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

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1、一、 總論及設(shè)計(jì) 1.1功能要求 二、 傳動(dòng)方案 2.1傳動(dòng)方案的擬定及電動(dòng)機(jī)選擇 三、 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) 3.2傳送裝置 3.3機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能 四、 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 五、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理 5.1方案a的數(shù)據(jù)處理 5.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理 5.3成品的尺寸設(shè)計(jì) 六、 設(shè)計(jì)小結(jié) 七、 參考文獻(xiàn) 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

2、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)計(jì) ，對(duì)比， 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) 一、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)

3、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(xiàn)路運(yùn)動(dòng)。即實(shí)現(xiàn)“平推 —水平退回一下降一降位退回一上升復(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.行程速比系數(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 要求每5-6s包裝一個(gè)工件，

4、且給定： L=100mm,S=25mm,H=30mm.行程速比系數(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。 功能分析： 為使包裝機(jī)推頭完成規(guī)定的進(jìn)給回程路線(xiàn)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，需將其運(yùn)動(dòng)功能分成兩部分。 1. 推頭有直線(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，且有急回特性，為此需設(shè)計(jì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 2. 推頭回程時(shí)有低頭運(yùn)動(dòng)，為此需設(shè)計(jì)升降機(jī)構(gòu)。 3. 為完成規(guī)定路線(xiàn)，需使進(jìn)給與升降聯(lián)動(dòng)，故需有連結(jié)機(jī)構(gòu)。 機(jī)構(gòu)選用： 功能 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 工藝動(dòng)作 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 進(jìn)給 推頭 急回進(jìn)給 轉(zhuǎn)動(dòng)

5、 導(dǎo)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(tái) 1.2工作原理以及工藝動(dòng)作流程圖 包 裝 機(jī) 推 包 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 推頭平推一水平退回一下 降一降位退回一上升復(fù)位”的運(yùn) 動(dòng)。 二、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 1 電動(dòng)機(jī) 2 齒輪聯(lián)軸器 3 減速器 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

6、多數(shù)是均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)已經(jīng)是系列化了，通常由專(zhuān)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(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

7、等。由于Y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(mǎn)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(mǎn)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

8、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 9550 Kw 其中：T――工作機(jī)的阻力矩， N mm ； 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 0 = 2 - 3 …n 其中：1 2 3分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動(dòng)效率 按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取一級(jí)傳動(dòng) i1=20-50，二級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)比 i2=4-6, 級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)比 i3=2-4,總的傳動(dòng)范圍為40-200. 根據(jù)附H。2選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī) 經(jīng)

9、過(guò)綜合考慮決定選用 Y132S — 8型號(hào)電動(dòng)機(jī) 考慮減小噪聲、振動(dòng)等方面的要求時(shí)，最好選用帶傳動(dòng)。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪時(shí)，由于帶與 帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞一定動(dòng)力。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳 動(dòng)平穩(wěn)、選價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，在近代機(jī)械中被廣泛應(yīng)用。 鏈傳動(dòng) \ ■■ I 卜注 -4 a r \ \ \ 1 J 帶傳動(dòng) 但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。 蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，以獲得較小的結(jié)構(gòu) 尺寸；同時(shí)，摩擦力大，發(fā)熱大。同時(shí)蝸桿傳動(dòng)在嚙

10、合處有相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)速度很大，工作條 件不夠良好時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的摩擦與磨損，從而引起過(guò)分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因而摩擦損 失較大，效率低； 根據(jù)以上的分析比較，再結(jié)合要求的工作條件可以得到，在此采帶傳動(dòng)。 據(jù)以上分析，我選擇的電動(dòng)機(jī)是型號(hào) Y160M-4 ,轉(zhuǎn)速為1440r/min,功率為11kw，功率因數(shù)為 0.84，效率為88%。 三、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： To 口 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

11、運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)推頭的左右來(lái)回的動(dòng)作。 方案b: 方案a采用的是曲柄搖桿機(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) 萬(wàn)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。 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

12、沒(méi)有急回運(yùn)動(dòng)，此機(jī)構(gòu)滿(mǎn)足所需的要求，但工作效 率不是很高，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 3.2.1蝸桿傳動(dòng) 圖2蝸桿傳動(dòng) 3.2.2直齒輪嚙合傳動(dòng) 從動(dòng)輪 // 卜、廠（J / 匕、 \ \ \ J/宀打■- \主動(dòng)輪 、卜、 // f 一一一 圖3直齒輪嚙合傳動(dòng) 3.3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 四、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)件的功能特點(diǎn)。根據(jù)分析和他們各自的

13、工作 原理?，F(xiàn)在對(duì)它們進(jìn)行最佳組合。如圖： 萬(wàn)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) 顯而易見(jiàn)，綜上所評(píng)方案a為最佳方案。 五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理 5.1方案a的數(shù)據(jù)處理 萬(wàn)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) 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下: 轉(zhuǎn)動(dòng)比公式：i i2=ni/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)

14、電機(jī)的功率為 11KV，1450r/min。 5.1.1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(xiàn)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 5.1.2傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)： 轉(zhuǎn)動(dòng)比公式：i 12= ni/n 2 i i2=w i/w 2=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) 5.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)

15、及數(shù)據(jù)處理 1 , 2 ,3 ,5――傳動(dòng)齒輪，4---蝸桿齒輪 （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)中大齒輪的浸油深度大致相等，潤(rùn)滑方便。 選用減速器為三級(jí)傳動(dòng)，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)速和方向，經(jīng)過(guò) 綜合考慮選得 名稱(chēng) 模數(shù) 齒數(shù) 半徑 轉(zhuǎn)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(shè)計(jì) 包裝尺寸（mm）:長(zhǎng)x寬x高 重量： 150kg 810X1650X1300 六、設(shè)計(jì)小結(jié) 通過(guò)這兩周對(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。 機(jī)械學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)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)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)讓我們對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更深的理解 ,并初步體會(huì)到對(duì)實(shí)際的應(yīng)用 ,同時(shí) 在設(shè)計(jì)過(guò)程中感到非常有趣 ! 七、 參考文獻(xiàn) 陳作模 葛文杰 王旭 王積森 機(jī)械設(shè)計(jì)》 李建功 機(jī)械原理》 孫桓 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》