力較大，軸向力較小，所以選用雙列向心球面滾子軸承。軸承承受的徑向載荷P=8376N，考慮到主軸與動顎的自重所受的徑向力約為13000N，裝軸承處的軸頸為130mm，運轉(zhuǎn)時有強大的沖擊，預期計算壽命。1）求比值因為，承受的軸向載荷很小。所以，，取X=1。2）初步計算當量動載荷查《機械設計》表13-6，，取3）起軸承應有的基本額定動載荷值式中，——為指數(shù)，對于球軸承=3，對于滾子軸承=10/3。4）軸承的選取根據(jù)手冊結(jié)合初定的軸的直徑選取C=49500kg的113622軸承BG286-64主要尺寸：d=130mm，D=280mm，B=93mm，r=5mm；安裝尺寸：156mm，253mm，3mm。該軸承采用油脂潤滑。5）驗算軸承的壽命經(jīng)驗算軸承的壽命足夠。2.軸徑d=150mm處的軸承因為軸承承受的徑向力較大，軸向力較小，所以選用雙列向心球面滾子軸承。主軸與動顎的自重所受的徑向力約為13000N，裝軸承處的軸頸為150mm，運轉(zhuǎn)時有強大的沖擊，預期計算壽命。1）求比值因為，承受的軸向載荷很小。所以，，取X=1。2）初步計算當量動載荷查《機械設計》表13-6，，取3）起軸承應有的基本額定動載荷值式中，——為指數(shù)，對于球軸承=3，對于滾子軸承=10/3。4）軸承的選取根據(jù)手冊結(jié)合初定的軸的直徑選取C=65600kg的113620軸承BG286－64。主要尺寸：d=150mm，D=320mm，B=108mm，r==5mm；安裝尺寸：177mm，291mm，3mm。該軸承采用油脂潤滑5）驗算軸承的壽命經(jīng)驗算軸承的壽命足夠。2.3.5平鍵的選擇及校核鍵是一種標準零件，通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞扭矩有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑移的導向。鍵連接的主要類型有：平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。1.電動機伸出主軸用鍵的選擇及校核電動機伸出軸頸d=55mm。選用普通C型平鍵，結(jié)合與帶輪的配合長度，取鍵長L=100mm。查《機械設計》表6－1得鍵的主要尺寸：b×h=16mm×10mm。鍵槽的主要尺寸如表3.2：鍵槽的主要尺寸btr1664.30.4鍵的工作長度：。鍵的工作高度：。軸傳遞的扭矩：。連接的比壓：鍵的材料為45號鋼，帶輪為鑄鐵，查《機械設計》表8－8得：。經(jīng)校核鍵的強度滿足要求。2.偏心軸用鍵的選擇及校核軸頸與帶輪（飛輪）配合處直徑d=100mm。選用普通C型平鍵，結(jié)合與帶輪的配合長度，取鍵長L=100mm。查《機械設計》表6－1得鍵的主要尺寸：b×h=28mm×16mm。鍵槽的主要尺寸如表3.3：表3.3鍵槽的主要尺寸btr28106.40.6鍵的工作長度：；鍵的工作高度：；軸傳遞的扭矩：。鍵連接的比壓：鍵的材料為45號鋼，帶輪為鑄鐵，查《機械設計》表8－8得：。經(jīng)校核鍵的強度滿足要求。2.3.6壓床機構(gòu)中曲柄滑塊機構(gòu)的設計如圖，以（即A點）建立坐標系，則：B點的軌跡方程如下：(1.1)以B點為起點建立滑塊的方程：(1.2)把（1.1）和（1.2）整理得：(1.3)又有當和時，滑塊達到極限位置，則：(1.4)可得：(1.5)得：(1.6)由公式：(1.7)又有：(1.8)由此可得：經(jīng)過計算可得滑塊行程的方程：對S求導的速度方程：對S求2階導得速度方程：2.3.7飛輪設計曲柄滑塊機構(gòu)需要安裝一飛輪,用以確保機構(gòu)的順暢運行。在0.12秒時，等效構(gòu)件有最大角速度ωmax，得知v=-0.127m/s,ω3=0.1897rad/s,ω5=0.2058rad/s,ω7=-0.3437rad/s,在0.66s時，等效構(gòu)件的角速度可近似為ω0=50r/min=5.233rad/s,由圖v=-0.094m/s,ω3=1.0772rad/s,ωv2=0.0168m/s,v3=0.031m/s,v5=0.0165m在1.05秒時，等效構(gòu)件有最小角速度ωmin，由圖得v=0m/s,ω3=-2.4095rad/s,v2=0.02829m/s,v3=0.029m/s,v5=0.011m選桿件材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其密度ρ=7.85×103kg/m3,又取桿件的截面直徑d=50mm,且轉(zhuǎn)動慣量再根據(jù)運動方程式12JeJe=0.05679kg·m2，ωmin?Wmax=1ωm=1JF≥?Wmax/(ωm2[δ])-Je=0.58567kg·m2，([δ]=1由GAD2=4gJF，取D=0.3m，則GA=260.2978N，又由GA=πDHb飛輪尺寸如下圖：單位：mm2.4送料及卸料機構(gòu)設計由于自動送料機構(gòu)的設計機構(gòu)主題仍然是一個曲柄滑塊機構(gòu)，方法同上，所以在這里就不再說明了。下面是自動送料機構(gòu)的立體圖：第三部分自動鋼板折邊機的相關分析3.1壓床從動輪的運動分析3.2壓床從動桿的運動分析3.3沖壓板的運動分析設計心得：對機械原理及其設計的學習和運用，是永無止境的，因此我的以上設計理念并不是盡善盡美的，有待改進，請老師加以指正。但通過對機械基礎課程的學習，并嘗試著設計，讓自己獲益良多，加強了對機械知識的認識，鍛煉了動手能力和創(chuàng)新能力，希望在以后的設計中自己能做得更好。在過去的一學年里，感謝何老師為我們帶來的細致入微的講解及精彩的授課，讓我對自己所學的機械專業(yè)有了更深的認識，獲益良多。假期將至，祝老師假期愉快，工作順心，闔家幸福！參考文獻[1]馮鑒何俊《機械原理》西南交通大學出版社2008[2]李慶華《材料力學》西南交通大學出版社2005[3]高慧琴《機械原理》國防工業(yè)出版社2009[4]唐劍兵《機械基礎與結(jié)構(gòu)設計》重慶大學出版社2006[5]濮良貴紀名剛《機械設計》高等教育出版社2005[6]江曉倫《理論力學》中國鐵道出版社2004[7]吳宗澤王序云高志副《機械設計》高等教育出版社2001[8]吳宗澤《機械設計課程設計手冊》高等教育出版社1998[9]高正一《機械設計手冊》機械工業(yè)出版社