包装机推包机构运动简图与传动系统设计论文.doc

机械原理课程设计设计计算说明书设计题目：包装机推包机构运动简图与传动系统设计包装机推包机构运动简图与传动系统设计班号： JD222 组长： 张春雨 成员： 杨瑞涛 姚敬博 赵业才 孙海坤 教师： 王三民 时间： 2005 年 4 月至 7 月目录一 设计题目……………………………………………………………………………………3二 设计数据与要求……………………………………………………………………………3三 传动系统设计………………………………………………………………………………4四 执行机构设计………………………………………………………………………………5五 技术设计……………………………………………………………………………………7六 辅助机构设计………………………………………………………………………………8七 总结与体会…………………………………………………………………………………10八 参考书目……………………………………………………………………………………11包装机推包机构运动简图与传动系统设计包装机推包机构运动简图与传动系统设计一一 设计题目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(见图一)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 a 处推至 b 处(包装工作台),再进行包装.为了提 高生产率,希望再推头 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件,这就要求推头 2 按图示的 abcdea 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.图一图一二二 设计数据与要求设计数据与要求要求每 6s 包装一个工件,且给定:L=100mm,S=25mm,H=30mm.行程速比系数 K=1.5,推 包机由电动机推动.再推头回程中,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 缩短空回行程的时间,提高工效.三三 传动系统设计传动系统设计合 合 合 合合 合 合.图二图二传动系统如上图所示，电动机转速经带传动，二级展开式齿轮减速器和电磁离合器， 驱动工作机构。

主轴转速 12 r/min,电动机选用 Y112M—4 型，同步转速 1500 r/min，满载 转速 1440r/min,故总传动比 i=1440/12=120,取带传动传动比 i1=4.5,则齿轮减速器传动比 i2=26.67 该传动系统结构简单，由于齿轮分布对于轴承不对称，因此要求轴具有较大的刚度， 高速级采用斜齿齿轮，传动平稳，低速级可采用直齿齿轮，以减低成本 电磁离合器的作用在于，当执行机构工作异常时及时断开传动，避免损坏机器，原理 说明在“辅助机构设计”中四四 执行机构设计执行机构设计工作机构要求推头 5 按一定的路线运动，并有急回特性，只有通过机构组合才能实 现，有以下几种方案： 方案一方案一 凸轮凸轮——曲柄摆杆机构曲柄摆杆机构图三图三动画演示 （按（按 Ctrl 并单击鼠标左键）并单击鼠标左键）执行机构如图所示，曲柄 1 与凸轮 6 固连，且同轴转动，通过联轴器与减速器的输 出轴联接 为了满足工作要求，推头 5 的运动可以分为水平运动和垂直运动， 水平运动：曲柄 1 带动摇杆 2 上的 A 点，再由 A 推动机构 3 ，从而实现了推头 5 的水 平运动垂直运动：由凸轮 6 和机构 3 实现，在转动中凸轮通过改变接触点 C 的中心距，来改变 机构 3 的垂直位置，从而实现了推头 5 的垂直运动。

将以上两个运动合成，使推头 5 沿着 a—b—c—d—e—a 路线周期运动 机构 4 用于防止推头 5 转动失稳 方案讨论：方案讨论：该机构具有结构简单，工作平稳的优点，难点在于，在推头的回程中， 由 b 点到 c 点，要求推头 5 的垂直高度不变，相应的凸轮转过一个角度 α，这个角度 比较难计算，可以通过计算机编程或解析几何的方法求得，计算结果 α= 51 度 方案二方案二 轮槽轮槽————惠氏机构惠氏机构图四图四机构如图所示，曲柄 1 和遥杆 2，推杆 3 组成具有急回作用的惠氏机构，通过 A 点推动推头 5 实现水平运动，行程速比 1.5 推头 5 的运动路线由 B 处轮槽的形状保证， ，弹簧挡片 7 可使滑轮 B 只在回程时 才进入下轨道，弹簧挡片 8 可保证滑轮 B 在推程时不滑进下轨道，只沿 a—b 路线 机构 4 用于固定，防止推头 5 周向转动 方案讨论方案讨论：：该方案机构较复杂，弹簧挡片 7 和 8 工作频繁，要求具有较高的疲劳 强度，回程时，推头 5 的连杆受力较大，要求具有一定的刚度，减小图中的 β 角可以降 低受力，轮槽可用铸造，精度要求不高，该机构避免了使用凸轮而带来的高磨损和润滑不 便。

下面只对方案一做进一步的设计五五 技术设计技术设计1.1.执行机构主要构件的尺寸 如图二所示 ① 曲柄 1 长 L1 =19mm摇杆 2 长 L2=161.80mm O1,O2 两点相距︱O1 O2︱=61.56mm ② 凸轮曲线b'c'd'e'图五图五点 a’,b’,c’,d’,e’分别表示当推头 5 位于 a,b,c,d,e 时对应的凸轮与机构 3 的接触 点2.2.传动机构① 带传动 传动比 i1=4.5 带轮 1 直径 130mm带轮 2 直径 585mm 选用带的型号：v 带 ② 齿轮传动 传动比 i2=26.67 按照传动顺序 齿数 Z1=24 Z2=113 Z3=30 Z4=170 模数 m1=m2=2 m3=m4=23.编程计算推头 5 一个周期内速度和加速度的变化，绘制曲线图，并以曲柄 1 每 10 度为 单位打印 程序如下：程序清单及运行程序清单及运行结结果果 （按（按 Ctrl 并单击鼠标左键）并单击鼠标左键）六六 辅助机构设计辅助机构设计合合离合器N图六图六机构如图所示 作用：根据货物运送终点 b 的情况，决定离合器 N 的开合，判断货物是否送达，若 未送达，则断开传动。

工作原理：电刷 A 和线圈 B 组成离合器 M 电流回路的一部分，当 A 和 B 接通时， N 合上，执行机构正常工作当 A 和 B 断开时，在制动作用下，执行机构迅速停转 电刷 A，轴 1，凸轮 G 与执行机构同轴等速转动，且 A 与 凸轮 1 在周向要偏离开一定的角度 工作过程；随着执行机构的运转，电刷 A 先滑过线圈 B 的可动部分 C ，随后凸轮 G 通过连杆 2 将可动部分 C 推离线圈 B 同时杆 3 向上运动，通过 3 和 4 之间的齿轮齿条啮合，使轴 2 转动，进而让 E 到 达虚线位置，与斜面体 F 的底端接触 以上个构件的运动方向均按实线方向 当货物送达时，货物挤压使斜面体 E 向下运动，使各构件的运动与上面的相反，让 线圈的可动部分 C 重新回到接触位置，这样在下个周期内，电刷 A 和线圈 B 仍保持接 触 机器正常工作 当货物没有送达时，各构件均保持原位，在下一个周期内，由于可动部分 C 已经离开 线圈，断开了离合器 N 的回路，从而使执行机构停转，待检修复位后才能重新开始工作方案讨论方案讨论：：在工作过程当中，由于各种原因，有时会发生货物送不到预定的位置， 货物卡在机器中，可能造成货物或机器的损坏，这个机构可以把运送终点 b 的工作结果信 号反馈给离合器 N ，实现了闭环控制，工作稳定 需要增加离合器，控制机构的结构复杂，增大了机器的成本开支。

七七 心得体会心得体会通过此次课程设计，我对四连杆，凸轮等机构的理解更加深了一步，使我可以初步 按照设计题目的要求去设计，使我懂得了一个零件是如何一步一步做出来 的 也让我学到了很多东西我很高兴能利用课程设计学到了课本上以及别的地方学不到 的东西我建议学校应该更加重视这样的课程真正让学生学到真的东西！王老师编著的>给了我们很大的帮助,书上的资料很充足, 全面,对如何制作课程设计做了详细的指导,在这次课程设计中我们学到了一些机械设计的基 本方法,对于我们以后的学习和工作有很大帮助,感谢老师的帮助.八八 参考书目参考书目> 王三民 著。