機(jī)械原理包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)設(shè)計!

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1、一、 總論及設(shè)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(jī)選擇 三、 主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 3.1推送回程機(jī)構(gòu) 3.2傳送裝置 3.3機(jī)械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能 四、 機(jī)械運動系統(tǒng)設(shè)計方案擬定 4.1擬定的方案 五、 系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理 5.1方案a的數(shù)據(jù)處理 5.2傳動機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計及數(shù)據(jù)處理 5.3成品的尺寸設(shè)計 六、 設(shè)計小結(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 該機(jī)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的人工移動物品，工作效率底的缺點， 我所設(shè)計的推包機(jī)構(gòu)推包，回程一體的全自動化功能 其主要設(shè)計思路來自

2、于對傳統(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 ，對比， 選定，以及優(yōu)化組合?綜合利用凸輪的往復(fù)運動，齒輪的傳動運動，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)計方案圖文并茂，栩栩如生? 關(guān)鍵字：凸輪 推包回程 齒輪傳動 一、總論及設(shè)計 1.1功能要求 推包機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)推送，回程全自動一體化的一個機(jī)構(gòu)。它由推刨機(jī)構(gòu)，回程機(jī)構(gòu)以及電動 機(jī)組成 設(shè)計數(shù)據(jù)與要求現(xiàn)需要設(shè)計某一包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)，要求待包裝的工件 1 （見圖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），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，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(fù)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(shù) K在1.2-1.5 范圍內(nèi)選取，推包機(jī)由電動機(jī)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(shù) K在1.2-1.5 范圍內(nèi)選取，推包機(jī)由電動機(jī)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(jī)推頭完成規(guī)定的進(jìn)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(jìn)給運動，且有急回特性，為此需設(shè)計進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 2. 推頭回程時有低頭運動，為此需設(shè)計升降機(jī)構(gòu)。 3. 為完成規(guī)定路線，需使進(jìn)給與升降聯(lián)動，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) 工藝動作 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 進(jìn)給 推頭 急回進(jìn)給 轉(zhuǎn)動

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 1.2工作原理以及工藝動作流程圖 包 裝 機(jī) 推 包 機(jī) 構(gòu) 運 動 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 動。 二、傳動方案 2.1傳動方案的擬定及電動選擇： 傳動機(jī)構(gòu)一般由原動機(jī)、傳動裝置和工作機(jī)三部分組成如圖 1 電動機(jī) 2 齒輪聯(lián)軸器 3 減速器 2.1.1電動機(jī)的選擇： 選擇電機(jī)類型： 電動機(jī)是機(jī)器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機(jī)、內(nèi)機(jī)、蒸汽 機(jī)、水輪機(jī)、氣輪機(jī)、液動機(jī)等。電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制方便、維護(hù)容易，一般機(jī)械 上大

6、多數(shù)是均采用電動機(jī)驅(qū)動。 電動機(jī)已經(jīng)是系列化了，通常由專門的工廠按標(biāo)準(zhǔn)系列成批或大量生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計中應(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、重量有無特殊限制等條件，從產(chǎn)品 目錄中選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，確定具體的型號。 擇電動機(jī)的類型和結(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 和反轉(zhuǎn)等），通常都采用三相交流異步電動機(jī)。我國已制定了一標(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機(jī)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕氣體和無特殊要求的機(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系列還具有啟動性好的 優(yōu)點，因此也適合某些對啟動轉(zhuǎn)矩要求較高的機(jī)械。 三相交流異步電動機(jī)根據(jù)其額定功率和滿載轉(zhuǎn)速的不同，具有系列型號。為適應(yīng)不同的安裝 需要，同一類的電動機(jī)結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各類型的電動機(jī)的參數(shù)和外型及安裝尺寸可 查手冊。 2.1.2選定電動機(jī)的容量： 電動機(jī)的容量選得合適與否，對電動機(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，電動 機(jī)不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機(jī)因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機(jī) 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(shù)都較低， 造成浪費。 電機(jī)的容量的主要由電動機(jī)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(jī)所需工作功率 Pw，應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運動參數(shù)計算得來的，可按下式計算： 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(jù)附H。2選擇Y系列三相異步電動機(jī) 經(jīng)

9、過綜合考慮決定選用 Y132S — 8型號電動機(jī) 考慮減小噪聲、振動等方面的要求時，最好選用帶傳動。當(dāng)原動機(jī)驅(qū)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(zhuǎn)動，并傳遞一定動力。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳 動平穩(wěn)、選價低廉以及緩沖吸振等特點，在近代機(jī)械中被廣泛應(yīng)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(jié)構(gòu) 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(dāng)滑動速度很大，工作條 件不夠良好時，會產(chǎn)生較嚴(yán)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(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。 據(jù)以上分析，我選擇的電動機(jī)是型號 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 3.1推送回程機(jī)構(gòu) 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(jī)構(gòu)是如圖所示的類似于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。其主要由凸輪和推頭組成。該機(jī)構(gòu)運 動時，凸輪逆時針轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的組合，優(yōu)點是機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性好，可以實現(xiàn)所需的 各種要求，產(chǎn)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(shè)計。 3.1.2推頭上下運動 萬案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)運動時，凸輪 逆時針轉(zhuǎn)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(dāng)凸輪順時針轉(zhuǎn)動時，帶動推頭完成所需的各種動作。 此方案結(jié)構(gòu)簡單，不過這個有個缺點，就是它

12、沒有急回運動，此機(jī)構(gòu)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(jī)械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能 根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運動形式，繪制機(jī)械系統(tǒng)運動轉(zhuǎn)換功能，如圖6-1所示 四、機(jī)械運動系統(tǒng)設(shè)計方案擬定 4.1擬定的方案： 在第三章中，我已經(jīng)分析了 a,b兩個方案的各構(gòu)件的功能特點。根據(jù)分析和他們各自的

13、工作 原理?，F(xiàn)在對它們進(jìn)行最佳組合。如圖： 萬案a 1 滑塊機(jī)構(gòu) 2 推頭 3 凸輪 4 電動機(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 傳動裝置 5 凸輪機(jī)構(gòu) 6 電動機(jī) 顯而易見，綜上所評方案a為最佳方案。 五、系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理 5.1方案a的數(shù)據(jù)處理 萬案a 1 滑塊機(jī)構(gòu) 2 推頭 3 凸輪 4 電動機(jī) 5 凸輪機(jī)構(gòu) 設(shè)計數(shù)據(jù)如下: 轉(zhuǎn)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(shù) K在1.2-1.5范圍內(nèi). (3) 推頭由低位退回 (4) 驅(qū)動

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)械運動循環(huán)時間: T=1/Q 式中Q表示生產(chǎn)率Q=10個/分，則 T=1/Q=60/10=6 S B :確定各個執(zhí)行構(gòu)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(shè)計： 轉(zhuǎn)動比公式：i 12= ni/n 2 i i2=w i/w 2=960*6/60=96 即從電動機(jī)里傳出的轉(zhuǎn)速要減小 96倍，傳到機(jī)構(gòu)上，才可以實現(xiàn)所需的運動 5.2傳動機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計

15、及數(shù)據(jù)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(shè)計中已確定此次設(shè)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(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(jīng)過三級減速后，再經(jīng)過分流得到軋輥所需要的轉(zhuǎn)速和方向，經(jīng)過 綜合考慮選得 名稱 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 包裝尺寸（mm）:長x寬x高 重量： 150kg 810X1650X1300 六、設(shè)計小結(jié) 通過這兩周對推包機(jī)的設(shè)計，加深了對這門課程的理解 . 在設(shè)計的過程中，對各機(jī)構(gòu)的運動，組 成，圖示的繪畫等都有了進(jìn)一步的了解。 機(jī)械學(xué)作為一門基礎(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)。通過這次設(shè)計讓我們對所學(xué)知識有了更深的理解 ,并初步體會到對實際的應(yīng)用 ,同時 在設(shè)計過程中感到非常有趣 ! 七、 參考文獻(xiàn) 陳作模 葛文杰 王旭 王積森 機(jī)械設(shè)計》 李建功 機(jī)械原理》 孫桓 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》