冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)ppt1

二、送入機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)以某一個(gè)空盒為考察對(duì)象，來(lái)介紹每個(gè)環(huán)節(jié)的工作及其機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)。首先，空盒進(jìn)入送入機(jī)構(gòu)：送入機(jī)構(gòu)主要由兩個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，一是傳送帶將空盒送到工位轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣，二是推桿將空盒送入工位轉(zhuǎn)盤(pán)，我們考慮用間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳送帶，當(dāng)傳送帶處于間歇期時(shí)，推桿將空盒推入轉(zhuǎn)盤(pán)。二、送入機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)討論和比較，可用槽輪實(shí)現(xiàn)傳送帶的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如左圖所示.推桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)則由圓柱凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，如右圖所示.三、工作機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)（一）工位轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)位推桿將空盒推入轉(zhuǎn)盤(pán)時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)處于間歇期，此后，推桿退出，轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，讓空盒依次通過(guò)灌霜、貼紙、加蓋三個(gè)工位，并在每個(gè)工位處都有一個(gè)間歇期。于是，轉(zhuǎn)盤(pán)的驅(qū)動(dòng)也需要一個(gè)間歇機(jī)構(gòu)。（二）灌霜、貼紙、加蓋的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤(pán)在每個(gè)工位處都有一個(gè)間歇期，在此間歇期內(nèi)，三個(gè)機(jī)構(gòu)同時(shí)工作，則空盒依次完成了灌霜、貼紙及加蓋。三、工作機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)工位轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)仍通過(guò)槽輪來(lái)得以實(shí)現(xiàn)而灌霜、貼紙、加蓋的動(dòng)作則由同一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)，如下圖所示四、送出機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)在工位轉(zhuǎn)盤(pán)的最后一個(gè)工位處挖空，其下方連接一滑道——送出槽，則已經(jīng)封裝好的冷霜盒由此送出。【五】各種機(jī)構(gòu)的初步選定冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)送入及工作機(jī)構(gòu)送出機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)軸槽輪1圓柱凸輪槽輪2凸輪依靠重力落入滑道送出送入機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動(dòng)送入功能的實(shí)現(xiàn)工位轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇運(yùn)動(dòng)灌霜貼紙加蓋備注：所有機(jī)構(gòu)只有一個(gè)自由度，即由一個(gè)電機(jī)和一個(gè)主傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)【六】整體方案草圖Back【一】主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)列舉冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)有五個(gè)動(dòng)作：霜盒送入灌霜錫紙壓貼加蓋霜盒送出【二】機(jī)構(gòu)分析霜盒送入-------傳送帶與圓柱凸輪的配合灌霜*錫紙壓貼*加蓋----三工位聯(lián)動(dòng)

工架驅(qū)動(dòng)這個(gè)支架上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)灌霜，蓋錫紙，加蓋這三個(gè)動(dòng)作，可以采用凸輪機(jī)構(gòu)?？梢詫?shí)現(xiàn)這一動(dòng)作的凸輪可以使用：盤(pán)形槽凸輪機(jī)構(gòu)，等寬凸輪機(jī)構(gòu)，等徑凸輪，力封閉凸輪我們選擇力封閉凸輪。

五工位轉(zhuǎn)盤(pán)

間歇機(jī)構(gòu)功能：

支持傳送帶對(duì)霜盒的間歇送入

支持五工位轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)的選擇與比較1.槽輪與棘輪機(jī)構(gòu)之比較：槽輪機(jī)構(gòu)啟動(dòng)與停止時(shí)沒(méi)有剛性沖擊，只有柔性沖擊，運(yùn)動(dòng)也相對(duì)平穩(wěn)。此外，槽輪機(jī)構(gòu)強(qiáng)度較高，可用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的構(gòu)件。所以，槽輪機(jī)構(gòu)比較適合低速、載荷較高的場(chǎng)合。相比之下，棘輪機(jī)構(gòu)往往沖擊大、易磨損、噪聲也較大。一般只能用于極低速的間歇運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，也不宜用于具有大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量構(gòu)件的機(jī)構(gòu)中。2.槽輪機(jī)構(gòu)與凸輪間歇機(jī)構(gòu)之比較：槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造簡(jiǎn)易，工作可靠。而凸輪間歇機(jī)構(gòu)加工復(fù)雜，精度要求高，裝配調(diào)整困難，經(jīng)濟(jì)成本高。由于冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的工作周期長(zhǎng)，工作連續(xù)，對(duì)機(jī)構(gòu)可靠性的要求很高，所以槽輪機(jī)構(gòu)更加適合。況且，使用槽輪機(jī)構(gòu)還會(huì)降低裝配難度，降低經(jīng)濟(jì)成本。3.槽輪機(jī)構(gòu)與不完全齒輪機(jī)構(gòu)之比較：不完全齒輪間歇機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生剛性沖擊，只能用于低速輕載的場(chǎng)合，而冷霜灌裝機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大。槽輪機(jī)構(gòu)可用于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的場(chǎng)合，更為適合。槽輪槽數(shù)的選擇：由于冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)共有五個(gè)工作點(diǎn)，所以其間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求在一個(gè)回轉(zhuǎn)周期內(nèi)至少有五個(gè)停歇時(shí)期。故而可選擇有五個(gè)槽的槽輪機(jī)構(gòu)。如圖所示。【三】原動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較選擇冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的負(fù)載屬于沖擊負(fù)載，即在一個(gè)工作周期內(nèi)只在較短的時(shí)間內(nèi)承受工作負(fù)載，而在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)是空程運(yùn)轉(zhuǎn)，若依此短暫的工作時(shí)間來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的功率，則其功率將會(huì)很大。為減少電動(dòng)機(jī)功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，這樣電動(dòng)機(jī)功率可以大為減小因?yàn)槔渌詣?dòng)灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力是60盒/min，所以空盒每1S送入一個(gè)。此冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的原動(dòng)機(jī)采用的是1400n/min的電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)型式摩擦輪傳動(dòng)帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)主要優(yōu)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可在運(yùn)轉(zhuǎn)中平穩(wěn)地調(diào)整傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，具有過(guò)載保護(hù)作用。中心距變化范圍大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖,可起安全裝置作用（只摩擦型帶傳動(dòng)），成本低，安裝要求不高。中心距變化范圍大；平均傳動(dòng)比較準(zhǔn)確、恒定；對(duì)惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)；工作可靠與摩擦型傳動(dòng)相比作用在軸和軸承上的力較小。主要缺點(diǎn)軸和軸承上受到的作用力很大，有滑動(dòng)，工作面磨損快，傳動(dòng)比不能?chē)?yán)格保證。外廓尺寸大，軸和軸承上受力大，摩擦型帶傳動(dòng)由于靜電效應(yīng)不宜用于易燃易爆場(chǎng)合，而且傳動(dòng)比不能?chē)?yán)格保證，壽命較短。瞬時(shí)速度不均勻，高速時(shí)，不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)，在振動(dòng)沖擊負(fù)荷下壽命大為縮短，鏈因磨損伸長(zhǎng)后易引起共振，須增設(shè)張緊和減震裝置。經(jīng)過(guò)以上比較及電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可確定，從電機(jī)到主傳動(dòng)軸的傳動(dòng)用齒輪傳動(dòng)，而主傳動(dòng)軸到槽輪、凸輪、圓柱凸輪的傳動(dòng)采用帶傳動(dòng)。霜盒送出

動(dòng)畫(huà)效果Back灌霜機(jī)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)流程圖冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)送入及工作機(jī)構(gòu)送出機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)軸槽輪1圓柱凸輪槽輪2凸輪依靠重力落入滑道送出送入機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動(dòng)送入功能的實(shí)現(xiàn)工位轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇運(yùn)動(dòng)灌霜貼紙加蓋【一】圓柱凸輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算：設(shè)計(jì)傳送帶的寬度為L(zhǎng)＝120mm，則為了使得圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠把冷霜盒順利的推入轉(zhuǎn)盤(pán)的槽中，設(shè)計(jì)連接在圓柱凸輪上的長(zhǎng)桿長(zhǎng)約300mm。圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中桿件的位移曲線如下：在凸輪設(shè)計(jì)過(guò)程中，圓柱上的槽其實(shí)就是該曲線沿Y軸方向旋轉(zhuǎn)而成的。曲線的周期為0.8S,即每0.8S，就會(huì)有一個(gè)冷霜盒被推入槽中。凸輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，桿件的位移S＝2×12.5＝25cm＝250mm【二】槽輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)的初步計(jì)算：產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用了2個(gè)完全一樣的槽輪機(jī)構(gòu)，一個(gè)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)五工位轉(zhuǎn)盤(pán)，另外一個(gè)是驅(qū)動(dòng)間歇傳送帶。槽輪的徑向槽數(shù)是Z＝5，撥銷(xiāo)數(shù)n＝1。根據(jù)要求，設(shè)定撥盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=1s,據(jù)公式可算出轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間td=0.3s,停歇時(shí)間t=0.7s?！径坎圯啓C(jī)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算槽輪尺寸的計(jì)算：撥銷(xiāo)盤(pán)的角速度w=2π（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(xiāo)半徑r按結(jié)構(gòu)情況確定為r=30mm（4）槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件的轉(zhuǎn)角2α=180(1-2/z)=108（5）槽間角2β2β=360/z=72（6）主動(dòng)件圓銷(xiāo)中心半徑R1R1=asinβ=176.3mm（7）R1與a的比值λλ=R1/a=sinβ=0.587（8）槽輪外圓半徑R2=（9）槽輪槽深h

h>a(λ+cosβ-1)＋rh>148.8mm取h=149mm（10）運(yùn)動(dòng)系數(shù)k=1(1/2-1/5)=0.3

（n=1，n為圓銷(xiāo)數(shù)）【三】齒輪及帶傳動(dòng)的參數(shù)計(jì)算連接在電機(jī)上的齒輪：對(duì)于兩級(jí)圓柱齒輪減速器，為使兩對(duì)齒輪的齒面承載能力大致相等（假定兩對(duì)齒輪的配對(duì)材料和齒寬系數(shù)均相同），以獲得最小的外形尺寸，應(yīng)取高速級(jí)傳動(dòng)比為：

二級(jí)減速齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算第一級(jí)【高速級(jí)傳動(dòng)】：一級(jí)減速傳動(dòng)比為1.53有：

i1=1.53,i2=7/1.53=4.575Z1=18Z2=1.53×18＝27.54取28n=1400/1.53=915轉(zhuǎn)/第二級(jí)：二級(jí)減速傳動(dòng)比為4.575。則有：

z3=18Z4=18×4.575＝82.35取83n’=915/4.575=200轉(zhuǎn)/分二級(jí)減速齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算各齒輪齒形參數(shù)：齒輪1：Z1＝18選擇模數(shù)m1＝5齒輪直徑D1＝mz＝5×18＝90mm齒輪2：Z1＝28選擇模數(shù)m1＝5齒輪直徑D1＝mz＝5×28＝140mm齒輪3：Z1＝18選擇模數(shù)m1＝5齒輪直徑D1＝mz＝5×18＝90mm齒輪4：Z1＝83選擇模數(shù)m1＝5齒輪直徑D1＝mz＝5×83＝415mm

以下參數(shù)4個(gè)齒輪均相同：齒距P＝Pi×m＝3.14×5＝15.7mm分度圓上的齒厚S與齒槽寬eS=e=P/2=7.85mm齒頂高h(yuǎn)a＝ha*m＝1×5＝5mm齒根高h(yuǎn)f＝（ha*+C*）m=(1+0.25)×5＝6.25mm【四】直錐齒輪的計(jì)算撥銷(xiāo)盤(pán)的角速度w3＝2π，轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分連在機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)軸上的直齒圓錐齒輪5的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，傳動(dòng)比為N=200i（3,4）=60/200=0.3連在槽輪機(jī)構(gòu)上直齒圓錐齒輪4的齒數(shù)設(shè)定為為60，則直齒圓錐齒輪4的齒數(shù)

z4=0.3×60＝18【四】主傳動(dòng)桿上帶傳動(dòng)輪計(jì)算

帶傳動(dòng)輪組一共有3個(gè)，第一個(gè)是連接主傳動(dòng)桿與主凸輪之間，第二個(gè)是連接主傳動(dòng)桿與傳送帶槽輪機(jī)構(gòu)之間，第