機(jī)械原理包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班 級：C06機(jī)械（2）班設(shè) 計(jì) 者：金祝 指導(dǎo)老師： 胡曉珍 設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名：金祝 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班級：C06機(jī)械（2）班課程設(shè)計(jì)題目：包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目來源：實(shí)際生產(chǎn) 指導(dǎo)教師： 胡曉珍 任務(wù)下達(dá)日期：2008年 6月23 日課程設(shè)計(jì)開始日期：2008年6月 23 日課程設(shè)計(jì)完成日期：2003年 6 月 30日目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書2第一章總論及設(shè)計(jì)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(jì)93.1推送回程機(jī)構(gòu)93

2、.2傳動裝置:113.3 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能123.4形態(tài)學(xué)矩陣13第4章 機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案擬定144.1擬定的方案：14第5章方案的評價(jià)165.1評價(jià)方案表16第6章系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理186.1方案a的數(shù)據(jù)處理186.2傳動機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理196.3成品的尺寸設(shè)計(jì)20結(jié)束語21參考文獻(xiàn)22摘要：包裝機(jī)推包機(jī)是一種包裝機(jī)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(jī)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的人工移動物品，工作效率底的缺點(diǎn)， 我所設(shè)計(jì)的推包機(jī)構(gòu)推包，回程一體的全自動化功能 其主要設(shè)計(jì)思路來自于對傳統(tǒng)工藝分解,然后按照相應(yīng)功能的機(jī)構(gòu)部件進(jìn)行設(shè)計(jì),對比,選定,以及優(yōu)化組合.綜合利用凸輪的往復(fù)運(yùn)

3、動,齒輪的傳動運(yùn)動，以及減速器的定植調(diào)速比的設(shè)定.利用Auto Cad軟件強(qiáng)大繪圖功能,和Word的編輯功能,把設(shè)計(jì)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(jì)1.1功能要求推包機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)推送，回程全自動一體化的一個機(jī)構(gòu)。它由推刨機(jī)構(gòu)，回程機(jī)構(gòu)以及電動機(jī)組成設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求現(xiàn)需要設(shè)計(jì)某一包裝機(jī)的推包機(jī)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(jī)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(shí)，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(shí)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(yùn)動。即實(shí)現(xiàn)“平推水平退回下降降位退回上升復(fù)位”的運(yùn)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(jī)由電動機(jī)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(shí)間，提高工效。至于“cdea”部分的線路形狀不作嚴(yán)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(jī)由電動機(jī)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(shí)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(jī)推包機(jī)構(gòu)運(yùn)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(yùn)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(jī)構(gòu)一般由原動機(jī)、傳動裝置和工作機(jī)三部分組成如圖： 1電動機(jī)2齒輪聯(lián)軸器3減速器2.1.1電動機(jī)的選擇：選擇電機(jī)類型：電動機(jī)是機(jī)器中運(yùn)動和動力的來源，其種類很多，有電動機(jī)、內(nèi)機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、氣輪機(jī)、液動機(jī)等。電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制方便、維護(hù)容易，一般機(jī)械上大多數(shù)是均采用電動機(jī)驅(qū)動。電動機(jī)已經(jīng)是系列化了，通常由專門

6、的工廠按標(biāo)準(zhǔn)系列成批或大量生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)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(jī)。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(jī)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕氣體和無特殊要求的機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械食品機(jī)械等。由于系列還具有啟動性好的優(yōu)點(diǎn)，因此也適合某些對啟動轉(zhuǎn)矩要求較高的機(jī)械。三相交

7、流異步電動機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各類型的電動機(jī)的參數(shù)和外型及安裝尺寸可查手冊。2.1.2選定電動機(jī)的容量：電動機(jī)的容量選得合適與否，對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動機(jī)不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機(jī)因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。電機(jī)的容量的主要由電動機(jī)的運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。工作機(jī)所需工作功率，應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動參數(shù)計(jì)算得來的，可按下式計(jì)算： 其中

8、：T工作機(jī)的阻力矩，； n工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，；傳動裝置的總效率組成傳動裝置的各部分運(yùn)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(jī)經(jīng)過綜合考慮決定選用Y132S8型號電動機(jī)考慮減小噪聲、振動等方面的要求時(shí)，最好選用帶傳動。當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動主動輪時(shí)，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(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，在近代機(jī)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(jià)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(shí)，摩擦力大，發(fā)熱大。同時(shí)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(shí)，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(jī)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(jì)3.1推送回程機(jī)構(gòu) 3.1

10、.1推頭左右運(yùn)動方案a：1 軸承 2 推頭 3 凸輪a方案所采用推送機(jī)構(gòu)是如圖所示的類似于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。其主要由凸輪和推頭組成。該機(jī)構(gòu)運(yùn)動時(shí)，凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，帶動推頭運(yùn)動，實(shí)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(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的組合，優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性好，可以實(shí)現(xiàn)所需的各種要求，產(chǎn)生的壓力也大。曲柄運(yùn)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(jì)。3.1.2推頭上下運(yùn)動方案a 方案a所采用機(jī)構(gòu)是如圖所示的凸輪機(jī)構(gòu)。其主要由凸輪和推頭串聯(lián)而成。該機(jī)構(gòu)運(yùn)動時(shí)，凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，帶動推頭運(yùn)動，實(shí)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(shí)現(xiàn)運(yùn)動。當(dāng)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，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(diǎn)，就是它沒有急回運(yùn)動，此機(jī)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(yùn)動所需的時(shí)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(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動形式,繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能,如圖6-1所示減速2推頭左右運(yùn)動電動機(jī) 減速1 運(yùn)動分支減速2推頭上下運(yùn)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(jī)A1汽油機(jī)A2柴油機(jī)A3液壓機(jī)A4汽動馬達(dá)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(yùn)動螺旋機(jī)構(gòu)C1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C2凸輪機(jī)構(gòu)C3連桿機(jī)構(gòu)C4外槽輪機(jī)構(gòu)C5推頭上下運(yùn)動凸輪機(jī)構(gòu)D1曲柄滑塊機(jī)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(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(diǎn)。根據(jù)形態(tài)學(xué)矩陣的分析和原理。現(xiàn)在對它們進(jìn)行最佳組合。如圖：方案a1 滑塊機(jī)構(gòu)2 推頭3 凸輪4 電動機(jī)5 凸輪機(jī)構(gòu)方案b:如下圖1 滑塊機(jī)構(gòu)2 推頭3 凸輪4 傳動裝置5 凸輪機(jī)構(gòu)6 電動機(jī)第5章方案的評價(jià)5.1

13、評價(jià)方案表評價(jià)方案(2)序號評價(jià)項(xiàng)目評價(jià)等級評價(jià)尺度（評價(jià)分?jǐn)?shù)）1功能目標(biāo)完成情況很好好較好不太好不好1085302工作原理的先進(jìn)性先進(jìn)較先進(jìn)一般落后108403系統(tǒng)的工作效率高較高一般低108404系統(tǒng)機(jī)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(shí)用性實(shí)用一般不實(shí)用10509系統(tǒng)方案的經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目方案累計(jì)得分a848810841081080b54481044581062方案評價(jià)（2）“”：“很好

14、”，“”：“好”，“”：“不好”。方案評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(jì)數(shù)據(jù)處理6.1方案a的數(shù)據(jù)處理方案a1 滑塊機(jī)構(gòu)2 推頭3 凸輪4 電動機(jī)5 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jī)的功率為11KW，1450r/min。6.1.1機(jī)械循環(huán)圖的確定A確定機(jī)械運(yùn)動循環(huán)時(shí)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(yùn)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(jì)：轉(zhuǎn)動比公式：i12=n1/n2 i12=w1/w2=960*6/60=96即從電動機(jī)里傳出的轉(zhuǎn)速要減小96倍，傳到機(jī)構(gòu)上，才可以實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動 6.2傳動機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)中已確定此次設(shè)計(jì)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(qiáng)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(jì)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(jì)順利結(jié)束了,在這次設(shè)計(jì)過程中，我重新認(rèn)識了所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)知識

17、，通過對推包機(jī)的設(shè)計(jì)，加深了對這門課程的理解. 在設(shè)計(jì)的過程中，對各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，組成，圖示的繪畫等都有了進(jìn)一步的了解。課程設(shè)計(jì)雖然對我們有點(diǎn)難度，可我們也還是堅(jiān)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(jī)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(qiáng)。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(jì)者：金祝 參考文獻(xiàn)1牛鳴岐,王保民,王振甫.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊.重慶:重慶大學(xué)出版社,20012王知行,鄧宗全.機(jī)械原理.北京:高等教育出版社,2006.53裘建新，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)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(jì)成績評定表20072008學(xué)年 第 2 學(xué)期學(xué)院(系) 機(jī)電系 班級 C06機(jī)械（2）專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)生姓名(學(xué) 號) 061007241課程設(shè)計(jì)名 稱機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題 目推包機(jī)推包運(yùn)動機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)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(jì)任務(wù)書20072008學(xué)年 第 2 學(xué)期學(xué)院(系) 機(jī)電系 班級 C06機(jī)械（2） 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué)生姓名(