機械原理課程設計方案包裝機包裝機構(gòu)設計方案說明書doc

1、包裝機推包機構(gòu)目錄第一章設計題目1.1設計數(shù)據(jù)與要求1.2設計任務第二章功能分解第三章機構(gòu)設計3.1機構(gòu)選型3.2機構(gòu)最終成型與凸輪設計第四章其他推包機構(gòu)的設計方案第五章推包機構(gòu)設計方案的評定與選擇第六章推包設計方案的最終簡圖第七章心得體會第八章參考文獻第一章設計題目現(xiàn)需設計某一包裝機的推包機構(gòu)，要求待包裝的工件1（見附圖33 ）先由輸送送到推包機構(gòu)的推頭 2 前方，然后由該推頭 2 工件由a處推至b處（包 工作臺），再進行包裝。了提高生產(chǎn)率，希望在推頭包裝工作臺sa 2THde附圖33推包機構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件運動要求帶的將裝為2結(jié)束回程（由b至a）時，下第3頁共21頁一個工件已送到推頭 2的前方。這

2、樣推頭2就可以馬上再開始推送工件。這就要求推頭 2在回程時先退出包裝工作臺， 然后再低頭，即從臺面的下面回程。因而就要求推頭2按圖示的abcdea線路運動。即實現(xiàn)“平推一水平退回下 降一降位退回一上升復位”的運動。圖一推包機構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件運動要求1.1、設計數(shù)據(jù)與要求要求每56s包裝一個工件，且給定：L= 100mm S=25mm,H=30mm行程速比系數(shù) K在1.21.5范圍內(nèi)選取，推包機由 電動機驅(qū)動。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，以便縮短空回行程的時間，提高 工效。至于“ cdea”部分的線路形狀不作嚴格要求。1.2、設計任務1 ）、至少提出兩種運

3、動方案，然后進行方案分析評比， 選出一種運動方案進行設計。2 ）、確定電動機的功率與轉(zhuǎn)速。3 ）、設計傳動系統(tǒng)中各機構(gòu)的運動尺寸，繪制推包機的 機構(gòu)運動簡圖。4 ）、對輸送工件的傳動系統(tǒng)提出一種方案并進行設計。5 、對所用到的齒輪進行強度計算，確定其尺寸。6 ）、進行推包機結(jié)構(gòu)設計，繪制其裝配圖。7）、編寫課程設計說明書。HOXGHE UNVEHS1TV包裝機推包機構(gòu)創(chuàng)彩憶HOXGHE UNVEHS1TY第二章功能分解完成包裝機推包機構(gòu)(見圖 33)的相關工藝，需實現(xiàn)下 列運動功能要求：(1)推頭為了實現(xiàn)a、b、c或d、e間的往復運動，需要設計 一個滑塊導桿機構(gòu)或者一個搖桿滑塊機構(gòu)或者是一個凸

4、輪 導桿機構(gòu)。 為了實現(xiàn)推頭由a向b平動，以及c向d的下降運動， 以及e向a的上升運動的上下往復運動，需要設計一個凸輪 機構(gòu)。第二章機構(gòu)設計3.1機構(gòu)選型實現(xiàn)改推包機構(gòu)可以使用偏置滑塊機構(gòu)、往復移動凸輪 機構(gòu)、盤形凸輪機構(gòu)、導桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)機構(gòu)、雙凸輪機 構(gòu)、搖桿機構(gòu)滑塊機構(gòu)及組合機構(gòu)。分別選擇相應的機構(gòu)以 實現(xiàn)各項運動功能，見下表。功能執(zhí)行構(gòu)件工藝動作執(zhí)行機構(gòu)循環(huán)往復運動推頭水平往復運動凸輪一導桿彈簧機構(gòu)第7頁共21頁上升、下降運動推頭上下往復運動凸輪一導桿機構(gòu)3.2機構(gòu)最終成型與凸輪設計各部分機構(gòu)的運動要求協(xié)調(diào)配合，可以采用集中驅(qū)動， 由電動機通過皮帶減速后帶動減速器，再由減速器主軸帶動

5、 其他軸從而驅(qū)動各機構(gòu)。圖二最終成型設計圖說明：1電動機、2v帶傳動、3圓柱凸輪、4盤型凸輪、5彈簧（未注明型號）、6包裝機工作臺面、7推物品的推頭、8物品運輸帶、9待包裝物品運動注釋：（此處的abcde,均是圖一上面的注釋）a. 當被包裝物品放置在推頭的 a處時，電動機帶到傳動軸， 傳動軸帶動凸輪3轉(zhuǎn)動，使滑輪8順著凸輪3的外面輪廓進 行上升運動，從而使物品由 a處運動到b處，同時，凸輪2 的運動要求使導桿7做水平直線運動。b. 當推頭6由b處返回a處時，滑輪8由凸輪3的最高點向 最低點運動，從而使推頭 6順利完成返回。同時，利用凸輪2表面的特定的形狀，使推頭 6能夠完成由c處向d處的下 降

6、運動，以及由e處向a處運動的上升運動。c. 當推頭6回到a處時，就能繼續(xù)下一個推物品的循環(huán)運動。 從而實現(xiàn)預設的推頭 6運動路線。d. 由于推頭6回到a處時，就能繼續(xù)下一個推物品的循環(huán)運 動。從而實現(xiàn)預設的推頭 6運動路線。e. 利用彈簧力，使推桿與凸輪保持良好的接觸。凸輪設計示意圖：（盤型凸輪）UNb ERSITY包裝機推包機構(gòu)第四章 其他推包機構(gòu)的設計方案方案一：（呂獻周設計） 雙凸輪機構(gòu)與搖桿滑塊機構(gòu)的組合第#頁共21頁包裝機推包機構(gòu)處他H05GHE NVERS1T1工作臺 2物體 3推頭 4導桿5盤形凸輪6搖桿 7減速器 8電動機 9導桿圖3.1導桿機構(gòu)與凸輪機構(gòu)的組合機構(gòu)4.1.1自

7、由度的分析機構(gòu)中經(jīng)計算得自由度 F=1，該機構(gòu)有一個主動件，所以該機構(gòu)可以正常運轉(zhuǎn)。4.1.2總體功能分析由運動簡圖可知此機構(gòu)可分解為兩個運動，凸輪機構(gòu)控制運輸爪 的升降，導桿機構(gòu)控制往復運動，倆者的配合及凸輪的設計可以達到 abcde的軌跡。如圖3.1中1、2為主動件，2、3、4和5的導桿機構(gòu)， 可以完成a b、c間或c、d間的往復運動，1的凸輪與4機構(gòu)的平底 接觸，可以使整個4機構(gòu)上下往復運動，從而有 abc與cd間的高度 差，通過設計凸輪的參數(shù)，配合導桿機構(gòu)完成整個abcde的運動軌跡。第9頁共21頁HOWHE UNEVEItSITV包裝機推包機構(gòu)下面將倆個機構(gòu)按功能分開分析：功能一導桿

8、機構(gòu)實現(xiàn)a、b、c或d、e間的往復運動OE為搖此處導桿機構(gòu)中AB=350 mm，為輸送爪的輸送距離L， 桿，BC為導桿，長為S=750 mm。(1)設計簡圖Z圖3.2導桿機構(gòu)設計圖350(2)設計推導公式AB 350 mmOE 80 mmBC 750 mmOE BC1BD AB BC si n2OEsin222OCCD2 BD2 BC2由上述式得:OCOEsin343mmCD2. BC2 BD2729mm由計算得主動件2的安裝位置，和CD的高功能二 凸輪機構(gòu) 實現(xiàn)4機構(gòu)的上下往復運動（1）設計簡圖圖3.3（ a）凸輪機構(gòu)設計圖設計說明由設計需求知，此軌跡需近似矩形，abc段和de段（圖1.1）

9、 第#頁共21頁UNVERS1TV包裝機推包機構(gòu)的直線往復，需將凸輪此時的輪廓設計為圓弧，由圖3.3可知，圓弧ced為輸送機構(gòu)軌跡的abc段（圖1.1）作 支撐，所以為圓弧，圓弧ab段為其軌跡的de （圖1.1）段作支撐，也為圓弧，讓運動變的平穩(wěn)很多。（d）當推桿4從接觸c點，轉(zhuǎn)過角度207到達d,經(jīng)過R=ioo的基圓圓弧， 此過程推桿4沒有上下運動（靜止或者平動） （見圖（b）;當推桿4接觸d轉(zhuǎn)過61.5。到 達b ,推桿4實現(xiàn)推程運動（見圖（c）;由b轉(zhuǎn)過30到達a，推桿4實現(xiàn)遠休（見圖（d）;功能三 曲柄滑塊導桿第#頁共21頁(NEVEIt51TV包裝機推包機構(gòu)在圖3.4導桿機構(gòu)中，已知

10、曲柄的長度ii、轉(zhuǎn)角-d、等角速度二及 中心距i4，我們來分析下導桿的轉(zhuǎn)角七、角速度7和角加速度壬，以 及滑塊在導桿上的位置S、滑動速度亠-一：及加速度o方案二：（黃穎姬設計）4.1.3設定包裝機傳送系統(tǒng)機構(gòu)圖第15頁共21頁由電動機提供動力，物品經(jīng)傳送帶運至推包機構(gòu)，再經(jīng)另一條傳送帶 傳送至包裝工作臺，終成產(chǎn)品。4.1.4包推機構(gòu)設計用偏置滑塊機構(gòu)與凸輪機構(gòu)的組合機構(gòu)，偏置滑塊機構(gòu)與往復移動凸輪機構(gòu)的組 合，見圖3-1-4。在此方案中，偏置滑塊機構(gòu)可實現(xiàn)行程較大的往復直線運動， 且具有急回特性，同時利用往復移動凸輪來實現(xiàn)推頭的小行程低頭運動的要求， 這時需要對心曲柄滑塊機構(gòu)將轉(zhuǎn)動變換為移動凸

11、輪的往復直線運動。圖 3-1-4包裝工作臺包裝機推包機構(gòu)裝置A:由構(gòu)件搖桿機構(gòu)、滑塊機構(gòu)組成，當被包裝物品放置在推頭的a處時，原動件帶動傳動軸，傳動軸帶動搖桿轉(zhuǎn)動，由 此經(jīng)連接帶動滑塊做前后運動，實現(xiàn)推頭前進、后退的往復動作。 最終使物品由a處運動到b處再返回a處。裝置B:利用凸輪特定的形狀，從而使導桿上下運動，實現(xiàn)推頭的上下往復運動，使推頭能完成由 c處向D處的下降運動，以 及由e處向a處運動的上升運動4.1.5包裝工作臺機構(gòu)設計第#頁共21頁第五章推包機構(gòu)設計方案的評定與選擇方案一導桿機構(gòu)與凸輪機構(gòu)的組合機構(gòu)相對于其它的設計機構(gòu)顯的簡單的多，采用平底從動件，多數(shù)平底與其速度 方向垂直，因此

12、受力情況好，傳動效率高，與凸輪接觸面間 易形成鍥形油膜，易潤滑，結(jié)構(gòu)維護簡單、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。多用于高 速小型凸輪機構(gòu)。該設計若 L過大則機身過高，對于 L較小 是比較好的設計一選擇為本次最好的設計方案。第19頁共21頁包裝機推包機構(gòu)方案二 由于偏置搖桿的特性，使機構(gòu)獲得急回動運動，使 得對零件的強度要求提高；并且由于構(gòu)件4、5為主要支撐構(gòu)件，L的長度設計也受到相應限制，載荷量小，否則容易 出現(xiàn)永久性損壞；同時，由于構(gòu)件 5、6的約束，導致機構(gòu) 尺寸變大，整體機構(gòu)靈活調(diào)整型下降。方案三 該方案采用的是盤型凸輪、圓柱凸輪及導桿機構(gòu)的 組合。兩個凸輪都

13、是通過適當?shù)卦O計凸輪的輪廓曲線，從而 實現(xiàn)各種預定的運動規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。但是，凸 輪輪廓線與從動件間為點線接觸，易磨損，承載能力低，并 且，凸輪輪廓加工較困難。采用兩個凸輪，沒有急回特性， 機構(gòu)連貫性好。綜合此次設計要求和尺寸要求，經(jīng)過討論一致覺得圖 方案一的機構(gòu)設計在此設計中較為合理，所以選取方案一。第六章 推包設計方案的最終簡圖羽經(jīng)計算得自由度F=1,該機構(gòu)有一個主動件，多以該機構(gòu)可以正常運轉(zhuǎn)運動循環(huán)圖:曲柄導桿機構(gòu)控制水平向左控制水平向右凸輪機構(gòu)咼度不變控制向下運動咼度不變控制向上運動第21頁共21頁第七章心得體會通過這次課程設計，我學到了很多，大體可歸為以下幾占：八、一、溫故

14、而知新。課程設計剛開始的時候，雖然說已經(jīng) 而且是剛剛學過機械原理，但依然是思緒全無，舉步維 艱。只是生硬而且是不完整地記憶書本理論知識學習讓我無 從下手。于是重新拾起剛剛放下的機械原理及機械原 理課程設計指導書，真正用心去思考，去領悟，去討論總 結(jié)，終于有所收獲，不僅讓書本的重點知識記憶更加深刻，同時又領悟到諸多平時學習得難點，掌握了該課程的思維方 式，找到了設計的靈感。二、持之以恒。這次課程設計難度比較大，尤其是設計 初段。于是，好幾次都想就此放棄。但經(jīng)過思考還是冷靜低 堅持下來，再多的挫折，堅持下來了就是勝利。三、從失敗中學習。失敗不要緊，重要的是善于從失敗 中發(fā)現(xiàn)問題，找到對策，總結(jié)出經(jīng)驗，這樣才能保證下次的 成功。用一顆持之以恒的心做到屢敗屢戰(zhàn)；用一顆善于學習 的心避免屢戰(zhàn)屢敗。四、精益求精。如果沒有課程設計，那我們將僅僅滿足 于課程本身的考核高分，而不去思考我們是否真正掌握了這 些知識，是否能靈活運用這些知識。這次課程設計無疑給了 我們一次自我檢驗的平臺， 去試試自己的身手，發(fā)現(xiàn)了不足， 及時去提高。同時，在設計過程中，雖然已經(jīng)設計出一、兩 種方案，但經(jīng)過比較、思考、討論又會發(fā)現(xiàn)更好的方案。堅信，精益求精，沒有最好，