機械原理包裝機推包機構(gòu)設(shè)計

1、機械原理課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：包裝機推包機構(gòu)運動方案設(shè)計專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班 級：C06機械（2）班設(shè) 計 者：金祝 指導(dǎo)老師： 胡曉珍 設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名：金祝 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班級：C06機械（2）班課程設(shè)計題目：包裝機推包機構(gòu)運動方案設(shè)計 課程設(shè)計題目來源：實際生產(chǎn) 指導(dǎo)教師： 胡曉珍 任務(wù)下達日期：2008年 6月23 日課程設(shè)計開始日期：2008年6月 23 日課程設(shè)計完成日期：2003年 6 月 30日目錄設(shè)計任務(wù)書2第一章總論及設(shè)計41.1功能要求4第二章傳動方案62.1傳動方案的擬定及電動選擇：6第三章：主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計93.1推送回程機構(gòu)93

2、.2傳動裝置:113.3 機械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能123.4形態(tài)學(xué)矩陣13第4章 機械運動系統(tǒng)設(shè)計方案擬定144.1擬定的方案：14第5章方案的評價165.1評價方案表16第6章系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理186.1方案a的數(shù)據(jù)處理186.2傳動機構(gòu)的尺寸設(shè)計及數(shù)據(jù)處理196.3成品的尺寸設(shè)計20結(jié)束語21參考文獻22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

3、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 齒輪傳動第一章總論及設(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)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13.1）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

4、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格要求。 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，

5、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。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。第二章傳動方案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、維護容易，一般機械上大多數(shù)是均采用電動機驅(qū)動。電動機已經(jīng)是系列化了，通常由專門

6、的工廠按標準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。我國已制定了一標準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轉(zhuǎn)矩要求較高的機械。三相交

7、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)計算得來的，可按下式計算： 其中

8、：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，在近代機械中被廣泛應(yīng)用。

9、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。當滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產(chǎn)生較嚴重的摩擦與磨損，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%。 第三章：主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計3.1推送回程機構(gòu) 3.1

10、.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b采用曲柄來帶動從動件

11、來實現(xiàn)運動。當凸輪順時針轉(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2 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 6-1圖3.4形態(tài)學(xué)矩陣功能元功能元解12345動力源電動機A1汽油機A2柴油機A3液壓機A4汽動馬達A5減速2蝸桿傳動B1鏈傳動

12、B2帶傳動B3齒輪傳動B4擺線針輪轉(zhuǎn)動B5推頭左右運動螺旋機構(gòu)C1曲柄滑塊機構(gòu)C2凸輪機構(gòu)C3連桿機構(gòu)C4外槽輪機構(gòu)C5推頭上下運動凸輪機構(gòu)D1曲柄滑塊機構(gòu)D2系統(tǒng)解的可能方案數(shù)： F=5*5*5*2=100其中列出較為理想的兩種： A1+B3+C3+D2A1+B3+C2+D1 第4章 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。根據(jù)形態(tài)學(xué)矩陣的分析和原理?，F(xiàn)在對它們進行最佳組合。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 電動機第5章方案的評價5.1

13、評價方案表評價方案(2)序號評價項目評價等級評價尺度（評價分數(shù)）1功能目標完成情況很好好較好不太好不好1085302工作原理的先進性先進較先進一般落后108403系統(tǒng)的工作效率高較高一般低108404系統(tǒng)機械傳動的精度高較高一般低108405系統(tǒng)的復(fù)雜程度簡單較復(fù)雜復(fù)雜10506系統(tǒng)方案的可靠性可靠較可靠一般不可靠108407系統(tǒng)方案的新穎性新穎較新穎一般不新穎108408系統(tǒng)方案的實用性實用一般不實用10509系統(tǒng)方案的經(jīng)濟成本低較低高較高1084010系統(tǒng)方案的環(huán)保問題好較好不好1050項目方案累計得分a848810841081080b54481044581062方案評價（2）“”：“很好

14、”，“”：“好”，“”：“不好”。方案評價標準方案a方案b成本低+便于加工+結(jié)構(gòu)簡單+ -便于方便 +操作方便+總計7個“+”5“+”，1個“”顯而易見，綜上所評方案A為最佳方案。第6章系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理6.1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。6.1.1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表示生產(chǎn)率Q=10個/分，則T=1/Q=60/10=

15、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35mm6.1.2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 6.2傳動機構(gòu)的尺寸設(shè)計及數(shù)據(jù)處理圖621 , 2 ,3 ,5傳動齒輪, 4- 蝸桿齒輪圖62所示是圖21的正視圖。（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

16、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4513014506.3成品的尺寸設(shè)計包裝尺寸(mm)：長×寬×高 810×1650×1300 重量： 150kg結(jié)束語緊張的課程設(shè)計順利結(jié)束了,在這次設(shè)計過程中，我重新認識了所學(xué)的機械基礎(chǔ)知識

17、，通過對推包機的設(shè)計，加深了對這門課程的理解. 在設(shè)計的過程中，對各機構(gòu)的運動，組成，圖示的繪畫等都有了進一步的了解。課程設(shè)計雖然對我們有點難度，可我們也還是堅持下來了，學(xué)到了很多新的東西，拓展了自己的思維，收獲頗豐。機械學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，內(nèi)容涉及面廣，它與我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)的多種學(xué)科，聯(lián)系緊密，它的綜合性更強。相信通過我們自己的努力，會創(chuàng)造出更好的成績，使我們更上一層樓。最后，感謝老師的悉心教導(dǎo)以及同學(xué)們給我?guī)椭?設(shè)計者：金祝 參考文獻1牛鳴岐,王保民,王振甫.機械原理課程設(shè)計手冊.重慶:重慶大學(xué)出版社,20012王知行,鄧宗全.機械原理.北京:高等教育出版社,2006.53裘建新，機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書. 北京:高等教育出版社,2005.4東?？茖W(xué)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計成績評定表20072008學(xué)年 第 2 學(xué)期學(xué)院(系) 機電系 班級 C06機械（2）專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名(學(xué) 號) 061007241課程設(shè)計名 稱機械原理課程設(shè)計題 目推包機推包運動機構(gòu)機構(gòu)方案設(shè)計指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯小組教師簽名： 年 月 日浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書20072008學(xué)年 第 2 學(xué)期學(xué)院(系) 機電系 班級 C06機械（2） 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名(