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文檔簡介
塊狀物品推送機(jī)構(gòu)綜合推送機(jī)工作要求1.題目簡介在自動(dòng)包裹機(jī)的包裝作業(yè)過程中,經(jīng)常需要將物品從前一工序轉(zhuǎn)送到下一工序。現(xiàn)要求設(shè)計(jì)一用于糖果、香皂等包裹機(jī)中的物品推送機(jī),將塊狀物品從一位置向上推送到所需的另一位置,如圖所示。2.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求1.
向上推送距離H=100mm,生產(chǎn)率為每分鐘推送物品100件;2.
推送機(jī)的原動(dòng)機(jī)為同步轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分的三相交流電動(dòng)機(jī),通過減速裝置帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件等速轉(zhuǎn)動(dòng);3.
由物品處于最低位置時(shí)開始,當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件轉(zhuǎn)過1500時(shí),推桿從最低位置運(yùn)動(dòng)到最高位置;當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過1200時(shí),推桿從最高位置又回到最低位置;最后當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過900時(shí),推桿在最低位置停留不動(dòng);4.
設(shè)推桿在上升運(yùn)動(dòng)過程中,推桿所受的物品重力和摩擦力為常數(shù),其值為500N;設(shè)推桿在下降運(yùn)動(dòng)過程中,推桿所受的摩擦力為常數(shù),其值為100N;
5.
使用壽命10年,每年300工作日,每日工作16小時(shí);6.
在滿足行程的條件下,要求推送機(jī)的效率高(推程最大壓力角小于350),結(jié)構(gòu)緊湊,振動(dòng)噪聲小。3.設(shè)計(jì)任務(wù)1)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型與設(shè)計(jì):構(gòu)思出至少3種運(yùn)動(dòng)方案,并在說明書中畫出運(yùn)動(dòng)方案草圖,經(jīng)對所有運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行分析比較后,選擇其中你認(rèn)為比較好的方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。2)
對選擇的方案畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖3)
對選擇的方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。4)
用軟件(VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真5)
用軟件對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,并畫出輸出機(jī)構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖。在圖紙上繪出最終方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖(可以是計(jì)算機(jī)圖)并編寫說明書。
設(shè)計(jì)題目及要求推送機(jī)工作要求方案一凸輪機(jī)構(gòu):如圖4-所示的凸輪機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡單,易于設(shè)計(jì)與制造,凸輪以等角速度回轉(zhuǎn),它的輪廓驅(qū)使從動(dòng)件,可使推桿實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,但行程較小。凸輪-齒條機(jī)構(gòu):圖4-2所示的凸輪-齒條機(jī)構(gòu)可以將擺動(dòng)從動(dòng)件的擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒輪齒條機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)扇形齒輪的分度圓半徑大于擺桿長度時(shí),可以加大齒條的位移量。對于因齒輪具有良好的耐磨性和穩(wěn)定性,因而用此方案進(jìn)行物品推送可以得到較好的效果。但是此機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是中間的扇形齒比較難加工。方案二方案三凸輪-連桿機(jī)構(gòu):如圖4-3所示的凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)推送物品可將推桿的行程進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?,但是效率較低。連桿機(jī)構(gòu)
圖4-4所示的連桿機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)GHK通過連桿EF相聯(lián)組合而成。連桿BC上E點(diǎn)的軌跡,
在部分近似呈以F點(diǎn)為圓心的圓弧形,因此,桿FG在圖示位置有一段時(shí)間實(shí)現(xiàn)近似停歇。方案四固定凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)
圖4-5所示的固定凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu),可視為連桿長度BD可變的曲柄滑塊機(jī)構(gòu),改變固定凸輪的輪廓形狀,滑塊可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。此方案的設(shè)計(jì)看似簡單,但是由于凸輪的計(jì)算復(fù)雜,制造困難,而且推桿機(jī)構(gòu)必須進(jìn)行運(yùn)動(dòng)放大后方可使用。方案五經(jīng)過對五種方案的比較分析,把方案三定位最終方案。最終方案的選定根據(jù)設(shè)計(jì)要求:
由物品處于最低位置時(shí)開始,當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件轉(zhuǎn)過1500時(shí),推桿從最低位置運(yùn)動(dòng)到最高位置;當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過1200時(shí),推桿從最高位置又回到最低位置;最后當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過900時(shí),推桿在最低位置停留不動(dòng)。推程最大壓力角小于350凸輪尺寸的計(jì)算凸輪與
桿轉(zhuǎn)動(dòng)同向時(shí)式中
取,反之,則取
,將
取絕對值后代入壓力角計(jì)算公式。由上式計(jì)算壓力角,有時(shí)為正,有時(shí)為負(fù),正值表示輪廓接觸點(diǎn)法線
位于此時(shí)擺桿速度方向線的順
一側(cè),否則為逆
一側(cè)。壓力角計(jì)算公式通過查閱相關(guān)資料后,得出結(jié)論:擺桿從動(dòng)盤形凸輪壓力角
與
是非獨(dú)立的關(guān)系,增大基圓半徑
不一定能減小壓力角
,有可能反而增大。所以在確定基圓半徑
,中心距
時(shí),先擬定擺桿
長某一定值1。基圓半徑系數(shù)
,中心距系數(shù)
。所以在此取
,由上式得
。以
為函數(shù)作出凸輪轉(zhuǎn)過一個(gè)周期函數(shù)圖像,如圖;容易得出凸輪角位移在
處分別取得最大值。凸輪轉(zhuǎn)過一周壓力角變化曲線圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖電機(jī)選用Y100L1-41420r/min2.2KW凸輪轉(zhuǎn)速為100r/min所以總傳動(dòng)比為i=14.20電機(jī)通過V帶帶動(dòng)減速器的皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng),所以i1=
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