冷霜自動灌裝機(jī)課程設(shè)計完成稿

1、.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書冷霜自動灌裝機(jī)設(shè)計學(xué)生：蔡美華學(xué) 號：1301014633學(xué)院：機(jī)械工程專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化題目：冷霜自動灌裝機(jī)方案設(shè)計指導(dǎo)教師：馬長安職稱 :教授2015年7月1日.c目錄1工作原理及工藝動作過程 .2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 .3設(shè)計過程 .（一）運(yùn)動循環(huán)圖： .（二）機(jī)構(gòu)的初步選型 .（四）運(yùn)動尺寸計算及分析： .1）電動機(jī)的選擇： .2） V 帶傳動的設(shè)計及參數(shù)選擇 .3）圓錐齒輪的設(shè)計 .4）凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .5）執(zhí)行構(gòu)件相關(guān)參數(shù)的確定： .4參考書目： .5心得體會 .6附圖- 1 -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

2、料活塞干上下往復(fù)運(yùn)動實現(xiàn)冷霜灌裝入盒。其主要工藝動作有：1）將空盒送進(jìn)五工位盤，利用轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動變換不同工位；2）在灌裝工位上空盒灌入冷霜；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：45 盒 min。2）冷霜盒尺寸：直徑D=50mm,高度 h=20mm。3）工作臺面里地面的距離約1200mm。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。5. 傳動系統(tǒng)電機(jī)為三相異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)速1000 r/min。3 設(shè)計過程四個基本運(yùn)動：1. 輸送帶的連續(xù)運(yùn)動；2. 五工位盤的間歇轉(zhuǎn)動 ;3. 灌霜、錫紙

3、壓貼、加蓋 - 三工位聯(lián)動工架 的往復(fù)運(yùn)動 ;4. 送出成品。（一）運(yùn)動循環(huán)流程：運(yùn)動循環(huán)圖的設(shè)計 :a) 灌裝、貼錫、加蓋工藝流程：1) 空盒通過輸送帶至五工位盤位置 1。2) 五工位盤做間歇轉(zhuǎn)動，每次轉(zhuǎn)動 72°，轉(zhuǎn)動時其他機(jī)構(gòu)不執(zhí)行動作。3) 當(dāng)轉(zhuǎn)盤停止時，灌裝、貼錫、加蓋壓桿工藝同時進(jìn)行動作。4) 灌裝、貼錫、加蓋 三工位聯(lián)動工架 完成工作，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)主要是實現(xiàn)輸送帶的間歇運(yùn)動，把空盒送入工位，并將成品輸出。2) 槽輪機(jī)構(gòu)：它是在軸上通過圓錐齒輪連接槽輪，帶動五工位盤實現(xiàn)間歇運(yùn)動。3) 灌裝、貼錫、加蓋機(jī)構(gòu)： 該機(jī)構(gòu)有固定在

4、軸上的直動推桿凸輪機(jī)構(gòu)組成，通過高低往復(fù)運(yùn)動實現(xiàn)灌裝、貼錫、加蓋動作。c) 各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動協(xié)調(diào)：- 2 -1) 協(xié)調(diào)原則：輸送帶是間歇運(yùn)動，既不能與工位盤發(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。五工位盤間歇時要實現(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。各構(gòu)件要準(zhǔn)確定位，以免回撞到其它構(gòu)件。2) 計算機(jī)械運(yùn)動循環(huán)周期：因為生產(chǎn)率 Q=45 盒/min，所以五工位轉(zhuǎn)盤的周期 T=60s/45=1.33s ，圓柱凸輪的周期 1.064s，傳送帶周期 1.33s3) T 時間個別執(zhí)行構(gòu)件的行程區(qū)段：輸送帶區(qū)段：間歇傳動五工位盤區(qū)段：五工位盤的轉(zhuǎn)動

5、盒停歇，所占時間比： K=(z-2)/(z+2)=(5-2)/ （5+2） =3:7，所以在一個循環(huán)周期，五工位盤 3/10 （108°）時間轉(zhuǎn)動， 7/10（252°）時間停歇。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：灌霜 * 錫紙壓貼 * 加蓋 - 三工位聯(lián)動工上升下降停架（二）機(jī)構(gòu)的初步選型轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)：- 3 -優(yōu)點：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：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

6、霜自動灌裝機(jī)中的五工位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速不高， 此缺點可以忽略， 故比較合理，因而選用此機(jī)構(gòu) 。灌裝、貼紙、壓蓋機(jī)構(gòu)直動滾子盤形凸輪機(jī)構(gòu) :優(yōu)點：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：凸輪廓線與推桿之間為點線接觸，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)- 4 -（三）冷霜自動灌裝機(jī)總體布置圖（四）運(yùn)動尺寸計算及分析：1）電動機(jī)的選擇 ：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

7、動機(jī)，在我們的設(shè)計中，選用n=1000r/min 的電動機(jī)。電動機(jī)的齒輪角速度2 n電33.360電動機(jī)齒輪帶動的小齒輪的角速度 1 6由1z電9得：設(shè)定 z1100， z電18z150電- 5 -2）V 帶傳動的設(shè)計及參數(shù)選擇：皮帶輪傳動機(jī)構(gòu)由于電動機(jī)轉(zhuǎn)速很高，達(dá)到1000r/min ，因此沖擊很大，用皮帶傳動可起到緩沖作用，同時將轉(zhuǎn)速減低。這里設(shè)計減速五倍，結(jié)合實際空間尺寸，設(shè)計的皮帶輪兩輪直徑參數(shù)為：小輪1 的直徑為50mm，大輪 2 的直徑為 200mm，實現(xiàn) 4 倍減速。皮帶輪機(jī)構(gòu)橫向結(jié)構(gòu)簡圖根據(jù)傳送帶運(yùn)動周期T=1.33s, 所以撥盤圓銷的T=1.33s,撥盤圓銷與大皮帶輪撥盤圓銷

8、的角速度 221.5桿上的角速度桿6帶傳動輪：大1.5，小6確定窄 V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距：根據(jù) 0.7（D1）aa。D20 2（ D1+D2），初步確定中心距0=300mm+- 6 -3）圓錐齒輪的設(shè)計：由于圓錐齒輪只是用來改變軸的傳動方向，以滿足槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn) 行 ，所以其的模 數(shù)設(shè) 置為m=2.5 ，錐齒輪：由3z4160，z415z3得, z344設(shè)計簡圖及其尺寸：4）凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計：此機(jī)構(gòu)實現(xiàn) 灌裝、貼錫、加蓋 上升，周期 1.33 秒；設(shè)計基圓半徑r=300mm，滾子半徑 rr =30mm。近休止：082，s=0;推程運(yùn)動： 82 167，s=251-cos(2- 4 );3遠(yuǎn)休

9、止：167 275，s=50;回程運(yùn)動： 275360， s=25 1+cos(3-5)- 7 -5）執(zhí)行構(gòu)件相關(guān)參數(shù)的確定：1.由于五工位要實現(xiàn)每次72°較的間歇轉(zhuǎn)動，所以，槽數(shù)設(shè)為z=5。2.槽輪尺寸的計算：槽輪的角速度2槽1.5撥銷盤的角速度 w=1.33（ 1）槽數(shù) z 按工位數(shù)要求選定為5。（ 2）中心距 a 按結(jié)構(gòu)情況確定a=300mm（ 3）圓銷半徑 r 按結(jié)構(gòu)情況確定為r=30mm（ 4）槽輪每次轉(zhuǎn)位時主動件的轉(zhuǎn)角 2=180(1-2/z)=108（ 5）槽間角 2 2=360/z=72（ 6）主動件圓銷中心半徑 R1 R1=asin=176.3mm（ 7） R1 與

10、 a 的比值=R1/a=sin=0.587（ 8）槽輪外圓半徑R2(a cos )2r 2244.6mm（ 9）槽輪槽深 hh>a(+cos-1) rh>148.8mm取 h=149mm（ 10）運(yùn)動系數(shù) k =1(1/2-1/5)=0.3（n=1，n 為圓銷數(shù)）(11) 槽輪輪轂直徑 d?=80mm(12) 撥盤輪轂直徑 d=40mm3應(yīng)用比較廣泛的外槽輪（徑向槽均布）4 參考書目：1、明 .機(jī)械原理課程設(shè)計 .：華中科技， 2014.52、喬峰麗江. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) .：電子工業(yè)， 2011.13、虹，暴建崗，程軍 .畫法幾何及機(jī)械制圖.：國防工業(yè)， 2010.1- 8 -5 心

11、得體會通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)自動機(jī)械設(shè)計方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題， 但經(jīng)過一次又一次的思考， 一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在， 也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。 實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。本次課程設(shè)計屬于計算機(jī)繪圖軟件與自動機(jī)械設(shè)計課程的綜合性結(jié)合應(yīng)用，因此我個人覺得難度比較大，頗具挑戰(zhàn)性。 經(jīng)過忙忙碌碌的一個周， 我終于完成了這份作業(yè)，從中我覺得受益匪淺，還是談?wù)勎覀兊捏w會吧。這次設(shè)計題我是做總體設(shè)計的所以對于傳動和機(jī)構(gòu)的選型也要有一定的了解，總的來說工作量比較大。 與此同時還要自學(xué)繪圖軟件 ，并且能

12、夠熟悉掌握。做這一切都是最基本的， 其實最重要的是通過這次課程設(shè)計讓我領(lǐng)悟到了一種方法，一種思想，為以后相關(guān)工作打下了良好的基礎(chǔ)。 所以類似于這種作業(yè)還是應(yīng)該多去嘗試，盡管比較繁瑣，那種成就感是很獨(dú)特的。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后和伙伴的討論下， 終于游逆而解。 在今后社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中， 一定要不懈努力， 不能遇到問題就想到要退縮， 一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在， 然后一一進(jìn)行解決， 只有這樣，才能成功的做成想做的事， 才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會及他人對你的認(rèn)可。雖說是自己單獨(dú)設(shè)計