飞剪机构设计讲稿(new)(11年2)
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《机械原理课程设计》廖汉元孔建益闻欣荣李佳编撰武汉科技大学机械自动化学院机械设计与制造教研室1999年5月(02年再版)飞剪机构分析与设计任务书一.工艺要求1.剪切运动速度为V t=2m/s的钢板,拉钢系数=V刀/ Vt=[],[]=~2.两种钢板定尺(长度)L=1m; ;3.剪切时上下剪刃有间隙,剪切后上下剪刃不发生干涉(相碰);4.剪切时上、下剪刃沿钢板运动速度方向的速度相对误差:ΔV刀[]二.给定参数1.工艺参数图 1剪切力F=10T=98kN;支座A距辊道面高约为 h250mm(如图1);刀刃重合量Δh5mm;钢板厚度Δb=1mm;2.机构设计参数按定尺L=1m给出机构的行程速比系数k 、远极位传动角2、摇杆摆角:表1 参数与方案三.设计内容1.根据工艺要求制定机构方案,定性比较各方案的优、劣;2.设计出满足工艺要求的机构尺寸及上下剪刃的位置尺寸;3.根据最终设计结果按比例绘制机构运动简图及上下剪刃的轨迹;4.进行机构的运动及力分析,检验上下剪刃的速度相对误差、拉钢系数是否满要求,并求出曲柄上的平衡力矩M b《飞剪机构分析与设计》指导书二,对剪机运动的要求:1.曲柄转一圈对钢材剪切一次;2.剪切时,上、下剪刃速度相对误差小于其许用值:V 刀=2|V Et -V Ft |/(V Et +V Ft ) = .3.剪切时,上下剪刃应与钢材运动同步。
一般希望剪刃速度略大于钢材运动速度,即拉钢系数>1:V 刀= (V Et +V Ft )/2;= V 刀/ V t = =~. 4.能调节钢材的剪切长度L三,设定参数1.工艺参数剪切力F=10T=98kN 支座A 距辊道面高约为h 250mm刀刃重合量Δh5mm 钢板厚度Δb=1mm 2.机构设计参数按定尺L=1m 给出机构的行程速比系数k 、远极位传动角2、摇杆摆角如表1所示。
四.机构的型综合首先对工艺要求进行分析,把工艺要求变换为对机构运动的要求,然后根据对机构的动作要求进行型综合。
机械原理飞剪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握机械原理中关于飞剪的基本概念,包括飞剪的结构、工作原理及其在工程中的应用。
2. 学生能够描述飞剪的力学特性,解释相关物理定律,如杠杆原理、摩擦力等,并能够运用这些知识分析飞剪的运作过程。
3. 学生能够掌握飞剪设计的基本参数,并运用公式进行简单计算。
技能目标:1. 学生能够运用所学的机械原理知识,进行飞剪模型的搭建,培养动手操作能力。
2. 学生能够通过小组合作,进行飞剪实验,学会使用相关工具和仪器,提高实验技能和数据分析能力。
3. 学生能够运用创新思维,对飞剪设计进行优化,提出改进方案。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习飞剪的机械原理,培养对机械工程学科的兴趣和好奇心,激发学习动力。
2. 学生在小组合作中,学会尊重他人意见,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生能够认识到机械原理在实际工程中的应用价值,提高对工程技术的认识,培养创新意识和实践能力。
课程性质:本课程为机械原理的实践应用课,旨在让学生通过理论学习与动手实践相结合,深入了解飞剪的机械原理,提高学生的实践操作能力和创新思维。
学生特点:学生处于中学高年级阶段,具备一定的物理基础和动手能力,对机械原理有较高的兴趣,但需加强实验操作和团队协作能力的培养。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过自主探究、小组合作等方式,提高学生的参与度和积极性。
同时,关注学生的个体差异,因材施教,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 引入飞剪的基本概念:通过课本第二章“机械原理及其应用”的学习,介绍飞剪的结构组成、工作原理及其在工业中的应用场景。
- 教材章节:第二章 机械原理及其应用2. 飞剪力学特性分析:- 杠杆原理在飞剪中的应用;- 摩擦力对飞剪工作效率的影响;- 力的合成与分解在飞剪运作过程中的具体体现。
- 教材章节:第二章 机械原理及其应用,第三节 力学原理在机械中的应用3. 飞剪设计基本参数及计算:- 飞剪设计中的主要参数及其意义;- 基本计算公式的推导和应用;- 实例分析,运用公式进行飞剪设计计算。
机械设计课程设计计算说明书设计题目飞剪机传动装置设计能源与动力工程学院(系) 390414 班设计者 39041423 张龙指导教师杨洋2012 年 5 月 9 日北京航空航天大学设计任务书1.设计题目:飞剪机传动装置设计2.设计要求1).飞剪机用于轧件的剪切,在轧件运动方向上剪刃的速度应等于或略大于轧件运动速度。
2).为保证轧件剪切断面质量,要求飞剪机的一对剪切刀片在剪切过程中做平移运动。
3).剪刃的运动轨迹应是一条封闭曲线,且在剪切段应尽量平直,剪切过程中要求剪切速度均匀。
4)单向运动,频繁起动,使用期限为十年,专业机械厂制造,小批量生产,两班制工作。
3.原始技术数据4.设计任务(1)选择电动机。
(2)设计工作机构和减速器。
(3)选择联轴器。
(4)绘制减速器转配图1张,零件工作图2张。
(5)编写设计说明书1分。
目录一、飞剪机总体方案设计 (3)1.飞剪机总体布局 (3)2.执行机构设计 (3)3.电机的选择 (4)4.传动比的分配 (4)5.运动和动力参数计算 (5)二、传动零件设计 (6)1.高速级齿轮传动设计 (6)2.低速级齿轮传动设计 (9)3.四连杆机构设计 (12)三、轴的设计 (13)1.高速轴的设计与校核 (13)2.中间轴的设计与校核 (15)3.低速轴的设计与校核 (17)四、轴承的选择与校核 (21)1.高速轴轴承的选择与校核 (21)2.中间轴轴承的选择与校核 (22)3.低速轴轴承的选择与校核 (23)五、键的选择与校核 (25)六、减速器箱体及附件的设计 (27)1.减速器机体各部分结构尺寸 (27)2.润滑和密封形式的选择 (29)七、其他设计说明 (30)八、参考文献 (31)九、附录 (32)1)四连杆执行机构尺寸示意图 (32)2)四连杆运动特性参数表格 (33)3)刀刃轨迹 (34)4)刀刃速度 (35)5)刀刃角度 (36)一、飞剪机总体方案设计1.飞剪机总体布局如图,由电动机输出扭矩,用弹性联轴器连接电动机输出轴与三级减速器的输入端。
3.电机的选择(1)电动机所需工作功率为wd p P η=工作所需功率为为1000w FvP =,取连杆机构的急回系数k=1.4则往返时间比为7:5,求得 2.9246w P w =32a 123430.960.990.970.60.526ηηηηη=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=2.92465.560.526Wd aP P W η=== (2) 取同步转速为 1440r/min 的电机,则电机选择为: Y132M-4,P 额=7.5KW机座号132M:D=38,E=80,H=132。
4.传动比的分配(1)总传动比1440/min 3640/minm a w n r i n r === (2)分配传动装置各级传动比 取V 带传动比为01 2.5,V =则减速器传动比为0114.4ai i =, 1223124.493.20ai i i i ⎧==⎪⇒⎨==⎪⎩5.运动和动力参数计算● 0轴000005.561440/min 9550/36.9m P P KW N N r T P N N M ======总,● 1轴11101115.34576/min 9550/105.3P P KW N N r T P N N Mη======0,● 2轴22321122225.13/128.3/min 9550/377.8P P KW N N i r T P N N M ηη======1,● 3轴32332233334.92/40/min 9550/1162.5P P KW N N i r T P N N M ηη======2,M )输出 36.9 104.2二、 传动零件设计级合理21cos 10 1.45324062.31001.703A t H F b Z b NF b K εαααεββ===⎩===其中∴强度合理设计计算依据和过程∴强度合理中间级齿轮1cos 10 1.4955612983127100A t H Z b N F b K εααεβ====>⎩∴σ⇒=∴强度合理设计计算依据和过程∴强度合理设计计算依据和过程三、轴的设计四、轴承的选择与校核1 20.22 0.302rre X==⇒2)2552,2029r aXF YFN P+=120.6930.304r r F F ==10.3770.550r F F ==五、键的选择与校核安全∴强度设计合理安全∴强度设计合理安全∴强度设计合理转矩1174T N =⋅∴强度设计合理安全转矩1174T N =⋅∴强度设计合理安全(1)与键4(2)强度校核略六、减速器箱体及附件的设计1.减速器箱体结构尺寸2,δ∆取110.2mm =2.润滑和密封形式的选择1)轴系轴承采用脂润滑,齿轮采用油润滑。
图飞剪机构的设计一、 设计内容 1、工艺要求1.1剪切运动速度为V t =2m/s 的钢板,拉钢系数δ=V 刀/ V t =[δ], [δ]=1.01~1.051.2 两种钢板定尺(长度)L=1m; 0.65m ;1.3 剪切时上下剪刃有间隙,剪切后上下剪刃不发生干涉(相碰);1.4 剪切时上、下剪刃沿钢板运动速度方向的速度相对误差: ΔV 刀≤0.05=[ε] 2、给定参数2.1工艺参数 剪切力F=10T=98kN;支座A 距辊道面高约为 h ≈250mm(如图h ≈5mm;钢板厚度Δb=1mm; 2.12.2机构设计参数按定尺L=1m 给出机构的行程速比系数k 、远极位传动角γ2、摇杆摆角ψ如表2-1所示。
:表2-1 参数与方案3、具体内容3.1根据工艺要求制定机构方案,定性比较各方案的优、劣; 3.2设计出满足工艺要求的机构尺寸及上下剪刃的位置尺寸; 3.3根据最终设计结果按比例绘制机构运动简图及上下剪刃的轨迹;3.4进行机构的运动及力分析,检验上下剪刃的速度相对误差、拉钢系数是否满要求,并求出曲柄上的平衡力矩M b 4、对剪机运动的要求:4.1曲柄转一圈对钢材剪切一次;4.2剪切时,上、下剪刃速度相对误差小于其许用值:△V 刀=2|V Et -V Ft |/(V Et +V Ft )≤ [ε] = 0.05. 4.3剪切时,上下剪刃应与钢材运动同步。
一般希望剪刃速度略大于钢材运动速度,即拉钢系数δ>1: V 刀= (V Et +V Ft )/2; δ= V 刀/ V t =[δ] =1.01~1.05. 4.4能调节钢材的剪切长度LC b5、设定参数5.1工艺参数剪切力F=10T=98kN 支座A距辊道面高约为h ≈250mm刀刃重合量Δh≈5mm 钢板厚度Δb=1mm5.2机构设计参数按定尺L=1m给出机构的行程速比系数k 、远极位传动角γ2、摇杆摆角ψ如表2-1所示。
6、机构的型综合首先对工艺要求进行分析,把工艺要求变换为对机构运动的要求,然后根据对机构的动作要求进行型综合。