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1、,自动旋转式压片成形机,Title Slide Only, View in Show Mode -设计成员： 徐继、李稳博、熊作为、于喆、邓利民,内 容 简 介 设 计 方 案 主要机构设计详细介绍 机构运动简图 三维仿真参数分析图 效 果 模 拟 心 得 体 会,名称：自动旋转式压片成形机 主要功能：该自动旋转式压片成形机自动旋转式压片成形机适用于制药、食品、轻化工等行业将适合于制片的各种干燥的颗粒状原料制成圆形片（如药片）,主要技术参数 ：,机器安装：为防震应安装防震垫，且机器四周及高空应留出大于2米的空间。 机器材料：该机器主要针对药片等类似清洁度高的产品生产，故与物料接触的部分选用了奥
2、氏体不锈钢。,内部整体构造的不同角度展示,内部整体构造的不同角度展示 ：,返回,方 案 A 方 案 B 方 案 C 最 终 选 择,工作平台为旋转圆盘，平台上开做圆周阵列的圆筒形形腔，腔内装有托盘，上面装配传感器。进料漏斗下端装有挡板阀，其工作受传感器控制。上冲头为开槽凸轮机构，下冲头为一般凸轮机构，圆盘转动过程中均保持静止，当圆盘静止时，上下冲头同时运动，下冲头先实现近休（顶住托盘），上冲头向下施加压力至加工成成品规格后实现近休（保压0.4s）,然后上冲头退回，下冲头向上运动将成形片顶出后远休，扫料机构将成形片扫入成形槽，圆盘转动进入下一工作周期。,分析： 优点：工作效率高，产品型号可以由
3、用户自己设置。 缺点：下冲头为受力机构，而凸轮机 构为点、线接触在较大的压力下易磨损甚至损坏，使用寿命不长。,返回,工作平台为旋转圆盘，平台上开做圆周阵列的圆筒形形腔，腔内装有托盘，上面装配传感器。进料漏斗下端装有挡板阀，其工作受传感器控制。装配一定数量的上下冲头装置，其他同方案A。 分析： 优点：可以实现更高的工作效率，产品型号可以由用户自己设置。 缺点：机构复杂，凸轮易损坏。,返回,工作平台为旋转圆盘，平台上开做圆周阵列的圆筒形形腔，腔内装有托盘，上面装配传感器。进料漏斗下端装有挡板阀，其工作受传感器控制。上冲头为开槽凸轮机构，下冲头为一般凸轮机构。圆盘转动过程中均保持静止,圆盘静止后，上
4、冲头工作，下冲头依然静止，上冲头压片时受力机构为圆盘，保压后上冲头退走，下冲头向上运动顶出成形片远休，扫料机构扫料机构将成形片扫入成形槽，圆盘转动进入下一工作周期。,分析： 优点：下冲头只需完成顶出成形片的工作，受力不大，不易磨损，使用寿命长。 缺点：工作效率较低，圆盘轴易变形。,返回,方案C（圆筒形形腔设置为2个） 理由：由于时间限制，不可能实现过于复杂的机构，且方案C能较为满意的完成设计目的，结构设计较为简单。 执行系统为可变运动循环。 机械运动循环图,返回, 执 行 系 统 驱 动 系 统 传 动 系 统 控 制 系 统,简述：执行系统的方案设计是机械总体方案设计的核心，也是整个机械设计
5、工作的基础。执行系统方案设计的好坏，对机械能否完成预期的功能目标，起着决定性的作用。该自动旋转式压片成形机需要3个执行构件: 圆形转盘、料筛和漏斗、上冲头、下冲头。,圆形转盘机构：,组成：转盘、主轴、直齿轮、锥齿轮、槽形机构。,主要参数：转盘直径500毫米，转盘上两工作孔直径100毫米，孔底台阶部分高20毫米，垫片厚10毫米，主轴的转盘传动部分直径75毫米，连接部分直径120毫米。齿轮系与下推杆部分共用（下推杆轮系实现传动比70：1，本机构要求实现传动比70：1，由齿数为70，35，35的各齿轮完成，电机原始转速设为1400转/分），通过锥齿轮和槽轮实现换向和间歇运动。,料筛和漏斗: 料筛是在
6、两个摆杆机构驱动下作往复运动实现的功能主要是将粉末筛选成适合压制的形态。 主要参数：250*175*45mm 材料选择： 由于该机构直接与物料接触，所以该机构的材料选择必须满足不污染物料也不被物料腐蚀，所以我们选定为奥氏体不锈钢、聚四氟乙烯材料或采用镀铬等措施。,扫料机构： 设计成弧状可以成功地将成形片坯扫入成形槽，传动未皮带传动，转速与圆盘保持一致，因与物料接触，故材料选定为为奥氏体不锈钢、聚四氟乙烯材料或采用镀铬等措施。,上冲头：因为上冲头压制完后必须退回，我们考虑过两种方案： 方案A:推杆安装在弹簧内的凸轮机构。 方案B:开槽的凸轮机构。 最终选定方案B 原因：弹簧的弹性模量会随着使用的
7、次数而降低，机器时间过长后必须更换弹簧才能保证正常工作，而方案B则不存在这一问题。,主要参数： r0=180mm,e=0,w=0.9rad/s,上冲头与物料接触，故材料选用为奥氏体不锈钢、聚四氟乙烯材料或采用镀铬等措施。,压片机由电动机驱动，上冲头加压动作如图所示，图中h为冲头下移行程，h为冲头冲压阶段行程。 分析上冲头加压工艺过程对主加压机构的要求。经分析，上冲头加压工艺过程加压机构的功能要求可概括为： 1）运动形式变换功能 2）运动方向交替变换功能 3）运动缩小功能 4）运动停歇功能,下冲头：采用了凸轮结构，能实现间歇运动，缺点存在柔性冲击。,执行系统的协调设计 ： 为了完成机械系统的预定
8、功能和生产过程，各执行机构不仅要完成各自的执行动作，而且相互之间必须协调一致。我们的设计方案满足了先后性、时间不同性、空间协调性、操作协同性等要求。,返回,原则：原动机的选择，主要根据机械系统的工作环境（温度、湿度、粉尘、酸碱等）、工作特点（起动频繁程度、起动载荷大小等），并考虑各种电动机的特点及供应情况等来确定。,返回,依据: 1）执行系统的性能参数和工况要求。 2）原动机的机械特性和调速性能。 3）对机械传动系统的性能、尺寸、重量和安装布置的要求。 4）工作环境（例如高温、低温、潮湿、粉尘、腐蚀、易燃、防爆等）的要求。 5）制造工艺性和经济性（例如制造和维修费用、使用寿命、传动效率等）的要
9、求。,总传动比：i=1400/20=70/1. 传动类型:直齿轮传动、锥齿轮传动、凸轮传动、槽轮传动、四杆传动。 传动链的布置方案： 圆盘转动： 先由直齿轮传动实现变速，再经槽轮传动实现间歇运动，然后由锥齿轮传动实现换向，最后经直齿轮传动达到要求。 下冲头运动的实现：直齿轮传动。 缺点：传动没有斜齿轮传动平稳。 上冲头运动的实现：直齿轮传动,返回,组成：控制装置和被控对象。 控制装置：电气控制。 控制对象：位移、速度、加速度、压力等参数的数值大小。,返回,这次课程设计我们组的每位成员都倾力而为，充分发挥个人的能力，从设计方案的出炉到最后机构的实现都付出了很多，虽然最后的结果可能不太尽如人意，每
10、个人的收获也不一样，但这个过程让我们更深一步地了解了机械，加深了对机械原理这门课的认识，感受到了自身的不足，也清楚地知道从理论到实际是一个质的飞跃，距离一个合格的设计人员，我们都还有很长的路要走！ 最后对在这个过程中给与我们这个团队无私帮助的同学、学长、老师表示衷心的感谢！,谢谢大家！,槽轮速度Y方向分析曲线图,槽轮速度X方向分析曲线图,上冲头推杆加速度Y方向分析曲线图 说明：凸轮传动为线接触，且远休处可能速度过快，导致曲线波动较大。,上冲头推杆速度Y方向分析曲线图 说明：凸轮传动为线接触，且远休处可能速度过快，导致曲线波动较大。,下冲头推杆速度Y方向分析曲线图 说明：凸轮传动为线接触，且远休处可能速度过快，导致曲线波动较大。,下冲头推杆加速度Y方向分析曲线图 说明：凸轮传动为线接触，且远休处可能速度过快，导致曲线波动较大。,转盘转动速度Z方向分析曲线图,转盘转动速度X方向分析曲线图,返回,槽轮机构运动仿真 下推杆机构运动仿真 上冲头机构运动仿真 转盘旋转运动仿真 冲头与下推杆运动仿真,返回,返回,返回,返回,返回,返回,转盘传动齿轮系机构运动简图,下推杆传动齿轮系机构运动简图,凸轮上推杆驱动机构运动简图,凸轮下推杆驱动机构运动简图,返回,返回,返回,电动机设计参数为3千瓦 1400转分 380/50伏赫。,返回,返回,返回,返回,返回,返回,