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1、本设计源于实际生产中需要对粉末进行压型加工,压片机整体主要包括:压片机构、拨饼回转机构、进料机构和出料机构。本设计主要结合压饼加工工艺,对压片机的整体方案进行设计,采用电动驱动凸轮连杆机构实现压饼的功能与动作。针对结构和数据等方面进行了数据及公式校核和凸轮运动学分析,以分析作为辅助设计和选型的依据,最后通过CAD绘制零件及装配图并进行设计。最终分析数据和图纸文件成果,得出本设计的结构和选型从设计原理上是稳定可靠的。关键词:压片机;凸轮机构;自动化AbstractThedesignisoriginatedfromtheneedforpressingprocessingofteainactua1p
2、roduction.Thewho1emachineinc1udes:pressingmechanism,padd1eturningmechanism,feedingmechanismanddischargingmechanism.Thisdesignmain1ycombinesthepunchingprocess,designsthewho1eschemeoftheteapress,andusesthee1ectricdrivecam1inkagemechanismtorea1izethefunctionandactionofpunching.Thedataandformu1achecking
3、andcamkinematicsana1ysisarecarriedoutinviewofstructureanddata.Theana1ysisisusedasthebasisofauxi1iarydesignandse1ection.Fina11y,thepartsandassemb1ydrawingsaredrawnanddesignedbyCAD.Fina11y,thedataandtheresu1tsofdrawingdocumentsareana1yzed,andthestructureandse1ectionofthisdesignarestab1eandre1iab1einde
4、signprincip1e.Keywords:TeaPress;Cammechanism;automation摘要IAbstractII第一章绪论11.1 设计的目的和意义11.2 发展现状及趋势11.2.1 研究现状11.2.2 现有几种设备的对比51.3 研究内容与设计目标41.3.1 设计目标51.3.2 研究内容6第二章整体方案的确定72.1 整体方案的确定72.1.1 设计需求72.1.2 动作工艺顺序82.1.3 总体方案的确定8第三章压片机的结构设计83.1 传动装置的结构设计83.1.1 设计数据83.1.2 机械运动分析83.1.3 设计方案的选择93.1.4 传动装置的结构
5、103.1.5 电机的选择113.2 拨饼的结构与校核133.2.1 拨饼装置的结构133.2.2 拨饼装置的校核163.3 压饼的结构与校核183.3.1 压饼装置的结构183.3.2 压饼装置的校核193.4 下压头的结构与校核193.4.1 下压头装置的结构203.4.2 下压头装置的校核213.5 机架的设计22第四章结论25参考文献26致谢27第一章绪论1.1 研究的目的及意义自动化的更新和变革是随着需求的提出而改变的。本次设计的应用方面也是随着设计的提出而开始的。经调研一种需求是需要自动压饼的机器,原有的压饼还是采用人工的方式进行操作和加工。此时需要将压饼的操作加入机械的方式便为自
6、动压饼,该方式的实现可以从一定程度上解决当前压饼质量的问题,以及一些人为操作开支大的问题。此外采用机器设备对其压饼的边缘的质量也有了很大的改善。所以采用本次设计具有很大的意义所在。针对本设计的压片机其从大方向划分其属于自动化的设备。无论是何种加工,加入自动化的理念对其手工操作就是一种压击,其无论是在生产成本上还是效率上均存在一定的优势。自动化设备的结构设计也是属于一种前瞻性的技术,其每一方面的设计均可谓是新颖。通过生产过程中对加工设备的自动化改变,其战略上的意义不仅是减少工人劳动强度那么简单,其还可以实现整体的行业的自动化水平。在本次设计的压压过程中,已经凸显了采用设备的优越性,其也具有一定的
7、广阔的前景。本设计的初衷为设计一款粉末压饼设备。不仅在工人劳动强度方面,而且在对生产效率方面均有很大的提升。关于本次设计的意义也同样存在。其可以在电气控制以及机械方面得到很好的锻炼,能够实现对相关课程学习的实习的机会。该机器为典型的机械的产品,所应用的结构也为机械类型典型的结构。所以针对本次设计,可以在机械方面有很大的设计空间。1.2 发展现状及趋势1.2.1 研究现状从机械的产生到目前已经发展有上百年的历史,基本上各行各业均离不开机械设备,尤其是在工农业以及军工行业,均有很广泛的应用。机械化水平也是衡量一个国家实力水平的参数。随着社会需求的加大,一些新兴的领域的出现促使着机械设备的发展和不断
8、地自我完善,本次设计所需的压片机机械也正是最好的例证。在目前的工业环境下,推广自动化的机械机构是实际生产所必须的。自动压片机可以作为生产自动化设备的一种。自动化设备的目的便是减少人员的参与,令机器在无人的情况自行操作实现产品加工的过程。采用机械可以实现生产效率的增加,在生产过程中实现稳、准、快等几大要素。工农业以及科学研究领域目前对自动设备的普及率已经高达百分之八十,目前还处于进一步的研发当中,许多企业已经尝到了自动化设备加工所带来的红利,尤其在危险的行业领域应用也是人工无法比拟的。科学技术涵盖了机械设计学科,而机械设计学科又是科学技术发展的推动力,所以自从改革开放以来,我国在科技方面以及经济
9、发展均有飞速的发展,正是如此,才把机械制造作为国家的支柱产业。从资料上对压片机的认知可以得出,在国内已经认识道路关于工业现代化概念的普及,已经召开相关的高新技术会议进行讨论。经会后,许多新技术和项目也也随之进行,其场面也很火爆。从整体的会议可以看出,关于工业发展会议召开的目的就是为了相关应用设备的普及以及对相关知识的认识。从进一步提高工厂各个方面自动化的水平。随着科技的进步与发展,人们对材料压饼的生产提出了更高的要求,因此压饼的压片机需要不断改进以满足更高标准的生产需求和技术需求。市场上现有的蜗轮传动压片机整机轻便,噪音小,操作简单,很受市场欢迎,但是其压力有限,没有可以对大饼进行压压的蜗轮式
10、压片机,受到压力限制,压片机压饼直径只能在一定范围以内,并且很多原料存在加料困难情况,这样一来,适用的材料范围很有限。此外,对于学校、实验室等科研单位来说,需要适用更多种的材料、更大的压力、更大的孔径并且加料过程顺畅的压片机,满足这些要求的压片机才是最常理想的选择。自从我国的工业起步后,其随着外部压片机参数的进入,已经逐步摆脱了由模仿抄袭的阶段,已经有了一定程度的创新,并自主压片机也有所使用。这种发展是国内未来的发展方向。国内方面设计压片机由很多技术还很老套,虽然已经引进了相关技术,但在一些加工制造水平上中国还有一定的差距,一些加工设备还是达不到相关的设计和使用的要求,所以即使是设计出来了很难
11、做到批量的生产加工,所以针对此方面国内还需要进一步加强其在制造方面的能力。当然,随着国内生产总值的提高,科技的飞快的进步,同时加上国家大力支持的科技创新,这些整体的动力足以可以实现科技的腾飞,压片机技术再也不用老旧的技术了。我国再计算机行业发展也很优秀,这些都是促进设计研发的有效手段。目前国际社会乃至中国在设计方面均采用了许多先进的模拟软件,包括分析软件,建模软件等都在设计过程中不可或缺的力量。我国粉末加工机械工业起步较晚,经历了改革开放后才到达了高潮。主要因其此时的国外合资的压片机被引进了进来。压片机和机械部件一样,都是经历了一个开始模防到自己创新研发的过程。涉及压片机的相关设计计算,其在研
12、发的外围要求也比较高,所以该设计单位一般都为大型的有经济能力的企业上。压片机技术的发展式和一些企业和国外企业进行合作研究开始的,这种模式对研发速度和能力上均有创新。目前我国在压片机方面式有成果存在的。但整体水平还是具有一定的差距。主要体现在了基础的设计措施和硬件上的不足,致使发展缓慢。但到目前,随着市场应用的加大,一些的企业也参与了设计和研发,致使了驱动整体的水平加块。目前我国在压片机的新技术上也仍在发展状态下,目前国家正在着力于科技强国的政策,想必该政策也会带动一部分企业,给其研发的动力,在一定基础上把这项设计投入进来,以可以提升设计效果,将产品得到更大的应用。国外压片机的发展尤其起步较早,
13、其发展也到了一定的程度。目前国外的发展状态是该压片机可以实现模块化的整合,可以对不同性能规格以及基础技术都组合到一起。尤其是在技术层次上,其可以实现在实验室内进行模拟分析设计,通过有限元等分析手段完善设计,减少和缩短了设计周期,从一定程度上减少了成本。该方式在零件数量和设计时间上均有一定的优势。国外先进技术的较为成熟,其主要最新的研窕模式和趋势如下:(1)采用并行工程开发模式该开发模式可以显示同种类型不同种类的研发设计工作。从一定程度上在设计时间和产品的成本质量以及市场竞争力方面有很大的优势。这方面较为主要的国家为DANA为代表的意大利企业。这种的研发速度较块。(2)产品的模态分析模态分析应用
14、是设计该类产品鼻部可少的。其技术也是最为先进的技术。该技术主要是针对机械部件震动分析方面的。其部分可以代替以前的大量的设计和计算,针对产品的参数可以做到系统的分析和优化,能在设计程度上金大可能其达到实际应用的情况,其准确率很高。(3)针对压片机的有限元分析针对压片机方面的分析是一项较为复杂的过程。该过程目前可以实现不需要对模型简化处理,其基本可以接近了实际所可能发生的情况。在本分析中有很多国内外专家均在研究其参数化,整体化的软件,以指导应用设计。(4)高性能压片机压片机在性能上也在逐步完善,其产生了许多高性能的压片机,像湿式的散热的,带间隙补偿的等多功能的压片机。这些都是先进的压片机技术,都是
15、从实际应用中来,进一步改善设计的成果。(5)压片机上的电子智能控制技术电子控制技术加入压片机当于给压片机加上了大脑,不仅可以感知驱动的状态还能进一步解决这些方面的不足。例如在安全性,舒适性以及操作性方面,这对这些方面会有很大的提升。整体发现,我国国内的压片机的设计技术和基础研发速度赶不上国外的一些国家,但也有一定的成果。虽然有部分还是在借鉴国外的技术,主要因其国外的技术在稳定性方面有一定的优势。所以设计研发都是这个过程,相信经历了一段时间的借鉴和应用后,其技术也会逐步提升上来,以实现了自主设计和研发的目的。二十世纪,陈爱戎采用了有限元参数化设计研究方法对压片机做了系统的分析,其结合了目前压片机
16、所对应的功能和结构方面,采用数据表的形式,将不同种结构形式的压片机做了参数化的数据分析,为设计人员垫定了基础,有了研发的经验参考。专机的专业化参数化系统的研发开始于2005年,该参数化系统是在研究了各种多元化需求以及结构,数据以及功能之后进行的系统设计,且在设计过程设计简单,有应用实例参考。针对压片机方面的研究设计已经上升到了参数化设计的层次上了,2006年丁律辉编辑可以通过参数化仿真分析的软件,可以实现软件的自动建模和分析,搭载的功能十分多,可以作为一个系统应用。2011年孙瑞峰利用Visua1BaSiC6.0软件开发了压片机的设计应用分析,可以实现自动的装配,分析等。压片机再应用过程中,其转向部较为容易断裂,针对该问题2011年马