冷霜自動灌裝機(jī)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計說明書冷霜自動灌裝機(jī) 學(xué) 院 ： 專 業(yè) ：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班 級 ：姓 名 ：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：成 績： 日 期： 年 月 日 目錄1. 工作原理及工藝動作過程12. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求13. 設(shè)計過程14. 運(yùn)動循環(huán)圖25. 機(jī)構(gòu)選型46. 機(jī)械運(yùn)動方案的評定與選擇97. 擬定機(jī)械傳動方案158. 機(jī)械運(yùn)動簡圖159. 運(yùn)動尺寸計算及分析1610. 參考書目2511. 心得體會25冷霜自動灌裝機(jī)設(shè)計說明書1、 工作原理及工藝動作過程 冷霜自動灌裝機(jī)是通過出料活塞干上下往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)冷霜灌裝入盒內(nèi)。其主要工藝動作有：1） 將空盒送進(jìn)六工位盤，利用轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動變換不同工位；

2、2） 在灌裝工位上空盒上升灌入冷霜；3） 在貼錫紙工位上粘貼錫紙（利用錫紙下降）；4） 在蓋盒蓋工位上將盒蓋壓下；5） 送出成品。2、 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求1） 冷霜自動灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力：60盒min。2） 冷霜盒尺寸：直徑D=3050mm,高度h=1015mm。3） 工作臺面里地面的距離約11001200mm。4） 要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，運(yùn)動靈活可靠，易于制造。3、 設(shè)計過程1) 按工位動作要求擬定運(yùn)動循環(huán)圖。四個基本運(yùn)動：1. 輸送帶的連續(xù)運(yùn)動；2. 六工位盤的間歇轉(zhuǎn)動;3. 灌裝頂桿的往復(fù)運(yùn)動;4. 貼錫、壓蓋壓桿往復(fù)運(yùn)動。5. 送出成品。運(yùn)動循環(huán)圖：運(yùn)動循環(huán)圖的設(shè)計:a) 灌裝、貼錫、

3、加蓋工藝流程：1) 空盒通過輸送帶至六工位盤位置1。2) 六工位盤做間歇轉(zhuǎn)動，每次轉(zhuǎn)動60，轉(zhuǎn)動是其他機(jī)構(gòu)不執(zhí)行動作。3) 當(dāng)轉(zhuǎn)盤停止時，灌裝頂桿上升至工位2進(jìn)行灌裝，同時貼錫、加蓋壓桿遠(yuǎn)休結(jié)束后進(jìn)行工藝動作。4) 灌裝機(jī)構(gòu)達(dá)到頂端完成灌裝后回到初始位置，同時貼錫、加蓋桿升到高位，一次循環(huán)結(jié)束。b) 工藝過程的執(zhí)行構(gòu)件：1) 送料機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)主要是實(shí)現(xiàn)輸送帶的連續(xù)運(yùn)動，把空盒送入工位，并將成品輸出。2) 槽輪機(jī)構(gòu)：它是在軸II上通過變向連接槽輪，帶動六工位盤實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動。3) 灌裝機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)有固定在軸I上的直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)組成，通過高低往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)灌裝動作。4) 貼錫、加蓋機(jī)構(gòu)：又凹槽凸輪和

4、壓桿及壓桿上固定的貼錫、加蓋部件組成，通過高低往復(fù)運(yùn)動，一次性完成兩個動作。c) 各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動協(xié)調(diào)：1) 協(xié)調(diào)原則：輸送帶是連續(xù)運(yùn)動，且它置于六工位盤1、5工位下面，既不能于工位盤發(fā)生摩擦，也要求它不干涉其它幾個機(jī)構(gòu)的完整運(yùn)動，所以傳動輪尺寸要求有限制。六工位盤間歇時要實(shí)現(xiàn)三個執(zhí)行動作，設(shè)計凸輪尺寸不應(yīng)太大，各動作之間應(yīng)互不影響，一個是上升、下降，一個是下降、上升，六工位盤轉(zhuǎn)動時，它們不進(jìn)行任何動作。各構(gòu)件要準(zhǔn)確定位，以免回撞到其它構(gòu)件。定標(biāo)構(gòu)件的選擇：設(shè)計時下邊兩根軸轉(zhuǎn)動同步，但轉(zhuǎn)向相反，選擇軸I為定標(biāo)構(gòu)件，六工位盤開始轉(zhuǎn)動時為運(yùn)動循環(huán)圖的起始點(diǎn)。 2) 計算機(jī)械運(yùn)動循環(huán)周期：因為生產(chǎn)率

5、Q=60盒/min，所以周期T=60s/60=1s，此時定標(biāo)構(gòu)件對應(yīng)分配軸轉(zhuǎn)角=360。3) T時間個執(zhí)行構(gòu)件的行程區(qū)段：輸送帶區(qū)段：連續(xù)傳動（0360）。六工位盤區(qū)段：六工位盤的轉(zhuǎn)動盒停歇，所占時間比：K=(z-2)/(z+2)=(6-2)/（6+2）=1：2，所以在一個循環(huán)周期內(nèi)，六工位盤1/3（120）時間轉(zhuǎn)動，2/3（240）時間停歇。灌裝頂桿行程區(qū)段：1=120（停）、2=90（上升）、3=60（停）、4=90（下降）。貼錫、加蓋機(jī)構(gòu)行程區(qū)段：1=120（停）、2=90（下降）、3=60（停）、4=90（上升）。4) 繪制運(yùn)動循環(huán)圖：1.圓周式循環(huán)圖：輸送帶連續(xù)傳動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤停止頂桿

6、停頂桿上頂桿停頂桿下壓桿停壓桿下壓桿停壓桿上2.直線式循環(huán)圖：執(zhí)行機(jī)構(gòu)1：送料機(jī)構(gòu)連 續(xù) 運(yùn) 動執(zhí)行機(jī)構(gòu)2：槽輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn) 動停 歇執(zhí)行機(jī)構(gòu)3：灌裝機(jī)構(gòu)停上 升停下 降執(zhí)行機(jī)構(gòu)4：貼錫、加蓋機(jī)構(gòu)停下 降停上 升分配軸轉(zhuǎn)角 ： 0 120 210 270 360 選型：轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)凸輪式間歇機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較緊湊，定位可靠，精確?？梢酝ㄟ^選擇適當(dāng)?shù)膹膭颖P運(yùn)動規(guī)律來減小動載荷，避免剛性沖擊和柔性沖擊，承載能力高?？捎糜诖笈ぞ氐拈g歇運(yùn)動場合，分度范圍大，使用范圍廣，設(shè)計上限制較少，可以方便地實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動規(guī)律。 缺點(diǎn)：凸輪工作曲面復(fù)雜，加工難度大，成本高。從動盤的加工也比較困難，而且裝配調(diào)整要求嚴(yán)格

7、，因而經(jīng)濟(jì)成本較高。加之若分度數(shù)超過24時，預(yù)緊易卡死，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢變得不明顯，故舍去。不完全齒輪： 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，容易制造。與其他間歇機(jī)構(gòu)相比，其從動輪每轉(zhuǎn)一周的停歇次數(shù)，運(yùn)動和停歇的時間比例，可在較寬廣的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 缺點(diǎn)：嚙合傳動的開始和終了時，速度有突變，且加速度也不連續(xù)，故沖擊較大，運(yùn)動不平穩(wěn)，連續(xù)，故舍去。槽輪機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，容易制造。轉(zhuǎn)位迅速，其機(jī)械效率高，故能平穩(wěn)地，間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。缺點(diǎn)：其運(yùn)動規(guī)律不能選擇，調(diào)節(jié)性能差，在撥銷進(jìn)入和脫出槽輪時會產(chǎn)生柔性沖擊，故常使用于速度要求不太高的運(yùn)動中，我們所需要設(shè)計的冷霜自動灌裝機(jī)中的六工位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為6每秒，轉(zhuǎn)

8、速不高，此缺點(diǎn)可以忽略，故比較合理，因而選用此機(jī)構(gòu)?？蘸猩仙龣C(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：就其理想的運(yùn)動特性來說，此機(jī)構(gòu)完全能實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)移動。如果連桿設(shè)計得當(dāng)，此機(jī)構(gòu)具有傳遞平穩(wěn)運(yùn)動精確的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：由于連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動鏈較長，各運(yùn)動副的運(yùn)動誤差可能會引起機(jī)構(gòu)較大的誤差累積，特別是當(dāng)運(yùn)動副磨損之后，運(yùn)動副間隙難以補(bǔ)償。而且由于運(yùn)動副尺寸過大，會導(dǎo)致機(jī)構(gòu)體積增大，故舍去。幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)： 優(yōu)點(diǎn)：只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各項預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡單緊湊，機(jī)構(gòu)可承重較大，運(yùn)動平穩(wěn)。缺點(diǎn)：凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn)線接觸，易磨損，不能較好的縮短空程的時間，影響效率，故舍去。直動滾子

9、盤形凸輪機(jī)構(gòu):優(yōu)點(diǎn)：只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各項預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡單緊湊。缺點(diǎn)：凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn)線接觸，易磨損，但是綜合比較之下，這種機(jī)構(gòu)最為合適。貼錫紙 壓盒蓋機(jī)構(gòu)連桿、凸輪組合機(jī)構(gòu)：。焊接優(yōu)點(diǎn):力均衡，傳動精確，動力充足，安全可靠。缺點(diǎn):機(jī)構(gòu)復(fù)雜，所占空間大，不利于設(shè)計制造。故舍去。曲柄推桿機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，省材，壓力小，承載能力較大，磨損小。缺點(diǎn)：易產(chǎn)生慣性力，無間歇運(yùn)動。故舍去。直動滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)：優(yōu) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，傳動精確，可靠?？蓾M足使用要求。缺點(diǎn)：易磨損，制造較一般凸輪難，但是綜合比較之下，這種機(jī)構(gòu)最為合適。機(jī)械運(yùn)動方

10、案的評定與選擇：三種方案的比較參數(shù)電動機(jī)（r/min）動力傳遞減速裝置軸的選取六工位轉(zhuǎn)盤空盒上升裝置貼錫紙壓盒蓋裝置1500窄V帶2K-H行星輪系兩根槽輪機(jī)構(gòu)直動滾子盤形凸輪機(jī)構(gòu)直動滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)1500輪系輪系一根幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)曲柄推桿機(jī)構(gòu)1500輪系輪系兩根連桿機(jī)構(gòu)連桿、凸輪組合機(jī)構(gòu)方案：方案說明：1.電動機(jī)2. 2K-H行星輪系7.窄V帶傳輸14.槽輪機(jī)構(gòu)11 12.錐齒輪19 20. 直動滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)22.皮帶 24.空盒25.灌霜機(jī)構(gòu)31 33.錐齒輪方案一方案：方案說明： 1. 幾何封閉式凸輪機(jī)構(gòu)2. 輸送帶3. 冷霜盒4. 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)5. 冷霜6. 六

11、工位盤7. 曲柄貼錫、壓蓋機(jī)構(gòu)8. 傳動軸9. 變向傳動機(jī)構(gòu)10. 變速機(jī)構(gòu)11. 電動機(jī)方案二下面是左視圖：方案：方案說明：對方案的可行性分析A、該方案主要由四個機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能1、傳動功能電動機(jī)-變速箱-直齒圓柱齒輪-蝸桿和錐齒輪2、頂桿機(jī)構(gòu)圓柱齒輪 直動平底推桿盤型凸輪機(jī)構(gòu)3、灌霜機(jī)構(gòu)齒輪 連桿4、壓蓋機(jī)構(gòu)凸輪 彈簧 連桿B、對方案中四種機(jī)構(gòu)的替換1、壓蓋替換可用導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2、壓頂兩用式3、頂桿替換可選用移動凸輪C、系統(tǒng)說明電動機(jī)啟動后，通過變速箱變速后，再帶動兩基軸的轉(zhuǎn)動，其中軸A上裝有蝸桿，變換轉(zhuǎn)向，與不完全齒系連接，完成六工位盤的間歇式運(yùn)動，軸A上也裝有一凸輪。它帶動

12、連桿，利用杠桿起到壓蓋效果。B軸另一端為一錐齒輪，它與頂桿機(jī)構(gòu)的底端圓柱齒輪相連。而圓柱齒輪上又焊接有凸輪，凸輪上又平底推桿可將空盒抬起，與此同時，與上圓柱齒輪相連接的另一個圓柱齒輪上焊有連桿，這樣便可實(shí)現(xiàn)在定頂桿上舉空盒與冷霜下降的動作相配合。D、方案評定通過對該機(jī)構(gòu)各方面的觀察發(fā)現(xiàn)，至少存在以下幾個方面的問題：1、 利用連桿對冷霜下降量進(jìn)行控制不能很好的滿足恐嚇要求。2、 在軸的傳動面，B軸使用錐齒在頂端與圓柱齒輪嚙合。一方面由于題目中要求效率為60盒每分鐘，恐難實(shí)現(xiàn)；另一方面，在傳遞的平穩(wěn)性以及易制造性方面欠缺考慮。3、 壓蓋的受力情況，利用凸輪完成壓蓋工作，但用力不能過大，盒底墊有傳送

13、帶，帶速較高，不能保證不會傾倒。4、 通觀整個系統(tǒng)，不是很協(xié)調(diào)，在構(gòu)件的配合與布置上還應(yīng)改進(jìn)。 在電動機(jī)的選擇過程中，通過對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率初步計算，確定選擇轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機(jī)完全可以滿足工作要求，而且在同等輸出功率的情況下，選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，其尺寸和質(zhì)量也就越小，價格也越低，綜合比較之下應(yīng)選用n=1500r/min的交流異步電動機(jī)是可以滿足設(shè)計要求的。在動力傳輸時，既可以選用由一些標(biāo)準(zhǔn)直齒輪構(gòu)成的輪系進(jìn)行動力傳遞，也可以選用皮帶傳輸。輪系在進(jìn)行動力傳遞的同時還可以起到減速作用，傳動比恒定，精確，傳動效率高，使用壽命長，但是遠(yuǎn)距離的傳遞需要多個齒輪嚙合，從而加大了制造成本和整個

14、機(jī)構(gòu)的重量，從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性考慮是不合理的。而相比較之下的皮帶傳動，傳動平穩(wěn)，噪音小，可緩沖和吸震，但是它傳動效率低，壽命較短?？紤]到它加工制造成本較低，故優(yōu)先選用V帶傳動。在獲取適應(yīng)于此機(jī)構(gòu)所需轉(zhuǎn)速所需用的減速裝置的選取上，可以選擇直齒輪系，也可以選用行星輪系。由于行星輪系具有易獲得較大傳動比，而且所需要的齒輪數(shù)較少等明顯優(yōu)點(diǎn)，故在此設(shè)計中選用2K-H行星輪系完成第一次減速。在減速裝置的確定上，本設(shè)計采用兩次減速，一次是通過2K-H行星輪系實(shí)現(xiàn)i=5的減速，；另一次是通過皮帶輪在傳遞動力的同時完成i=5的減速，通過兩次減速，從而獲得所需要的傳動比。在軸的選取過程中，開始本打算選用一根軸，將兩

15、個凸輪和兩個齒輪全部安裝在上面，后來考慮到其承載能力和使用壽命，改為兩根軸，一根上面安裝凸輪和齒輪，另一根軸上也一樣。兩根軸之間采用完全相同的兩個標(biāo)準(zhǔn)直齒齒輪嚙合來完成動力傳遞，而不采用皮帶傳送的原因同上，因此為了獲得較平穩(wěn)，準(zhǔn)確的傳動，在軸的選取上采用完全相同的兩根軸。在實(shí)現(xiàn)六工位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的間歇轉(zhuǎn)動工序中，有槽輪，不完全齒輪及凸輪式間歇機(jī)構(gòu)可以選取。由于不完全齒輪嚙合傳動的開始和終了時，速度有突變，且加速度也不連續(xù)，故沖擊較大，運(yùn)動不平穩(wěn)，連續(xù)，故在此處不合適。凸輪式間歇機(jī)構(gòu)凸輪工作曲面復(fù)雜，加工難度大，成本高。從動盤的加工也比較困難，而且裝配調(diào)整要求嚴(yán)格，因而經(jīng)濟(jì)成本較高。從經(jīng)濟(jì)性角度考慮

16、，舍去。而對于槽輪機(jī)構(gòu)，它在克服上述缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，具有結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，機(jī)構(gòu)效率高，并能夠穩(wěn)定的，間歇的進(jìn)行轉(zhuǎn)位，而且轉(zhuǎn)位精確性較高，雖然存在柔性沖擊，但是由于在此處應(yīng)用時對轉(zhuǎn)速要求不高，故此缺點(diǎn)可以忽略，相比較之下，應(yīng)該選用槽輪機(jī)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)空盒上升工序中，選用凸輪機(jī)構(gòu)，是因為此處灌裝是為了配合六工位轉(zhuǎn)盤的工作，必須有精確的運(yùn)動規(guī)律，而凸輪機(jī)構(gòu)的最大有點(diǎn)就是只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各項預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡單緊湊。在此設(shè)計中選用余弦運(yùn)動規(guī)律的凸輪。相比較之下的連桿機(jī)構(gòu)，占用的空間面積比較大，運(yùn)動規(guī)律不容易把握，而且具有急回特性，故選用凸輪機(jī)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)貼錫紙和壓盒

17、蓋兩道工序時，本打算選用兩個凸輪，各自單獨(dú)工作，后來覺得選用一個凸輪，就可以同時完成這兩道工序，而且運(yùn)動比較協(xié)調(diào)一致，從經(jīng)濟(jì)性和使用性考慮，選用一個凸輪，其具體裝置見選型中。擬定機(jī)械傳動方案： 電動機(jī)帶動齒輪4以1500r/min的速度轉(zhuǎn)動，由2，3，4，5組成的2K-H行星輪系進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兯?，從輸出端行星?輸出的速度是300r/min，進(jìn)入到窄V帶傳動，由帶傳動將速度變?yōu)?0r/min，在皮帶輪8處的速度即為60r/min。動力的傳遞選用兩根軸17和34，它們之間采用完全相同的錐齒輪9和10，以保證轉(zhuǎn)動完全一致。在軸34上安裝了一個錐齒輪11，它與錐齒輪12進(jìn)行空間換向，為六工位轉(zhuǎn)盤的槽輪

18、機(jī)構(gòu)提供動力，保證60r/min。在軸17上安裝了一個具有正弦運(yùn)動規(guī)律的凸輪機(jī)構(gòu)18，它負(fù)責(zé)完成空盒上升灌入冷霜這道工序的實(shí)現(xiàn)；在軸17上還安裝了一個直動滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)19，它負(fù)責(zé)同時完成貼錫紙和壓盒蓋兩道工序的完成。具體工作過程為：傳送帶22以均勻的速度進(jìn)行水平運(yùn)動，將空盒由上料口運(yùn)送到工位1處，靠摩擦力的作用將空盒加壓進(jìn)入工位1，此時凸輪18恰好完成近休階段，開始進(jìn)入推程階段，將空盒頂起，在遠(yuǎn)休階段完成灌霜。此時槽輪機(jī)構(gòu)處在間歇期，時間為5/6s，灌霜完成后凸輪18馬上開始進(jìn)入回程階段，將空盒送回工位1之后進(jìn)入到近休階段，在這5/6s里，負(fù)責(zé)完成另外兩道工序的那個直動滾子推桿封閉式

19、凸輪機(jī)構(gòu)19也完成推程，遠(yuǎn)休和回程這三個階段，完成貼錫紙和壓盒蓋兩道工序。在這些工序都完成之后，槽輪又開始轉(zhuǎn)動，時間為1/6s，在這段時間內(nèi)，兩個凸輪都處在近休階段。當(dāng)完成以上三道工序后，隨著槽輪的轉(zhuǎn)動至5工位，已經(jīng)形成成品了，在皮帶摩擦力的作用下被送出，生產(chǎn)效率理論值為60盒每分鐘。機(jī)械運(yùn)動簡圖：（見附件）運(yùn)動尺寸計算及分析：電動機(jī)的選擇：從機(jī)構(gòu)所要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動要求著手。每秒生產(chǎn)一個成品，這樣要保證六工位盤在一秒內(nèi)完成停止轉(zhuǎn)動兩個動作。經(jīng)過考慮，在運(yùn)動循環(huán)圖中，將停止時間定為2/3秒，六工位轉(zhuǎn)動的時間則為1/3秒，六工位盤與從動槽輪同軸，有相同的運(yùn)動情況，故主動撥盤轉(zhuǎn)動2/3圈所用的時間為1/

20、3秒。它的轉(zhuǎn)速可以求出，（2/3）r/（2/3）s=1 r/s。通過軸之間的傳速關(guān)系，不難看出，兩根主軸利用錐齒輪變向后，轉(zhuǎn)速仍為一圈每秒。再加上皮帶傳動，周轉(zhuǎn)輪系兩個小系統(tǒng)的變速(它們的變速比均為5：1)，可得電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為:155=25r/s=1500r/min。電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇： 電動機(jī)主要有Y、YZ、YZR系列，無特殊需要，一般選取Y系列的三相交流異步電動機(jī)；而YZ、YZR系列一般用于頻繁啟動，制動和換向，具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大的過載能力。我們所設(shè)計的冷霜自動灌裝機(jī)對于工作無特殊要求，選用Y系列三相交流異步電動機(jī)。電動機(jī)功率的確定： 工作所需功率Pw=Fv/1000KW=1

21、700*3.925/1000=6.63KW 電動機(jī)至工作機(jī)的總效率為=1*2*3=0.98*0.96*0.94=0.884 所需電動機(jī)的功率Pd=Pw/=7.52KW。電動機(jī)轉(zhuǎn)速的確定： 參考機(jī)械設(shè)計手冊可知，電動機(jī)在同一額定功率下有幾種同步轉(zhuǎn)速可供選用，同步轉(zhuǎn)速越高，尺寸重量越小，價格越低，且效率越高。設(shè)計時可優(yōu)先選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動機(jī)，在我們的設(shè)計中，選用n=1500r/min的電動機(jī)。 電動機(jī)型號的確定：電動機(jī)確定型號時應(yīng)該滿足下列條件：PK*Pd KW.查表選取Y132M-4型電動機(jī)，其具體參數(shù)如下所示電動機(jī)型號額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速r/min同步

22、轉(zhuǎn)速r/min起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩電動機(jī)外形尺寸/mmY132M-47.5144015002.22.2515*280*315與同類電動機(jī)比較，選取功率為P=7.5 KW。行星輪系（負(fù)號）傳動比的計算： 2K-H行星輪系（負(fù)號機(jī)構(gòu)）m=2.5 z1=40 z2=60 z3=160=1-=-=1+=1+=5V帶傳動的設(shè)計及參數(shù)選擇：1.確定計算功率（KW）：查表得工作情況系數(shù)1.3 =P=1.3*7.59.75KW 2.選擇帶型：由于9.75KW，小帶輪轉(zhuǎn)速1500r/min，確定選用SPZ型。3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑：查表取主動輪基準(zhǔn)直徑50mm，根據(jù)公式i，從動輪基準(zhǔn)直徑為2500mm。驗證帶的速度V

23、=/60/1000=3.925 帶的速度合適。4.確定窄V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距：根據(jù)0.7（D1+D2）2（D1+D2），初步確定中心距=550mm。根據(jù)公式計算所需的基準(zhǔn)長度：=2+/2（D1+D2）+/4=1589.182mm查表選取帶的基準(zhǔn)長度=1400mm計算實(shí)際中心距a=+（-）/2=455.409mm中心距可調(diào)范圍： =a+0.03=497.409mm =a-0.015=434.409mm5.驗證主動輪上的包角a1：a1=180-（D2-D1）/a*57.3=154.8120主動輪上的包角合適。6.計算窄V帶的根數(shù)Z：由式子知 Z=/（+），由已知條件查表得=3.26KW，=0

24、.23KW，=0.93，=0.96，于是z=3.26，取z=4根。7.計算初拉力：=500/zV（2.5/-1）+q，帶入數(shù)據(jù)算得=547N。8.計算作用在軸上的壓力Q： Q=2*zsin(a1/2)=4271N。軸的相關(guān)計算：一、軸的測定軸的設(shè)計包含材料，確定結(jié)構(gòu)和計算工作能力（強(qiáng)度剛度震動穩(wěn)定性）等內(nèi)容。一般步驟是：選擇材料，軸徑概略計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計，強(qiáng)度校核，剛度校核，震動穩(wěn)定性計（高速轉(zhuǎn)軸）。.本系統(tǒng)的軸材料主要采用45號鋼。它的機(jī)械性能為：正火熱處理，毛坯直徑d為25100mm，硬度170207，拉伸強(qiáng)度限B 600拉伸屈服限s 300彎曲疲勞限-1 240扭轉(zhuǎn)疲勞限-1 140 (N

25、).a.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行計算:對于實(shí)心軸，其強(qiáng)度條件式：=T/=（9550*(P/n)）/0.2 （單位：MPa ）;改成計算軸的直徑的設(shè)計計算公式為：d=c(mm)對于45號鋼，C=107118（=4030 N/）。d112=19.403b.按扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行計算：.圓柱軸扭轉(zhuǎn)角:=Tl/G=9550p/nl/G/32(rad)取鋼的剪切彈性模量G=81000 N d（91108）d91108(mm)=27.122mm軸承的選擇滑動軸承和滾動軸承都可用于支撐軸及軸上零件，以保持軸上的旋轉(zhuǎn)精度，并減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損?；瑒虞S承在一般情況下摩擦損失較大，使用維護(hù)和潤滑也比較復(fù)雜，而且對實(shí)際系

26、統(tǒng)的分析所需啟動力矩不大，軸向尺寸小。承載能力和抗沖擊能力不必太大。也沒有劇烈沖擊震動。所以選用滾動軸承。要選擇合適的軸承，必須知道的參數(shù)為，錐齒輪上的圓周力，徑向力，軸向力。軸頸直徑我們采用d=40mm。軸承轉(zhuǎn)速為60r/min，工作穩(wěn)定，它預(yù)期的壽命為20000小時。采用角接觸軸承，先確定軸承型號。執(zhí)行構(gòu)件（槽輪相關(guān)參數(shù)的確定）：1.由于六工位要實(shí)現(xiàn)每次60較的間歇轉(zhuǎn)動，所以，槽數(shù)設(shè)為z=6。2.圓銷數(shù)n的選擇:在實(shí)際工作中，我們所要達(dá)到的運(yùn)動效果為在六工位盤停止轉(zhuǎn)動的時間內(nèi)完成灌霜、貼紙，壓蓋三道工序。因此，應(yīng)使停止的時間長于轉(zhuǎn)時。即保證k0.5，但不應(yīng)太短。若撥盤上均布n個銷則一周內(nèi)槽

27、輪被播n次。若撥盤上均布n個銷，則一周內(nèi)槽輪被撥n次，運(yùn)動系數(shù)是單銷的n倍。k=n（1/2-1/z）1n2z/(z-2)因為z已等于6，可得n=1或2或3。當(dāng)n=1時，k=1/2-1/z =1/2-1/6=1/3當(dāng)n=2時，k=21/3=2/3當(dāng)n=3時，k=1出于產(chǎn)品的實(shí)際考慮，選n=13應(yīng)用比較廣泛的外槽輪（徑向槽均布）4.利用書上公式，試求出加速度與角加速度的最大值。5.計算幾何尺寸。撥盤軸的直徑d1與槽輪軸直徑d2的限制條件。/=（cos-）/（1-2cos+）/=（-1）sin/（1-2cos+）代入求得最大值=(1-)/(1-2+)=/1- =R/L=(-1) sin/(1-2co

28、s+）。6.利用C程序完成對角加速度最大值的求解。它將最為一個應(yīng)力合格與否的判斷條件：#include math.hmain()int i,j; float w120,a120,c=1.5,b,d,e; float pai=4*atan(1.0); printf(jiaodu jiaosudu jiaojiasudun); for(i=3;i360;i+) b=pai/180*i; wi/3=c*(cos(b)-c)/(1-2*c*cos(b)+c*c); ai/3=c*(c*c-1)*sin(b)/(1-2*c*cos(b)+c*c)/(1-2*c*cos(b)+c*c); printf(%

29、d%f%fn,i,wi/3,ai/3); /*找出最大值*/ d=w0;e=a0; for(i=0;id)d=wi; for(j=0;je)e=aj; printf(max: a%d=%f,w%d=%fn,j,e,i,d); getche();凸輪相關(guān)設(shè)計：圖輪廓線的繪制 位移曲線： 加速度曲線：附：凸輪程序#include main()int i; float r0=100,rr=20,x,y,s,dxd,dyd,dsd,x1,y1,h=50,s1,s2,cos0,sin0; float pai=4*atan(1.0),w; printf(x1 y1 s s2 n); for(i=3;i=3

30、60;i+) w=pai/180.0*i; if(i=120)s=h*(i/120.0-sin(2*pai*i/120.0)/(2*pai); s1=3.0*h/pai*(1-cos(2*pai*i/120.0); s2=3.0*h/pai*(1+sin(2*pai*i/120.0); else if(i=180)s=h;s2=0; else if(i=300)s=h*(1-(i-180)/120.0)+sin(2*pai*(i-180)/120.0)/(2*pai); s1=3.0*h/pai*(cos(2*pai*(i-180)/120.0)-1); s2=-18*pai*sin(2*pai*(i-180)