是轴径。且必须有。
r0?1.75?35.1?(7~10)?3?(71.425~74.425)mm (3.9)
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湖南工业大学本科毕业设计(论文)过程管理资料 这里选取凸轮基圆半径r0?80mm
图3.3 凸轮的运动行程规律图如下
(3)凸轮材料及结构设计 球墨铸铁的力学性能可与刚相媲美,可用于制造柴油机的曲轴。连杆。凸轮。齿轮。机床主轴、蜗杆、蜗轮。所以这里凸轮材料选用QT700-2,最低抗拉强度600MPa,硬度HBS225~305。滚子选为轴承61903,其内径为17mm,外径为26mm。
根据纸杯成型机的工作特点选用对心移动滚子盘形凸轮机构。同时为确保从动件能够顺利、平稳的工作,不至于由于惯性使得停留在远休止过程的时间过长从而造成机器的毁坏,因此选用几何形封闭方式。
确定从动件的运动规律,用作图法设计凸轮的廓线.其中S为从动件的位移(单位:mm), Ф为从动件的转角(单位:度)。 已知:推程角90°,行程为100mm,在工作过程中,推杆等加速等减速上升,r0?80mm(4)凸轮轮廓的设计
,rr?15mm 。 根据以上计算过程,绘制凸轮轮廓曲线图如下:
图3.4 凸轮轮廓线图
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湖南工业大学本科毕业设计(论文)过程管理资料 (5)凸轮压力角的校核
为避免凸轮在传动过程中产生较大的磨损,对凸轮的压力角进行校核。有公式
dstan??d?2?e2r0?e?s可以得到凸轮压力角的公式:
?ds???6.67d???arctan??arctan??arctan0.04?2.3??[?]?30?~38?80?100?r0?s?????,符合设计要求。
(6)从动件的设计
根据凸轮机构的设计,,从动件(滑块)的材料选为45#钢。滚子和从动件用螺栓联接,滑块设计为50×50×130长方体,倒角距离取10mm,其内孔孔径为25,其上安装弹簧,使凸轮机构能顺利通过死点位置并且抵消一部分工艺支架的重力,弹簧下端固定在滑块上,上端固定在机架固定块上。设计出工序组的整体结构布局如下:
1-主轴 2-凸轮 3-滑块 4-导杆 5-工序组支撑板 6-各个工艺执行机构
图3.5 工序组支撑板结构图
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湖南工业大学本科毕业设计(论文)过程管理资料 3.1.4 工序组支撑机构的设计
工序组在对纸杯进行工艺加工过程中所受的竖直方向的外力很小,而在水平面内不受外力作用。因此可分析出凸轮执行机构所受载荷接近工序组支撑板的重力约为300N。为了是整个工序支撑板能够平衡受力,将凸轮执行杆件采用四个滑块,滑块用连接板连接,在将连接板用螺栓连接到支撑板上。这样才能保证支撑板的受力均匀、平衡。具体结构如下图:
1-滑块 2-支撑板 3-凸轮滚子 4-滑块连接板
图3.6 工序组支撑板结构图
3.2 退杯机构支撑板的运动机构设计
3.2.1退杯机构支撑板的动作要求
退杯机构支撑板需要的运动规律是:向下工进——向上返回。该运动的动作要求比较
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湖南工业大学本科毕业设计(论文)过程管理资料 简单,与2.4中工序组的运动规律的区别在于此运动过程没有“远休止”过程。实现该动作采用主轴的旋转运动作为源动力。因此退杯机构支撑板需要一个将连续旋转运动转化为直线往复运动的机构。
3.2.2 退杯支撑板机构简图
考虑到该运动比较简单,常用的能够将旋转运动转化为直线运动的机构有: (1)齿轮齿条机构:能够将一个往复的回转运动转化成一个往复的直线运动规律,承载能力较大。
(2)曲柄滑块机构:将一个单项回转运动转化为一个往复的直线运动,承载能力较小、较平稳。
(3)凸轮机构:承载能力较大,能是执行机构按照预定的任意往复运动规律运动,但转速不宜太太高,设计、加工较为复杂。
(4)螺旋机构:能将往复旋转的运动转化为直线往复运动,承载能力很大,传动比很大,但磨损较大。
此处的运动规律较为简单,并且承载能力不大,冲击也很小。所以综合以上几个机构的特点,选择曲柄滑块机构。经济成本也不高,能够很好的实现机器的运动规律,完成纸杯的加工。
由于机构的整体布局较为宽大,用一个曲柄滑块机构实现运动规律不能使整个支撑板受力均衡,所以考虑在支撑板的两端各设计一个曲柄滑块机构,用以平衡支撑板的中心分布不均衡。可以得到退杯机构支撑板运动简图如下:
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湖南工业大学本科毕业设计(论文)过程管理资料 1-主轴 2-曲柄 3-连杆