機械原理課程設(shè)計包裝機包裝機構(gòu)設(shè)計說明書doc

包裝機推包機構(gòu)第頁目錄第一章設(shè)計題目 1.1設(shè)計數(shù)據(jù)與要求1.2設(shè)計任務(wù)第二章功能分解第三章機構(gòu)設(shè)計3.1機構(gòu)選型3.2機構(gòu)最終成型與凸輪設(shè)計第四章其他推包機構(gòu)的設(shè)計方案第五章推包機構(gòu)設(shè)計方案的評定與選擇第六章推包設(shè)計方案的最終簡圖第七章心得體會第八章參考文獻(xiàn)第一章設(shè)計題目現(xiàn)需設(shè)計某一包裝機的推包機構(gòu)，要求待包裝的工件1（見附圖33）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件。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abcdea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。上升、下降運動推頭上下往復(fù)運動凸輪—導(dǎo)桿機構(gòu)3.2機構(gòu)最終成型與凸輪設(shè)計各部分機構(gòu)的運動要求協(xié)調(diào)配合，可以采用集中驅(qū)動，由電動機通過皮帶減速后帶動減速器，再由減速器主軸帶動其他軸從而驅(qū)動各機構(gòu)。圖二最終成型設(shè)計圖說明：1—電動機、2—v帶傳動、3—圓柱凸輪、4—盤型凸輪、5—彈簧（未注明型號）、6—包裝機工作臺面、7—推物品的推頭、8—物品運輸帶、9—待包裝物品運動注釋：（此處的abcde，均是圖一上面的注釋）當(dāng)被包裝物品放置在推頭的a處時，電動機帶到傳動軸，傳動軸帶動凸輪3轉(zhuǎn)動，使滑輪8順著凸輪3的外面輪廓進(jìn)行上升運動，從而使物品由a處運動到b處，同時，凸輪2的運動要求使導(dǎo)桿7做水平直線運動。當(dāng)推頭6由b處返回a處時，滑輪8由凸輪3的最高點向最低點運動，從而使推頭6順利完成返回。同時，利用凸輪2表面的特定的形狀，使推頭6能夠完成由c處向d處的下降運動，以及由e處向a處運動的上升運動。當(dāng)推頭6回到a處時，就能繼續(xù)下一個推物品的循環(huán)運動。從而實現(xiàn)預(yù)設(shè)的推頭6運動路線。由于推頭6回到a處時，就能繼續(xù)下一個推物品的循環(huán)運動。從而實現(xiàn)預(yù)設(shè)的推頭6運動路線。利用彈簧力，使推桿與凸輪保持良好的接觸。凸輪設(shè)計示意圖：（盤型凸輪）圖三盤型凸輪示意圖第四章其他推包機構(gòu)的設(shè)計方案方案一：（呂獻(xiàn)周設(shè)計）雙凸輪機構(gòu)與搖桿滑塊機構(gòu)的組合。1工作臺2物體3推頭4導(dǎo)桿5盤形凸輪6搖桿7減速器8電動機9導(dǎo)桿圖3.1導(dǎo)桿機構(gòu)與凸輪機構(gòu)的組合機構(gòu)4.1.1自由度的分析機構(gòu)中經(jīng)計算得自由度F=1,該機構(gòu)有一個主動件，所以該機構(gòu)可以正常運轉(zhuǎn)。4.1.2總體功能分析由運動簡圖可知此機構(gòu)可分解為兩個運動，凸輪機構(gòu)控制運輸爪的升降，導(dǎo)桿機構(gòu)控制往復(fù)運動，倆者的配合及凸輪的設(shè)計可以達(dá)到abcde的軌跡。如圖3.1中1、2為主動件，2、3、4和5的導(dǎo)桿機構(gòu)，可以完成a、b、c間或c、d間的往復(fù)運動，1的凸輪與4機構(gòu)的平底接觸，可以使整個4機構(gòu)上下往復(fù)運動，從而有abc與cd間的高度差，通過設(shè)計凸輪的參數(shù)，配合導(dǎo)桿機構(gòu)完成整個abcde的運動軌跡。下面將倆個機構(gòu)按功能分開分析：功能一導(dǎo)桿機構(gòu)——實現(xiàn)a、b、c或d、e間的往復(fù)運動此處導(dǎo)桿機構(gòu)中AB=350mm，為輸送爪的輸送距離L，OE為搖桿，BC為導(dǎo)桿,長為S=750mm。（1）設(shè)計簡圖圖3.2導(dǎo)桿機構(gòu)設(shè)計圖（2）設(shè)計推導(dǎo)公式，，，，由上述式得：由計算得主動件2的安裝位置，和CD的高。功能二凸輪機構(gòu)——實現(xiàn)4機構(gòu)的上下往復(fù)運動設(shè)計簡圖圖3.3（a）凸輪機構(gòu)設(shè)計圖設(shè)計說明由設(shè)計需求知，此軌跡需近似矩形，abc段和de段（圖1.1）的直線往復(fù)，需將凸輪此時的輪廓設(shè)計為圓弧，由圖3.3可知,圓弧為輸送機構(gòu)軌跡的abc段（圖1.1）作支撐，所以為圓弧，圓弧段為其軌跡的de（圖1.1）段作支撐，也為圓弧，讓運動變的平穩(wěn)很多。（2）運動過程（b）（c）（d）當(dāng)推桿4從接觸c`點，轉(zhuǎn)過角度207°到達(dá)，經(jīng)過R=100的基圓圓弧，此過程推桿4沒有上下運動（靜止或者平動）（見圖（b））；當(dāng)推桿4接觸轉(zhuǎn)過61.5°到達(dá)，推桿4實現(xiàn)推程運動（見圖（c））；由轉(zhuǎn)過30°到達(dá)，推桿4實現(xiàn)遠(yuǎn)休（見圖（d））；功能三曲柄滑塊導(dǎo)桿圖3.4導(dǎo)桿機構(gòu)在圖3.4導(dǎo)桿機構(gòu)中，已知曲柄的長度QUOTE錯誤!未找到引用源。、轉(zhuǎn)角QUOTE錯誤!未找到引用源。、等角速度QUOTE錯誤!未找到引用源。及中心距QUOTE錯誤!未找到引用源。，我們來分析下導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)角QUOTE錯誤!未找到引用源。、角速度QUOTE錯誤!未找到引用源。和角加速度QUOTE錯誤!未找到引用源。，以及滑塊在導(dǎo)桿上的位置s、滑動速度QUOTE錯誤!未找到引用源。及加速度QUOTE錯誤!未找到引用源。。方案二：（黃穎姬設(shè)計）4.1.3設(shè)定包裝機傳送系統(tǒng)機構(gòu)圖由電動機提供動力，物品經(jīng)傳送帶運至推包機構(gòu)，再經(jīng)另一條傳送帶傳送至包裝工作臺，終成產(chǎn)品。4.1.4包推機構(gòu)設(shè)計用偏置滑塊機構(gòu)與凸輪機構(gòu)的組合機構(gòu)，偏置滑塊機構(gòu)與往復(fù)移動凸輪機構(gòu)的組合，見圖3-1-4。在此方案中，偏置滑塊機構(gòu)可實現(xiàn)行程較大的往復(fù)直線運動，且具有急回特性，同時利用往復(fù)移動凸輪來實現(xiàn)推頭的小行程低頭運動的要求，這時需要對心曲柄滑塊機構(gòu)將轉(zhuǎn)動變換為移動凸輪的往復(fù)直線運動。包裝工作臺de包裝工作臺deHsbc1a2圖1-2推包機構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件運動要求裝置A：由構(gòu)件搖桿機構(gòu)、滑塊機構(gòu)組成，當(dāng)被包裝物品放置在推頭的a處時，原動件帶動傳動軸，傳動軸帶動搖桿轉(zhuǎn)動，由此經(jīng)連接帶動滑塊做前后運動，實現(xiàn)推頭前進(jìn)、后退的往復(fù)動作。最終使物品由a處運動到b處再返回a處。裝置B：利用凸輪特定的形狀，從而使導(dǎo)桿上下運動，實現(xiàn)推頭的上下往復(fù)運動，使推頭能完成由c處向D處的下降運動，以及由e處向a處運動的上升運動4.1.5第五章推包機構(gòu)設(shè)計方案的評定與選擇方案一導(dǎo)桿機構(gòu)與凸輪機構(gòu)的組合機構(gòu)相對于其它的設(shè)計機構(gòu)顯的簡單的多，采用平底從動件，多數(shù)平底與其速度方向垂直，因此受力情況好，傳動效率高，與凸輪接觸面間易形成鍥形油膜，易潤滑，結(jié)構(gòu)維護(hù)簡單、體積小，重量輕，但不能與內(nèi)凹或直線輪廓工作，且平底不能太長。多用于高速小型凸輪機構(gòu)。該設(shè)計若L過大則機身過高，對于L較小是比較好的設(shè)計—選擇為本次最好的設(shè)計方案。方案二由于偏置搖桿的特性，使機構(gòu)獲得急回動運動，使得對零件的強度要求提高；并且由于構(gòu)件4、5為主要支撐構(gòu)件，L的長度設(shè)計也受到相應(yīng)限制，載荷量小，否則容易出現(xiàn)永久性損壞；同時，由于構(gòu)件5、6的約束，導(dǎo)致機構(gòu)尺寸變大，整體機構(gòu)靈活調(diào)整型下降。方案三該方案采用的是盤型凸輪、圓柱凸輪及導(dǎo)桿機構(gòu)的組合。兩個凸輪都是通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計凸輪的輪廓曲線，從而實現(xiàn)各種預(yù)定的運動規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。但是，凸輪輪廓線與從動件間為點線接觸，易磨損，承載能力低，并且，凸輪輪廓加工較困難。采用兩個凸輪，沒有急回特性，機構(gòu)連貫性好。綜合此次設(shè)計要求和尺寸要求，經(jīng)過討論一致覺得圖方案一的機構(gòu)設(shè)計在此設(shè)計中較為合理，所以選取方案一。推包設(shè)計方案的最終簡圖經(jīng)計算得自由度F=1，該機構(gòu)有一個主動件，多以該機構(gòu)可以正常運轉(zhuǎn)。運動循環(huán)圖：曲柄導(dǎo)桿機構(gòu)控制水平向左控制水平向右凸輪機構(gòu)高度不變控制向下運動高度不變控制向上運動第七章心得體會通過這次課程設(shè)計，我學(xué)到了很多，大體可歸為以下幾點：一、溫故而知新。課程設(shè)計剛開始的時候，雖然說已經(jīng)而且是剛剛學(xué)過《機械原理》，但依然是思緒全無，舉步維艱。只是生硬而且是不完整地記憶書本理論知識學(xué)習(xí)讓我無從下手。于是重新拾起剛剛放下的《機械原理》及《機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書》，真正用心去思考，去領(lǐng)悟，去討論總結(jié)，終于有所收獲，不僅讓書本的重點知識記憶更加深刻，同時又領(lǐng)悟到諸多平時學(xué)習(xí)得難點，掌握了該課程的思維方式，找到了設(shè)計的靈感。二、持之以恒。這次課程設(shè)計難度比較大，尤其是設(shè)計初段。于是，好幾次都想就此放棄。但經(jīng)過思考還是冷靜低堅持下來，再多的挫折，堅持下來了就是勝利。三、從失敗中學(xué)習(xí)。失敗不要緊，重要的是善于從失敗中發(fā)現(xiàn)問題，找到對策，總結(jié)出經(jīng)驗，這樣才能保證下次的成功。用一顆持之以恒的心做到屢敗屢戰(zhàn)；用一顆善于學(xué)習(xí)的心避免屢戰(zhàn)屢敗。四、精益求精。如果沒有課程設(shè)計，那我們將僅僅滿足于課程本身的考核高分，而不去思考我們是否真正掌握了這些知識，是否能靈活運用這些知識。這次課程設(shè)計無疑給了我們一次自我檢驗的平臺，去試試自己的身手，發(fā)現(xiàn)了不足，及時去提高。同時，在設(shè)計過程中，雖然已經(jīng)設(shè)計出一、兩種方案，但經(jīng)過比較、思考、討論又會發(fā)現(xiàn)更好的方案。堅信，精益求精，沒有最好，只有更好。五、開闊思維。在這次的課程設(shè)計中，通