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1、机械系统课程设计,设计题目:平板搓丝机系统 设计者：xxx,平板VS全自动搓丝机,全自动搓丝机的系统比较,全自动搓丝机即是在普通的滚丝机基础上加装通过振动盘、料斗、自动送料器等自动送料机构，配合PLC等自动控制系统实现工件的全自动滚丝加工。二轴和三轴滚丝机均可改装成自动滚丝机。,全自动搓丝机系统的优点,通过全自动滚丝机取代传统的手动滚丝机，可大大降低工人的劳动强度，只需工人将工件一次放进多个进入振动盘等自动送料机构即可实现产品的全自动加工，一人可看多台设备，大大节省人力物力；同时也可减少工人情绪等认为因素对产品加工质量的影响，增强产品加工的一致性。,目 录,一.系统工作简图二传动装置设计三.传
2、动方案四.运动循环图五.总结与建议,系统工作简图,一.设计要求和条件:1.平板搓丝机执行机构与传动装置设计,(1)机构介绍,如图所示为平板搓丝机结构示意图，该机器用于搓制螺纹。电动机1通过2带传动.齿轮传动3减速后，驱动曲柄4传动，通过连杆5驱动下搓丝板（滑块）6往复运动，与固定上搓丝板7一起完成搓制螺纹功能。滑块往复运动一次，加工一个工件。送料机构将置于料斗中的待加工棒料送入8推入上.下搓丝板之间。,方案一,曲柄滑块结构,方案二,凸轮机构,方案一采用了曲柄滑块机构，曲柄长度仅为滑块行程的一半，故机构尺寸较小，结构简洁。利用曲柄和连杆共线，滑块处于极限位置时，可得到瞬时停歇的功能。同时该机构能
3、承受较大的载荷。方案二采用凸轮机构，该机构随能满足运动规律，然而系统要求的滑块行程为340360mm，因而凸轮的径向尺寸较大，于是其所需要的运动空间也较大，同时很难保证运动速度的平稳性。,综合分析可知：方案一最为可行，应当选择曲柄滑块机构实现运动规律。整个搓丝机由电动机、带传动、二级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。,工作条件与使用期限,该机器室内工作，故要求振动、噪音下，动力源为三相交流电机，电动机单项运转，载荷较平稳。工作期限十年，每年工作300天；每日工作8小时。2、数据表,传动方案,滑块每分钟要往复运动40次，该机构原动件的转速为40r/min，以电动机为原动机，则需要系统机构具
4、有减速功能。运动形式为连续传动往复直线运动。根据上述要求，设计方案如下：,机构初步设计,传动简图,杆长设计,设已知行程速比系数K，最大行程H，和偏距e，确定曲柄和连杆的尺寸a和b,公式推导,由上图，根据几何关系R=S/2sin(1)AC1=b-a=2sina(2)AC2=b+a=2Rsin(a+)(3)e=(a+b)sina(4)=180(k-1)/(k+1)由（2）（3）得a=Rsin(+)-sin(5)b=Rsin(+)+sin(6),由（4）得a+b=e/sin(7)将（1）（7）带入整理，得esin/s=sin*sin(+)(8)由（8）得cos(2+)=cos-2e*sin/s(9)
5、由（9）得=arccos(cos-2esin/s)/2-/2(10),由（10）得将（11）（12）代入（5）（6）式得,上式为已知s,K，e 时确定曲柄和连杆a和b的计算公式 计算数据见excel表sin=e/a+b=0.68262 sin40,0.618法确定K,e,保持K为定值，使e变化观察折线图中Vcx的变化，当Vcx某段趋于平滑时记录e的值。同理保持e不变，改变K 当Vcx某段趋于平滑时记录K值。,滑块C的位移，速度，加速度,用杆组法做速度分析，并用excel仿真,由数表分析可知：在Xc范围在322362之间，滑块速度比较平稳，适合加工工件所以送料机构应在这个范围内才能保证加工质量。
6、,驱动力矩的分析,在工作行程中，滑块C所受的阻力为常数（搓丝动力），在空回行程中，滑块C所受的阻力为常数1kN；不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩根据公式Mr=Fr*vC/画出阻力矩线图阻力矩做功=Md*2,在一个周期内，阻力矩做的功等于驱动力矩做的功，可以求的驱动力矩Md=410038N mm,曲柄转速：40r/minP=Md=1.718kW驱动力矩Md=410.038N m带传动1：4 齿轮传动1：6.4传动效率 0.90.95得电动机转速1024r/min电动机功率2.009kW,选择电动机型号：YL1001-4功率2.2kW转速1430r/min噪声65dB,飞轮转动惯量的确定,盈亏功,JF=WMAX/(2)查得=0.3=2n 求出WMAX近似值=1.563kN mJF=0.312kgm2,谢谢大家!,
