機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)班號(hào)JD222組長(zhǎng)張春雨成員楊瑞濤姚敬博趙業(yè)才孫海坤教師王三民時(shí)間2005年4月至7月目錄一設(shè)計(jì)題目3二設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求3三傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4四執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5五技術(shù)設(shè)計(jì)7六輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8七總結(jié)與體會(huì)10八參考書目11包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)題目現(xiàn)需要設(shè)計(jì)某一包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu),要求待包裝的工件1見圖一先由輸送帶送到推包機(jī)構(gòu)的推頭2的前方,然后由該推頭2將工件A處推至B處包裝工作臺(tái),再進(jìn)行包裝為了提高生產(chǎn)率,希望再推頭2結(jié)束回程由B至A時(shí),下一個(gè)工件已送到推頭2的前方這樣推頭2就可以馬上再開始推送工件,這就要求推頭2按圖示的ABCDEA線路運(yùn)動(dòng)即實(shí)現(xiàn)”平推水平退回下降降位退回上升復(fù)位”的運(yùn)動(dòng)圖一二設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求要求每6S包裝一個(gè)工件,且給定L100MM,S25MM,H30MM行程速比系數(shù)K15,推包機(jī)由電動(dòng)機(jī)推動(dòng)再推頭回程中,除要求推頭低位退回外,還要求其回程速度高于工作行程的速度,以便縮短空回行程的時(shí)間,提高工效三傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合合圖二傳動(dòng)系統(tǒng)如上圖所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速經(jīng)帶傳動(dòng)，二級(jí)展開式齒輪減速器和電磁離合器，驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)。主軸轉(zhuǎn)速12R/MIN,電動(dòng)機(jī)選用Y112M4型，同步轉(zhuǎn)速1500R/MIN，滿載轉(zhuǎn)速1440R/MIN,故總傳動(dòng)比I1440/12120,取帶傳動(dòng)傳動(dòng)比I145,則齒輪減速器傳動(dòng)比I22667該傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于齒輪分布對(duì)于軸承不對(duì)稱，因此要求軸具有較大的剛度，高速級(jí)采用斜齒齒輪，傳動(dòng)平穩(wěn)，低速級(jí)可采用直齒齒輪，以減低成本。電磁離合器的作用在于，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作異常時(shí)及時(shí)斷開傳動(dòng)，避免損壞機(jī)器，原理說明在“輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)”中。四執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工作機(jī)構(gòu)要求推頭5按一定的路線運(yùn)動(dòng)，并有急回特性，只有通過機(jī)構(gòu)組合才能實(shí)現(xiàn)，有以下幾種方案方案一凸輪曲柄擺桿機(jī)構(gòu)圖三動(dòng)畫演示（按CTRL并單擊鼠標(biāo)左鍵）執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖所示，曲柄1與凸輪6固連，且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過聯(lián)軸器與減速器的輸出軸聯(lián)接。為了滿足工作要求，推頭5的運(yùn)動(dòng)可以分為水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)，水平運(yùn)動(dòng)曲柄1帶動(dòng)搖桿2上的A點(diǎn)，再由A推動(dòng)機(jī)構(gòu)3，從而實(shí)現(xiàn)了推頭5的水平運(yùn)動(dòng)。垂直運(yùn)動(dòng)由凸輪6和機(jī)構(gòu)3實(shí)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)動(dòng)中凸輪通過改變接觸點(diǎn)C的中心距，來改變機(jī)構(gòu)3的垂直位置，從而實(shí)現(xiàn)了推頭5的垂直運(yùn)動(dòng)。將以上兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成，使推頭5沿著ABCDEA路線周期運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)4用于防止推頭5轉(zhuǎn)動(dòng)失穩(wěn)。方案討論該機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，難點(diǎn)在于，在推頭的回程中，由B點(diǎn)到C點(diǎn)，要求推頭5的垂直高度不變，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，這個(gè)角度比較難計(jì)算，可以通過計(jì)算機(jī)編程或解析幾何的方法求得，計(jì)算結(jié)果51度方案二輪槽惠氏機(jī)構(gòu)圖四機(jī)構(gòu)如圖所示，曲柄1和遙桿2，推桿3組成具有急回作用的惠氏機(jī)構(gòu)，通過A點(diǎn)推動(dòng)推頭5實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)，行程速比15。推頭5的運(yùn)動(dòng)路線由B處輪槽的形狀保證，彈簧擋片7可使滑輪B只在回程時(shí)才進(jìn)入下軌道，彈簧擋片8可保證滑輪B在推程時(shí)不滑進(jìn)下軌道，只沿AB路線。機(jī)構(gòu)4用于固定，防止推頭5周向轉(zhuǎn)動(dòng)。方案討論該方案機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，彈簧擋片7和8工作頻繁，要求具有較高的疲勞強(qiáng)度，回程時(shí)，推頭5的連桿受力較大，要求具有一定的剛度，減小圖中的角可以降低受力，輪槽可用鑄造，精度要求不高，該機(jī)構(gòu)避免了使用凸輪而帶來的高磨損和潤(rùn)滑不便。下面只對(duì)方案一做進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。五技術(shù)設(shè)計(jì)1執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要構(gòu)件的尺寸如圖二所示曲柄1長(zhǎng)L119MM搖桿2長(zhǎng)L216180MMO1,O2兩點(diǎn)相距O1O26156MM凸輪曲線BCDE圖五點(diǎn)A,B,C,D,E分別表示當(dāng)推頭5位于A,B,C,D,E時(shí)對(duì)應(yīng)的凸輪與機(jī)構(gòu)3的接觸點(diǎn)。2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)傳動(dòng)比I145帶輪1直徑130MM帶輪2直徑585MM選用帶的型號(hào)V帶齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比I22667按照傳動(dòng)順序齒數(shù)Z124Z2113Z330Z4170模數(shù)M1M22M3M423編程計(jì)算推頭5一個(gè)周期內(nèi)速度和加速度的變化，繪制曲線圖，并以曲柄1每10度為單位打印。程序如下程序清單及運(yùn)行結(jié)果（按CTRL并單擊鼠標(biāo)左鍵）六輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合離合器N圖六機(jī)構(gòu)如圖所示作用根據(jù)貨物運(yùn)送終點(diǎn)B的情況，決定離合器N的開合，判斷貨物是否送達(dá)，若未送達(dá)，則斷開傳動(dòng)。工作原理電刷A和線圈B組成離合器M電流回路的一部分，當(dāng)A和B接通時(shí)，N合上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作。當(dāng)A和B斷開時(shí)，在制動(dòng)作用下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)迅速停轉(zhuǎn)。電刷A，軸1，凸輪G與執(zhí)行機(jī)構(gòu)同軸等速轉(zhuǎn)動(dòng)，且A與凸輪1在周向要偏離開一定的角度。工作過程；隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)，電刷A先滑過線圈B的可動(dòng)部分C，隨后凸輪G通過連桿2將可動(dòng)部分C推離線圈B。同時(shí)桿3向上運(yùn)動(dòng)，通過3和4之間的齒輪齒條嚙合，使軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而讓E到達(dá)虛線位置，與斜面體F的底端接觸。以上個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)方向均按實(shí)線方向。當(dāng)貨物送達(dá)時(shí)，貨物擠壓使斜面體E向下運(yùn)動(dòng)，使各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)與上面的相反，讓線圈的可動(dòng)部分C重新回到接觸位置，這樣在下個(gè)周期內(nèi)，電刷A和線圈B仍保持接觸機(jī)器正常工作。當(dāng)貨物沒有送達(dá)時(shí)，各構(gòu)件均保持原位，在下一個(gè)周期內(nèi)，由于可動(dòng)部分C已經(jīng)離開線圈，斷開了離合器N的回路，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)停轉(zhuǎn)，待檢修復(fù)位后才能重新開始工作。方案討論在工作過程當(dāng)中，由于各種原因，有時(shí)會(huì)發(fā)生貨物送不到預(yù)定的位置，貨物卡在機(jī)器中，可能造成貨物或機(jī)器的損壞，這個(gè)機(jī)構(gòu)可以把運(yùn)送終點(diǎn)B的工作結(jié)果信號(hào)反饋給離合器N，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，工作穩(wěn)定需要增加離合器，控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增大了機(jī)器的成本開支。七心得體會(huì)通過此次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)四連桿，凸輪等機(jī)構(gòu)的理解更加深了一步，使我可以初步按照設(shè)計(jì)題目的要求去設(shè)計(jì)，使我懂得了一個(gè)零件是如何一步一步做出來的。也讓我學(xué)到了很多東西。我很高興能利用課程設(shè)計(jì)學(xué)到了課本上以及別的地方學(xué)不到的東西。我建議學(xué)校應(yīng)該