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

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1、機(jī)械原理包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)! 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目 : 專 業(yè) : 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) : 包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)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(shū) 學(xué)生姓名: 金祝 專業(yè) : 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) :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(dòng)方案設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目來(lái)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(kāi)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)

2、計(jì)任務(wù) 書(shū) 2 第一章總論及設(shè) 計(jì) 4 1.1 功能要 求 4 第二章傳動(dòng)方 案 6 2.1 傳動(dòng)方案的擬定及電動(dòng)選 擇: 6 第三章 : 主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè) 計(jì) 9 3.1 推送回程機(jī) 構(gòu) 9 3.2 傳動(dòng)裝 置: 10 3.3 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功 能 11 3.4 形態(tài)學(xué)矩 陣 12 第 4 章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案擬 定 14 4.1 擬定的方 案: 14 第 5 章方案的評(píng) 價(jià) 16 5.1 評(píng)價(jià)方案 表 16 第 6 章系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處 理 18 6.1 方案 a 的數(shù)據(jù)處

3、理 18 6.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處 理 19 6.3 成品的尺寸設(shè) 計(jì) 20結(jié)束 語(yǔ) 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(tái) 該機(jī)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的人工移動(dòng)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(dòng)化功能 其主要設(shè)計(jì)思路來(lái)自于對(duì)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) , 選定 , 以及優(yōu)化組合. 綜合利用凸輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng) , 齒輪的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，以及減計(jì), 對(duì)比 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

4、 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(dòng) 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(dòng)一體化的一個(gè)機(jī)構(gòu)。它由推刨機(jī)構(gòu)，回程 機(jī)構(gòu)以及電動(dòng)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(jiàn) 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(tái) ） ，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(gè)工件已送到推頭2的前方。這樣推頭2就可以馬上 再開(kāi)始推送工作。這就要求推頭 2 在回程時(shí)先退出

5、包裝工作臺(tái)，然后再低頭， 即 從臺(tái)面的下面回程。因而就要求推頭 2 按圖示的 abcde 線路運(yùn)動(dòng)。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(dòng)。 要求每5-6s包裝一個(gè)工件，且給定：L=100mm,S=25mm,H=30mm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(dòng)機(jī)推動(dòng)。 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(gè)工件，且給定：L=100mm,S=25mm,H=30mm程速比系數(shù) K 在 1.2-1.5

6、 范圍內(nèi)選取，推包機(jī)由電動(dòng)機(jī)推動(dòng)。 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。 1. 2 工作原理以及工藝動(dòng)作流程圖 第二章傳動(dòng)方案 2.1 傳動(dòng)方案的擬定及電動(dòng)選擇: 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成如圖 2——齒輪聯(lián)軸器3 ——減速器 1 ——電動(dòng)機(jī) 2.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇: 選擇電機(jī)類(lèi)型: 電動(dòng)機(jī)是機(jī)器中運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的來(lái)源，其種類(lèi)很多，有電動(dòng)機(jī)、 內(nèi)機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、氣輪機(jī)、液動(dòng)機(jī)等。電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)已經(jīng)

7、是系列化了，通常由專門(mén)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(wú)特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，確 定具體的型號(hào)。 擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)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(wú)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(dòng)和反轉(zhuǎn)等） ，通常都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。我國(guó)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(dòng)機(jī)，適用于不易燃、不 易爆、無(wú)腐蝕氣體和無(wú)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 ,

8、系列還具有啟動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)，因此也適合某些對(duì) 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較高的機(jī)械。 三相交流異步電動(dòng)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(hào)。為適 應(yīng)不同的安裝需要，同一類(lèi)的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各類(lèi)型的電動(dòng)機(jī) 的參數(shù)和外型及安裝尺寸可 查手冊(cè)。 2.1.2 選定電動(dòng)機(jī)的容量: 電動(dòng)機(jī)的容量選得合適與否，對(duì)電動(dòng)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(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期的過(guò)載 而過(guò)早損壞; 容量過(guò)大則電動(dòng)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(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)的

9、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Pw應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算得來(lái)的，可按 下式計(jì)算： Tn 9550KwPw N mm 其中:T ——工作機(jī)白阻力矩，； n工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min; 傳動(dòng)裝置的總效率 0 組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之積，即 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) 3.1.1 推頭左右運(yùn)動(dòng) 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(lèi)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(dòng)時(shí)，凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)推頭運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)推頭的左右來(lái)回的 動(dòng)作。 —r—I 方案b： 方案a采

10、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(dòng)帶動(dòng)推頭完成各種動(dòng) 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(dòng) 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(dòng)時(shí)，凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)推頭運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓和停歇的動(dòng)作。 ―r—'I 方案 b: 方案 b 采用曲柄來(lái)帶動(dòng)從動(dòng)件來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)推頭完 成所需的各種動(dòng)作。此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不過(guò)這個(gè)有個(gè)缺點(diǎn)，就是它沒(méi)有急回運(yùn)動(dòng)， 此機(jī)構(gòu)滿足所需的要求，但工作效率不是

11、很高，所以不是很理想。該運(yùn)動(dòng)所需的時(shí) 間長(zhǎng)，從簡(jiǎn)便等各個(gè)方面的因素考慮， 3.2 傳動(dòng)裝置 : 1.1 .1 蝸桿傳動(dòng) 圖 2 蝸桿傳動(dòng) 1.2 .2 直齒輪嚙合傳動(dòng) 圖 2 直齒輪嚙合傳動(dòng) 1.3 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能 根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式, 繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能, 如圖 6-1 所示 6-1 圖 1.4 形態(tài)學(xué)矩陣 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+D2 A1+B3+C2+D1 第 4 章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(gè)方案的各構(gòu)件的功

12、能特點(diǎn)。根據(jù)形態(tài)學(xué)矩 陣的分析和原理。現(xiàn)在對(duì)它們進(jìn)行最佳組合。如圖 方案 a 1 滑塊機(jī)構(gòu) 2 推頭 3 凸輪 4 電動(dòng)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(dòng)裝置 5 凸輪機(jī)構(gòu) 6 電動(dòng)機(jī) 第 5 章方案的評(píng)價(jià) 5.1 評(píng)價(jià)方案表 評(píng)價(jià)方案 (2) 方案評(píng)價(jià) (2) 顯而易見(jiàn)，綜上所評(píng)方案 第 6 章系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理 : “很好”，“，” : “好”，“ , ” : “不好”。 A為最佳方案。 6.1 方案 a 的數(shù)據(jù)處理 方案 a 1 滑塊機(jī)構(gòu) 2 推頭 3 凸輪 4 電動(dòng)機(jī) 設(shè)

13、計(jì)數(shù)據(jù)如下 : 轉(zhuǎn)動(dòng)比公式:i12=n1/n2 (1) 每 5-6s 包裝一個(gè)工件. ⑵.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(dòng)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(dòng)循環(huán)時(shí)間： T=1/Q 式中Q表示生產(chǎn)率Q=10個(gè)/分，則 T=1/Q=60/10=6 S B: 確定各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)線路圖 如下圖 0 90 180 270 360 C: 確定凸輪的大小 : 凸輪的基圓半徑R:70mm， 從動(dòng)件的最大位移為 35mm 6.1.2 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì): 轉(zhuǎn)動(dòng)比公式:i12

14、=n1/n2 i12=w1/w2=960*6/60=96 即從電動(dòng)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(dòng) 6.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理 圖 6— 2 1 , 2 ,3 ,5 ——傳動(dòng)齒輪 , 4--- 蝸桿齒輪 圖 6— 2 所示是圖2— 1 的正視圖。 ( 二 ) 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)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(dòng)，并且采用展開(kāi)式傳 動(dòng)。 分配原則 : 1、 使各級(jí)的傳動(dòng)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(jí)傳動(dòng)中大齒

15、輪的浸油深度大致相等，潤(rùn)滑方便。 先經(jīng)過(guò)三級(jí)減速后，再經(jīng)過(guò)分流得到軋輥所需要的轉(zhuǎn)選用減速器為三級(jí)傳 動(dòng)， 速和方向，經(jīng)過(guò)綜合考慮選得 6.3 成品的尺寸設(shè)計(jì) 包裝尺寸（mm）:長(zhǎng)X寬X高 810X 1650X 1300 重量 : 150kg 結(jié)束語(yǔ) 緊張的課程設(shè)計(jì)順利結(jié)束了 , 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我重新認(rèn)識(shí)了所學(xué)的機(jī)械基 礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)對(duì)推包機(jī)的設(shè)計(jì)，加深了對(duì)這門(mén)課程的理解. 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)各 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，組成，圖示的繪畫(huà)等都有了進(jìn)一步的了解。課程設(shè)計(jì)雖然對(duì)我們有點(diǎn) 難度，可我們也還是堅(jiān)持下來(lái)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(mén)基礎(chǔ)

16、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(guò)我們自己的努力，會(huì)創(chuàng)造出更好的成績(jī)，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(cè) . 重慶 : 重慶大學(xué)出版 社,2001 [2] 王知行 , 鄧宗全 . 機(jī)械原理 . 北京 : 高等教育出版社,2006.5 [3] 裘建新，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) . 北京 : 高等教育出版社 ,2005.4 東海科學(xué)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 2007— 2008學(xué)年 第 2 學(xué)期 浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 第 2007— 2008學(xué)年 第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 : 金祝 專業(yè) : 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) :C06 機(jī)械 (2) 課程設(shè)計(jì)題目 : 推包機(jī)推包運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目來(lái)源: 老師要求 指導(dǎo)教師 : 胡曉珍 職稱 : 副教授 任務(wù)下達(dá)日期:2008 年 6 月 20 日 課程設(shè)計(jì)開(kāi)始日期 :2008 年 6 月 20 日