完整word版包裝機推包機課程設計

1、包裝機推包機構機械原理課程設計說明書課程設計題目：包裝機推包機構組員：毛夢月宋敏萬郝斯佳專業(yè)：飛行器制造與工程班級：05011104 指導老師：蘇華包裝機推包機的設計摘要包裝機是一個產(chǎn)品生產(chǎn)和外包的機器的統(tǒng)稱，其主要功能是包裝各種產(chǎn)品，而包裝機 推包機構則是給包裝機提供包裝產(chǎn)品的機構，其主要功能就是從生產(chǎn)線將產(chǎn)品輸送到包裝機的相應入口，改機構的運動是一個按一定軌跡的循環(huán)往復運動。隨著科技的發(fā)展，包裝機的更新?lián)Q代，也迫使推包機構的革新，輸送產(chǎn)品的過程不可輕視，推包機構的運用影響到包裝機的效率和質(zhì)量，因而設計者在設計推包機的同時大多同時提供了推包機構的設計，另外也有人專門為各種設備設計推包機構。包

2、裝在當今社會相當流行，對于任何產(chǎn)品出廠的最后一部大多是包裝，因此包裝機的推 包機構也是很有市場的。第26 頁 共19 頁第一章第二章第三章設計題目1.1 總功能要求1.2 設計數(shù)據(jù)機構設計2.1機構選型.2.2機構組合.方案的擬定及評價3.1 方案的擬定3.2 方案的評價第四章第五章5.15.25.3第六章第七章第八章機構運動尺度綜合4.1 運動示意圖4.2 功能元分解 運動設計及參數(shù).目錄11111115減速設備15曲柄滑塊導桿16編程計算導桿機構中位置、速度、加速度的情況 運動循環(huán)圖21設計總結(jié) 參考文獻222318第一章設計題目現(xiàn)需設計某一包裝機的推包機構， 機構的推頭2的前方，然后由該

3、推頭 為了提高生產(chǎn)率，希望在推頭2結(jié)束回程（由b至a）時，下一個工件已送到推頭這樣推頭2就可以馬上再開始推送工件。 這就要求推頭2在回程時先退出包裝工作臺, 低頭，即從臺面的下面回程。因而就要求推頭 水平退回一下降一降位退回一上升復位”的運動。要求待包裝的工件 1 （見圖1.2 ）先由輸送帶送到推包2將工件由a處推至b處（包裝工作臺），再進行包裝。 2的前方。然后再2按圖示的abcdea線路運動。即實現(xiàn)“平推一1.1總功能要求圖1.1推包機包裝機推包機構是一個特殊的輸送機構，如圖1.1是推包機構的整體外形，如圖1.2為其簡單示意圖，機構將零件由a點輸送到b點再由cde回到a點，機構的執(zhí)行構件的

4、端點實現(xiàn)近似矩形軌跡。推包機由電動機推動，在推頭回程中，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，以便縮短空回程的時間，提高工效。1.2設計數(shù)據(jù)1）2）電機驅(qū)動，即必須有曲柄。輸送架平動，其上任一點的運動軌跡近似為虛線所示閉合曲線（以下將該曲線簡稱為軌 跡曲線）。3） 軌跡曲線的 AB段為近似的水平直線段，其長度為 L=350 mm,允差 戈0 mm （這段對應于 工件的移動）；軌跡曲線的CDE段的最高點低于直線段 AB的距離至少為H =50 mm （以免零 件停歇時受到輸送架的不應有的回碰） 。4） 在設計圖中繪出機構的四個位置，AB段和CDE段各繪出兩個位。須注明機構的全部

5、幾何 尺寸。第二章機構設計2.1機構選型實現(xiàn)改推包機構可以使用偏置滑塊機構、往復移動凸輪機構、盤形凸輪機構、導桿機構、凸輪機構機構、雙凸輪機構、搖桿機構滑塊機構及組合機構。2.2機構組合通常要把若干個基本機構組對這種運動要求，若用單一的常用機構是不容易實現(xiàn)的,合起來，設計組合機構。在設計組合機構時，一般可首先考慮選擇滿足軌跡要求的機構（基礎機構），而沿軌跡運動時的速度要求，則通過改變基礎機構主動件的運動速度來滿足,也就是讓它與一個輸出變速度的附加機構組合。第三章方案的擬定及評價3.1方案的擬定據(jù)前述該機構的功能和要求可有以下幾種方案，下面將一一說明。方案一：用偏置滑塊機構與凸輪機構的組合機構，

6、偏置滑塊機構與往復移動凸輪機構且具有急回特性,的組合。在此方案中，偏置滑塊機構可實現(xiàn)行程較大的往復直線運動,同時利用往復移動凸輪來實現(xiàn)推頭的小行程低頭運動的要求，這時需要對心曲柄滑塊機構將轉(zhuǎn)動變換為移動凸輪的往復直線運動。b偏置滑塊機構與往復移動凸輪機構的組合如果采用直動推桿盤形凸輪機構或擺動推桿盤形凸輪機構，可有另兩種方案a偏置滑塊機構與盤形凸輪機構的組合之一偏置滑塊機構與盤形凸輪機構的組合之二方案二：采用導桿機構與凸輪機構的組合機構導桿機構與凸輪機構的組合機構方案三:雙凸輪機構與搖桿機構滑塊機構的組合3.2方案的評價由上述方案設計的比較可以看出，方案一偏置滑塊機構與往復移動凸輪機構的組合,

7、由于5、6件的支撐限制，L的長度設計也受到相應限制，而且采取此方案會使整個機構的尺 寸變大。方案二導桿機構與凸輪機構的組合機構相對于其它的設計機構顯的簡單的多，采用平底 從動件，多數(shù)平底與其速度方向垂直，因此受力情況好，傳動效率高，與凸輪接觸面間易形成 鍥形油膜，易潤滑，結(jié)構維護簡單、體積小，重量輕，但不能與內(nèi)凹或直線輪廓工作，且平底不能太長。多用于高速小型凸輪機構。該設計若L過大則機身過高， 對于L較小是比較好的設 計。1部位方案三雙凸輪機構與搖桿滑塊機構的組合，沒有急回特性，機構連貫性好，圖中 的設計對于L過長則難以實現(xiàn)。綜合此次設計要求和尺寸要求，本組覺的導桿機構與凸輪機構的組合機構的機

8、構設計在 此設計中較為合理，所以選取方案二。第四章機構運動尺度綜合4.1運動示意圖經(jīng)計算得自由度F=1,該機構有一個主動件，所以該機構可以正常運轉(zhuǎn)。用solidworks 建模如圖:A凸臺盃坤丄一暈掃.win 4.2功能元分解由運動簡圖可知此機構可分解為倆個運動，凸輪機構控制運輸爪的升降，導桿機構控制往復運動，倆者的配合及凸輪的設計可以達到 abcde的軌跡。如圖4.1中1、2為主動件，2、3、4和5的導桿機構，可以完成a、b、c間或C、d間的往復運動，1的凸輪與4機構的平底接觸，可以使整個4機構上下往復運動，從而有 abc與cd間的高度差，通過設計凸輪的參數(shù),配合導桿機構完成整個abcde的

9、運動軌跡。F面將倆個機構按功能分開設計:功能一：導桿機構實現(xiàn) a、b、c或d、e間的往復運動此處導桿機構中 AB=350 mm為輸送爪的輸送距離 L, 0E為搖桿，BC為導桿,長為 S=750 mm(1) 設計簡圖圖4.2導桿機構設計圖(2) 設計推導公式AB 350mm OE 80 mmBC750 mmOE BCBD 1 AB BC sin2由上述式得:OE Sin OCCD2 BD2 BC2OC -OE 343.47 mmsinCD2 JbC2 BD2729.30 mm由計算得主動件2的安裝位置，和CD的高。此方案中設計的凸輪兩端為圓的一部分功能二：凸輪機構一一實現(xiàn)4機構的上下往復運動,其

10、中 Rob = 100 mm，Roa =150 mm，則高 H =Roa - Rob = 50 mm (軌跡曲線的CDE段的最高點低于直線段AB的距離至少為 H =50 mm)。(1)設計簡圖圖4.3凸輪機構設計圖(2)設計說明由設計需求知，此軌跡需近似矩形,abc段和de段的直線往復，需將凸輪此時的輪廓設計為圓弧,由圖4.2 可計算出/ COD= 153,CBD為輸送機構軌跡的abc段作支撐，所以為圓弧,?F段為其軌跡的de段作支撐，也為圓弧，讓運動變的平穩(wěn)很多。第五章運動設計及參數(shù)5.1減速設備推包機構的速度不需很快，因此在傳動機構中設計了減速設備。圖5.1減速設備通過齒輪組實現(xiàn)較大的傳動

11、比,可根據(jù)需求將電動機的速度降低到所需速度，再將速度傳給曲柄和凸輪，曲柄控制機構水平方向的往復運動，凸輪控制機構上下往復運動。 其中主要 參數(shù)為曲柄滑塊導桿的設計參數(shù)，設計需求表明對水平方向的參數(shù)即曲柄滑塊導桿機構的參數(shù) 要求較嚴格，凸輪參數(shù)方面只需保正其機構的上下的高度差和與曲柄滑塊導桿機構的配合即可。名稱4模數(shù)Q齒數(shù)Q半轉(zhuǎn)速 nnliilJ齒輪4&滋1舜衣06沖齒輅3+Q+P1450志輪4.y沖*5.2曲柄滑塊導桿4導桿機構導桿機構中，已知曲柄的長度11、轉(zhuǎn)角如、等角速度3及中心距14，我們來分析下導桿的轉(zhuǎn)角如、角速度33和角加速度 a ,以及滑塊在導桿上的位置S、滑動速度？?2B3及加速

12、度？B2B3 。(1)位置分析如圖5.2所示。該機構的矢量方程式為?+ ?= ?l4i + l1ei 奶=sei 血(h)展開后分別取實部和虛部:ll cos Z = SCOS $3l4 + li sin 亦=ssin g兩式相除得求得角$3后可得h sin $1 + I4tan $3 =li cos 0i(式5-1 )I1 cos $1cos $3(式5-2 )(2)速度分析將式(h)對時間求導數(shù)得I1 31iei $1 = VB2B3 ei 屜+ s 33ieiVB2B3 = -1 1 31 sin($-$3)(式5-3 )s 33 = I1 31 COs( $ -$3)l1 31 cos

13、( 1 - $3)33 =(式5-4 )(3) 加速度分析將式(i )對時間求導數(shù)得-I 1 3ei 奶=(aB2B3 - s o2)ei $-l 1 31 sin ( $1 - $3) = s a + 2v b2B3 33 + (s a + 2vb2B3 33)iei 屜(j)兩邊乘以e-i $3后展開，并取實部和虛部得2 2-l 1 31 COs( $1 - $3) = aB2B3 - s 332 2aB2B3 = S 33 - ll 31 COS（ $1 -$3）（式 5-7 ）2 2vB2B3 33 + ll 31 sin（ $ -$3）aa =（式 5-8 ）第六章運動循環(huán)圖曲柄導桿機構控制水平向左控制水平向右凸輪機構咼度不變控制向下運動高度不變控制向上運動第七章設計體會作為一名大三的學生，我覺得能做類似的課程設計是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過的大三的時間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎課。我們在課堂上掌握的僅僅是 專業(yè)基礎課的理論面，而大作業(yè)正好鍛煉我們的實踐面。在做本次大作業(yè)的過程中，我對機械運動原理有了更深一步的了解，機械設計不僅要滿 足運動軌跡，更還要考慮受力程度和工作