机械设计与应用 压力机传动系统工作分析 精压机传动系统设计.doc

案例一 精压机传动系统设计 1.机器简介 本案例介绍的精压机专用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺，它的功能是将薄壁铝板冲压成为深筒形。薄壁铝板轧到一定程度，由其他车间运至精压机一侧。 精压机由三个机械单元组成：上料机器人单元；精压机主体单元；链式输送机单元。三个单元的布置如图1所示。 图1 精压机组成 上料机器人单元由大转臂机构、小转臂机构、螺旋提升机构、抓取机构组成。 精压机主体单元机构运动如图2所示，精压机主体单元由冲压机构、送料机构、顶料机构组成。其中，冲压机构由电动机1、带传动2、单级圆柱齿轮减速机3、一级开式齿轮传动（兼作飞轮）4、曲柄滑块机构（曲轴5、连杆6、冲头7）组成；送料机构及顶料机构的动力由单级圆柱齿轮减速机的锥齿轮端给出。送料机构为一凸轮机构（推料板11、直动推杆12、盘形凸轮13）；顶料机构由传动链10与凸轮机构组成。 图2 精压机主体单元机构运动示意图 精压机的工艺动作主要有： eq \o\ac(○,1)由上料机器人将捆扎好的薄铝板坯料放到精压机主机工作平台的料槽中； eq \o\ac(○,2)由精压机主机电动机带动V带传动机构，V带传动通过单级圆柱齿轮减速机将动力分别传给一对开式圆柱齿轮和一对开式圆锥齿轮，开式圆柱齿轮将动力传给冲压机构，冲压机构下模固定、上模（冲头）冲压成型； eq \o\ac(○,3)开式圆锥齿轮中的大齿轮与送料机构中的盘形凸轮、顶料机构的小链轮装在一根立轴上，立轴转动则盘形凸轮推动直动推杆，直动推杆的另一端与推料板相连，从而带动推料板将薄坯料推送到精压机的下模待冲压位置； eq \o\ac(○,4)冲压成型后，由顶料机构的小链轮带动大链轮，大链轮和圆柱凸轮做成一体，圆柱凸轮转动则带动一直动推杆（顶料杆）将成品顶出模腔； eq \o\ac(○,5)在推送薄铝板坯料的同时将已冲压好的成品推到板链式输送机上；由板链式输送机将成品运至指定地点。 2.设计要求与原始数据 eq \o\ac(○,1)冲压执行构件具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的运动特征； eq \o\ac(○,2)精压成型制品生产率约50件/min； eq \o\ac(○,3)上模移动总行程为280mm，其拉延行程置于总行程的中部，月100mm； eq \o\ac(○,4)行程速比系数（冲头回收行程平均速度与冲头下冲平均速度之比）K≥1.3； eq \o\ac(○,5)坯料输送最大距离200㎜； eq \o\ac(○,6)冲头压力为60kN； eq \o\ac(○,7)传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件）设为30㎏·㎡，机器运转不均匀系数δ为0.05； eq \o\ac(○,8)板链式输送机运行速度0.32m/s，输送物品最大重量20㎏/㎡； eq \o\ac(○,9)精压机生产线具有自动送料、计数功能。