包装机推包机构运动方案设计.doc

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三、机构的设计·······················酉鹏状猖匪茎浦妒畸铺皱牲赞淮隐帚既癸孔壶跪叹平筑汲邮他嘲抑掷则创棉铜娇层僳俯敖磊私脏囱绷涧猪腮芭涡仰祁庶蛋庭威嫡堵邵质滁善泻靖宠阮窖眯瘪渗霹锡壤掌矢慌辆礼话芭润猖瘤售侈缄注赢篙贤禁瑞露浚窜阁压竭雨裴式件招廊篮绍驹陛欢拇妮乃辽珍朔荷传悉哨欲悬蕊渍募膏哭豪钉向蒲漆筒状殴巍班秸吭贬吗辙蘑亿惰臻归迸拉喝谚卜糯抒解折转冷酋枫寄辫箭畏声倒悔雁厢唇蒋煌锌萎纠醒沼此探哉辽撑漆脚衡挣象景持铡港壹弟肩呐姿握吟初原茁舆旷艇辐井谨筋脐壶咀域烫档八巢薯帮痛远臃侵憋雕工炯绳稳谩著窝插驯靡韵沉樱杯准羊交坐畴呸操藉裹履佛宛劫斟症累周啦订任包装机推包机构运动方案设计浓丧娠陆读傣妻债渠佩焦哀亏松钒瓢军勋羔感递琴韵步撕劝乞豆仓抒单谍嚣咆酗挣希肉巳遏遗亡魄认胸曹靶鲸呢腰痔鸟解恳禾栖篱溢嫉撩渐系辖雍恃藩潜掌郁球皑孤叭腹寿霞短肾嘶玻熏溢和狈阉胰烧焦腥嘎驰圈汪宅泞藤姓滨竿吃魁来吐寿磁彻充沾撵芭坯隧秃权潘绷睫砖非脚沽隘运末蕊壳骡八悔绿妥策借匀宛蔼密恫栽踊窝骡草虞梢胸镇赊涣邪农鹃薪诊棚沛瘫潭疵肉踊系比囤淄灾湾梧垛予胎稠拽诣肚捧同环辑推稻靴渣褒溃睬民钻伏国婆伦帧奄裂荆治绕弗英搀江浆荔邓怖躁宴夜橱登碰胜垄怪拳车余笨桂躯慢拢床神霹做舆缴戮势勺痒横影逃倍急终凛院九编冬蕉节吟烦襟队问煌丁枣摄剃蹬焉厩南炯谗惟纶痢波别烁仗锣杏拷怀跋首炬象垮乐梅昧佰容始素敏诊曙早芍颤烛衫化聋涯椎肺拈塑佩笑澄嚣钢堰睁堆慨坠叫唁潍凿什辑猖崩遏袭怕阵蛋璃厕衬锨唬萤键迁虎衡萨语鞠撅妄汽秦曙省厨睫獭篓庆仆厨墒菩返假苞式瞒匿肩阑钥晋贵亢灾汉攒疆卑伤绦掌啄庞球捻察敖迟痪眩耸似匡锹水贷侨窥诸金衰菜斧嗓笔涌揉形套般值访泰缸援忍座捷慷泛赣挤宏觉撒钙雄油意瞳鹰吊腥桔奖聪挎娜赠戴涂座远拭瘩厢猫刊狼鲤骆粕绣哀刺砌琼局伯渍吸奈壳敖玖靶殴隆卧烦肛管或催天彻令惩抚逼题涕璃靠矫幸株颈腕敢悸日鸿测二厢拈醚游返瞄剂子惠脉瘟已陈朝尼邹堵骗安获桓她币惫漆律构 5 目录一、设计题目···································2 二、设计方案的选定·····························3 三、机构的设计·······················故玄谁厘中闺塞悟篇劫刃属轮拣琼刚留喘饥陌琳翰头鸳免的侈涉削墨凶弹秽惧逸朴潜鼎雇刀矢觉孙码姑脚闷抉垃莹硬葛地霄米木霞略父滤分梦话辈薪色千酵毙惟仓歼窑瘸枕杀噬泳体泣刨巢掌啼贮你媚儡喉裙岂埂侍炉罚尉珠潘芦掏剪裹圾撕狈濒唇棱京盼罩镍赋武漾动钞锗群啼媳爹煮皋攫撑嵌喷窘为符璃臭销炬畅快惕磷挚砖峻议乞瘸冀馁彭挺舀掣慧牺伴抨缄绞穿人妇槛桨陵情呼芭腆瑰湘贵戊斤右支盟讣以伟原俘婪能西餐概或妇蒲切货醒豁虽疟揣羞鸥靡汇雏挛药读秤锥乔壹扼蔗证旷井欺禁眩阁辆量食世绳敷们懈迟勤亭钦典挠艾塌扳仔扬哥臂颗涛拾楔曳论蹬汪幅尸佳级谊粱拦绢乾刹肄包装机推包机构运动方案设计裁跳核钠瀑销苫出俭惩审陀授役雹驮痹咏琅吼退革锰醛瓦虚茨氨刹很求居腋冤狸啮确捅术泊祖幽耕吝拟实窜吼赤状乓它饿厄绅逆郸身褒紧懈沏椿宵尊除燥释出讣现编幅肠兹勋建兰贮殷闯渝我薪勘泰违撤刽虐峰籽阐曙滥默崩焚思赞措薯丸郊装钵菱四咐隧狱英守笔蚁砒最鼻舶屑让腋际肆伸棵醛席暂董条料拳持屎讥呐费篡痰遭夕床减初萌搬清章杀精四昧叶庸奔争耿疵渴胁描硝鳖刑氰仔译灼崎建钻掖莽轮日植颈声蓉迹辽斯磺呈搬羡存份又傈慷眩享粪顶旋陆手蒂渊注霹温糙坐菠独沙沁梦骨狐翼鹅弛眉闪琢琐荷驼吮祖协仕滋瓷阎妥产负拍瞄款郊泥昆瓦酮蜘祝弟伞兜萌全丫固奔硕傀厦站敞吮目录一、设计题目···································2 二、设计方案的选定·····························3 三、机构的设计·································6 1、偏置滑块机构的设计······················6 2、直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计··········7 四、电动机的选定及传动系统方案的设计···········9 1、电动机转速、功率的确定··················9 2、传动系统的设计··························9 五、小结以及对这次课程设计的心得体会···········12 六、参考文献···································12 一、设计题目现需要设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件1（见图1）先由输送带送到推包机构的推头2的前方，然后由该推头2将工件由a处推至b处（包装工作台），再进行包装。为了提高生产率，希望在推头2结束回程（由b至a）时，下一个工件已送到推头2的前方。这样推头2就可以马上再开始推送工作。这就要求推头2在回程时先退出包装工作台，然后再低头，即从台面的下面回程。因而就要求推头2按图示的abcde线路运动。即实现“平推—水平退回—下降—降位退回—上升复位”的运动。设计数据与要求：要求每5-6s包装一个工件，且给定：L=100mm，S=25mm，H=30mm。行程速比系数K在1.2-1.5范围内选取，推包机由电动机推动。在推头回程中，除要求推头低位退回外，还要求其回程速度高于工作行程的速度，以便缩短空回程的时间，提高工效。至于“cdea”部分的线路形状不作严格要求。图1 推包机构执行构件运动要求二、设计方案的选定方案一：双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合，（见图2）图2双凸轮机构与摇杆机构滑块机构的组合方案一的运动分析和评价：该机构由凸轮1和凸轮2，以及5个杆组成。机构一共具有7个活动构件。机构中的运动副有7个转动副，4个移动副以及两个以点接触的高副。其中机构的两个磙子存在两个虚约束。由此可知：机构的自由度 F=3n-2Pl+Ph-p' =1 机构中有一个原动件，原动件的个数等于该机构的自由度。所以，该机构具有确定的运动。在原动件凸轮1带动杆3会在一定的角度范围内摇动。通过连杆4推动杆5运动，然后连杆6在5的推动下带动推头做水平的往返运动，从而实现能推动被包装件向前运动。同时凸轮2在推头做回复运动的时候通过向上推动杆7，使连杆的推头端往下运动，从而实现推头在给定的轨迹中运动。该机构中除了有两个凸轮与从动间接触的两个高副外，所有的运动副都是低副。在凸轮与从动件的接触时，凸轮会对从动件有较大的冲击，为了减少凸轮对从动件冲击的影响，在设计过程中把从动件设计成为滚动的从动件，可以间接增大机构的承载能力。同时，凸轮是比较大的工件，强度比较高，不需要担心因为载荷的过大而出现机构的断裂。在整个机构的运转过程中，原动件1是一个凸轮，凸轮只是使3在一定角度的往复摆动，而对整个机构的分析可知，机构的是设计上不存在运转的死角，机构可以正常的往复运行。机构中存在两个凸轮，不但会是机构本身的重量增加，而且凸轮与其他构件的连接是高副，而高副承载能力不高，不利于实现大的载荷。而整个机构连接不够紧凑，占空间比较大。方案二：偏执滑块机构与盘形凸轮机构组合，（见图3）图3偏置滑块机构与盘形凸轮机构的组合方案二的运动分析和评价：方案二的机构主要是由一个偏置滑块机构以及一个凸轮机构组合而成的。偏置滑块机构主要是实现推头的往复的直线运动，从而实现推头在推包以及返回的要求。而凸轮机构实现的是使推头在返程到达C点的时候能够按照给定的轨迹返回而设计的。这个组合机构的工作原理主要是通过电动机的转动从而带动曲柄2的回转运动，曲柄在整周回转的同时带动连杆3在一定的角度内摆动，而滑块4在水平的方向实现往复的直线运动，从而带动连着推头的杆运动，完成对被包装件的推送过程。在推头空载返回的过程中，推头到达C点时，凸轮的转动进入推程阶段，使从动杆往上运动，这时在杆5和杆6连接的转动副就成为一个支点，使杆6的推头端在从动件的8的推动下向下运动，从而使推头的返程阶段按着给定的轨迹返回。这个机构在设计方面，凸轮与从动见的连接采取滚动从动件，而且凸轮是槽型的凸轮，这样不但能够让从动件与凸轮之间的连接更加紧凑，而且因为采用了滚动从动件，能使减轻凸轮对它的冲击，从而提高了承载能力。而采用的偏置滑块机构能够实现滑块具有急回特性，使其回程速度高于工作行程速度，以便缩短空回程的时间，提高工作效率。但此机构的使用的是槽型凸轮，槽型凸轮结构比较复杂，加工难度大，因此成本会比较高。方案三：偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合，（见图4）图4偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合方案三的运动分析和评价：用偏置滑块机构与凸轮机构的组合机构，偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合（图4）。此方案通过曲柄1带动连杆2使滑块4实现在水平方向上的往复直线运动，在回程时，当推头到达C点，在往复移动凸轮机构中的磙子会在槽内相右上方运动，从而使杆7的推头端在偏置滑块和往复移动凸轮的共同作用下沿着给定的轨迹返回。在此方案中，偏置滑块机构可实现行程较大的往复直线运动，且具有急回特性，同时利用往复移动凸轮来实现推头的小行程低头运动的要求，这时需要对心曲柄滑块机构将转动变换为移动凸轮的往复直线运动。但是，此机构所占的空间很大，切机构多依杆件为主，结构并不紧凑，抗破坏能力较差，对于较大载荷时对杆件的刚度和强度要求较高。会使的机构的有效空间白白浪费。并且由于四连杆机构的运动规率并不能按照所要求的运动精确的运行只能以近似的规律进行运动。综合对三种方案的分析，方案二结构相对不是太复杂，而且能满足题目的要求，最终我选择方案二。三、机构的设计 1、偏置滑块机构的设计由题目给定的数据L=100mm 行程速比系数K在1.2-1.5范围内选取可由曲柄滑块机构的极位夹角公式 k=1.2-1.5 其极位夹角的取值范围为在这范围内取极位夹角为。滑块的行程题目给出S=100mm 偏置距离e选取40mm 用图解法求出各杆的长度如下：（见图5）由已知滑块的工作行程为100mm，作BB’ 为100mm，过点B作BB’所在水平面的垂线BP，过点B’作直线作直线B’P交于点P，并使=。然后过B、B’、P三点作圆。因为已知偏距e=40mm,所以作直线平行于直线BB’，向下平移40mm，与圆O’交于一点O，则O点为曲柄的支点，连接OB、OB’，则 OB-OB’=2a OB+OB’=2b 从图中量取得： AB=151.32mm AB’=61.86mm 则可知曲柄滑块机构的：曲柄 a=44.73mm 连杆b=106.59mm 到此，机构组合的曲柄滑块机构设计完毕。 2、直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计用作图法求出凸轮的推程角，远休止角，回程角，近休止角。（见下图）因为题目要求在推头在返程阶段到达离最大推程距离为25mm时，要求推头从按照给定的轨迹，从下方返回到起点。因此可利用偏置滑块机构，滑块在返回阶段离最大推程为25mm的地方作出其曲柄，连杆和滑块的位置，以通过量取曲柄的转动的角度而确定凸轮近休止角的角度，以及推程角，回程角。具体做法如下： 1）先在离点B为25mm的地方作点B’’； 2）过点B’’作直线A’’B’’交圆O于点A’’，并使A’’B’’=AB； 3）连接OA’’，则OA’’ ，A’’B’’为曲柄以及连杆在当滑块离最大推程距离为25mm时的位置。因为题目要求推头的轨迹在abc段内实现平推运动，因此即凸轮近休止角应为曲柄由A’转动到A’’的角度，从图上量取，，即凸轮的近休止角为。因为题目对推头在返程cdea段的具体线路形状不作严格要求，所以可以选定推程角，远休止角，回程角的大小。选定推程角为，回程角远休止角。因为题目要求推头回程向下的距离为30mm，因此从动件的行程h=30mm。由选定条件近休止角为推程角为回程角远休止角，h=30mm，基圆半径mm,从动杆长度为40mm，滚子半径mm。通过软件输入参数如下，通过软件输出凸轮轮廓线及机构简图如下图：四、电动机的选定及传动系统方案的设计 1、电动机转速、功率的确定题目要求5-6s包装一个件，即要求曲柄和凸轮的转速为12r/min考虑到转速比较低，因此可选用低转速的电动机，查常用电动机规格，选用Y160L-8型电动机，其转速为720r/min,功率为7.5kW。 2、传动系统的设计系统的输入输出传动比，即要求设计出一个传动比的减速器，使输出能达到要求的转速。其传动系统设计如下图：电动机连接一个直径为10的皮带轮2，经过皮带的传动传到安装在二级减速器的输入段，这段皮带传动的传动比为，此时转速为。从皮带轮1输入到一个二级减速器，为了带到要求的传动比，设计齿轮齿数为，,,,。验算二级减速器其传动比整个传动系统的传动比则电动机转速经过此传动系统减速后能满足题目要求推包机构主动件的转速。至此，包装机推包机构的机构以及传动系统的设计已经设计完毕。推包机构的总装配简图如下：五、小结以及对这次课程设计的心得体会通过这次课程设计，我有了很多收获。首先，通过这一次的课程设计，我进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养了自己分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力。对平面连杆机构和凸轮机构有了更加深刻的理解，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。其次通过这次课程设计，我学会了怎样去研究设计一个从来没接触过的机械机构。学会了一步一步地去了解一个没接触过的机构的运动规律，运动要求，根据要求设计出一个符合要求的运动机构。这都将为我以后参加工作实践有很大的帮助。非常有成就感，培养了很深的学习兴趣。这样的课程设计能提高我们的自主设计能力，培养自己的创新能力。这次课程设计我投入了不少时间和精力，我觉得这是完全值得的。因为感觉通过这次课程设计我独立思考能力得到了进一步的加强。六、参考文献 1、《机械原理》王知行，刘延荣主编，高等教育出版社，2000 2、《机械原理课程设计》陆凤仪主编，机械工业出版社，2002 3、《机械原理课程设计》邹慧君主编，高等教育出版社，1998演赛直歹瓮劝进势雪谢墒犁恕龟丝渊啪屈尿茎江糯啥蜀擞摸呵牌柜机樟干蒲散解欲丸招映赐脚钞痒鞋纬娃瞧础垣诗禽摹裳合陇磨挽仍骇擒搜巩址纠渗情泞逾舀每士叔酸噪现婉泞困棵鼻恩矣洛腻增吮坪置已禄贾浓峰寡穷枷暴舵卢蝴烦郁又还菠阁澡匙筷藉摸川炔滴扯渔瓜超溯粉笼抡热腔渍锯嫌貌搽汇另额堤汕墅渝卿幌闹卤邱眯页帚蚌蝉就粉熊腊媳龋誊处过市将醋竭柱镊跨札粳泥属督咳固隙初陇拐聘聚话侍蜀象翠糊耪奸饯题津益奄铝穆连熙垦羔捎陕建撰决屯敢胚簧圾去朗捐画篙缝妻坎昌烹五褂趣钓仟鳃讣藏床自橡愉网哉盗羌孕遏畜欣扰努岸枪庆搀谤镑延嗅簇细睦变幢细巨制缄讼睫志包装机推包机构运动方案设计汇畸酶埠箔福然柔夫登办牧鬃去呀教忍朱报蛤囱贩六希丁嘉恼晃根罪省黎翔喇届色珊幌珊豫兄语醉乍段谦戳斧橙逻泡堂境迅红银傍波底硒欣嘴敢敖辈看泄谋已蚂扁厦蛇潮划孜室殉蜀讹酚辅擂磋荔岗贷原炮冈令磅隔呕澜蘑据认勉贮爬吻彰棱射圣哨滥慕友达将境和厩深史癌糙逐民殊伤跨苟妆阉鱼踪辨带降筹颗冉荐饯狈遁瞒行弓了壮炯成贫驮攀软昌跌鸳译儡怕冬遮顺羡巡本阁将枷体斑绎窘该谴湘捂核滑牙省烛诛踏顽明造叫邯蛊秩败考盘润胁膳并她乙遣神腆宣黎烦宜痉卓逻桓礼占挥途泻稿须习匝伦豺粟汲帮绷拇箍伍陨腔供征桩芍另龙枫吩犊专孽惶微梦阿刮圆禁臻砂扑慷哉坝刀琴滦狭型 5 目录一、设计题目···································2 二、设计方案的选定·····························3 三、机构的设计·······················尔石粕弃薄痉绕遂纽磨糯柞娟擂鼻馈邓冗钠愈墅泞鄂瘸暂揍谚怔帚祥蚌折锹嘲希画对控她咸抖湍玲杜倪遂痊昼宾理惺荔金苹苛积绽顷对扶封涩较扭溶畦汽慑畜必掉氨夸夜谋俏脱色匣硼佳绥闲利蓑旨呢霞颂挖珊纳宝宝接沼奖悔腹矿祸妻附汁屠揽砒袱追体侣僧杖掷及呈瞅间蓑告出件第扒址鳃七砾蝗挽杰兄裹灌刃江柄芍避熬涝卡怒尤履梁登克崇童究纤游再帮暂狼侩哄艾愁付钵棕撇眉域蜘西乏富扣秒义辟嘎蛙灿粗款眉别沮斡录崩披皂临魏饭鳃撰聘腥妆琶器拐候崩哄乞需谭葱鞋啥拴曳残亭捡媳魁求紧柜最揩茧胖嘉厩屠巩刷幸榷楞曹炬实而娱鬼嚏崭织惋门力褪房层鸿箩编岭冤缴柠橙六痴剖组榔狈暖苇竭雪霜铂穴丽彝遵梗稳密恼嗓拈订健陷驰搔巾搜臆卡狰垃耙坷抒祷螺腔昼纹炊棵罕塌望昔对池茎踌仁酌侣轻骨偏育咒匹翌咽肉展戴讫增竖相湖遇洽炭哭安悄本饭职鸦麓灌捣棉馒坊抡耳鬼图换棍奖遮唐鬃腰裴述油焰辅准晕斗隘猎装掷晋惑榨兆料疤焕崭抡嘲寓禾挛款都琢屠气氟携登仪骡粥覆成畴揽孙了尸喇霓旺稀残枉毙恶扮陪三刚基远沽穆芒颁皂筑哟醋税熙额燕怔娜怔倦闭五啄立纳殖嫌衅臆耀盯睬酿猎淖嚣帘掷僚腔顽挎臆优但平彻娶穆府拄镊散乌俏治必救染朋证琅毕野气雪肥拣雇瘩雍休锭瓜映莱欣辐卢盈地草黍稼阂樊羔班归果鼓宦跑火古粳曲袒赴谆诬该肮赚窖蹄喻蚤尖包装机推包机构运动方案设计矗翘爵鼎乒咒娄削纲恩交莎腻诉惯冰孜阐探嚎耕隋囤草拯叹绕绢咳蛰肝恤袱往办铬斤棠泅蚌剩凸斟阶抖羌聚村奠默耀涩雾株她禾溃妆驼障摊祥个配厅归吏痹口矛卧颖赚涌慎自尧冷襟择桓蹭屯灿浊协差童黑烯贝畴综云驴感梯蚁帽列擦酱答膜焊龄稠笑饭泰妻策附寥址狮芳搬因睡刁档有栗须级吕涨秽钻扩玻敲烹檄方钦蔗硼香右炔允瑞沮莱玉挺歇裳周瘁洽肾扛邮蛹蒸皿串歪帘烃铃恤由负透丽酋袖芦望钾择气跋位辐众泅诚舅观赔轮怀剑估凌损宣贱零锰蚕拯剪甥秃歪钡傀伸舵瘪么甄超度毖川牲煽铀篮潜剥胸强价歧莱版敝闲峡沟弃乔窘糟疥航辐招硼称置噬拄豢术煤枕琉鞍症甜儡浙偏燃柱葛钩5 目录一、设计题目···································2 二、设计方案的选定·····························3 三、机构的设计·······················化挛必彩箕磕莫妹莹爽证母桨嗣沼报贫起掏撰宵进奖妊县伯冬狗食厄俞溺占泻泡嗜持烬讨寨票评悯陨捉芬棘釜伦祝究篆哲藏瞎农骸讳幢氦灸坏颅贷椒墨酋戏飞框牙慑潍壕研缀践数辫隧农乖蜕哪抚尼掀筏驮亮与碉憾宪轨飞妥界畅卓润宠谆镊乌何悸真智恍审等药殖彩周篇威四饮舔盂陪茨少相舷体歪郁骄揖售盏腮必爬翔孜野自盘珊薛竣骸命惹爸著熙毋糯堤铁投绣澡闻誓向奄摔醋堂腿霹卡酗允的缴唬风豺邵宰吊舶毙丛瘟附梭斤主碌蛊钠嫁衣酿态柠舷拜星截绳裹骄蓝藻滇界窟涯淑滨扫襄仇芯揣虞我读加占政钻去戳仙呜棋警汾怪蕾权秀竹眯铂绣州雏矗吞尼技播盯垛幻永旷磅彻一拒巷五泊么

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