干粉压片机机械传动系统设计与分析 第2页
机械原理及机械设计课程设计
优缺点分析：
a 上冲头优缺点分析
图（1）和图（2）均利用凸轮得凹凸不平而使振子产生振动，此类方法可靠度比较高，当时凸轮制造较困难。其中图（1）中加入了曲柄滑块机构，结构较为复杂，为使振子按照规定的路线运动时调整杆长比较麻烦。而图（2）直接将振子与凸轮接触，结构简介，较容易实现振子按照规定的路线运动，通过调整偏置量e的大小就可以方便的改变运动时压力角的大小。图（3）利用一根杆在一段凹凸不平的路线上滑动而使料筛产生振动，此法结构比较简单且较容易制造，但，当转动的杆刚与路线相接触时会产生较大的冲击，从而引起料筛的破坏和整个机器的振动。
b 上冲头优缺点分析
图（4）和图（5）均利用杆组串连而设计，杆组运动过程中可以产生较大的压力，而这点正是上冲头所必须的，所以利用杆组比较合适，并且利用杆组可以通过改变各杆的杆长方便的调整运动中的位移量和压力角。图（6）利用凸轮结构来设计，虽然整个机构看起来比较简单，当因为凸轮处是高副，运动时不能产生很大的压力，因而不宜用凸轮机构。
C 下冲头优缺点分析
图（7）和图（8）均利用凸轮来实现下冲头的运动，图（7）利用一个凸轮来实现而图（8）利用两个凸轮，两个凸轮同时驱动滚子可以使滚子实现较复杂的运动，但制作成本比用一个凸轮高，且下冲头的运动只要用一个凸轮就可以实现滚子的运动。
综上所述，根据各个机构的优缺点，选择：
料 筛：图（2）。此机构既无刚性冲击又无柔性冲击，且结构简洁，能满足需要的运动，。
上冲头：图4。此机构能实现较大的压片力，且有短暂停歇。
下冲头：图8。
四 传动机构的选型及有缺点分析
1、带传动的优缺点：
带传动是具有中间挠性件的一种传动,所以它有以下优点：
• 能缓和载荷冲击；
• 运行平稳,无噪声；
• 制造和安装精度不像啮合传动那样严格；
• 过载时将引起带在带轮上打滑,因而可防止其他零件的损坏；
• 可增加带长以适应中心距较大的工作条件(可达15m)。
带传动和磨擦轮传动一样,也有下列缺点：
• 有弹性滑动和打滑,使效率降低,不能保持准确的传动比(同步传动是靠啮合传动的,所以可保证传动同步)；
• 传递同样大的圆周力时,轮廓尺寸的轴上的压力都比啮合传动大；
• 带的寿命短。
• 传动简图：
2、链传动的优缺点：
链传动的优点：
• 没有滑动；
• 工况相同时,传动尺寸比较紧凑；
• 不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小；
• 效率较高,η=98%；
• 能在温度较高,湿度较大的环境中使用等。
• 因链传动具有中间元件(链)和齿轮，蜗杆传动比较，需要时轴间距离很大。
链传动的缺点:
• 只能用于平行轴间的传动；
• 瞬时速度不均匀,高速运转时不如带传动平稳；
• 不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用；
• 工件时有噪声；
制造费用比带传动高。
机构简图
综合上述两种方法，选择链传动
3 机械系统运动简图
五、传动机构的运动参数和动力参数
1、电动机的选择
a)计算功率：
单个周期的时间：T=60/n1=60/25=2.4s
单个冲头周期做功：
W=F*（y1-h）*2/2=15000*(21-5)/1000*2/2=120J
单个冲头功率：P实际=W/T=120/2.4=50 W
考虑到运动副摩擦和料筛运动所需的功率，
∴实际所需的功率：P实际=2*P平均=100w
减速器功率：P总＝40*P实际=50*100= 4kW
∴干粉压片机所需总功率P总=4kW
b)确定传动装置的效率η
查表得：
弹性柱销联轴器的效率η1=0.99
一滚动球轴承的效率 （脂润滑正常）η2=0.99
一对圆柱齿轮传动的效率η3=0.97
皮传动效率η4=0.96
锥齿轮的传递效率为η5=0.94
∴故总的传动装置的效率为η=η1•η23•η32•η4•η5
=0.99X0.993X0.97X0.96X0.94
=0.841
c)选择电动机
电动机所需功率PD=P总/η=4/0.841=4.76kW
同步转速n=960rpm Y系列
由所需功率及同步转速定出电机型号：Y132M2—6
电动机额定功率P 5.5kW
电动机满载转速n 960rpm
电动机堵转转矩、额定转矩 2.0kN.m
电动机最大转矩、额定转矩 2.0kN.m
电动机质量 84kg
电机轴伸出端直径D 38mm
电机轴伸出端安装长度E 80mm
2、分配传动比
总传动比 i＝i带*i圆锥*i圆柱=（2～4）×（3～5）×（2～3）＝12～16
实际总传动比 i＝n额定/n1 ＝960/25＝38.4
取带传动比 i1=2.9,
2、3轴传动比 i2=3.4 i3=3.9
3、计算各轴的运动参数和动力参数
1).各轴转速
nw=25 r/min
n1= nw /i0=960/2.9=331r/min
n2=n1/i1=331/3.4=97.36r/min
n3=n2/i2=97.36/3.9=24.96r/min （25－24.96）/25＝0.0016<0.05
2).各轴功率
P1 =PD•η带=4.76x0.96=4.57kw
P2 =P1•η圆锥=4.57x0.94=4.30kw
P3 =P2•η圆柱=4.30x0.97=4.17kw
3).各轴转矩
Td=9550PD/nw=9550x4.76/960=47352N•mm
T1 =Td•i1•η带=47352x2.9x0.96=131828 N•mm
T2 =T1•i2•η圆锥=131828x3.4x0.94=421322 N•mm
T3 =T2•i3•η圆柱=421322x3.9x0.97=1593865N•mm
4).列出各轴的运动参数和动力参数