包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 I 摘 要 包裝機(jī)是一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)和外包的機(jī)器的統(tǒng)稱，其主要功能是包裝各種產(chǎn)品，而包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)則是給包裝機(jī)提供包裝產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)，其主要功能就是從生產(chǎn)線將產(chǎn)品輸送到包裝機(jī)的相應(yīng)入口，推包機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)按一定軌跡的循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。它推送物品到達(dá)指定包裝工作臺(tái)，該機(jī)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的人工移動(dòng)物品，改善了工作效率低的缺點(diǎn)。 本文所設(shè)計(jì)的推包機(jī)構(gòu)，有回程一體的全自動(dòng)化功能，其主要設(shè)計(jì)思路來(lái)自于對(duì)傳統(tǒng)工藝的分解 ,然后按照相應(yīng)功能的機(jī)構(gòu)部件進(jìn)行設(shè)計(jì) ,對(duì)比 ,選定 ,以及優(yōu)化組合 。 綜合利用凸輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,齒輪的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，以及減速器的定 值調(diào)速比的設(shè)定 。再 利用 和 編輯功能 ,把設(shè)計(jì)方案圖文并茂 ,栩栩如生的展現(xiàn)出來(lái)。在本系統(tǒng)中 ,用激光感應(yīng)被包裝工件并通過(guò)單片機(jī)對(duì)推包機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。激光測(cè)得被推物體確認(rèn)到達(dá)后 ,由感光板上發(fā)出脈沖 ,通過(guò) 89 進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 時(shí)被包裝工件的件數(shù)由 推包機(jī)構(gòu)則 采用偏置滑塊機(jī)構(gòu)與盤形凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)相結(jié)合。其中，偏置滑塊機(jī)構(gòu)控制推頭的水平方向上運(yùn)動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)則控制推頭垂直方向的運(yùn)動(dòng)。在本設(shè)計(jì)中，在推頭回程過(guò)程中 不影響下一個(gè)工件的到來(lái)，從而總體來(lái)講提高了效率。 關(guān)鍵詞： 包裝機(jī)；推包機(jī)構(gòu)；減速機(jī)；齒輪 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 is a of a is of is of is to to of s is a of by a at I of of of of of of of ad In to by to be to by 9of of by ED of in in In in it of in to 文檔就送您 紙全套 ， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 V 目 錄 摘 要 . I . 緒論 . 1 課題的研究?jī)?nèi)容和意義 . 1 內(nèi)外的發(fā)展概況 . 2 課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 3 2 機(jī)械部分的設(shè)計(jì) . 4 案的選擇 . 4 輪及桿的設(shè)計(jì) . 6 計(jì)要求及計(jì)算 . 7 核各桿的壓桿穩(wěn)定性 . 9 核各桿的強(qiáng)度 . 9 核凸輪的強(qiáng)度 . 9 速器概述 . 10 動(dòng)機(jī)的選擇 . 11 步確定負(fù)載推力 . 11 動(dòng)機(jī)選擇步驟 . 12 定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 . 14 算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) . 14 輪的設(shè)計(jì) . 14 輪傳動(dòng)特點(diǎn)與分類 . 14 輪傳動(dòng)的主要參數(shù)與基本要求 . 14 輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 . 15 的設(shè)計(jì) . 19 的分類 . 19 的材料 . 19 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 20 速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 21 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 25 擇和校驗(yàn)鍵聯(lián)接 . 26 承的選用 . 26 承種類的選擇 . 26 溝球軸承結(jié)構(gòu) . 26 軸器的選擇 . 27 軸器的功用 . 27 軸器的類型特點(diǎn) . 27 軸器的選用 . 28 軸器材料 . 28 3 控制部分的設(shè)計(jì) . 29 制系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)要求 . 29 統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì) . 29 制原理圖 . 32 4 結(jié)論與展望 . 33 論 . 33 足之處及未來(lái)展望 . 33 致 謝 . 34 參考文獻(xiàn) . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 1 1 緒論 包裝機(jī)械是指能完成全部或部分包裝過(guò)程的機(jī)器。作用是給有關(guān)行業(yè)提供必要的技術(shù)裝備，以完成所要求的產(chǎn)品包裝工藝過(guò)程。包裝機(jī)械是使產(chǎn)品包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的根本保證，因此包裝機(jī)械在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起著相當(dāng)重要的作用。機(jī)械包裝的生產(chǎn)能力往往比手工包裝提高幾倍、十幾倍甚至幾十倍，無(wú)疑這將會(huì)更好地適應(yīng)市場(chǎng)的實(shí)際需要，合理安排勞動(dòng)力，為社會(huì)多創(chuàng)造財(cái)富。 現(xiàn)代包裝機(jī)械所能完成的工作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單地模仿人的動(dòng)作，甚至可以說(shuō)在很多場(chǎng)合用巧妙的機(jī) 械方法包裝出來(lái)的成品 ,不論在式樣、質(zhì)地或精度等方面，大都是手工操作無(wú)法勝任和媲美的。隨著商品的多樣化，這一點(diǎn)越來(lái)越引起了人們的重視。有些產(chǎn)品的衛(wèi)生要求很嚴(yán)格，如藥品、食品等，采用機(jī)械包裝，避免了人手和藥品、食品的直接接觸，減少了對(duì)產(chǎn)品的污染。同時(shí)由于機(jī)械包裝速度快，食品、藥品在空氣中停留時(shí)間短，從而減少了污染機(jī)會(huì)，有利于食品和藥品的衛(wèi)生和金屬制品的防銹防蝕。 另外，由于包裝機(jī)械的計(jì)量精度高，產(chǎn)品包裝的外形美觀、整齊、統(tǒng)一、封口嚴(yán)密，從而提高了產(chǎn)品包裝的質(zhì)量，提高了產(chǎn)品銷售的競(jìng)爭(zhēng)力，可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。采用 真空、換氣、無(wú)菌等包裝機(jī)械，可使食品和飲料等流通范圍更加廣泛，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。采用自動(dòng)包裝生產(chǎn)線，產(chǎn)品和包裝材料的供給是比較集中的，各包裝工序安排比較緊湊，節(jié)約了包裝的場(chǎng)地和倉(cāng)儲(chǔ)面積，并改善了后道包裝工序的工藝條件。 包裝機(jī)械的特點(diǎn) 包裝機(jī)械即具有一般自動(dòng)化機(jī)械的共性，也具有自身的特性，主要有如下特點(diǎn)： (1) 大多數(shù)包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)速度快，動(dòng)作精度高。為了滿足性能要求，對(duì)零部件的剛度和表面質(zhì)量等都具有較高的要求。 (2) 用于食品和藥品的包裝機(jī)械要便于清洗，與食品和藥品接觸的部位要用不銹鋼或經(jīng)過(guò)化 學(xué)處理的無(wú)毒材料制成。 (3) 進(jìn)行包裝時(shí)作用力一般都較小，所以包裝機(jī)械的電動(dòng)機(jī)功率較小。 (4) 包裝機(jī)械一般都采用無(wú)級(jí)變速裝置，以便靈活調(diào)整包裝速度、調(diào)節(jié)包裝機(jī)的生產(chǎn)能力。因?yàn)橛绊懓b質(zhì)量很多，諸如包裝機(jī)的工作狀態(tài)、包裝材料和包裝物的質(zhì)量等。所以，為了便于機(jī)器的調(diào)整，滿足質(zhì)量和生產(chǎn)能力的需要，往往把包裝機(jī)設(shè)計(jì)成無(wú)級(jí)可調(diào)的，即采用無(wú)級(jí)變速裝置。 (5) 包裝機(jī)械是特殊類型的專業(yè)機(jī)械，種類繁多，生產(chǎn)數(shù)量有限。為便于制造和維修，減少投資設(shè)備，在各種包裝機(jī)的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)化、通用性及多功能性 1。 課題的研究?jī)?nèi)容和意義 研究?jī)?nèi)容： (1) 方案設(shè)計(jì)。并確定傳動(dòng)系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸和各構(gòu)件尺寸。 (2) 機(jī)械部分設(shè)計(jì)。確定電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速，并確定其尺寸。 (3) 進(jìn)行推包及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。繪制其裝配圖。 意義：迄今 ,一些科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家 ,在食品、醫(yī)藥、輕工、化工、紡織、電子、儀表和兵器等工業(yè)部門 ,已經(jīng)程度不同地形成了由原料處理、中間加工和產(chǎn)品包裝三大基本環(huán)節(jié)所組成的包裝連續(xù)化和自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程 ,有的還將包裝材料加工、包裝容器成型及包裝成品儲(chǔ)存系統(tǒng)都聯(lián)系起來(lái)組成高效率的流水作業(yè)線。大量事實(shí)表明 ,實(shí)現(xiàn)包裝的 機(jī)械買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 化和自動(dòng)化 ,尤其是實(shí)現(xiàn)具有高度靈活性 (或稱柔性 )的自動(dòng)包裝線 ,不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展方向 ,同時(shí)也可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益 2。 (1) 能增加花色品種 ,改善產(chǎn)品質(zhì)量 ,加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 (2) 能改善勞動(dòng)條件 ,避免污染危害環(huán)境 (3) 能節(jié)約原材料 ,減少浪費(fèi) ,降低成本 (4) 能提高生產(chǎn)效率 ,加速產(chǎn)品的不斷更新 內(nèi)外的發(fā)展概況 90年代以來(lái)，包裝機(jī)械工業(yè)每年平均以 20% 30%的速度增長(zhǎng)，發(fā)展速度高于整個(gè)包裝工業(yè)平均增長(zhǎng)速度的 15% 17%，比傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)平均增長(zhǎng) 裝機(jī)械工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的新興行業(yè)。我國(guó)目前從事包裝機(jī)械生產(chǎn)的企業(yè)約有 1500多家，其中具有一定規(guī)模的企業(yè)近 400家。產(chǎn)品有 40類， 2700多種，其中有一批既能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要，又能參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)近些年取得了相當(dāng)顯著的成績(jī)，但與國(guó)外產(chǎn)品相比仍存在 20年左右的差距。 3 國(guó)外包裝機(jī)械水平高的國(guó)家主要是美國(guó)、日本、德國(guó)。美國(guó)的包裝工業(yè)發(fā)展較早 ,門類齊全 ,基礎(chǔ)扎實(shí) ,水平很高。僅就包裝機(jī)械制造業(yè)而論 ,實(shí)力相當(dāng)雄厚 ,其品種與總產(chǎn)值均居世界首位。由于國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)代化 ,自選 市場(chǎng)蓬勃興起 ,客觀上要求包裝機(jī)械沿著自動(dòng)化方向發(fā)展 ,并將電子計(jì)算機(jī)及其他有關(guān)新技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程。日本已建立起獨(dú)立的包裝工業(yè)體系 ,其包裝工業(yè)總產(chǎn)值約為美國(guó)的一半而躍居世界的第二位。日本擁有一批規(guī)模不大的包裝機(jī)械制造廠 ,側(cè)重于開發(fā)中小型、半自動(dòng)的包裝機(jī)及配套設(shè)備 ,其技術(shù)水平好多已進(jìn)入國(guó)際的先進(jìn)行列。由政府資助的日本包裝技術(shù)協(xié)會(huì)主要搞技術(shù)情報(bào)交流。另外設(shè)有日本包裝機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì) ,它乃是本行業(yè)的全部業(yè)務(wù)活動(dòng)中心。而德國(guó)的包裝機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位。德國(guó)包裝機(jī)械的 77為出口。中國(guó)是德國(guó)包 裝機(jī)械的主要出口國(guó)。最著名的是克朗斯公司 ( 2002年銷售額達(dá)到 20億歐元，中國(guó)知名的啤酒企業(yè)都進(jìn)口過(guò)他們的設(shè)備 4。最近幾年德國(guó)設(shè)備表現(xiàn)出如下特點(diǎn)： (1) 工藝流程自動(dòng)化程度越來(lái)越高。 (2) 提高生產(chǎn)效率，降低工藝流程成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求。 (3) 適應(yīng)產(chǎn)品變化，設(shè)計(jì)具有好的柔性和靈活性。 (4) 成套供應(yīng)能力強(qiáng)。 (5) 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)普遍使用仿真設(shè)計(jì)技術(shù)。 我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)存在的問題：研發(fā)經(jīng)費(fèi)少，技術(shù)力量薄弱。低水平重復(fù)太多。行業(yè)科技力量不足。國(guó)際貿(mào)易人員匱乏。應(yīng)變能力不強(qiáng)。 我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)： (1) 生產(chǎn)效率化。機(jī)械功能多元化。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化?？刂浦悄芑?(2) 資源的高利用化 (3) 產(chǎn)品節(jié)能化 (4) 新技術(shù)實(shí)用化 (5) 大力加強(qiáng)科研、開發(fā)能力 我國(guó)裝機(jī)械既面臨著國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的挑戰(zhàn)和競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也面臨著巨大的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)和買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 3 較好的發(fā)展機(jī)遇。進(jìn)入 21世紀(jì)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體水平和綜合國(guó)力又邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，國(guó)際國(guó)內(nèi)的環(huán)境都為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展提供良好的機(jī)遇 5。 課題應(yīng)達(dá)到的要求 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展特別快，但是在膠帶機(jī)包裝機(jī)械行 業(yè)的發(fā)展動(dòng)力卻顯得上升乏力。運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品及技術(shù)在包裝機(jī)械上的作用主要是達(dá)到精確的位置控制和嚴(yán)格的速度同步的要求，主要用在裝卸、輸送、打標(biāo)、碼垛、卸垛等工序。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是區(qū)別高、中、低端膠帶機(jī)包裝機(jī)械的關(guān)鍵因素之一，也是中國(guó)包裝機(jī)械升級(jí)的技術(shù)支撐。因此，需要對(duì)包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式做設(shè)計(jì)改善。 經(jīng)過(guò)考慮現(xiàn)在包裝機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)后 , 為了更好地實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械的自動(dòng)化控制，改進(jìn)推包機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以提高生產(chǎn)效率而給定的。 推包機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)推送，回程全自動(dòng)一體化的一個(gè)機(jī)構(gòu)。它由推刨機(jī)構(gòu)，回程機(jī)構(gòu)以及電動(dòng)機(jī)組成?，F(xiàn)需 要設(shè)計(jì)某一包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)，要求待包裝的工件先由輸送帶送到推包機(jī)構(gòu)的推頭的前方，然后由該推頭將工件由推至包裝工作臺(tái)，再進(jìn)行包裝。為了提高生產(chǎn)率，希望在推頭結(jié)束回程時(shí)，下一個(gè)工件已送到推頭的前方。這樣推頭就可以馬上再開始推送工作。這就要求推頭在回程時(shí)先退出包裝工作臺(tái)，然后再低頭，即從臺(tái)面的下面回程。因而就要求推頭實(shí)現(xiàn)“平推 水平退回 下降 降位退回 上升復(fù)位”的運(yùn)動(dòng)。 我的設(shè)計(jì)是每 5裝一個(gè)工件，且假定：滑塊移動(dòng)距離 L=400推頭在返程階段到達(dá)離最大推程距離 S=100推頭回程向下的距離 H=50程速比系數(shù) K 在 包機(jī)由電動(dòng)機(jī)推動(dòng)。在推頭回程中，除要求推頭低位退回外，還要求其回程速度高于工作行程的速度，以便縮短空回程的時(shí)間，提高工效。買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 2 機(jī)械部分的設(shè)計(jì) 案的選擇 實(shí)現(xiàn)改推包機(jī)構(gòu)可以使用偏置滑塊機(jī)構(gòu)、往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)、盤形凸輪機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)、雙凸輪機(jī)構(gòu)、搖桿機(jī)構(gòu)滑塊機(jī)構(gòu)及組合機(jī)構(gòu)。 方案一：雙凸輪機(jī)構(gòu)與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的組合 圖 2案一的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 方案一的運(yùn)動(dòng)分析和評(píng)價(jià)： 該機(jī)構(gòu)由凸輪 1和凸輪 2，以及 5個(gè)桿組成。機(jī)構(gòu)一共具有 7個(gè)活 動(dòng)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副有 7個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副， 4個(gè)移動(dòng)副以及兩個(gè)以點(diǎn)接觸的高副 。其中機(jī)構(gòu)的兩個(gè)磙子存在兩個(gè)虛約束。由此可知： 機(jī)構(gòu)的自由度： 1F 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 機(jī)構(gòu)中有一個(gè)原動(dòng)件，原動(dòng)件的個(gè)數(shù)等于該機(jī)構(gòu)的自由度。所以，該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。在凸輪 1帶動(dòng)桿 3會(huì)在一定的角度范圍內(nèi)搖動(dòng)。通過(guò)連桿 4推動(dòng)桿 5運(yùn)動(dòng)，然后連桿 6在 5的推動(dòng)下帶動(dòng)推頭做水平的往返運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)能推動(dòng)被包裝件向前運(yùn)動(dòng)。同時(shí)凸輪 2在推頭做回復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候通過(guò)向上推動(dòng)桿 7，使連桿的推頭端往下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)推頭在給定的軌跡中運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)中除了有兩個(gè)凸輪與從動(dòng)件接觸的兩個(gè)高副外，所有的運(yùn)動(dòng)副都是低副。在凸輪與從動(dòng)件的接觸時(shí)，凸輪會(huì)對(duì)從動(dòng)件有較大的沖擊，為了減少凸輪對(duì)從動(dòng)件沖擊的影響，在設(shè)計(jì)過(guò)程中把從動(dòng)件設(shè)計(jì)成為滾動(dòng)的從動(dòng)件，可以間接增大機(jī)構(gòu)的承載能力。同時(shí)，凸輪是比較大的工件，強(qiáng)度比較高，不需要擔(dān)心因?yàn)檩d荷的過(guò)大而出現(xiàn)機(jī)構(gòu)的斷裂。在整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，原動(dòng)件 1是一個(gè)凸輪，凸輪只是使 3在一定角度的往復(fù)擺動(dòng)，而對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)的分析可知，機(jī)構(gòu)的是設(shè)計(jì)上不存在運(yùn)轉(zhuǎn)的死角，機(jī)構(gòu)可以正常的往復(fù)運(yùn)行。 機(jī)構(gòu)中存在兩個(gè)凸輪，不但會(huì)是機(jī)構(gòu) 本身的重量增加，而且凸輪與其他構(gòu)件的連接是高副，而高副承載能力不高，不利于實(shí)現(xiàn)大的載荷。 而整個(gè)機(jī)構(gòu)連接不夠緊湊，占空間比較大。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 5 方案二：偏執(zhí)滑塊機(jī)構(gòu)與盤形凸輪機(jī)構(gòu)組合 圖 2案二的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 方案二的運(yùn)動(dòng)分析和評(píng)價(jià)： 方案二的機(jī)構(gòu)主要是由一個(gè)偏置滑塊機(jī)構(gòu)以及一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)組合而成的。偏置滑塊機(jī)構(gòu)主要是實(shí)現(xiàn)推頭的往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)推頭在推包以及返回的要求。而凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是使推頭在返程到達(dá) C 點(diǎn)的時(shí)候能夠按照給定的軌跡返回而設(shè)計(jì)的。這個(gè)組合機(jī)構(gòu)的工作原理主要是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng) 曲柄 2的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，曲柄在整周回轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)連桿 3在一定的角度內(nèi)擺動(dòng)，而滑塊 4在水平的方向?qū)崿F(xiàn)往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連著推頭的桿運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)被包裝件的推送過(guò)程。在推頭空載返回的過(guò)程中，推頭到達(dá) C 點(diǎn)時(shí)，凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入推程階段，使從動(dòng)桿往上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)在桿 5和桿 6連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副就成為一個(gè)支點(diǎn)，使桿 6的推頭端在從動(dòng)件的 8的推動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，從而使推頭的返程階段按著給定的軌跡返回。這個(gè)機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)方面，凸輪與從動(dòng)見的連接采取滾動(dòng)從動(dòng)件，而且凸輪是槽型的凸輪，這樣不但能夠讓從動(dòng)件與凸輪之間的連接更加緊湊，而且因?yàn)椴捎昧藵L動(dòng)從動(dòng)件，能使減輕凸輪對(duì)它的沖擊，從而提高了承載能力。而采用的偏置滑塊機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)滑塊具有急回特性，使其回程速度高于工作行程速度，以便縮短空回程的時(shí)間，提高工作效率。但此機(jī)構(gòu)的使用的是槽型凸輪，槽型凸輪結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工難度大，因此成本會(huì)比較高。 方案三：偏置滑塊機(jī)構(gòu)與往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的組合 圖 2案三的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 方案三的運(yùn)動(dòng)分析和評(píng)價(jià)： 用偏置滑塊機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)，偏置滑塊機(jī)構(gòu)與往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的組合（圖 4）。此方案通過(guò)曲柄 1帶動(dòng)連桿 2使滑塊 4實(shí)現(xiàn)在水平方向上的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，在回程時(shí)，當(dāng)推頭 到達(dá) C 點(diǎn)，在往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)中的磙子會(huì)在槽內(nèi)相右上方運(yùn)動(dòng)，從而使桿 7的推頭端在偏置滑塊和往復(fù)移動(dòng)凸輪的共同作用下沿著給定的軌跡返回。在此方案中，偏置滑塊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)行程較大的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，且具有急回特性，同時(shí)利用往復(fù)移動(dòng)凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)推頭的小行程低頭運(yùn)動(dòng)的要求，這時(shí)需要對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)動(dòng)變換為移動(dòng)凸輪的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。但是，此機(jī)構(gòu)所占的空間很大，切機(jī)構(gòu)多依桿件為主，結(jié)構(gòu)并不緊湊，抗破壞能力較差，對(duì)于較大載荷時(shí)對(duì)桿件的剛度和強(qiáng)度要求較高。 會(huì)使的機(jī)構(gòu)的有效空間白白浪費(fèi)。并且由于四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)率并不能按照所要求 的運(yùn)動(dòng)精確的運(yùn)行只能以近似的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 綜合對(duì)三種方案的分析，方案二結(jié)構(gòu)相對(duì)不是太復(fù)雜，而且能滿足題目的要求，最終我選擇方案二。 輪及桿的設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪、從動(dòng)件或從動(dòng)件系統(tǒng)和機(jī)架組成，凸輪通過(guò)直接接觸將預(yù)定的運(yùn)動(dòng)傳給從動(dòng)件。凸輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等優(yōu)點(diǎn)。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在各種機(jī)械，特別是自動(dòng)機(jī)械和自動(dòng)控制裝置中，廣泛地應(yīng)用著各種形式的凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)之所以能在各種自動(dòng) 機(jī)械中獲得廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗嬗袀鲃?dòng)、導(dǎo)引及控制機(jī)構(gòu)的各種功能。當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)用于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，可以產(chǎn)生復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，包括變速范圍較大的非等速運(yùn)動(dòng)，以及暫時(shí)停留或各種步進(jìn)運(yùn)動(dòng)；凸輪機(jī)構(gòu)也適宜于用作導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，使工作部件產(chǎn)生復(fù)雜的軌跡或平面運(yùn)動(dòng)；當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)用作控制機(jī)構(gòu)時(shí)，可以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)工作循環(huán)。因此凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造方法對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)具有重要的意義。 凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件 。 一般可分為三類： 盤形凸輪 ：凸輪為繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)且有變化直徑的盤形構(gòu)件； 移動(dòng)凸輪 ：凸輪相對(duì)機(jī)架作直線移動(dòng)； 圓柱凸輪 ： 凸輪是圓柱體，可以看成是將移動(dòng)凸輪卷成一圓柱體。 按 從動(dòng)件的形狀 分類； 頂尖式從動(dòng)件； 滾子式從動(dòng)件； 平底式從動(dòng)件； 曲底式從動(dòng)件。 按 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式 分類： 直動(dòng)從動(dòng)件。 擺動(dòng)從動(dòng)件； 按凸輪 與從動(dòng)件維持運(yùn)動(dòng)副接觸的方式 分類： 力封閉方式。 幾何形封閉方式。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 7 膠印機(jī)中應(yīng)用最多的是盤形凸輪、滾子式從動(dòng)桿凸輪。 計(jì)要求及計(jì)算 置滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 行程速比系數(shù) 范圍內(nèi)選取 可由機(jī)械原理 6曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角公式 1 1801 k= 其極位夾角 的取值范圍為 36 在這范圍內(nèi)取極位夾角為 30 滑塊的行程 L=400 置距離 40 圖解法求出各桿的長(zhǎng)度如下： （見圖 2 由已知滑塊的工作行程為 400 為 400點(diǎn) B 所在水平面的垂線點(diǎn) B作直線 B P 交于點(diǎn) P，并使 = 30 。然后過(guò) B、 B、 P 三點(diǎn)作圓。因?yàn)橐阎?e=240以作直線平行于直線 向下平移 240圓 O交于一點(diǎn) O，則接 則 2a， B=2b。 從圖中量取得： 可知曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的：曲柄 a=連桿 b=圖 2桿的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì) 用作圖法求出凸輪的推程角，遠(yuǎn)休止角，回程角，近休止角。（見下圖） 在推頭在返程階段到達(dá)離最大推程距離為 S=100，要求推頭從按照給定的軌跡，從下方返回到起點(diǎn)。因此可利用偏置滑塊機(jī)構(gòu)，滑塊在返回階段離最大推程為 100地方作出其曲柄，連桿和滑塊的位置，以通過(guò)量取曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度而確定凸輪近休止角的買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 角度，以及推程角，回程角。具體做法如下： (1) 先在離點(diǎn) B 為 100地方作點(diǎn) B； (2) 過(guò)點(diǎn) B作直線 AB交圓 O 于點(diǎn) A，并使 AB= (3) 連接 ，則 ， AB為曲柄以及連桿在當(dāng)滑塊離最大推程距離為 100的位置。因?yàn)橐笸祁^的軌跡在 內(nèi)實(shí)現(xiàn)平推運(yùn)動(dòng)，因此即凸輪近休止角應(yīng)為曲柄由A 轉(zhuǎn)動(dòng)到 A 的 角 度 ， 從 圖 上 量 取 ， 261 即 凸 輪 的 近 休 止 角 為180261s 為題目對(duì)推頭在返程 的具體線路形狀不作嚴(yán)格要求，所以可以選定推程角，遠(yuǎn)休止角，回程角的大小。 現(xiàn)選定推程角為6o ，回程角6s ，遠(yuǎn)休止角18039o 。 圖 2桿的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 推頭回程向下的距離為 30此從動(dòng)件的行程 H=30 由選定條件近休止角為180261s 推程角為6o 回程角為6s 遠(yuǎn)休止角為18039o ， h=50圓半徑為0r=60動(dòng)桿長(zhǎng)度為 120子半徑為 r =10考文獻(xiàn)連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7畫法幾何及機(jī)械制圖 8后，通過(guò) 件畫出凸輪輪廓線及機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 9 圖 2輪的外形 核各桿的壓桿穩(wěn)定性 校核各桿中最長(zhǎng)桿即可，若最長(zhǎng)桿滿足抗彎強(qiáng)度要求，則其他桿更滿足強(qiáng)度要求。各桿中最長(zhǎng)桿是1L=467定壓桿的穩(wěn)定安全因數(shù)為0，由材 料力學(xué) 9 壓桿的臨界力為22 鋼的材料 E=210I= 464D= = 81064 ，則 22=2 9 822 1 0 1 0 1 0640 . 3 9 =n= 030以所設(shè)計(jì)的各桿滿足抗彎強(qiáng)度的要求。 核各桿的強(qiáng)度 各推桿采用圓形截面 , D 取為 10 45鋼 ,由 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 10 表225查得 45鋼的抗拉強(qiáng)度b=600s=355 由材料力學(xué) 9公式（ A= F/ 代入數(shù)據(jù)求得 d 10以所選桿的直徑滿足要求。 核凸輪的強(qiáng)度 由機(jī)械設(shè)計(jì) 11表 150選取 凸輪的材料選為 45鋼，調(diào)質(zhì) 22026020其對(duì)應(yīng)的推桿表面淬火 4045機(jī)械設(shè)計(jì) 11 9 . 8 ( ) 式中：輪的法向壓力，本設(shè)計(jì)中，由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)知凸輪上所承受的所有物重約為6N，考慮其他因素如導(dǎo)桿上下滑動(dòng)時(shí)摩擦等，取 0N； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 c：凸輪實(shí)際輪廓上接觸點(diǎn)處的曲率半徑，c=80子半徑， 10L ：從動(dòng)件接觸端滾子與凸輪的接觸寬度， 20li 凸輪副材料接觸疲勞強(qiáng)度極限應(yīng)力，取72 命系數(shù)，取為 1； 面粗糙度系數(shù)，取； 全系數(shù)，取li =代入數(shù)據(jù)可得： H=減速器。單級(jí)減速器的傳動(dòng)比如果過(guò)大，則其外廓尺寸將很大。二級(jí)和二級(jí)以上圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、分流式 和同軸式等數(shù)種。展開式最簡(jiǎn)單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊電動(dòng)機(jī) 聯(lián)軸器 高速軸 低速軸 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 11 的軸承受力不等。為此，在設(shè)計(jì)這種減速器時(shí)應(yīng)注意： 1)軸的剛度宜取大些； 2)轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻； 3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級(jí)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級(jí)齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對(duì)斜齒輪能自動(dòng)調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)。同軸式減速器輸 入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長(zhǎng)度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。 圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至 40 000周速度也可從很低至 60m/s，甚至高達(dá) 150m/s。傳動(dòng)功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式。這兩種布置方式可由兩對(duì)齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動(dòng)尺寸。設(shè)計(jì)雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)法采取自動(dòng)平衡裝置使各對(duì)齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動(dòng)軸承和彈性支承。 圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩 大類。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比相同時(shí)，圓弧齒輪減速器在長(zhǎng)度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約 30。 (2) 圓錐齒輪減速器 它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場(chǎng)合。二級(jí)和二級(jí)以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)組成，所以有時(shí)又稱圓錐 圓柱齒輪減速器。因?yàn)閳A錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。 (3) 蝸桿減速器 主要用于傳動(dòng)比較大 (j10)的場(chǎng)合。通常說(shuō)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小，這只是對(duì)傳減速器的傳動(dòng)比較大的蝸桿減速器才是正確的，當(dāng)傳動(dòng)比并不很大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動(dòng)的場(chǎng)合。 蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于 4m/s 時(shí)最好采用蝸桿在下式，這時(shí)，在嚙合處能得到良好的潤(rùn)滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于 4m/避免攪油太甚、發(fā)熱過(guò)多，最好采用蝸桿在上式。 (4) 齒輪 它有齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)和蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高。 通過(guò)比較，我們選定圓柱齒輪減速器。 動(dòng)機(jī)的選擇 步確定負(fù)載推力 假設(shè)物體重是 20擦系數(shù)為 外力為 100N。 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下凸輪主軸所需功率： 凸買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828或 11970985 凸輪主軸轉(zhuǎn)速為： 12r/輪主軸上的轉(zhuǎn)矩： 初選聯(lián)軸器為彈性柱銷聯(lián)軸器和凸緣聯(lián)軸器，滾動(dòng)軸承為滾子軸承，傳動(dòng)齒輪為閉式軟齒面圓柱齒輪，因其速度不高，選用 7級(jí)精度 (則機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率分別如下： 彈性柱銷聯(lián)軸器： 1 = 子軸承： 2 = 式圓柱齒輪（ 7級(jí)）：3= 以，電動(dòng)機(jī)至工件主軸之間的總效率為： 總= 所以電動(dòng)機(jī)所需功率為 總凸合理的選擇電動(dòng)機(jī)是正確使用的先決條件。選擇恰當(dāng)，電動(dòng)機(jī)就能安全、經(jīng)濟(jì)，選擇得不合適，輕者造成浪費(fèi)，重者燒毀電動(dòng)機(jī)。選擇電動(dòng)機(jī)的內(nèi)容包括很多，例如電壓、頻率、功率、轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、防護(hù)形式、結(jié)構(gòu)形式等，但是結(jié)合農(nóng)村具體情況，需要選擇的通常只是功率、轉(zhuǎn)速、防護(hù)形式等幾項(xiàng)比較重要的內(nèi)容，因此在這里介紹一下電動(dòng)機(jī)的選擇方法及使用。 動(dòng)機(jī)選擇步驟 電動(dòng)機(jī)的選擇一般遵循以下三個(gè)步驟： 號(hào)的選擇 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)很多，通常選用異步電動(dòng)機(jī)。從類型上可分為鼠籠式與繞線式異步電動(dòng)機(jī)兩種。常用鼠籠式 的有 J、 S、 列中型異步電動(dòng)機(jī)。繞線式的有 2系列小型繞線式異步電動(dòng)機(jī)和 列中型繞