干粉压片机,论文

.目录摘要1第一章绪论21.1干粉压片机概述21.2国外根本研究情况21.3设计思路与方法3研究步骤31.3.3研究方法与措施3第二章干粉压片机设计要求42.1 干粉压片机数据要求42.2 干粉压片机的研究方法与成果4第三章工艺过程分析53.1工艺动作分解53.2 运动分析53.3 功能分解7第四章方案的提出与比较84.1各功能单元的解84.2 方案分析与初步筛选84.3 方案的比照与评价9第五章减速系统的设计145.1电动机的选择145.1.1电动机类型145.1.2执行机构所需功率145.1.3电动机功率145.2传动比确实定，各轴功率以及带传动设计155.2.1传动比确实定155.2.2计算各轴的转速个功率155.2.3设计V型带轮的构造和尺寸和校对165.3齿轮设计和校对18附：减速箱三视图23第六章上冲头机构三维设计246.1 齿轮箱的构造和尺寸确定246.1.1齿轮箱的作用和工作原理246.1.2两齿轮的尺寸确定246.2 六杆机构的三维设计246.2.1软件介绍说明246.2.2四杆机构三维设计256.2.3摇杆长度286.2.4通过图解法求出六杆机构中的曲柄和连杆长度286.2.5检验曲柄存在的条件286.2.6三维仿真设计29第七章上冲头机构设计327.1 凸轮局部设计327.1.1凸轮基圆确实定327.1.2滚子圆形运动轮廓确实定327.1.3滚子半径确实定327.1.4凸轮实际轮廓确定337.2 曲柄滑块三维建模设计337.2.1机构运动轨迹337.2.2零件建模与仿真设计33第八章下冲头机构三维设计378.1 下冲头凸轮机构设计378.2 机构零件建模与仿真设计38第九章 总结42参考文献43致44外文原文及翻译. 451.干粉压片机的设计摘要本次干粉压片机的设计首先对该机的定义进展了明确，而且对国外干粉压片机的研究历程进展了回忆同时对研究现状进展了分析比较；根据之前干粉压片机的设计经历进展了总结和回忆，提出了下冲头、上冲头、送料、筛料、推片等一系列工艺动作过程需要的机构可选类别，在保证到达设计的工艺动作的根底上兼顾经济性，环保性等特点进展了机构的设计，为了让电机输出足够的扭矩，设计了一级圆柱齿轮与二级圆柱齿轮传动减速箱。在设计过程中使用了常规的CAD绘制图纸，同时为了让各个机构的运动更加简单直观，通过三维软件Soldiworks进展设计机构的仿真运动。关键词：干粉压片机；减速器；冲头The design of powder tablet machineAbstractThe powder tablet press machine is designed first of a clear definition, and the course of the study in powder tablet press at home and abroad were reviewed research status simultaneously analyzed and pared. According to dry before tableting machine design e*perience summary and review of proposed lower punch, upper punch, a series of process action feeding, screening materials, films and other processes needed to push agencies optional categpory, taking into account the economic action in the design process to ensure that reached on the basis of environmental protection and other characteristics of the design agency, in order to allow sufficient torque output of the motor is designed with two primary spur gear cylindrical gear reducer. In the design process, using a conventional CAD drawings, while the various agencies in order to allow more movement simple and intuitive, motion simulation of three-dimensional software design agency Solidworks.Keyword: the powder tablet press machine, reducer, formed punch第一章 绪论1.1干粉压片概述：干粉压片机的根本原理是是指传动系统带动执行机构对粉末物质采取上下进展加压形成片状构造。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等种类。干粉压片机装配精度高，材质优良耐磨损，稳定可靠，干粉压片机的应用从有制药厂、电子元件厂，瓷厂，化工原料厂等，也可改进行异形冲模压片的制作。国民经济各个部门迫切需要各种各样性能好、能耗低、质优价廉、的机械产品，例如在蚊香厂、鱼药饲料厂、消毒剂厂、催化剂厂等都需要这类设备进展辅助加工，应运而生的小型干粉压片机受这些中小企业的青睐。面对目前国压片机的现状：压片机规格众多、数量大；操作简单；技术含量较低，技术创新后力缺乏的压片机的设备现状：我国明确了高速高产、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开展方向。1.2国外根本研究现状：压片机国1949年，市的天祥华记铁工厂仿造成英国式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；1957年，ZP25-4型压片机；1960年，自行设计制造成功60-30型压片机以及ZP33型、ZP19型压片机。在“七五期间，航空航天部206所HZP26高速压片机研制成功。1980年，第一制药机械厂设计制造了ZP-21W型压片机受到好评。1987年微机控制技术应用后设计制造了P3100-37型旋转式压片机，具有自动控制片剂重量、压力、自动数片、自动剔除废片等功能，构造优势明显。1997，年天祥健台制药机械研发了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，ZP系列旋转式压片机相继出现：比较优秀的有的ZP35A、聊城的ZP35D等。经过多年的开展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开展，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，目前还出现了一些特殊用途的压片机。例如实验室用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。压片机的开展是不断前进的，目前主流的开展方向是高速高产、密闭性、模块化、自动化、规模化以及检测技术应用模式。1.3设计思路与方法研究步骤首先分析了干粉压片机的工作原理，总体方案由压制机构和送料机构两局部组成，通过对送料机构和压制机构集中类别方法的构思和比较后确定了较为合理和优秀的一种，方案确定后进展具体的传动机构设计以及传送系统的设计，最后对主要的传动机构进展了三维造型通过Solidworks的motion功能的应用，模拟主要的运动机构的运动模式。通过严密的原理分析以及合理的三维模拟制作出根本的压片机构造，该机用料经济有较好的构造强度，到达预期的功能要求，外观设计美观。研究方法与措施：查阅相关资料，培养感性认识；具体了解分析各个机构的设计、工作原理，加以创新，绘制草图，提出初步设计理念；与教师同学交流讨论，解决难题，比较方案，重复修改；整理结果，编写正式的设计说明书，绘制工程图。 第二章 干粉压片机设计要求本次设计的干粉压片机要将干粉状物质通过压片机完成送料、压制、推料等一系列预定的工艺过程完成设计要求。这样设计的干粉压片机可以应用于药片等的压制有广阔的应用前景。机械的整个工作过程通过减速机构的减速以及执行机构的相互配合自动完成。研究的重难点在于需要将各个减速机构的设计以及传动过程中执行机构的凸轮设计研究以及各个机构之间相互配合关系设计。2.1 干粉压片机设计数据要求：1将干粉压制成直径为30mm、厚度为5mm的圆形片坯。 2每分钟生产25片；冲头压力150kN；机器运转的不均匀系数小于10%；上冲头总位移90100mm。3回程的平均速度为工作行程速度的1.2倍(行程速比系数K=1.2)。 4要求保压一定时间，保压时间约占整个循环时间的1/10。 2.2 设计过程与成果：1分析干粉压片机工作原理和技术要求及构思方案含方案比较。 2完成干粉压片机传动系统的设计、机构设计和构造设计。主要零部件的受力分析和强度计算。绘制所设计方案的机构运动简图；绘制干粉压片机的装配图及主要的零件图。要求图纸工作量2.5A0图纸以上AutoCAD绘图。 3设计说明书一份，电子文档一份。 4英文文献翻译含原文。要求：原文5000个单词以上，中文翻译要求通顺。 第三章 工艺过程分析3.1工艺动作的分解：干粉压片机的功用是将不加粘结剂的干粉料压制成f305圆型片坯其工艺动作分解流程如图3-1：图3-1 工艺动作的分解流程1料筛在模具型腔上方往复振动，将干粉料筛入直径为30的筒形型腔，然后向左退出。2下冲头下沉y2，以防上冲头进入型腔时把粉料扑出。3上冲头进入型腔y2。4上、下冲头同时加压，各移动y1-h/2，将产生冲模压力F，要求保压1/10的运动周期，同一时间翻开下料阀门，下一个循环待用的粉料进入补充筛料斗。5上冲头退出到型腔外部，下冲头随后以稍慢速度向上运动，顶出压好的片坯。6为防止干预的发证，待上冲头向上移动H后，料筛向右运动推走片坯，接着料筛往复振动，继续下一个运动循环。3.2 运动部件运动轨迹分析：对流程图动作要求进展研究后发现要实现我们预定额动作要求根本可以将动作进展分解，对每一局部进展分析判断:上冲头根本运动为：下降-远休-上升-近休；上冲头设计的设计主要需要进展两方面考虑：一，本可以考虑使用曲柄滑块机构进展运动的实现，但是运动过程中有中间停顿过程所以不进展该机构选用。二，考虑使用凸轮机构进展设计可以发现上冲头要产生较大的压力才能完成压制过程，而凸轮机构产生的压力比较小，不能完成设计要求。最后一确定用平面六杆机构作为上冲头的执行机构。压力角在工作过程中不能过大，可通过改变两个连杆的支点之间的距离以及杆的长度来调整，调整时要考虑到上冲头在保压时段的时间至少要占整周时间的1/10，即让冲头在离极限位置0.4mm围的主动杆要转过至少36度。下冲头根本运动为：上升-中停-上升-远休-下降-中停-下降-近休；下冲头的运动过程进展分析后可以发现:首次上升的距离为y1h/2,第二次上升的距离为(y1h)/2+y2+h，最后一次下降的距离为y2，由于该过程涉及到较多的设计要求并且考虑目前的行程已经是可以确定的所以选用凸轮机构进展设计。凸轮机构的外形是设计的重难点，凸轮轮廓线设计过程中可以想象凸轮静止不动，推杆相对于凸轮作反转运动；同时又在其导轨作预期运动，推杆在完成该复合运动时所形成的顶尖轨迹就是凸轮廓线。这时根本的凸轮设计方法。筛料斗的根本运动为：向右-震动-向左-停歇。筛料斗的设计可以从他的运开工艺要求进展考虑：震动的实现是设计过程中首先要进展考虑的问题，一般情况下震动实现有如下几种机构方法：1，通过用一段凸轮的弯曲起伏的外形来让料筛进展震动。2，料筛运动到导槽处参加振荡机构对料筛进展振动。方案比照后发现第二种较为复杂同时不容易完成，所以采用方法1较为合理。从整个机械的角度来看，它是一种时序式组合机构系统，因此要拟定三个机构的运动循环图。以该主动件的转角位横坐标0360，机构执行构件的位移为纵坐标做三个机构的的直线式工作循环图：图3-2 运动循环图筛料斗从压片位置经排出粉料后退回左边补料位置停歇。下冲头下沉。下冲头下沉完毕，上冲头可下移至型腔入口处。等上冲头下平面略低于台面时，下冲头同时开场上升，上下冲头同时对粉料两面加压。然后两冲头停歇保压，保压时间约为0.24s，即相当于主动件转动36左右。以后，上冲头快速退回至起始位置，下冲头稍慢地上升至上外表与台面平齐，顶出成品片坯。下冲头停歇待卸片坯时，筛料斗已经到达型腔上方并将成品片坯推出至滑道上。最后，下冲头下移，同时料筛小行程往复震动将粉料筛入型腔中，最终进入下一循环。3.3功能分解：该干粉压片机通过一定的机械能将原料粉状物料压制成成品图3-3 总功能分解设计该干粉压片机，其总共能可分解成以下几个工艺动作：1送料：本质为间歇直线往复运动，可通过凸轮完成；2筛料：要求筛料斗小行程往复运动；3从型腔推出片坯：通过下冲头上升可完成；4送出成品：筛料斗从侧面将成品片坯挤推入滑道；5上冲头间歇往复直线运动，有急回等特性；6下冲头间歇往复直线运动。可作树状功能图3-4：图3-4树状功能图第4章 方案提出与比较4.1各功能单元的解：执行机构的形式设计是可以多种多样的，为了不遗漏任何一种构造方案模式可以采用将单步的功能单元进展分解列出，然后每一步的功能单元的可能方案相互自由组合后即可得出最大化的方案集合。例如一个功能单元有m个解决原理，而每一种原理有n个，经排列组合则该功能单元的解可以有mn个方案。如果把每个功能单元的解建立在一个直角坐标上，就产生一个独立的“形态学矩阵，根据矩阵的横纵向组合方式即可得到最大化的功能数量集合。4.2方案分析与初步筛选：根据前面4.1进展分析的方法现列出所有功能单元的可能数量进展组合，如下表所示：表4.1 各分部方案选择矩阵功能元功能元分解1234一次减速a带传动减速蜗杆减速齿轮减速链传动减速二次减速b带传动减速链传动减速齿轮减速蜗杆减速上冲头c凸轮机构曲柄导杆滑块机构偏置曲柄滑块机构六杆机构送料机构d移动凸轮机构涡轮蜗杆机构凸轮曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构下冲头e双导杆间歇运动机构移动凸轮机构曲线槽导杆机构双凸轮联动机构从表中可以发现存在明显不合理的机构组合方式可以进展首先删除减小挑选围，同时结合实际生产中的机构组合评价进展筛选：运动要求；承载要求；运动精度要求工艺简便；平安生产；动力源，同时考虑生产条件的限制条件，综合以上各个因素后进展机构的择优选择。从表中左侧栏一次减速、二次减速、上冲头、送料机构、下冲头的各个机构模式结合本次压片机设计的实际工艺动作需要进展分析如下：一次减速功能元：带传动构造简单，传动平稳，缓冲吸震，适合压片机的工作环境。价格低廉，安装维修方便，噪声小，可以优先进展选择；蜗杆传动比大，传动噪音小，但是装配要求高，价格相对较贵，可备选；齿轮传动效率高，构造紧凑，工作可靠且寿命长，传动稳定，但是安装较为麻烦同时，本钱过高，本次较大的传动距离不适合该方案，故淘汰；链传动噪音大，传动相对没有皮带传动平稳，不适合压片机的工况，故淘汰。对于二次减速功能元：齿轮和蜗杆传动稳定，属于定速比传动同时精度较高可以较好满足工况要求，可选用；带传动链传动、不适宜该环境，故淘汰。对于上冲头功能元：根据前面的分析可知机构必须满足往复直线运动，急回特性，同时由于滑块需要油脂润滑，污损严重且磨损较大，所以淘汰曲柄导杆滑块机构；相比之下凸轮加工工艺性好，但是上冲头行程较大，凸轮尺寸将较大，故备选；而备选的六杆机构构造简单、轻盈，能满足保压要求，故优先选择。对于送料功能元：选择的是凸轮加曲柄滑块组合机构，这样防止了出现单独使用时尺寸较大，非常笨重的缺点。对于下冲头功能元：下冲头机构的运动特点是复杂，负载大，故淘汰曲线槽导杆机构；而双导杆间歇运动机构根据以往的实际生产经历可知污染较大，不适合该压片机构的实际生产故淘汰。相比之下双凸轮联动机构加工本钱高，故备选；而单凸轮机构可优先。4.3方案比较与评价机械运动方案的拟定和设计，可以根据4.2的分析，从备选方案和优先选用方案以及可选方案中进展方案组合列出几种备选方案如下，进展选择。方案一：如图41所示1 曲柄连杆机构 2、13 涡轮 3、12蜗杆 4、8、10皮带轮 5 皮带 6 齿轮 7 减速箱 9 电动机 11 圆柱凸轮 14 下冲头 15 料筛 16 上冲头图41 方案一运动简图动作说明:1. 压片成形机经皮带轮1级减速，减速器2级减速后由齿轮带动圆柱凸轮转动，使料筛作往复运动。由两皮带轮分别带动两蜗轮蜗杆机构。2. 两涡轮蜗杆分别带动曲柄连杆机构、凸轮机构运动。3. 曲柄连杆机构与摇杆滑块机构串联构成肘杆机构，是上冲头作往复运动，并实现加压。凸轮机构带动下冲头，使其作往复运动。方案二：运动方案如图42所示图42 方案二运动简图1 电动机 2、3齿轮 4、5圆锥齿轮 6、17凸轮机构 7、19蜗杆 8、18蜗轮 9皮带轮 10皮带 11曲柄滑块机构12弹簧 13、振动筛 14、上冲头 15、圆筒型腔 16、下冲头动作说明：压片机在电动机的带动下，通过齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆机构将动力传到两个凸轮机构上。两凸轮又分别控制振动筛和凸轮机构，凸轮通过皮带传动带动曲柄滑块机构，最终带动上冲头、振动筛、下冲头运动起来，从而使整个机构工作起来。方案三：运动方案如图43所示；图43 方案三运动简图A:上冲头 B：下冲头 C：对心直动推杆盘形凸轮机构D：凹槽凸轮 E：料筛 F：圆柱凸轮 G： 电动机 H：齿轮I：圆锥齿轮 J：涡轮蜗杆 K：进料口动作说明：由电动机G输出原动力传给H齿轮，齿轮H通过三对锥齿轮分别传动，通过锥齿轮的传动F圆柱凸轮转动带动E料筛左移，原料通过K进料口送入料筛。对心直动推杆盘形凸轮机构转动使下冲头下移。通过圆柱凸轮推动料筛右移把原料送到压料胚口原料进入压料桶之后E料筛又左移装料。通过传动杆带动涡轮蜗杆j带动D凹槽凸轮机构使上冲头向下压同时下冲头向上压并保持一段时间。上冲头上移回原位，下冲头向上把压好的成品推出压料胚。料筛继续送料同时通过料筛前铲头推到出料口，同时下冲头下移料进压料胚。通过以上运动完成压料，此后继续重复。将列出的三种方案经过分析和比较后择优进展选用，综合考虑传动的动作要求以及实际的工作工况，从节约本钱和环保的要素进展考虑后发现方案一在三个方案中比照后，发现其可以实现干粉压片及设计功能的情况下兼顾了本钱因素，有效的做好了噪音低，传动比可靠，环境污染小，工作平稳等要素，所以选择方案一作为本次设计方案。表4.2 各方案比较方 案 评 比方案评价性能 方案一方案二方案三工作性能应用围较广可调性高运转精度大应用围广可调性高运转精度一般应用围广可调性一般运转精度一般传动性能传动性强速度围大噪声小传动比大承载能力一般传动平稳噪音小经济性经济性一般构造简单经济性好经济性一般构造紧凑性较好一般好第五章 减速系统的设计：5.1电动机的选择：电动机类型：按照工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式构造，额定电压380V。电动机功率：选择依据：电动机所需工作功率：工作机的有效功率，单位KW。从动机到工作输送带间的总效率。故其中：V带传动效率； 直齿轮传动8级效率油润滑； 滚子轴承效率脂润滑正常； 弹性联轴器；选择电动机由于该机械为制药机械，主要针对工厂设计，故采用380V额定电压，异步电机较直流电机实用方便，价格低廉，故采用三相电容启动异步电动机作为动力源。电机型号YB2-160M2-8，其特性参见下表5.1：表5.1 电机参数型号YB2-160M2-8额定功率kW5.5电流380VA13.4转速r/min750效率%负载1.00830.7583.70.5082.8功率因数补偿COS负载1.000.750.750.670.500.55堵转转矩倍数1.9堵转电流倍数6最大转矩倍数2.2噪声dBA68振动等级mm/s2.8转动惯量kg.m0.61尺寸mm200*200*3005.2传动比确实定，各轴功率以及带传动设计传动比确实定：由设计要求可知，电动机的给定转速，而生产率的给定值为25片/min，即执行转速。故总传动比大小可确定根据?机械设计?文献1中关于V型带传动比分配原则：由于V型带传动的传动比不宜太大，一般7，故可分配=2.5，则。故可采用两级减速箱。取i带=2.5V 带传动比 i=24 合理i=i总/i带=30/2.5=12由课程设计图 7-2，取高速级传动比为 i = 4，则低速级传动比 i2=i轮/i1=12/4=3，取i2=3.实际总传动比 i=2.5*4*3=30传动滚筒实际转速 n= nm/ i=1440/30=48r / min计算各轴的转速和功率各轴的转速：电机输出轴：1440减速箱I轴：n=n/i带=1440/2.5=576(r/min)减速箱II轴：n=n/i齿=576/4=144(r/min)减速箱III轴：n=n/i齿=144/3=48(r/min)各轴功率：由?机械设计课程设计指导书?表9.2查得，带传动的效率；直齿轮传动8级的效率；滚子轴承的效率，又，故：计算各轴得输入功率 P=4.34kW轴带轮输入轴P=P带=4.340.96=4.17KW轴减速器高速轴 P=P轴承齿轮=4.170.990.97=4.00KW轴减速器低速轴P=P轴承齿轮=4.000.990.97=3.84KW设计V型带轮的构造和尺寸和校对确定计算功率：其中计算功率，kW；工作情况系数；所需传递的额定功率，kW； 根据?机械设计?文献1表8-7，载荷变动较大，空、轻载启动，选取KA=1.1则Pd = KAP*=1.14.34=4.774KW选择V带型，小带轮转速，。由?机械设计?文献1图8-11选择A型V带。取，因此，由?机械设计?文献1表8.8进展圆整选择。验证带速度：带速V：V=dd1n1/601000 =1121440/601000 =8.39m/s由于5m/s25m/s，故V带适宜。确定中心距a和基准长度:因为0. 7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2) 0. 7(112+280)a02(112+280)所以有：274.3mma0779mm因此取确定中心距aa0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1629.522)/2=485.239mm由?机械设计?文献1表8-2选取基带长度计算小带轮上包角：1=180-(dd2-dd1)/a57.3 =180-(280-112)/485.23957.3=160.1615120适用因此符合设计验证条件，故设计方案合理。确定V型带的根数Z：计算单根V型带的额定功率：由且，根据?机械设计?文献1表8-4b得。根据和Z型带查表8-4b得。查?机械设计?文献1表8-5得，查表8-2得，故有计算V型带的根数Z： 故取4根计算单根V型带得初拉力的最小值：由表8-3得Z型带的单位长度，所以：F0=156.41N应使带得实际初拉力。带轮的构造设计：带轮材料采用HT200，由于大带轮的基准直径故采用轮辐式；由于小带轮的安装直径d=96，查的小带轮为实心轮。5.3齿轮设计和校对：第一对齿轮设计类型、材料、精度、齿数选用直齿圆柱齿轮传动；由于干粉压片机为一般工作机器，速度不高，所以采用8级精度GB10095-88；查?机械设计?文献110-1表，选择一级小齿轮材料为40Cr调质，硬度为280HBS，二级大齿轮材料为45钢调质，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。选择二级小齿轮材料为40Cr调质，硬度为280HBS，三级大齿轮材料为45钢调质，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。选择一级小齿轮牙数，二级大齿轮齿数。选择二级小齿轮牙数，二级大齿轮齿数。按齿轮面接触强度计算：参考?机械设计?文献110-9a公式，即确定公式各计算数值：选择载荷系数=1.3；计算小齿轮传递的转矩：由?机械设计?表10-7可知，选择齿宽系数d=0.9由?机械设计?表10-6查得材料的弹性影响系数由?机械设计?图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应力循环次数由?机械设计?文献110-19图，取解除疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，平安系数s=1计算：试计算小齿轮分度圆直径带入中较小的值：计算圆周速度：计算齿宽b：计算齿宽与齿高之比：模数齿高所以齿宽与齿高之比计算载荷系数：根据一般情况选取8级精度，查?机械设计?文献1图10-8可得，动载系数=1.1 直齿轮；由?机械设计?文献1表10-2查得使系数.50；由?机械设计?文献1表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对称位置时由，查?机械设计?文献1图10-13得；故载荷系数按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由?机械设计?文献110-10a得：计算模数m按齿根弯曲疲劳强度计算：由弯曲强度的设计计算公式：确定公式的各计算数值：由?机械设计?文献1中图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的的弯曲疲劳强度极限。由?机械设计?文献1图10-18取弯曲寿命系数；计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳平安系数，得计算载荷系数：查取齿形系数：由?机械设计?文献1表10-5查得计算大、小齿轮并加以比较大齿轮的数值大。设计计算比照计算结果，由曲面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径即模数与齿数的乘积有关，可取由弯曲强度算得的模数1.63并就近圆整为，按接触疲劳强度算得的分度圆直径，算出小齿轮的齿数: ，大齿轮的齿数: ，取。几何尺寸计算：计算分度圆直径：计算中心距：计算齿轮宽度：取；齿轮1和2的几何尺寸如下：验算设计：由设计过程知，故该设计满足不发生根切的条件；重合度验算：由 则 即该设计满足重合度条件要求。同理：二级减速齿轮1齿轮2尺寸如下：图5.1 减速箱三视图第六章 上冲头机构设计6.1齿轮箱的构造和尺寸确定齿轮箱的作用和工作原理：齿轮箱是通过在不完全齿轮，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上作出与主动轮相啮合的轮齿。其余局部为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿局部由锁止圆弧定位使从动轮静止，从而实现从动轮远休的。主动轮与从动轮传动比i=0.9，然而主动轮有十分之一周期的位做齿，因此从动轮休止主动轮的十分之一个周期，故主动轮与从动轮的实际周期一样。两齿轮的尺寸确定：参照5.3，不难得出：齿轮箱的齿轮1齿轮2尺寸如下：6.2六杆机构的三维设计： Solidworks软件介绍Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品Solidworks提供一系列的三维3D设计产品，帮助设计师减少设计时间，增加准确性，提高设计的创新性，并将产品更快推向市场。Solidworks软件组成：1.2D到3D转换工具将2D工程图拖到SolidWorks工程图中的功能；支持包括外部参考的可重复使用2D几何；视图折叠工具，可以从DWG资料产生3D模型。2.置零件分析测试零件设计，分析设计的完整性。3.机器设计工具具有整套熔接构造设计和文件工具，以及完全关联的钣金功能。4.模具设计工具测试塑料射出制模零件的可制造性。5.消费产品设计工具保持设计中曲率的连续性，以及产品薄壁的凹零件，可加速消费性产品的设计。6.对现成零组件的线上存取让3D CAD系统使用者透过市场上领先的线上目录使用现在的零组件。7.模型组态管理在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化，简化设计的重复使用。8.零件模型建构利用伸长、旋转、薄件特征、进阶薄壳、特征复制排列和钻孔来产生设计。9.曲面设计使用有导引曲线的叠层拉伸和扫出产生复杂曲面、填空钻孔，拖曳控制点以进展简单的相切控制。直观地修剪、延伸、图化、缝织曲面、缩放和复制排列曲面。 六杆机构三维建模设计为了更好的进展设计并能够进展参数修改，更好完善设计所以各个运动机构的设计采用三维建模设计方案1.顶座主要作用是固定上杆的上端点，建模设计如下图6-1 定座三维2.曲柄轮此处的主要作用是转动后利用侧面凸轮曲点进展转动驱动整个机构进展运动。尺寸如下列图图6-2 曲柄轮3.上连杆与顶部支座相互连接，同时下端与中部连杆与凸轮连杆两点进展连接，尺寸如下列图。其余例如中部杆和下部推杆构造与建模方法类似。图6-3 上连杆4. 整个六杆机构建模完成后新建装配总图，对各个添加进入的零部件进展配合约束，以及尺寸进展约束定位，让整个装配体在轴向进展全部约束。在径向转动方向进展放松，为后续动画仿真制作做准备。图6-4 约束与配合图6-5 四杆机构三维外形设定摇杆长度：选取 代入公式：解得r263mm应选取r=260mm所以L=r*=260*0.4=105mm可知行程的计算公式为：此时h=100mm算的摆角为23与测量出的图中摆角大小相符。因为题设要求摆角小于60，故满足要求。通过图解法求出六杆机构中的曲柄与连杆的长度:如下列图，AB为曲柄，BC为连杆，DC为摇杆，DC是摇杆在摆角最大时的位置；依题意：因为AC=AB+BC AC=BC-AB所以AB=50mm BC=162mm测量出BAB=170，为保压角。检验曲柄存在的条件：CD=260mm，AB=50mm，BC=162mm，AD=335mm满足杆长之和定理，即AD+ABCD+BC，确保了曲柄的存在。综上所述，上冲头六杆机构的尺寸设计如下：曲柄50mm 曲柄连杆162mm 摇杆260mm 冲头连杆105mm六杆机构三视图6-6：图6-6六杆机构三视图六杆机构的仿真设计Solidworks的动画制作有两种：装配体运动(动画)及物理模拟(根本运动)。图6-7 四杆机构的仿真界面一、装配体运动(动画)：装配体零部件之间的相互运动，只跟零部件当前的状态及位置有关，就是翻开SolidWorks的装配体才可以做动画的。步骤如下：首先点击SolidWorks2021界面左最下面的Animator窗口(有时候会显示“运动算例或“动画)，Animator指的是“运动算例或“动画。如想关闭运动算例窗口点击模型；如欲放下, 点击界面右下方的双箭头；如欲撤消, 右击“运动算例或“动画弹出的界面的生成新的运动算例项；如果出现“运动算例1或“动画1或“运动算例2或“动画2，可以把不要的给它删除。点击运动算例有或动画或Animator，随即出现制作动画的操作界面，包括时间轴时间滑杆及模型树最左下区域等。首先设定动画运动的总时间，并将运动的时间加以分配。例如在0秒到10秒之间想要哪个零部件从一个位置移动到另一个位置，以及零部件在此过程中的显示状态等。首先要按下“自动键码这个很重要,因为它会在时间轴上自动放置一个键码，马达命令的添加如下列图，为了方便观看效果，这里初步设定转速为20rpm。图6-8 马达命令界面点击计算命令进展简码的重新计算，然后点击播放按钮进展播放，最后重新调整各个键码的位置以及相互之间的运动联系。点击保存按钮选择希望输出的视频格式以及视频大小等选项后即可图6-9 视频输出在暴风影音等主流视频播放软件中检查输出的视频容是否正确附有六杆仿真动画视频AVI格式第七章 送料机构设计7.1凸轮局部设计：凸轮基圆确实定：由运动循环图最大斜率40.1为了使机构能顺利工作，规定了压力角的许用值，在使的前提下，选取尽可能小的基圆半径。根据工程实践经历，推荐推程时许用压力角取以下数值：移动从动件，=3038摆动从动件，=4045 下冲头凸轮机构为移动从动件=40 基圆半径rb=30mm滚子圆心运动轮廓确实定： 将凸轮基圆以每份9平均分割，根据筛料斗循环图，确定每一段的升程与回程曲线。如下列图7.1：图7.1 滚子圆形轮廓滚子半径确实定：在27这两点曲率半径相对较小的地方画尽量小的圆来确定其最小半径r。0.8。所以，此处取滚子半径为6凸轮实际轮廓确定：以各滚子圆心做滚子轮廓 再以平滑曲线相切滚子，连接成为凸轮的实际轮廓7.2 曲柄滑块机构三维建模设计曲柄滑块机构运动轨迹曲柄滑块机构的主要作用是将凸轮上的较小径向位移放大并传递给料筛。如图7.3所示：图7-2曲柄滑块机构简图当凸轮转过一定角度B到达B，曲杆转过角BCB，E向又平移至E。经过详细计算，解得BC=100mm，CD=DE=90mm，BCD=90机构零件建模与仿真设计曲柄滑块机构的主要零部件有曲线凸轮、L形连杆、小连杆、中支座、右支座、送料杆，以及滚子、滚轮等其他。图7-3 曲柄滑块三维模型机构1.根据之前的分析和工艺动作设定，初步绘制了凸轮的外形以及其部的运动轨迹滚道。后续可根据动作要求进展参数化调整。图7-4曲柄凸轮三维外形2.L形连杆前端突出的直径6的滚子连接的是凸轮的部曲线槽，而弯折处连接的是中心座，右端与小连杆相互连接。图7-5 L型连杆三维外形图3.送料连杆，左端连接的是小连杆的连接端，右侧是一个锥形的漏料腔体，方便干粉料在部左右晃动时均匀进入到压制模型部。图7-6 送料连杆4. 为了方便的观察该曲柄滑块的部运动机构，同时检查和优化设计的机构，后续进展了三维仿真设计，设计方法与前面第六章的四杆机构是类似的，设计界面如下所示：图7-7 送料凸轮仿真操控界面图7-8 送料机构三视图第八章 下冲头机构设计8.1下冲头凸轮设计下冲头运动较复杂，因此靠凸轮实现冲头的复杂运动，运动曲线如以下列图8.1：图8.1 下冲头运动曲线其凸轮设计与7.1同理，最终确定滚子半径和凸轮轮廓如图8.2所示：图8-2 下冲头凸轮轮廓8.2下冲凸轮机构的三维设计及其仿真下冲凸轮机构的组成局部主要有：上固定座、下冲凸轮杆、滚动轮、滚动轴、减磨衬套、上止动帽，凸轮。图8-3凸轮横切形状图1. 凸轮的外形轮决定了下冲凸轮杆的运动轨迹以及停顿等工艺动作，根据前面的分析可以确定凸轮的外形曲线，为了让凸轮运动更加符合要求在建模后可以进展参数化更改，修改曲线。图8-4凸轮三维外形2.上部凸轮固定座周边四个直孔负责固定，中部腔孔安装衬套供凸轮杆进展活动，为了以该凸轮基准进展定位完成后续的三维仿真以及装配等，在下部有草图绘制的小圆供定位和配合使用。图8-5 凸轮定位座3. 凸轮杆的主要构造特点是上端连接有一个止动帽，下端穿过固定座后安装上减磨得小型滚子，再与凸轮进展配合，完成机械的凸轮配合设置后即可与凸轮进展配合运动。为后续的仿真设计做准备。图8-6 凸轮杆4.为了观察该机构的运动轨迹并检查我们之前的实际效果，设定凸轮的转速为20rpm利用三维设计软件Solidworks的Motion进展仿真设计并进展观察，并可以根据具体设计进展进一步的优化设计。具体的设计控制面板如图。后附有三维仿真视频。图8-7 下冲头凸轮仿真界面附：下冲头机构三视图8-8图8-8 下冲头三视图第九章 总结在这次干粉压片机的毕业设计过程中，我发现了许多的问题，例如在设计的过程中有许多我们平时都不太重视的东西，也有很多的难题，在遇到难题自己不能解决的时候向导师进展询问，向周围的同学取经，最后问题迎刃而解，这给了我很大的动力。在设计过程中主要还是自己独立的设计空间，需要查阅设计书和指导书。最终让自己的设计设计符合工程标准。毕业设计中我学到了使用CAD、Solidworks等软件对具体的设计进展绘制草图，绘制装配图以及零件图。三维软件的应用可以帮助分析我们构造设计过程中设计是否合理能否实现，是我们设计过程中的良师益友。这次关于干粉压片机的毕业设计让我充分体会到设计与创新的关系。创新型国家、创新型社会、创新型企业需要的是不断创新的精神和意识，设计中的创新需要高度和丰富的创造性思维，创造性的构思才能制造产品的创新，那样的创新型产品的竞争力也是无与伦比的。设计过程中由于本人水平有限，错误难免。希望各位教师批评指正让我更快的进步起来。为我即将踏上设计的工作岗位再积累一些实际的经历。参考文献1濮良贵，纪名刚.机械设计第八版.：高等教育，2007. 2恒,作模.机械原理(第七版)。：高等教育，2006. 3成大先主编.机械设计手册.：化学工业，2004. 4濮良贵，纪名刚.机械设计第八版.：高等教育，2007. 5恒,作模.机械原理(第七版)。：高等教育，2006. 6成大先主编.机械设计手册.：化学工业，2004. 7Kapelevich AL, Shekhtman YV. 直齿轮设计：弯曲应力最小化. 齿轮技术2003:44-9.8Karpat F. 非对称渐开线直齿齿轮的分析. 博士论文，Bursa-Turkey：乌卢达大学; 2005年.9Karpat F, Cavdar K, Babalik FC. 非对称渐开线直齿齿轮的动态分析：动态负载和传输误差动态分析. 论文发表于2006年， Novi Sad, 2006. 10Yoerkie CA, Chory AG. 高重合度声振特性的行星齿轮. J Am Helicopter Soc 1984;40:1932.11Lin HH, Oswald FB, Townsend DP. 齿轮动态加载与线性或抛物线齿廓修改. 机械理论1989; 298：111529.12Ozguven HN,Houser DR. 数学模型在齿轮动态中的使用 - 评论. J Sound Vib1988;121(3):383411.13Parey A, Tandon N. 直齿轮动态模型的缺陷：评论. Shock Vib Dig 2003;35(6):46578.14Tearuchi Y, Hidetaro M. 齿轮理论和外表温度的实验结果比较. J Eng Ind 1974:4150.15宋宝玉主编.机械设计课程设计指导书.高等教育，2006.16龚建新主编.机械原理课程设计指导书.高等教育，2005.17王佩玉压片成型机课程设计说明书.汽车工程系汽车工程专业，2021.18广鸣粉末成型机运动设计说明书.中国地质大学，2021.19鹏飞.干粉压片机课程设计说明书.理工学院，2021.致本论文和课题的研究工作在尊敬的指导教师又红教师的亲切关心下完成的。教师渊博的知识、严谨的治学态度、高度的责任心以及严于律己、待人诚恳的思想品德深深影响着我，这不仅使我顺利完成了此项设计，而且也将成为使我受益终生的珍贵财富。几个月的时间里，从课题的选定、资料的收集、方案的拟定、课题的具体设计到论文的审定改进，*志远教师都给与了极大的帮助，倾注了大量的心血。通过这次的毕业设计，学生不仅开拓了思路、扩大了视野、丰富了知识面，还初步掌握了处理具体实践问题的科学方法，为学生今后开展打下了坚实的根底。在论文的完成过程中，还得到了朱乃明、志远等同学不懈的支持与帮助，在此对他们表示衷心的感。感这将近四年来在我身边曾经帮助和关心过我的人们。同时也感在学习和生活中给予我无私关心的我最亲爱的父亲和母亲。外文原文及翻译在先进的构造发泡成型中获得一个有高间隙率方法的研究John W. S. Lee, Jing Wang, Jae D. Yoon, and Chul B. Park摘要：构造性泡沫提供比它们同类更多的优点,包括更大的几何准确性、最终产品的外表上没有凹痕,较低的重量(由此延伸的需要以较低的材料),和更高的刚度与重量的比率。用传统的构造实现一个适宜的空隙率在构造泡沫发泡成型方法已经有一些成功;这些方法允许小的控制和产量大的孔洞及非均匀的单元构造。本文章报告使用一种先进的构造发泡成型机以一个高的空隙率，到达一个统一的单元构造。我们研究以下方面:注塑工艺参数流量、吹气的理论容量,和熔体温度。在部的剖面压力不同的加工条件下的模腔研究了塑料的成核和生长。通过优化工艺条件,所有我们取得了一个统一的单元构造和非常高的空隙率(40%)。1.简介：构造成型是塑料成型所使用的一种传统的注塑机。一种用物理吹剂(PBA),另一种用化工吹剂(CBA),或者两者都被选用,在这个过程中,产生一种单元(泡沫)构造。这种构造性泡沫成型的优点有缺乏凹痕的最后一个局部的外表上,一个减了体重,低背压,更快捷的生产周期时间,具有相当高转速.因为这独特的优势,低压预塑式构造发泡成型技术中得到了广泛的应用制造大产品,需要几何精度。实现一个适当的空隙率在构造泡沫使用传统的注塑机并没有证明是非常成功的,但由于这些成型方法允许小的控制和产量大的孔洞及非均匀的细胞构造。获得一种统一的单元构造具有高空隙率、机器必须能先具有一完全溶解和均匀的气体混合物的没有任何气体的口袋。如果一个统一的单一气体解决方案不是到达前发泡,将很难获得一种统一的细胞构造发泡制品。在决策中，为满足这一需求，要求一种先进的构造发泡成型技术与连续聚合物开展,该技术有利于均匀的离散和溶解气体的聚合物熔体在成型过程中,从而保护的产生对难溶气体大口袋。在一个我们展示了以前的工作,用一个定制的可行性小注塑系统组成的一个微型注射单位和发泡挤出机，基于这种新技术。然而,除了改善硬件技术,它也是必要开发适当的处理策略以控制细胞生长成核和模具型腔。在此背景下,当前一些探讨处理策略需要获得一个统一的高间隙先进的构造发泡成型工艺单元构造。我们调查了以下重要参数:吹剂含量、注入流量、熔体温度。使用我们的构造性泡沫获得先进的成型技术进展表征方面的空隙率、细胞密度、细胞三维地形尺寸分布;*射线用来描写的三维构造泡沫细胞的组织形态。部的压力剖面下模具型腔也被记录在案，为了更好的理解不同加工条件下细胞的形核、长大的行为。2.研究背景：近年来,泡沫塑料注射成型的优势已经引发了改进构造发泡成型技术。Tre*el公司开发了一种微往复式注射成型技术的基出上,对预塑式注塑机进展了大量的工作。以进一步改善质模板在微孔发泡过程中使用了微构造成型。Turng，达权等, ,研究了改变工艺条件的影响上,特别是在当前国外微孔构造的例子, 混合成型用构造.何振平，高庆宇报道的创造与微孔发泡细胞的构造和外表质量良好使用了共聚物聚碳酸脂(PC).恩惠，俐，在当前国外微孔形貌控制的聚丙烯(PP)等课程教学中存在的报道说,有一个高庆宇甲级的外表和高空隙率可以到达通过使用一个透气通道.发泡等,综述了最近高庆宇的微孔复合材料的新型高分子材料和钢筋与矿物填料及自然光纤。Shimbo报道, 在典型的构造成型工艺另一种微孔发泡过程中注塑机，使用了一个预塑式注塑机被用来塑化螺柱塞聚合物,是用来注入聚合物进入模具腔,另一个替代方案泡沫注射成型工艺是在兴旺的德国亚琛的一个系统,在这个系统中,气体注射在一个特别设计的喷油嘴，它安装在塑化单元之间的，可对喷嘴关闭的常规射出成型机。此外,它到达更好的分散性之气, 静态混合元素被安装之间的气体喷油嘴和关闭喷嘴。这项技术后来为商业化专利。在2006年, 有人提出了一个构造,经过在先进的高庆宇发泡成型技术的根底上,预塑式注射机传统的构造发泡技术这样就提高了注入气体会完全溶解在聚合物。由一个强化技术的齿轮油泵及附加蓄能器使聚合物/气体混合物形成一步连续不断的成型操作。换句话说,更新的设计完全解耦,气体溶解步骤的注塑操作使用一个主驱动泵。这一先进的构造发泡的细节 技术概述在下一节。3.先进的成型构造:先进的成型机。经过先进的发泡成型机器.这种技术促进统一的气体色散和完整(或实质)溶解在聚合物熔体,尽管是稳定成型工艺。但是它认识到连续成型行为不可防止地引起不一致的气体充填、这种构造使得流动但是聚合物熔体和天然气是连续的(即不停顿在