块状物品推送机构综合

块状物品推送机构综合推送机工作要求1.题目简介在自动包裹机的包装作业过程中，经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机，将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置，如图所示。2.设计数据与要求1.

向上推送距离H=100mm，生产率为每分钟推送物品100件；2.

推送机的原动机为同步转速为1450转/分的三相交流电动机，通过减速装置带动执行机构主动件等速转动；3.

由物品处于最低位置时开始，当执行机构主动件转过1500时，推杆从最低位置运动到最高位置；当主动件再转过1200时，推杆从最高位置又回到最低位置；最后当主动件再转过900时，推杆在最低位置停留不动；4.

设推杆在上升运动过程中，推杆所受的物品重力和摩擦力为常数，其值为500N；设推杆在下降运动过程中，推杆所受的摩擦力为常数，其值为100N；

5.

使用寿命10年，每年300工作日，每日工作16小时；6.

在满足行程的条件下，要求推送机的效率高（推程最大压力角小于350），结构紧凑，振动噪声小。3.设计任务1）

执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计。2）

对选择的方案画出机构运动循环图3）

对选择的方案进行机构尺寸设计。4）

用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真5）

用软件对执行机构进行运动学分析，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。在图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图）并编写说明书。

设计题目及要求推送机工作要求方案一凸轮机构：如图4－所示的凸轮机构，其结构简单，易于设计与制造，凸轮以等角速度回转，它的轮廓驱使从动件，可使推杆实现任意的运动规律，但行程较小。凸轮-齿条机构：图4-2所示的凸轮-齿条机构可以将摆动从动件的摆动转化为齿轮齿条机的往复运动。当扇形齿轮的分度圆半径大于摆杆长度时，可以加大齿条的位移量。对于因齿轮具有良好的耐磨性和稳定性，因而用此方案进行物品推送可以得到较好的效果。但是此机构的缺点是中间的扇形齿比较难加工。方案二方案三凸轮-连杆机构：如图4-3所示的凸轮－连杆组合机构推送物品可将推杆的行程进行适当的放大，但是效率较低。连杆机构

图4-4所示的连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成。连杆BC上E点的轨迹，

在部分近似呈以F点为圆心的圆弧形，因此，杆FG在图示位置有一段时间实现近似停歇。方案四固定凸轮－连杆组合机构

图4－5所示的固定凸轮－连杆组合机构，可视为连杆长度BD可变的曲柄滑块机构，改变固定凸轮的轮廓形状，滑块可实现预期的运动规律。此方案的设计看似简单，但是由于凸轮的计算复杂，制造困难，而且推杆机构必须进行运动放大后方可使用。方案五经过对五种方案的比较分析，把方案三定位最终方案。最终方案的选定根据设计要求：

由物品处于最低位置时开始，当执行机构主动件转过1500时，推杆从最低位置运动到最高位置；当主动件再转过1200时，推杆从最高位置又回到最低位置；最后当主动件再转过900时，推杆在最低位置停留不动。推程最大压力角小于350凸轮尺寸的计算凸轮与

杆转动同向时式中

取,反之,则取

，将

取绝对值后代入压力角计算公式。由上式计算压力角，有时为正，有时为负，正值表示轮廓接触点法线

位于此时摆杆速度方向线的顺

一侧，否则为逆

一侧。压力角计算公式通过查阅相关资料后，得出结论：摆杆从动盘形凸轮压力角

与

是非独立的关系，增大基圆半径

不一定能减小压力角

，有可能反而增大。所以在确定基圆半径

，中心距

时，先拟定摆杆

长某一定值1。基圆半径系数

，中心距系数

。所以在此取

，由上式得

。以

为函数作出凸轮转过一个周期函数图像，如图；容易得出凸轮角位移在

处分别取得最大值。凸轮转过一周压力角变化曲线图机构运动简图电机选用Y100L1-41420r/min2.2KW凸轮转速为100r/min所以总传动比为i=14.20电机通过V带带动减速器的皮带轮转动，所以i1=