您当前的位置:首页 > 包装机械

包装机推包机构运动简图与传动系统设计

时间:2019-04-17  来源:本站  作者:

  包装机推包机构运动简图与传动系统设计_机械/仪表_工程科技_专业资料。本文为机械原理课程设计的计算说明书。

  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 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 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 二 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 传动系统设计 执行机构 离合器 .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 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 凸轮— 凸轮—曲柄摆杆机构 图三 动画演示 (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 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 轮槽—— ——惠氏机构 方案二 轮槽——惠氏机构 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 用于固定,防止推头 5 周向转动。 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 技术设计 1.执行机构主要构件的尺寸 1. 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 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.传动机构 2. 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=2 3.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 度为 单位打印。 程序如下: 程序清单及运行结果 并单击鼠标左键) (按 Ctrl 并单击鼠标左键) 六 辅助机构设计 货 物 离合器N 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 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: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 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! 王老师编著的机械原理与设计课程设计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 参考书目 机械原理与设计课程设计 王三民 著

来顶一下
近回首页
返回首页