機械原理包裝機推包機構設計!

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1、一、 總論及設計 1.1功能要求 二、 傳動方案 2.1傳動方案的擬定及電動機選擇 三、 主要執(zhí)行結構方案設計 3.1推送回程機構 3.2傳送裝置 3.3機械系統(tǒng)運動轉換功能 四、 機械運動系統(tǒng)設計方案擬定 4.1擬定的方案 五、 系統(tǒng)設計數據處理 5.1方案a的數據處理 5.2傳動機構的尺寸設計及數據處理 5.3成品的尺寸設計 六、 設計小結 七、 參考文獻 摘要：包裝機推包機是一種包裝機中不可缺少的一部分，它推送物品到達指定包裝工作臺 該機構取代了傳統(tǒng)的人工移動物品，工作效率底的缺點， 我所設計的推包機構推包，回程一體的全自動化功能 其主要設計思路來自

2、于對傳統(tǒng)工藝分解 ，然后按照相應功能的機構部件進行設計 ，對比， 選定，以及優(yōu)化組合?綜合利用凸輪的往復運動，齒輪的傳動運動，以及減速器的定植調速比的設 定..利用Auto Cad軟件強大繪圖功能，和Word的編輯功能，把設計方案圖文并茂，栩栩如生? 關鍵字：凸輪 推包回程 齒輪傳動 一、總論及設計 1.1功能要求 推包機構能夠實現(xiàn)推送，回程全自動一體化的一個機構。它由推刨機構，回程機構以及電動 機組成 設計數據與要求現(xiàn)需要設計某一包裝機的推包機構，要求待包裝的工件 1 （見圖1）先由輸 送帶送到推包機構的推頭 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

3、行包裝。為了提高生產率，希望在推頭 2結束回程（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作。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abcde線路運動。即實現(xiàn)“平推 —水平退回一下降一降位退回一上升復位”的運動。 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 K在1.2-1.5 范圍內選取，推包機由電動機推動。 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 要求每5-6s包裝一個工件，

4、且給定： L=100mm,S=25mm,H=30mm.行程速比系數 K在1.2-1.5 范圍內選取，推包機由電動機推動。 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 空回程的時間，提高工效。 功能分析： 為使包裝機推頭完成規(guī)定的進給回程路線及運動規(guī)律，需將其運動功能分成兩部分。 1. 推頭有直線進給運動，且有急回特性，為此需設計進給機構。 2. 推頭回程時有低頭運動，為此需設計升降機構。 3. 為完成規(guī)定路線，需使進給與升降聯(lián)動，故需有連結機構。 機構選用： 功能 執(zhí)行機構 工藝動作 執(zhí)行機構 進給 推頭 急回進給 轉動

5、 導桿 搖桿 升降 推頭 回程低頭 凸輪 推 包 系 統(tǒng) 推頭平推至包裝工作臺 1.2工作原理以及工藝動作流程圖 包 裝 機 推 包 機 構 運 動 推頭平推一水平退回一下 降一降位退回一上升復位”的運 動。 二、傳動方案 2.1傳動方案的擬定及電動選擇： 傳動機構一般由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成如圖 1 電動機 2 齒輪聯(lián)軸器 3 減速器 2.1.1電動機的選擇： 選擇電機類型： 電動機是機器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機、內機、蒸汽 機、水輪機、氣輪機、液動機等。電動機結構簡單、工作可靠、控制方便、維護容易，一般機械 上大

6、多數是均采用電動機驅動。 電動機已經是系列化了，通常由專門的工廠按標準系列成批或大量生產。機械設計中應根據 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，從產品 目錄中選擇電動機的類型和結構形式、容量和轉速，確定具體的型號。 擇電動機的類型和結構型式。 生產的單位一般用三相交流電源，如無特殊的要求（如在較大范圍內平穩(wěn)地調速，經常啟動 和反轉等），通常都采用三相交流異步電動機。我國已制定了一標準的Y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，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕氣體和無特殊要求的機械， 如金屬切削機床、風機、輸送機、攪拌機、農業(yè)機械食品機械

7、等。由于Y系列還具有啟動性好的 優(yōu)點，因此也適合某些對啟動轉矩要求較高的機械。 三相交流異步電動機根據其額定功率和滿載轉速的不同，具有系列型號。為適應不同的安裝 需要，同一類的電動機結構又制成若干種安裝形式。各類型的電動機的參數和外型及安裝尺寸可 查手冊。 2.1.2選定電動機的容量： 電動機的容量選得合適與否，對電動機的工作和經濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動 機不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機 的價格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運行， 其效率和功率的因數都較低， 造成浪費。 電機的容量的主要由電動機的運行時的

8、發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機所需工作功率 Pw，應由機器工作阻力和運動參數計算得來的，可按下式計算： Tn 9550 Kw 其中：T――工作機的阻力矩， N mm ； n——工作機的轉速，r/min ； 傳動裝置的總效率 0組成傳動裝置的各部分運動副效率之積，即 0 = 2 - 3 …n 其中：1 2 3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, 級圓柱直齒輪的傳動比 i3=2-4,總的傳動范圍為40-200. 根據附H。2選擇Y系列三相異步電動機 經

9、過綜合考慮決定選用 Y132S — 8型號電動機 考慮減小噪聲、振動等方面的要求時，最好選用帶傳動。當原動機驅動主動輪時，由于帶與 帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動從動輪一起轉動，并傳遞一定動力。帶傳動具有結構簡單、傳 動平穩(wěn)、選價低廉以及緩沖吸振等特點，在近代機械中被廣泛應用。 鏈傳動 \ ■■ I 卜注 -4 a r \ \ \ 1 J 帶傳動 但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，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，以獲得較小的結構 尺寸；同時，摩擦力大，發(fā)熱大。同時蝸桿傳動在嚙

10、合處有相對滑動。當滑動速度很大，工作條 件不夠良好時，會產生較嚴重的摩擦與磨損，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； 根據以上的分析比較，再結合要求的工作條件可以得到，在此采帶傳動。 據以上分析，我選擇的電動機是型號 Y160M-4 ,轉速為1440r/min,功率為11kw，功率因數為 0.84，效率為88%。 三、主要執(zhí)行結構方案設計 3.1推送回程機構 3.1.1推頭左右運動 方案a： To 口 1軸承 2 推頭 3 凸輪 a方案所采用推送機構是如圖所示的類似于曲柄滑塊機構。其主要由凸輪和推頭組成。該機構運 動時，凸輪逆時針轉動，帶動推頭

11、運動，實現(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構和曲柄滑塊機構的組合，優(yōu)點是機構的穩(wěn)定性好，可以實現(xiàn)所需的 各種要求，產生的壓力也大。曲柄運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方案的設計。 3.1.2推頭上下運動 萬案a 方案a所采用機構是如圖所示的凸輪機構。其主要由凸輪和推頭串聯(lián)而成。該機構運動時，凸輪 逆時針轉動，帶動推頭運動，實現(xiàn)壓和停歇的動作。 方案b: 方案b采用曲柄來帶動從動件來實現(xiàn)運動。 當凸輪順時針轉動時，帶動推頭完成所需的各種動作。 此方案結構簡單，不過這個有個缺點，就是它

12、沒有急回運動，此機構滿足所需的要求，但工作效 率不是很高，所以不是很理想。該運動所需的時間長，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 從動輪 // 卜、廠（J / 匕、 \ \ \ J/宀打■- \主動輪 、卜、 // f 一一一 圖3直齒輪嚙合傳動 3.3機械系統(tǒng)運動轉換功能 根據執(zhí)行構件的運動形式，繪制機械系統(tǒng)運動轉換功能，如圖6-1所示 四、機械運動系統(tǒng)設計方案擬定 4.1擬定的方案： 在第三章中，我已經分析了 a,b兩個方案的各構件的功能特點。根據分析和他們各自的

13、工作 原理。現(xiàn)在對它們進行最佳組合。如圖： 萬案a 1 滑塊機構 2 推頭 3 凸輪 4 電動機 5 凸輪機構 方案b:如下圖 1 滑塊機構 2 推頭 3 凸輪 4 傳動裝置 5 凸輪機構 6 電動機 顯而易見，綜上所評方案a為最佳方案。 五、系統(tǒng)設計數據處理 5.1方案a的數據處理 萬案a 1 滑塊機構 2 推頭 3 凸輪 4 電動機 5 凸輪機構 設計數據如下: 轉動比公式：i i2=ni/n2 (1)每5-6s包裝一個工件. ⑵?行程速比系數 K在1.2-1.5范圍內. (3) 推頭由低位退回 (4) 驅動

14、電機的功率為 11KV，1450r/min。 5.1.1機械循環(huán)圖的確定 A .確定機械運動循環(huán)時間: T=1/Q 式中Q表示生產率Q=10個/分，則 T=1/Q=60/10=6 S B :確定各個執(zhí)行構件的簡化運動線路圖 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 從動件的最大位移為 35mm 5.1.2傳動裝置的設計： 轉動比公式：i 12= ni/n 2 i i2=w i/w 2=960*6/60=96 即從電動機里傳出的轉速要減小 96倍，傳到機構上，才可以實現(xiàn)所需的運動 5.2傳動機構的尺寸設計

15、及數據處理 1 , 2 ,3 ,5――傳動齒輪，4---蝸桿齒輪 （二）計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比 在前面的方案設計中已確定此次設計的減速器為齒輪傳動，并且采用展開式傳動。 分配原則： 1、 使各級的傳動的承載能力大致相同（齒面的接觸強度大致相等） 。 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，先經過三級減速后，再經過分流得到軋輥所需要的轉速和方向，經過 綜合考慮選得 名稱 模數 齒數 半徑 轉速r/mi n 齒輪1 5 48 192 1

16、450 齒輪2 5 32 128 967 齒輪3 5 16 64 1450 齒輪5 5 96 64 15 蝸桿4 5 1 30 1450 5.3成品的尺寸設計 包裝尺寸（mm）:長x寬x高 重量： 150kg 810X1650X1300 六、設計小結 通過這兩周對推包機的設計，加深了對這門課程的理解 . 在設計的過程中，對各機構的運動，組 成，圖示的繪畫等都有了進一步的了解。 機械學作為一門基礎學科，內容涉及面廣，它與我們現(xiàn)在學習的多種學科，聯(lián)系緊密，它的 綜合性更強。通過這次設計讓我們對所學知識有了更深的理解 ,并初步體會到對實際的應用 ,同時 在設計過程中感到非常有趣 ! 七、 參考文獻 陳作模 葛文杰 王旭 王積森 機械設計》 李建功 機械原理》 孫桓 機械設計課程設計》