【正文】 計已知參數(shù)，查閱多方面資料考慮到壓片機(jī)尺寸，連桿的擺角不宜過大，故曲柄尺寸要小，連桿要長尺寸要大，在沖壓的過程中，從最高點開始壓的內(nèi)滑塊受力逐漸減小，而沖壓過程需力逐漸加大，故曲柄應(yīng)轉(zhuǎn)過后再開始沖壓工作，且最大壓深深度為20mm經(jīng)過多次計算選取曲柄為55mm連桿為910mm。故在設(shè)計的過程中。若按此短時的負(fù)荷來選擇電動機(jī)的功率，則電動機(jī)的功率會很大。滑塊空行程時，電動機(jī)帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲存動能，在沖壓工件的瞬間，主要靠飛輪釋放能量。所以，采用飛輪后，壓片時所需要的大部分能量不是電動機(jī)直接供給的，電動機(jī)的功率大大降低，飛輪起著儲存能量和釋放能量的作用。根據(jù)查閱【1】查表10110選擇電動機(jī)為380V、4 KW，確定電動機(jī)型號為Y112M4 4 KW三相異步電動機(jī)，其滿載時的轉(zhuǎn)速=1440 r/min。計算總傳動比 nm/nw = 1440/120 = 12分配各級傳動比考慮到電動機(jī)和機(jī)器尺寸選擇帶傳動的傳動比= 。. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)各軸的轉(zhuǎn)速 n1=1440/=450r/min n2=450/=300r/min n3=120r/min各軸的功率各軸的轉(zhuǎn)矩參數(shù)軸 名電動機(jī)Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸轉(zhuǎn)速n/ 1440450300120功率P/ kw4轉(zhuǎn)矩T/ 傳動比i3．2效率**表51運動參數(shù)結(jié)果匯總表. 確定設(shè)計功率根據(jù)傳遞的功率P、載荷的性質(zhì)和每天工作的時間等因素來確定設(shè)計功率 , KW 式中——傳遞的額定功率，kW；——工作情況系數(shù)經(jīng)查【2】513表，取工作情況系數(shù) . 選擇帶型根據(jù)設(shè)計功率和小帶輪轉(zhuǎn)速由【2】圖98或圖99選定A型普通V帶。對于普通V帶，＝25～30 m/s。所以。如果中心距未給出，可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要按下式給定的范圍初定中心距則，初定中心距。經(jīng)計算得. 確定帶的根數(shù)z實際工作條件下，單根V帶的許用功率［］，其計算公式為 KW式中——基本額定功率增量。. 確定帶的初拉力單根V帶所需的初拉力為 N 經(jīng)查表83得，Z型帶， . 計算對軸的壓力為了設(shè)計安裝帶傳動的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的徑向壓力FQ。小帶輪結(jié)構(gòu)如下： 具體尺寸詳見零件圖由于傳動系統(tǒng)上要安裝飛輪，故安裝在大帶輪上。,.故大皮帶輪的結(jié)構(gòu)圖如下： 具體尺寸詳見零件圖（第一級）部分的設(shè)計與校核計算、精度等級、材料及齒數(shù)根據(jù)所選用的傳動方案選用直齒圓柱齒輪傳動，壓片機(jī)一般為工作機(jī)器，速度不高，故選用7級精度（GB1009588）材料選擇。選取小齒輪齒數(shù)，取由設(shè)計計算公式【4】109a進(jìn)行試算，即確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值試選載荷系數(shù)計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩查【4】表107選取齒寬系數(shù)查【4】表106得材料的彈性影響系數(shù)按齒面硬度查【4】圖1021d得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查【4】圖1019得，接觸疲勞壽命系數(shù)；計算接觸疲勞需用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得計算試計算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值計算圓周速度計算齒寬b計算齒寬與齒高之比模數(shù)齒高計算載荷系數(shù)根據(jù)，7級精度，查【4】圖108得動載系數(shù)直齒輪，假設(shè)，查【4】103表得，查【4】表102得使用系數(shù)；查【4】104表得7級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時將數(shù)據(jù)代入后得：由，查【4】圖1013得，故載荷系數(shù)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，計算模數(shù)為了使不至于太大，取 。查【4】圖1018得彎曲疲勞壽命系數(shù)，計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得計算載荷系數(shù)K查【4】105取齒形系數(shù)經(jīng)查表105得，查【4】105取應(yīng)力校正系數(shù)經(jīng)查【4】05表得，計算大小齒輪的，并加以比較大齒輪的數(shù)值大。．幾何尺寸計算計算分度圓直徑計算中心距 計算齒輪寬度故取，．驗算．結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖 中間大齒輪示意圖具體尺寸詳見零件圖。查表選擇，小齒輪的材料為45，硬度為200HBS，大齒輪材料HT2040，硬度為240HBS，兩者材料硬度差為40HBS。彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計公式【4】105為確定公式內(nèi)的計算數(shù)值查【4】圖1020得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。校核計算，m=7滿足條件。但機(jī)械加工比較復(fù)雜。故排除。故排除。本次設(shè)計需要兩端對稱，故排除。偏心齒輪安裝在心軸上并繞心軸轉(zhuǎn)動，通過偏心齒輪與心軸偏心距，實現(xiàn)曲軸機(jī)構(gòu)動作，毛坯為鑄件，心軸為光軸，制造容易，結(jié)構(gòu)緊湊。 在前面已經(jīng)選好，偏心半徑是55mm偏心輪在運轉(zhuǎn)時，構(gòu)件所產(chǎn)生的不平衡慣性力將在運動副中引起附加的動壓力。對機(jī)器造成損害。目的是設(shè)法將機(jī)構(gòu)的不平衡慣性力加以平衡或者減小慣性力的不良影響?？紤]到動平衡，故其結(jié)構(gòu)設(shè)計如下： 動平衡計算： 偏心輪部分的質(zhì)徑積如下：參考【5】（133頁）多余部分質(zhì)徑積如下：基本上可以。故需要設(shè)計偏心輪殼。查【6】表52，45鋼為塑性材料，選取安全系數(shù)為，則而，材料，故。6輪軸及其軸承的設(shè)計校核（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力普通用途、中小功率減速裝置，選用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （2） 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初估軸的最小直徑經(jīng)查【2】表145得=112，≥=（3） 確定齒輪和軸承的潤滑計算齒輪圓周速度= 齒輪采用脂潤滑，軸承采用脂潤滑。為了便于裝配，取軸得內(nèi)螺紋直徑=70 mm；與凸輪輪轂相配和，取=72mm。
②軸向尺寸的確定與傳動零件(如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器等)相配合的軸段長度，一般略小于傳動零件的輪轂寬度。與圓螺母相配和得軸段長，查得螺母得高h(yuǎn)=20mm，故取，因為作為軸肩，故取，與凸輪配合部分按凸輪輪轂進(jìn)行選取，取，凸輪和右軸承之間的軸段取。mm 齒輪切向力=2T/d=2*齒輪徑向力=tanα= 20176。③ 計算支承反力水平平面==3624 N= N垂直平面= =1319 N==473N④繪制彎矩圖水平平面彎矩圖1截面 =140=140X2326=325640mm垂直平面彎矩圖 =140=140=mm 軸的強(qiáng)度校核圖⑤ 繪制轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩T=284878Nmm1截面 =⑧ 繪制軸的零件工作圖軸上各軸段直徑的尺寸公差：對配合軸段直徑(如軸承、齒輪、聯(lián)軸器等)可根據(jù)配合性質(zhì)決定；對非配合軸段軸徑，為未注公差。為保證主要工作軸段的同軸度及配合軸段的圓柱度和徑向跳動兩項形位公差綜合表示。 中間輪軸的設(shè)計校核（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力普通用途、中小功率減速裝置，選用45鋼，正火處理。 （2） 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，初估軸的最小直徑經(jīng)查【2】表145得A=100，d≥=（3） 確定齒輪和軸承的潤滑計算齒輪圓周速度= m/s齒輪采用脂潤滑，軸承采用脂潤滑。 ②軸向尺寸的確定因與齒輪相連接，取長度為98，使結(jié)構(gòu)能夠合理安排軸承的位置，取端蓋的延伸長度m為60㎜，因此，取安裝軸承的周段長度為30㎜于結(jié)構(gòu)中需考慮大軸安裝齒輪的長度，綜合分析，得不重要軸段的長度為350㎜。安小齒輪軸短考慮齒輪結(jié)構(gòu)取51mm，與手輪連接部分的軸向距離取93mm。mm 齒輪切向力=2T/d==5221 N=2T/d== N齒輪徑向力=tanα= 20176。=② 繪制軸的受力簡圖。mm垂直平面彎矩圖 =555319Nmm⑤ 繪制轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩T=0N各軸段長度尺寸公差通常均為未注公差。具體尺寸和公差詳細(xì)見零件圖。經(jīng)查【2】表142得=600MPa,=55 MPa。（4） 軸系初步設(shè)計根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)分析要點，結(jié)合后述尺寸確定，按比例繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖，（5）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計① 徑向尺寸確定從軸段=22㎜開始，逐漸選取軸段的直徑：如上圖所示，d2起間接傳動作用，安裝軸承和軸承墊套，選定軸承型號為6005【13】（8112），查得標(biāo)準(zhǔn)直徑應(yīng)取d2=25㎜，與軸承內(nèi)徑配合，為便于安裝軸承，故取=30㎜。（6）軸的強(qiáng)度校核①計算齒輪受力分度圓直徑轉(zhuǎn)矩T=====② 繪制軸的受力簡圖。mm垂直平面彎矩圖 =65=65498=32370Nmm⑥ 繪制當(dāng)量彎矩圖⑦校核1截面=實際直徑分別為22mm，強(qiáng)度足夠，所選軸承和鍵聯(lián)接等經(jīng)計算后確認(rèn)壽命和強(qiáng)度均能滿足，該軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計無須修改。各軸段長度尺寸公差通常均為未注公差。 具體尺寸和公差詳細(xì)見零件圖。查【1】表1035得6006軸承得額定動載荷，額定靜載荷，極限轉(zhuǎn)速，外徑D=55mm，寬度B=13mm。查【2】表135得=，查【2】表134得。 軸與機(jī)座之間采用7210號軸承，即新代號為30210的圓錐滾子軸承。因軸承只受徑向載荷，故P=，每個軸承所受得當(dāng)量動載荷為4753N。根據(jù)式【2】132得，所選得軸承滿足設(shè)計要求，可用。查【1】表1037得30214軸承的額定動載荷，額定靜載荷，極限轉(zhuǎn)速，外徑D=125mm，寬度B=24mm。查【2】表135（得=，查【2】表134得。與偏心輪相配合的軸承選134號深溝球軸承，即新代號為6034。此軸承不承受壓力，故無需進(jìn)行強(qiáng)度校核，只要滿足尺寸尺寸要求和轉(zhuǎn)速要求即可。2．）校驗所選機(jī)構(gòu)的自由度分析送料部分的機(jī)構(gòu)簡圖，以上機(jī)構(gòu)在計算自由度時，將滾子和送料下杠桿看成一個零件，可以看作有4個運動構(gòu)件，形成了5個低副，一個高副，故自由度故自由度滿足要求，可以用以上所選的機(jī)構(gòu)。 凸輪機(jī)構(gòu)部分設(shè)計選擇擺桿的運動規(guī)律選擇擺桿的運動規(guī)律，首先要滿足機(jī)器的工作要求，同時還應(yīng)使凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動力特性和所設(shè)計的凸輪便于加工，等等。當(dāng)機(jī)器的工作過程只要求凸輪轉(zhuǎn)過某一角度時，推桿完成一行程h 或角行程Φ，至于推桿的運動規(guī)律如何，則不作嚴(yán)格要求。在此機(jī)構(gòu)中，凸輪回轉(zhuǎn)時，能使擺桿擺過一定的角度，從而將藥片播出并將藥粉送入沖壓槽。擺桿擺動的角度隨凸輪轉(zhuǎn)角變化的運動曲線確定如下，凸輪基圓半徑的確定當(dāng)凸輪與軸作成一體時凸輪工作半徑應(yīng)略大于軸的半徑。此時可取凸輪工作廓線的最小直徑等于或大于軸徑的（）倍。選擇滾子推桿的滾子半徑在滾子從動凸輪機(jī)構(gòu)中，滾子半徑的選擇要綜合考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、凸輪輪廓曲線形狀等因素，特別是不能因滾子半徑選的過大造成從動規(guī)律失真等情況。確定凸輪的理論廓線 用倒轉(zhuǎn)作圖法確定，由于作圖過程中線太密，不能具體標(biāo)出各條線，故具體過程不再詳細(xì)敘述，最后將凸輪的推程和回程曲線圓整為圓弧。凸輪及滾子材料的選擇凸輪在空行程和回程過程中不受力，只有在推程中受有較大的力，因此在推程部分采用鋃塊，其余的部分采用鑄造加工，材料為QT50—5，鋃塊的材料為20，滾子材料也為20。具體尺寸詳見零件圖。詳見零件圖送料連桿詳見零件圖送料下杠桿。下沖壓軸根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能要求下沖壓軸需要和定片上杠桿相連接，上面裝有沖頭，還和中模接觸，并且需要用上下調(diào)節(jié)螺母固定，故選擇上沖壓軸材料 設(shè)計結(jié)構(gòu)如下：查【6】表52合金鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度都比45鋼好，拉桿經(jīng)過校核能強(qiáng)度要求，而上沖壓軸比拉桿尺寸大，也能滿足要求不用再校核?；瑝K軸零件簡圖如下；具體尺寸和公差祥見零件圖。立柱在機(jī)器中不承受很大的力主要起支撐作用，以拉桿為參考不用校核。校驗所選機(jī)構(gòu)的自由度分析下沖壓部分的機(jī)構(gòu)簡圖，以上機(jī)構(gòu)共有6個運動構(gòu)件，形成了8個低副，一個高副，故自由度故自由度滿足要求，可以用以上所選的機(jī)構(gòu)。對于不同的工作條件選擇不同的運動規(guī)律。在此種情況下，可考慮采用圓弧、直線或其他比較簡單的曲線作為凸輪的輪廓曲線。故此處可選用較簡單曲線作為凸輪的輪廓曲線。當(dāng)凸輪與軸單獨制作時，凸輪上要作出輪轂，此時凸輪的工作廓線的最小直徑應(yīng)略大于輪轂的直徑。此機(jī)構(gòu)中凸輪和軸單獨制作，軸徑r=36mm，故凸輪的最小基圓半徑，為避免失真現(xiàn)象的發(fā)生，基圓要取大點，取基圓半徑r=94mm。一般取滾子半徑此處取=30mm。校核壓力角