【正文】 ，將成型片坯頂?shù)脚c臺(tái)面平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移 21mm，到待料位置。滿足上述運(yùn)動(dòng)可采用連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等。 二 、 方案分析與設(shè)計(jì) （ 一 ）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與分析 循環(huán)圖的分析確定 根據(jù)壓片機(jī)的工藝動(dòng)作可得各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作如下： 上沖頭： 往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 再 間歇一段時(shí)間。下沖頭運(yùn)動(dòng) 和 7 篩料機(jī)構(gòu)可用 凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)。六桿 機(jī)構(gòu)接近死點(diǎn)位置所具有的傳力特征來實(shí)現(xiàn)增力 ，比曲柄滑塊的增力效果好，能夠更好的實(shí)現(xiàn)加壓。首先我們想到的是方案一，因?yàn)榉桨敢坏膲毫菫榱?，傳力效果好，但?dāng)畫出凸輪輪廓線 時(shí)，有曲率半徑小于零的地方，故方案一不可行，選擇滾子凸輪機(jī)構(gòu)。故選用凸輪來控制料篩。并以 C 點(diǎn)為原點(diǎn)，滑塊 5 的道路方向?yàn)?x軸方向 ，垂直方向?yàn)?y軸方向。當(dāng)曲柄不是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候便有了急回特性。 表 5 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 連桿 2 滑塊 3 轉(zhuǎn)角： )s ina r c s in ( 1122 ???? ??? 角速度：12112 coscos ????? ?? 角加速度： 22212121112 c os c oss i nc oss i n ? ????????? ?? 其中： beba ??21 。如圖 7 圖 7 14 將圖旋轉(zhuǎn) 180176。 故可得1l＝ 23, 2l =62, ３l =123, ４l =196，即六桿機(jī)構(gòu)的各個(gè)尺寸已求出，可畫出六桿機(jī)構(gòu)的精確結(jié)構(gòu)如圖 10。 圖 11 v— φ01002003004005000 50 100 150 200 250 300 350 400φv a φ0 50 100 150 200 250 300 350 400φa 下沖頭采用滾子凸輪機(jī)構(gòu)完成其動(dòng)作。計(jì)算時(shí)所用公式如表 6，用 excel 表格計(jì)算，計(jì)算數(shù)據(jù)中有確定其位移、速度、加速度曲線，凸輪的理論廓線、實(shí)際廓線，確定基圓半徑，計(jì)算壓力角。0010339。001039。0010239。為使其運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有沖擊，也是用 345多項(xiàng)式計(jì)算位移，篩料的過程中也為 345多項(xiàng)式，計(jì)算公式 與下沖頭相同，見表，計(jì)算出的數(shù)據(jù)表格見附件三，其位移、速度、加速度及凸輪理論廓線、實(shí)際廓線如圖13 圖 13 s φ5051015202530350 50 100 150 200 250 300 350 400φs 21 v φ60040020002004006000 50 100 150 200 250 300 350 400φv a φ10000500005000100000 50 100 150 200 250 300 350 400φa 凸輪廓線80604020020406080100100 50 0 50 100 150理論廓線實(shí)際廓線 22 （ 二 ）電動(dòng)機(jī)的選擇 正確選用電動(dòng)機(jī)的基本原則： 1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速及其它控制性能應(yīng)滿足機(jī)械特性和生產(chǎn)工藝過程的要求，電動(dòng)機(jī)工作過程中對(duì)電源供電質(zhì)量的影響（如電壓波動(dòng)、謝波干擾等），應(yīng)在容許的范圍內(nèi)； 2）按預(yù)定的工作制、冷卻方法基輔在情況所確定的電動(dòng)機(jī)功率，電動(dòng)機(jī)的溫升應(yīng)在限定的范圍內(nèi)； 3）根據(jù)環(huán)境條件、運(yùn)行條件、安裝方式、傳動(dòng)方式，選定電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、安裝、 防護(hù)形式，保證電動(dòng)機(jī)可靠工作； 4） 綜合考慮一次投資幾運(yùn)行費(fèi)用，整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、合理、可靠和安全。工作機(jī)要求的功率Ｐ w主要為執(zhí)行構(gòu)件在單位時(shí)間里克服工作阻力所作的功。由上式可以算得沖頭在不同位置時(shí)，消耗的功率，列于表 7。 表 7 Fr vc Pw 0 0 20210 40000 60000 （ 三 ）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與減速器的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 如何合理分配各級(jí)傳動(dòng)比，將直接影響傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，重量，運(yùn)行維護(hù)，造價(jià)及性能，這是設(shè)計(jì)過程中一個(gè)重要的問題，必須認(rèn)真對(duì)待。齒輪的傳動(dòng)比常用值為 3— 5，在多級(jí)傳動(dòng)中，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比是各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的連乘積，即： i=i1*i2*i3*i4…… 根據(jù)傳動(dòng)比從小到大的順序，選擇一級(jí)傳動(dòng)比為 9:2，二級(jí)傳動(dòng)比為 5:1。 計(jì)算等效阻力矩 Ｍｒ 粉料壓片成形 機(jī)的能量消耗，主要來自沖頭沖壓 粉料 時(shí)消耗的能量。其中橫坐標(biāo)為等效構(gòu)件的轉(zhuǎn)角，等效構(gòu)件的轉(zhuǎn)速為曲柄的 倍，所以等效力矩相對(duì)與等效構(gòu)件的變化周期為 T=50π =157s。 25 圖 14 Mr20002004006008001000120014000 1 2 3 4 5 6 7 [W] m inm a x][ WWW ???? 其中，ΔＷ max，ΔＷ min分別為最大的贏功和最小的虧功， 用 積分的方法可得Δ Wmax=256, Δ Wmin=467，可以算得 [W]=256（ 256） =723J。以前在機(jī)械原理 課上所學(xué)的只是理論的知識(shí)，并沒有深刻的去了解每一個(gè)機(jī)構(gòu)。雖然在課上沒有接觸到過，不知道怎么去計(jì)算，但我們還是選擇去嘗試，希望盡量將機(jī)構(gòu)做到最好。同過查閱資料，找到了合適的計(jì)算方 法。同組的其他兩個(gè)成員計(jì)算凸輪的時(shí)候，遇到了選擇計(jì)算方式以及怎么轉(zhuǎn)換的問題。 將機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)好以后，用 working model 做了模擬。同時(shí)團(tuán)體合作也十分重要。 ) ω2(rad/s) ε 2 XC(mm) vc(mm/s) ac(mm/s2) 0 0 0 318 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 0 100 110 120 130 140 150 160 170 180 0 0 74 190 200 210 220 230 240 250 260 270 0 0 280 290 300 310 320 330 340 350 360 0 0 318 29 附件二 四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果 Φ (。 ) s（ mm） v(mm/s) a(mm/s2) rmin