包装机推包机构运动简图与传动系统设计论文

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L100MM,S25MM,H30MM行程速比系数K15,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合合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12R/MIN,电动机选用Y112M4型，同步转速1500R/MIN，满载转速1440R/MIN,故总传动比I1440/12120,取带传动传动比I145,则齿轮减速器传动比I22667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曲柄摆杆机构图三动画演示（按CTRL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ABCDEA路线周期运动。机构4用于防止推头5转动失稳。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，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51度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15。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AB路线。机构4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如图二所示曲柄1长L119MM摇杆2长L216180MMO1,O2两点相距O1O26156MM凸轮曲线BCDE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传动机构带传动传动比I145带轮1直径130MM带轮2直径585MM选用带的型号V带齿轮传动传动比I22667按照传动顺序齿数Z124Z2113Z330Z4170模数M1M22M3M423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结果（按CTRL并单击鼠标左键）六辅助机构设计合离合器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