機械裝置包裝機推包機構(gòu)設(shè)計

1、摘要：包裝機推包機是一種包裝機中不可缺少的一部分，它推送物品到達(dá)指定包裝工作臺該機構(gòu)取代了傳統(tǒng)的人工移動物品，工作效率底的缺點， 我所設(shè)計的推包機構(gòu)推包，回程一體的全自動化功能 其主要設(shè)計思路來自于對傳統(tǒng)工藝分解,然后按照相應(yīng)功能的機構(gòu)部件進(jìn)行設(shè)計,對比,選定,以及優(yōu)化組合.綜合利用凸輪的往復(fù)運動,齒輪的傳動運動，以及減速器的定植調(diào)速比的設(shè)定.利用Auto Cad軟件強大繪圖功能,和Word的編輯功能,把設(shè)計方案圖文并茂,栩栩如生.關(guān)鍵字：凸輪 推包回程 齒輪傳動 一、總論及設(shè)計1.1功能要求推包機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)推送，回程全自動一體化的一個機構(gòu)。它由推刨機構(gòu)，回程機構(gòu)以及電動機組成設(shè)計數(shù)據(jù)與要求現(xiàn)

2、需要設(shè)計某一包裝機的推包機構(gòu)，要求待包裝的工件1（見圖1）先由輸送帶送到推包機構(gòu)的推頭2的前方，然后由該推頭2將工件由a處推至b處（包裝工作臺），再進(jìn)行包裝。為了提高生產(chǎn)率，希望在推頭2結(jié)束回程（由b至a）時，下一個工件已送到推頭2的前方。這樣推頭2就可以馬上再開始推送工作。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abcde線路運動。即實現(xiàn)“平推水平退回下降降位退回上升復(fù)位”的運動。要求每5-6s包裝一個工件，且給定：L=100mm,S=25mm,H=30mm.行程速比系數(shù)K在1.2-1.5范圍內(nèi)選取，推包機由電動機推動。在推頭回程中，除

3、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間，提高工效。至于“cdea”部分的線路形狀不作嚴(yán)格要求。 圖1要求每5-6s包裝一個工件，且給定：L=100mm,S=25mm,H=30mm.行程速比系數(shù)K在1.2-1.5范圍內(nèi)選取，推包機由電動機推動。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，以便縮短空回程的時間，提高工效。功能分析：為使包裝機推頭完成規(guī)定的進(jìn)給回程路線及運動規(guī)律，需將其運動功能分成兩部分。1. 推頭有直線進(jìn)給運動，且有急回特性，為此需設(shè)計進(jìn)給機構(gòu)。2. 推頭回程時有低頭運動，為此需設(shè)計升降機構(gòu)。3.為完成規(guī)定路線，需使

4、進(jìn)給與升降聯(lián)動，故需有連結(jié)機構(gòu)。機構(gòu)選用：功能執(zhí)行機構(gòu)工藝動作執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)給推頭急回進(jìn)給轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿搖桿升降推頭回程低頭凸輪1.2工作原理以及工藝動作流程圖推包系統(tǒng)推頭平推至包裝工作臺包裝機推包機構(gòu)運動回程系統(tǒng)推頭平推水平退回下降降位退回上升復(fù)位”的運動。 二、傳動方案2.1傳動方案的擬定及電動選擇：傳動機構(gòu)一般由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成如圖： 1電動機2齒輪聯(lián)軸器3減速器2.1.1電動機的選擇：選擇電機類型：電動機是機器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機、內(nèi)機、蒸汽機、水輪機、氣輪機、液動機等。電動機結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制方便、維護(hù)容易，一般機械上大多數(shù)是均采用電動機驅(qū)動。電動機

5、已經(jīng)是系列化了，通常由專門的工廠按標(biāo)準(zhǔn)系列成批或大量生產(chǎn)。機械設(shè)計中應(yīng)根據(jù)工作的載荷、工作的要求、工作的環(huán)境、安裝的要求及尺寸、重量有無特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，確定具體的型號。擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)型式。生產(chǎn)的單位一般用三相交流電源，如無特殊的要求（如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)地調(diào)速，經(jīng)常啟動和反轉(zhuǎn)等），通常都采用三相交流異步電動機。我國已制定了一標(biāo)準(zhǔn)的系列是一般用途的全封閉的自扇冷鼠籠型三相異步電動機，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕氣體和無特殊要求的機械，如金屬切削機床、風(fēng)機、輸送機、攪拌機、農(nóng)業(yè)機械食品機械等。由于系列還具有啟動性好的優(yōu)點，因此也適合某些對啟動

6、轉(zhuǎn)矩要求較高的機械。三相交流異步電動機根據(jù)其額定功率和滿載轉(zhuǎn)速的不同，具有系列型號。為適應(yīng)不同的安裝需要，同一類的電動機結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各類型的電動機的參數(shù)和外型及安裝尺寸可查手冊。2.1.2選定電動機的容量：電動機的容量選得合適與否，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費。電機的容量的主要由電動機的運行時的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。工作機所需工作功率，應(yīng)由機器工作阻力和運動參數(shù)計算得

7、來的，可按下式計算： 其中：T工作機的阻力矩，； n工作機的轉(zhuǎn)速，；傳動裝置的總效率組成傳動裝置的各部分運動副效率之積，即 其中： 分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動效率 按推薦的傳動比合理范圍，取一級傳動i1=20-50，二級圓柱直齒輪的傳動比i2=4-6, 三級圓柱直齒輪的傳動比i3=2-4,總的傳動范圍為40-200. 根據(jù)附。2選擇Y系列三相異步電動機經(jīng)過綜合考慮決定選用Y132S8型號電動機考慮減小噪聲、振動等方面的要求時，最好選用帶傳動。當(dāng)原動機驅(qū)動主動輪時，由于帶與帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞一定動力。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、選價低廉以及緩沖吸振等特點，

8、在近代機械中被廣泛應(yīng)用。 帶傳動鏈傳動但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。 蝸桿傳動的傳動比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動系統(tǒng)的高速級，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時，摩擦力大，發(fā)熱大。同時蝸桿傳動在嚙合處有相對滑動。當(dāng)滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產(chǎn)生較嚴(yán)重的摩擦與磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因而摩擦損失較大，效率低； 根據(jù)以上的分析比較，再結(jié)合要求的工作條件可以得到，在此采帶傳動。據(jù)以上分析，我選擇的電動機是型號Y160M-4，轉(zhuǎn)速為1440r/min,功率為11kw，功率因數(shù)為0.84，效率為88%。 三、主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計3.

9、1推送回程機構(gòu) 3.1.1推頭左右運動方案a：1 軸承 2 推頭 3 凸輪a方案所采用推送機構(gòu)是如圖所示的類似于曲柄滑塊機構(gòu)。其主要由凸輪和推頭組成。該機構(gòu)運動時，凸輪逆時針轉(zhuǎn)動，帶動推頭運動，實現(xiàn)推頭的左右來回的動作。方案b: 方案a采用的是曲柄搖桿機構(gòu)和曲柄滑塊機構(gòu)的組合，優(yōu)點是機構(gòu)的穩(wěn)定性好，可以實現(xiàn)所需的各種要求，產(chǎn)生的壓力也大。曲柄運動帶動推頭完成各種動作。綜上所述，b方案明顯優(yōu)于a方案，所以推頭采用b方案的設(shè)計。3.1.2推頭上下運動方案a 方案a所采用機構(gòu)是如圖所示的凸輪機構(gòu)。其主要由凸輪和推頭串聯(lián)而成。該機構(gòu)運動時，凸輪逆時針轉(zhuǎn)動，帶動推頭運動，實現(xiàn)壓和停歇的動作。方案b:方案

10、b采用曲柄來帶動從動件來實現(xiàn)運動。當(dāng)凸輪順時針轉(zhuǎn)動時，帶動推頭完成所需的各種動作。此方案結(jié)構(gòu)簡單，不過這個有個缺點，就是它沒有急回運動，此機構(gòu)滿足所需的要求，但工作效率不是很高，所以不是很理想。該運動所需的時間長，從簡便等各個方面的因素考慮，3.2傳動裝置3.2.1蝸桿傳動 圖2 蝸桿傳動3.2.2直齒輪嚙合傳動 圖3 直齒輪嚙合傳動3.3 機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運動形式,繪制機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能,如圖6-1所示減速2推頭左右運動電動機 減速1 運動分支減速2推頭上下運動 圖4 四、機械運動系統(tǒng)設(shè)計方案擬定4.1擬定的方案：在第三章中，我已經(jīng)分析了a,b兩個方案的各構(gòu)件的功能特點。

11、根據(jù)分析和他們各自的工作原理?，F(xiàn)在對它們進(jìn)行最佳組合。如圖：方案a1 滑塊機構(gòu)2 推頭3 凸輪4 電動機5 凸輪機構(gòu)方案b:如下圖1 滑塊機構(gòu)2 推頭3 凸輪4 傳動裝置5 凸輪機構(gòu)6 電動機顯而易見，綜上所評方案a為最佳方案。五、系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理5.1方案a的數(shù)據(jù)處理方案a1 滑塊機構(gòu)2 推頭3 凸輪4 電動機5 凸輪機構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)如下：轉(zhuǎn)動比公式：i12=n1/n2(1) 每5-6s包裝一個工件.(2) .行程速比系數(shù)K在1.2-1.5范圍內(nèi).(3) 推頭由低位退回(4) 驅(qū)動電機的功率為11KW，1450r/min。5.1.1機械循環(huán)圖的確定A確定機械運動循環(huán)時間： T=1/Q式中Q表示生

12、產(chǎn)率Q=10個/分，則T=1/Q=60/10=6 SB：確定各個執(zhí)行構(gòu)件的簡化運動線路圖 如下圖 推頭 0 90 180 270 360C:確定凸輪的大小 ：凸輪的基圓半徑R：70mm， 從動件的最大位移為35mm5.1.2傳動裝置的設(shè)計：轉(zhuǎn)動比公式：i12=n1/n2 i12=w1/w2=960*6/60=96即從電動機里傳出的轉(zhuǎn)速要減小96倍，傳到機構(gòu)上，才可以實現(xiàn)所需的運動 5.2傳動機構(gòu)的尺寸設(shè)計及數(shù)據(jù)處理 圖51 , 2 ,3 ,5傳動齒輪, 4- 蝸桿齒輪 （二）計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比在前面的方案設(shè)計中已確定此次設(shè)計的減速器為齒輪傳動，并且采用展開式傳動。 分配原則：1、 使各級的傳動的承載能力大致相同（齒面的接觸強度大致相等）。2、 使減速器能獲得最小的外形尺寸和重量。3、 使各級傳動中大齒輪的浸油深度大致相等，潤滑方便。 選用減速器為三級傳動，先經(jīng)過三級減速后，再經(jīng)過分流得到軋輥所需要的轉(zhuǎn)速和方向，經(jīng)過綜合考慮選得名稱模數(shù)齒數(shù)半徑轉(zhuǎn)速r/min齒輪2532128967齒輪3516641450齒輪55966415蝸桿4513014505.3成品的尺寸設(shè)計包裝尺寸(mm)：長×寬×高