.PAGE.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生__蔡美華學(xué)號(hào)：1301014633學(xué)院：機(jī)械工程專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化題目：冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)馬長(zhǎng)安職稱:教授2015年7月1日目錄1工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求3設(shè)計(jì)過(guò)程〔一運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖：〔二機(jī)構(gòu)的初步選型〔四運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算及分析：1電動(dòng)機(jī)的選擇：2V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇3圓錐齒輪的設(shè)計(jì)4凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5執(zhí)行構(gòu)件相關(guān)參數(shù)的確定：4參考書目：5心得體會(huì)6附圖冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)是通過(guò)出料活塞干上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)冷霜灌裝入盒內(nèi)。其主要工藝動(dòng)作有：將空盒送進(jìn)五工位盤,利用轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動(dòng)變換不同工位；在灌裝工位上空盒灌入冷霜；在貼錫紙工位上粘貼錫紙〔利用錫紙下降；在蓋盒蓋工位上將盒蓋壓下；送出成品。原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力：45盒／min。冷霜盒尺寸：直徑D=50mm,高度h=20mm。工作臺(tái)面里地面的距離約1200mm。要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,運(yùn)動(dòng)靈活可靠,易于制造。5.傳動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速1000r/min。設(shè)計(jì)過(guò)程四個(gè)基本運(yùn)動(dòng)：輸送帶的連續(xù)運(yùn)動(dòng)；五工位盤的間歇轉(zhuǎn)動(dòng);灌霜、錫紙壓貼、加蓋三工位聯(lián)動(dòng)工架的往復(fù)運(yùn)動(dòng);送出成品?！惨贿\(yùn)動(dòng)循環(huán)流程：運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的設(shè)計(jì):灌裝、貼錫、加蓋工藝流程：空盒通過(guò)輸送帶至五工位盤位置1。五工位盤做間歇轉(zhuǎn)動(dòng),每次轉(zhuǎn)動(dòng)72°,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其他機(jī)構(gòu)不執(zhí)行動(dòng)作。當(dāng)轉(zhuǎn)盤停止時(shí),灌裝、貼錫、加蓋壓桿工藝同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。灌裝、貼錫、加蓋三工位聯(lián)動(dòng)工架完成工作,一次循環(huán)結(jié)束。工藝過(guò)程的執(zhí)行構(gòu)件：送料機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)主要是實(shí)現(xiàn)輸送帶的間歇運(yùn)動(dòng),把空盒送入工位,并將成品輸出。槽輪機(jī)構(gòu)：它是在軸上通過(guò)圓錐齒輪連接槽輪,帶動(dòng)五工位盤實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。灌裝、貼錫、加蓋機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)有固定在軸上的直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)組成,通過(guò)高低往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)灌裝、貼錫、加蓋動(dòng)作。各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)：協(xié)調(diào)原則：輸送帶是間歇運(yùn)動(dòng),既不能與工位盤發(fā)生摩擦,也要求它不干涉其它幾個(gè)機(jī)構(gòu)的完整運(yùn)動(dòng),所以傳動(dòng)輪尺寸要求有限制。五工位盤間歇時(shí)要實(shí)現(xiàn)三個(gè)執(zhí)行動(dòng)作,設(shè)計(jì)凸輪尺寸不應(yīng)太大,各動(dòng)作之間應(yīng)互不影響。各構(gòu)件要準(zhǔn)確定位,以免回撞到其它構(gòu)件。計(jì)算機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期：因?yàn)樯a(chǎn)率Q=45盒/min,所以五工位轉(zhuǎn)盤的周期T=60s/45=1.33s,圓柱凸輪的周期1.064s,傳送帶周期1.33sT時(shí)間個(gè)別執(zhí)行構(gòu)件的行程區(qū)段：輸送帶區(qū)段：間歇傳動(dòng)五工位盤區(qū)段：五工位盤的轉(zhuǎn)動(dòng)盒停歇,所占時(shí)間比：K=<z-2>/<z+2>=<5-2>/〔5+2=3:7,所以在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi),五工位盤3/10〔108°時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng),7/10〔252°時(shí)間停歇。執(zhí)行機(jī)構(gòu)1：送料機(jī)構(gòu)連續(xù)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2：槽輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)停歇執(zhí)行機(jī)構(gòu)3：灌霜*錫紙壓貼*加蓋三工位聯(lián)動(dòng)工架上升下降停〔二機(jī)構(gòu)的初步選型㈠轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,容易制造。轉(zhuǎn)位迅速,其機(jī)械效率高,故能平穩(wěn)地,間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。缺點(diǎn)：其運(yùn)動(dòng)規(guī)律不能選擇,調(diào)節(jié)性能差,在撥銷進(jìn)入和脫出槽輪時(shí)會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊,故常使用于速度要求不太高的運(yùn)動(dòng)中,我們所需要設(shè)計(jì)的冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)中的五工位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速不高,此缺點(diǎn)可以忽略,故比較合理,因而選用此機(jī)構(gòu)。㈡灌裝、貼紙、壓蓋機(jī)構(gòu)直動(dòng)滾子盤形凸輪機(jī)構(gòu):優(yōu)點(diǎn)：只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線,就可以使推桿得到各項(xiàng)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。缺點(diǎn)：凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn)線接觸,易磨損,但是綜合比較之下,這種機(jī)構(gòu)最為合適。㈢貼錫紙壓盒蓋機(jī)構(gòu)〔三冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)總體布置圖〔四運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算及分析：1電動(dòng)機(jī)的選擇：參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知,電動(dòng)機(jī)在同一額定功率下有幾種同步轉(zhuǎn)速可供選用,同步轉(zhuǎn)速越高,尺寸重量越小,價(jià)格越低,且效率越高。設(shè)計(jì)時(shí)可優(yōu)先選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī),在我們的設(shè)計(jì)中,選用n=1000r/min的電動(dòng)機(jī)。V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇：皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高,達(dá)到1000r/min,因此沖擊很大,用皮帶傳動(dòng)可起到緩沖作用,同時(shí)將轉(zhuǎn)速減低。這里設(shè)計(jì)減速五倍,結(jié)合實(shí)際空間尺寸,設(shè)計(jì)的皮帶輪兩輪直徑參數(shù)為：小輪1的直徑為50mm,大輪2的直徑為200mm,實(shí)現(xiàn)4倍減速。皮帶輪機(jī)構(gòu)橫向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖根據(jù)傳送帶運(yùn)動(dòng)周期T=1.33s,所以撥盤圓銷的T=1.33s,撥盤圓銷與大皮帶輪確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距：根據(jù)0.7〔D1+D2＜＜2〔D1+D2,初步確定中心距=300mm。3圓錐齒輪的設(shè)計(jì)：由于圓錐齒輪只是用來(lái)改變軸的傳動(dòng)方向,以滿足槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)行,所以其的模數(shù)設(shè)置為m=2.5,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖及其尺寸：4凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：此機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)灌裝、貼錫、加蓋上升,周期1.33秒；設(shè)計(jì)基圓半徑r=300mm,滾子半徑=30mm。近休止：0≤≤82,s=0;推程運(yùn)動(dòng)：82＜≤167,s=25[1-cos<2->];遠(yuǎn)休止：167＜≤275,s=50;回程運(yùn)動(dòng)：275＜≤360,s=25[1+cos<3-5>]5執(zhí)行構(gòu)件相關(guān)參數(shù)的確定：1.由于五工位要實(shí)現(xiàn)每次72°較的間歇轉(zhuǎn)動(dòng),所以,槽數(shù)設(shè)為z=5。2.槽輪尺寸的計(jì)算：撥銷盤的角速度w=1.33π〔1槽數(shù)z按工位數(shù)要求選定為5?！?中心距a按結(jié)構(gòu)情況確定a=300mm〔3圓銷半徑r按結(jié)構(gòu)情況確定為r=30mm〔4槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件的轉(zhuǎn)角2α=180<1-2/z>=108〔5槽間角2β2β=360/z=72〔6主動(dòng)件圓銷中心半徑R1R1=asinβ=176.3mm〔7R1與a的比值λλ=R1/a=sinβ=0.587〔8槽輪外圓半徑〔9槽輪槽深hh>a<λ+cosβ-1>＋rh>148.8mm取h=149mm〔10運(yùn)動(dòng)系數(shù)k=1<1/2-1/5>=0.3〔n=1,n為圓銷數(shù)<11>槽輪輪轂直徑d?=80mm<12>撥盤輪轂直徑d=40mm3．應(yīng)用比較廣泛的外槽輪〔徑向槽均布4參考書目：1、陳明.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì).XX：華中科技出版社,2014.52、喬峰麗鄭江.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：電子工業(yè)出版社,2011.13、李虹,暴建崗,程軍.畫法幾何及機(jī)械制圖.北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2010.15心得體會(huì)通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí),在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題,但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考,一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在,也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知,通過(guò)親自動(dòng)手制作,使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。本次課程設(shè)計(jì)屬于計(jì)算機(jī)繪圖軟件與自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的綜合性結(jié)合應(yīng)用,因此我個(gè)人覺(jué)得難度比較大,頗具挑戰(zhàn)性。經(jīng)過(guò)忙忙碌碌的一個(gè)周,我終于完成了這份作業(yè),從中我覺(jué)得受益匪淺,還是談?wù)勎覀兊捏w會(huì)吧。這次設(shè)計(jì)題我是做總體設(shè)計(jì)的所以對(duì)于傳動(dòng)和機(jī)構(gòu)的選型也要有一定的了解,總的來(lái)說(shuō)工作量比較大。與此同時(shí)還要自學(xué)繪圖軟件,并且能夠熟悉掌握。做這一切都是最基本的,其實(shí)最重要的是通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)讓我領(lǐng)悟到了一種方法,一種思想,為以后相關(guān)工作打下了良好的基礎(chǔ)。所以類似于這種作業(yè)還是應(yīng)該多去嘗試,盡管比較繁瑣,那種成就感是很獨(dú)特的。過(guò)而能改,善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,不斷改正,不斷領(lǐng)悟,不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié),本身就是在踐行"過(guò)而能改,善莫大焉"的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了,在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題,最后和伙伴的討論下,終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中,一定要不懈努力,不能遇到問(wèn)題就想到要退縮,一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在,然后一一進(jìn)行解決,只有這樣,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荊斬棘,而不是知難而退,那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功,收獲喜悅,也永遠(yuǎn)不可能