完整word版包裝機(jī)推包機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)題目：包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)組員：毛夢(mèng)月宋敏萬(wàn)郝斯佳專(zhuān)業(yè)：飛行器制造與工程班級(jí)：05011104 指導(dǎo)老師：蘇華包裝機(jī)推包機(jī)的設(shè)計(jì)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(chēng)，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，改機(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)。隨著科技的發(fā)展，包裝機(jī)的更新?lián)Q代，也迫使推包機(jī)構(gòu)的革新，輸送產(chǎn)品的過(guò)程不可輕視，推包機(jī)構(gòu)的運(yùn)用影響到包裝機(jī)的效率和質(zhì)量，因而設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)推包機(jī)的同時(shí)大多同時(shí)提供了推包機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，另外也有人專(zhuān)門(mén)為各種設(shè)備設(shè)計(jì)推包機(jī)構(gòu)。包

2、裝在當(dāng)今社會(huì)相當(dāng)流行，對(duì)于任何產(chǎn)品出廠的最后一部大多是包裝，因此包裝機(jī)的推 包機(jī)構(gòu)也是很有市場(chǎng)的。第26 頁(yè) 共19 頁(yè)第一章第二章第三章設(shè)計(jì)題目1.1 總功能要求1.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1機(jī)構(gòu)選型.2.2機(jī)構(gòu)組合.方案的擬定及評(píng)價(jià)3.1 方案的擬定3.2 方案的評(píng)價(jià)第四章第五章5.15.25.3第六章第七章第八章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺度綜合4.1 運(yùn)動(dòng)示意圖4.2 功能元分解 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)及參數(shù).目錄11111115減速設(shè)備15曲柄滑塊導(dǎo)桿16編程計(jì)算導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中位置、速度、加速度的情況 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖21設(shè)計(jì)總結(jié) 參考文獻(xiàn)222318第一章設(shè)計(jì)題目現(xiàn)需設(shè)計(jì)某一包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)， 機(jī)構(gòu)的推頭2的前方，然后由該

3、推頭 為了提高生產(chǎn)率，希望在推頭2結(jié)束回程（由b至a）時(shí)，下一個(gè)工件已送到推頭這樣推頭2就可以馬上再開(kāi)始推送工件。 這就要求推頭2在回程時(shí)先退出包裝工作臺(tái), 低頭，即從臺(tái)面的下面回程。因而就要求推頭 水平退回一下降一降位退回一上升復(fù)位”的運(yùn)動(dòng)。要求待包裝的工件 1 （見(jiàn)圖1.2 ）先由輸送帶送到推包2將工件由a處推至b處（包裝工作臺(tái)），再進(jìn)行包裝。 2的前方。然后再2按圖示的abcdea線路運(yùn)動(dòng)。即實(shí)現(xiàn)“平推一1.1總功能要求圖1.1推包機(jī)包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)是一個(gè)特殊的輸送機(jī)構(gòu)，如圖1.1是推包機(jī)構(gòu)的整體外形，如圖1.2為其簡(jiǎn)單示意圖，機(jī)構(gòu)將零件由a點(diǎn)輸送到b點(diǎn)再由cde回到a點(diǎn)，機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件的

4、端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)近似矩形軌跡。推包機(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。1.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1）2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)，即必須有曲柄。輸送架平動(dòng)，其上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡近似為虛線所示閉合曲線（以下將該曲線簡(jiǎn)稱(chēng)為軌 跡曲線）。3） 軌跡曲線的 AB段為近似的水平直線段，其長(zhǎng)度為 L=350 mm,允差 戈0 mm （這段對(duì)應(yīng)于 工件的移動(dòng)）；軌跡曲線的CDE段的最高點(diǎn)低于直線段 AB的距離至少為H =50 mm （以免零 件停歇時(shí)受到輸送架的不應(yīng)有的回碰） 。4） 在設(shè)計(jì)圖中繪出機(jī)構(gòu)的四個(gè)位置，AB段和CDE段各繪出兩個(gè)位。須注明機(jī)構(gòu)的全部

5、幾何 尺寸。第二章機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1機(jī)構(gòu)選型實(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(pán)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)。2.2機(jī)構(gòu)組合通常要把若干個(gè)基本機(jī)構(gòu)組對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求，若用單一的常用機(jī)構(gòu)是不容易實(shí)現(xiàn)的,合起來(lái)，設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)組合機(jī)構(gòu)時(shí)，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機(jī)構(gòu)（基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)），而沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度要求，則通過(guò)改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)滿足,也就是讓它與一個(gè)輸出變速度的附加機(jī)構(gòu)組合。第三章方案的擬定及評(píng)價(jià)3.1方案的擬定據(jù)前述該機(jī)構(gòu)的功能和要求可有以下幾種方案，下面將一一說(shuō)明。方案一：用偏置滑塊機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)，

6、偏置滑塊機(jī)構(gòu)與往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)且具有急回特性,的組合。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),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)。b偏置滑塊機(jī)構(gòu)與往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的組合如果采用直動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)或擺動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，可有另兩種方案a偏置滑塊機(jī)構(gòu)與盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的組合之一偏置滑塊機(jī)構(gòu)與盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的組合之二方案二：采用導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)方案三:雙凸輪機(jī)構(gòu)與搖桿機(jī)構(gòu)滑塊機(jī)構(gòu)的組合3.2方案的評(píng)價(jià)由上述方案設(shè)計(jì)的比較可以看出，方案一偏置滑塊機(jī)構(gòu)與往復(fù)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的組合,

7、由于5、6件的支撐限制，L的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)也受到相應(yīng)限制，而且采取此方案會(huì)使整個(gè)機(jī)構(gòu)的尺 寸變大。方案二導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)相對(duì)于其它的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)顯的簡(jiǎn)單的多，采用平底 從動(dòng)件，多數(shù)平底與其速度方向垂直，因此受力情況好，傳動(dòng)效率高，與凸輪接觸面間易形成 鍥形油膜，易潤(rùn)滑，結(jié)構(gòu)維護(hù)簡(jiǎn)單、體積小，重量輕，但不能與內(nèi)凹或直線輪廓工作，且平底不能太長(zhǎng)。多用于高速小型凸輪機(jī)構(gòu)。該設(shè)計(jì)若L過(guò)大則機(jī)身過(guò)高， 對(duì)于L較小是比較好的設(shè) 計(jì)。1部位方案三雙凸輪機(jī)構(gòu)與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的組合，沒(méi)有急回特性，機(jī)構(gòu)連貫性好，圖中 的設(shè)計(jì)對(duì)于L過(guò)長(zhǎng)則難以實(shí)現(xiàn)。綜合此次設(shè)計(jì)要求和尺寸要求，本組覺(jué)的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)的機(jī)

8、構(gòu)設(shè)計(jì)在 此設(shè)計(jì)中較為合理，所以選取方案二。第四章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺度綜合4.1運(yùn)動(dòng)示意圖經(jīng)計(jì)算得自由度F=1,該機(jī)構(gòu)有一個(gè)主動(dòng)件，所以該機(jī)構(gòu)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。用solidworks 建模如圖:A凸臺(tái)盃坤丄一暈掃.win 4.2功能元分解由運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可知此機(jī)構(gòu)可分解為倆個(gè)運(yùn)動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)控制運(yùn)輸爪的升降，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)控制往復(fù)運(yùn)動(dòng)，倆者的配合及凸輪的設(shè)計(jì)可以達(dá)到 abcde的軌跡。如圖4.1中1、2為主動(dòng)件，2、3、4和5的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，可以完成a、b、c間或C、d間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，1的凸輪與4機(jī)構(gòu)的平底接觸，可以使整個(gè)4機(jī)構(gòu)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而有 abc與cd間的高度差，通過(guò)設(shè)計(jì)凸輪的參數(shù),配合導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)完成整個(gè)abcde的

9、運(yùn)動(dòng)軌跡。F面將倆個(gè)機(jī)構(gòu)按功能分開(kāi)設(shè)計(jì):功能一：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn) a、b、c或d、e間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)此處導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中 AB=350 mm為輸送爪的輸送距離 L, 0E為搖桿，BC為導(dǎo)桿,長(zhǎng)為 S=750 mm(1) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖圖4.2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖(2) 設(shè)計(jì)推導(dǎo)公式AB 350mm OE 80 mmBC750 mmOE BCBD 1 AB BC sin2由上述式得:OE Sin OCCD2 BD2 BC2OC -OE 343.47 mmsinCD2 JbC2 BD2729.30 mm由計(jì)算得主動(dòng)件2的安裝位置，和CD的高。此方案中設(shè)計(jì)的凸輪兩端為圓的一部分功能二：凸輪機(jī)構(gòu)一一實(shí)現(xiàn)4機(jī)構(gòu)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),其

10、中 Rob = 100 mm，Roa =150 mm，則高 H =Roa - Rob = 50 mm (軌跡曲線的CDE段的最高點(diǎn)低于直線段AB的距離至少為 H =50 mm)。(1)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖圖4.3凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖(2)設(shè)計(jì)說(shuō)明由設(shè)計(jì)需求知，此軌跡需近似矩形,abc段和de段的直線往復(fù)，需將凸輪此時(shí)的輪廓設(shè)計(jì)為圓弧,由圖4.2 可計(jì)算出/ COD= 153,CBD為輸送機(jī)構(gòu)軌跡的abc段作支撐，所以為圓弧,?F段為其軌跡的de段作支撐，也為圓弧，讓運(yùn)動(dòng)變的平穩(wěn)很多。第五章運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)及參數(shù)5.1減速設(shè)備推包機(jī)構(gòu)的速度不需很快，因此在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)了減速設(shè)備。圖5.1減速設(shè)備通過(guò)齒輪組實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)

11、比,可根據(jù)需求將電動(dòng)機(jī)的速度降低到所需速度，再將速度傳給曲柄和凸輪，曲柄控制機(jī)構(gòu)水平方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，凸輪控制機(jī)構(gòu)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 其中主要 參數(shù)為曲柄滑塊導(dǎo)桿的設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)需求表明對(duì)水平方向的參數(shù)即曲柄滑塊導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的參數(shù) 要求較嚴(yán)格，凸輪參數(shù)方面只需保正其機(jī)構(gòu)的上下的高度差和與曲柄滑塊導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的配合即可。名稱(chēng)4模數(shù)Q齒數(shù)Q半轉(zhuǎn)速 nnliilJ齒輪4&滋1舜衣06沖齒輅3+Q+P1450志輪4.y沖*5.2曲柄滑塊導(dǎo)桿4導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，已知曲柄的長(zhǎng)度11、轉(zhuǎn)角如、等角速度3及中心距14，我們來(lái)分析下導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)角如、角速度33和角加速度 a ,以及滑塊在導(dǎo)桿上的位置S、滑動(dòng)速度？?2B3及加速

12、度？B2B3 。(1)位置分析如圖5.2所示。該機(jī)構(gòu)的矢量方程式為?+ ?= ?l4i + l1ei 奶=sei 血(h)展開(kāi)后分別取實(shí)部和虛部:ll cos Z = SCOS $3l4 + li sin 亦=ssin g兩式相除得求得角$3后可得h sin $1 + I4tan $3 =li cos 0i(式5-1 )I1 cos $1cos $3(式5-2 )(2)速度分析將式(h)對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)得I1 31iei $1 = VB2B3 ei 屜+ s 33ieiVB2B3 = -1 1 31 sin($-$3)(式5-3 )s 33 = I1 31 COs( $ -$3)l1 31 cos

13、( 1 - $3)33 =(式5-4 )(3) 加速度分析將式(i )對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)得-I 1 3ei 奶=(aB2B3 - s o2)ei $-l 1 31 sin ( $1 - $3) = s a + 2v b2B3 33 + (s a + 2vb2B3 33)iei 屜(j)兩邊乘以e-i $3后展開(kāi)，并取實(shí)部和虛部得2 2-l 1 31 COs( $1 - $3) = aB2B3 - s 332 2aB2B3 = S 33 - ll 31 COS（ $1 -$3）（式 5-7 ）2 2vB2B3 33 + ll 31 sin（ $ -$3）aa =（式 5-8 ）第六章運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)控制水平向左控制水平向右凸輪機(jī)構(gòu)咼度不變控制向下運(yùn)動(dòng)高度不變控制向上運(yùn)動(dòng)第七章設(shè)計(jì)體會(huì)作為一名大三的學(xué)生，我覺(jué)得能做類(lèi)似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過(guò)的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是 專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，而大作業(yè)正好鍛煉我們的實(shí)踐面。在做本次大作業(yè)的過(guò)程中，我對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理有了更深一步的了解，機(jī)械設(shè)計(jì)不僅要滿 足運(yùn)動(dòng)軌跡，更還要考慮受力程度和工作