冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)說(shuō)明書(shū)

1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 制作人：左偉 李德君 裴靈2003年12月目錄1 設(shè)計(jì)題目及任務(wù)32 產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)方案43 機(jī)構(gòu)選擇方案比較54 原動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)方案比較135 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖176 機(jī)構(gòu)尺寸及運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算187 各視角的三維圖308 程序3210. 參考文獻(xiàn)3311. 個(gè)人心得體會(huì)34設(shè)計(jì)題目及任務(wù)：冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)要求：1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)出料活塞桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)冷霜的自動(dòng)灌裝入盒子。其主要的工藝動(dòng)作有：1】 將空盒送入六工位轉(zhuǎn)盤(pán)，利用轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇運(yùn)動(dòng)變換不同的工位；2】 在灌裝工位上空盒上升灌入冷霜；3】 在貼錫紙工位上粘貼錫紙利用錫紙的下降；4】 在蓋盒蓋工位上將盒

2、蓋壓下；5】 送出成品。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求1】冷霜自動(dòng)灌裝的生產(chǎn)能力：60盒/min。2】冷霜盒尺寸：直徑D3050mm，高度h1015mm。3】工作臺(tái)面離地面的距離約11001200mm。4】要求機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，運(yùn)動(dòng)靈活可靠，易于制造。3. 設(shè)計(jì)方案提示1】五工位轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)可采用槽輪，不完全齒輪，凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。2】空盒上升可以采用凸輪機(jī)構(gòu)。3】錫紙紙庫(kù)的下降采用凸輪機(jī)構(gòu)。4】壓蓋機(jī)構(gòu)也可以采用凸輪機(jī)構(gòu)。為了使各機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)同步，協(xié)調(diào)工作，三個(gè)凸輪裝在一根軸上。4設(shè)計(jì)任務(wù)1】按工藝動(dòng)作擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。2】進(jìn)行轉(zhuǎn)盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，空盒上升機(jī)構(gòu)和錫紙庫(kù)的下降機(jī)構(gòu)，壓蓋機(jī)構(gòu)的選型。3】機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案

3、的品定和選擇。4】按選定的電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)的擬定機(jī)械傳動(dòng)方案。5】畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的簡(jiǎn)圖。6】 對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸計(jì)算冷霜灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)修改：為了設(shè)計(jì)與計(jì)算的方便，冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求做了小部分的修改： 1】：將六工位轉(zhuǎn)盤(pán)修改為五工位的轉(zhuǎn)盤(pán)。 2】：將空盒的上升機(jī)構(gòu)修改為灌霜機(jī)構(gòu)的下降。因?yàn)椋薷暮罂膳c錫紙庫(kù)的下降和壓蓋機(jī)構(gòu)的使用一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)，使得設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單而且機(jī)構(gòu)緊湊，工作協(xié)調(diào)。產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)方案：產(chǎn)品的初步設(shè)計(jì)圖如下，下圖是最初步的設(shè)計(jì)，后來(lái)根據(jù)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化原則對(duì)了設(shè)計(jì)圖作了部分的修改：機(jī)構(gòu)選擇方案比較:冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)有五個(gè)動(dòng)作：1 霜盒送入利用間歇運(yùn)動(dòng)的傳送

4、帶傳送到特定位置，而后由桿件將霜盒推入轉(zhuǎn)盤(pán)的槽中 2 灌霜利用凸輪的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)灌霜?jiǎng)幼? 錫紙壓貼利用凸輪的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)錫紙壓貼動(dòng)作4 加蓋利用凸輪的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)加蓋動(dòng)作5 霜盒送出在轉(zhuǎn)盤(pán)的特定位置開(kāi)一個(gè)孔，讓霜盒到達(dá)孔位時(shí)，自由落下，實(shí)現(xiàn)送出動(dòng)作根據(jù)冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的灌霜?jiǎng)幼?，出件過(guò)程，分別有送料機(jī)構(gòu)，灌霜機(jī)構(gòu)，蓋錫紙機(jī)構(gòu)，加蓋機(jī)構(gòu)和出料機(jī)構(gòu)。灌霜，蓋錫紙和加蓋這三個(gè)動(dòng)作都可以用一個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這五種機(jī)構(gòu)又可分別采用多種機(jī)構(gòu)形式，故運(yùn)用形態(tài)學(xué)矩陣來(lái)加以選型。轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇五工位轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)可以使用棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，不完全齒輪結(jié)構(gòu)和凸輪結(jié)構(gòu)這四種結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。1. 棘輪機(jī)構(gòu)： 棘輪機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)

5、構(gòu)主要由棘輪、棘爪及機(jī)架組成，棘輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便和運(yùn)動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)，但也有不足之處。對(duì)于齒式棘輪機(jī)構(gòu)，由于回程時(shí)棘爪在棘齒上滑行，齒尖容易磨損，并產(chǎn)生噪聲。為了使棘爪能順利嚙入棘輪的輪齒，棘爪位移必須大于棘輪運(yùn)動(dòng)角的相應(yīng)位移，這就不可避免地存在空程和沖擊。摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)雖無(wú)上述缺點(diǎn)，但運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性較差。因此，一般棘輪機(jī)構(gòu)不宜用于高速或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的場(chǎng)合。2. 槽輪機(jī)構(gòu)：槽輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu)主要由槽輪、裝有圓銷(xiāo)的轉(zhuǎn)臂（撥盤(pán)）和機(jī)架組成。撥盤(pán)一般為主動(dòng)件，作等速連續(xù)傳動(dòng)，帶動(dòng)槽輪作間歇運(yùn)動(dòng)。槽輪機(jī)構(gòu)具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠和機(jī)械效率高等特點(diǎn)。3.不完全齒輪：不完全齒輪是由齒輪機(jī)構(gòu)

6、演變而成，即在主動(dòng)輪上，只作出一個(gè)或幾個(gè)輪齒，在從動(dòng)輪上，作出與主動(dòng)齒輪相應(yīng)的齒間，形成不完全齒輪傳動(dòng)，從而達(dá)到從動(dòng)輪作間歇運(yùn)動(dòng)的要求。不完全齒輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，可以實(shí)現(xiàn)等速轉(zhuǎn)位4凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)它有兩種形式：圓柱凸輪間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和蝸桿形凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)由帶有圓銷(xiāo)的得主動(dòng)撥銷(xiāo)盤(pán)，具有徑向槽的從動(dòng)槽輪和機(jī)架組成。撥銷(xiāo)盤(pán)以等角速度連續(xù)回轉(zhuǎn)，槽輪作周期性單向簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)撥銷(xiāo)進(jìn)入槽輪的徑向槽后，推動(dòng)槽輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，對(duì)應(yīng)的撥銷(xiāo)也轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度。撥銷(xiāo)從另一側(cè)離開(kāi)徑向槽，槽輪隨即停止不動(dòng)，處于停歇時(shí)期。為確保槽輪的間歇運(yùn)動(dòng)，在撥銷(xiāo)盤(pán)上有一段外凸鎖止圓弧，在槽輪每?jī)蓮较虿壑g有相應(yīng)

7、的內(nèi)凹鎖止圓弧，通過(guò)它們之間的適當(dāng)配合，就能保證槽輪適時(shí)的鎖定與運(yùn)轉(zhuǎn)。 槽輪在一個(gè)周期中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間td與槽輪動(dòng)停一次對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)周期時(shí)間t之比為運(yùn)動(dòng)系數(shù)K. K = td / t運(yùn)動(dòng)系數(shù)K反映了間歇機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)特征，即槽輪在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間占百分之幾。單銷(xiāo)外槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)K0.5，即槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間總是小于停歇時(shí)間。外槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)K隨槽數(shù)的增加而增大，但當(dāng)槽數(shù)大于8時(shí)K值增加不明顯，所以通常取48個(gè)槽。槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)僅取決于銷(xiāo)、槽數(shù)的選取，當(dāng)銷(xiāo)、槽數(shù)確定后，K值也就確定。3槽輪與棘輪機(jī)構(gòu)之比較： 槽輪機(jī)構(gòu)啟動(dòng)與停止時(shí)沒(méi)有剛性沖擊，只有柔性沖擊，運(yùn)動(dòng)也相對(duì)平穩(wěn)。此外，槽輪機(jī)構(gòu)強(qiáng)度

8、較高，可用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的構(gòu)件。所以，槽輪機(jī)構(gòu)比較適合低速、載荷較高的場(chǎng)合。相比之下，棘輪機(jī)構(gòu)往往沖擊大、易磨損、噪聲也較大。一般只能用于極低速的間歇運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，也不宜用于具有大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量構(gòu)件的機(jī)構(gòu)中。綜上，槽輪機(jī)構(gòu)比棘輪機(jī)構(gòu)更適合做冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。4槽輪機(jī)構(gòu)與凸輪間歇機(jī)構(gòu)之比較： 槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造簡(jiǎn)易，工作可靠。而凸輪間歇機(jī)構(gòu)加工復(fù)雜，精度要求高，裝配調(diào)整困難，經(jīng)濟(jì)成本高。由于冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的工作周期長(zhǎng)，工作連續(xù)，對(duì)機(jī)構(gòu)可靠性的要求很高，所以槽輪機(jī)構(gòu)更加適合。況且，使用槽輪機(jī)構(gòu)還會(huì)降低裝配難度，降低經(jīng)濟(jì)成本。5槽輪機(jī)構(gòu)與不完全齒輪機(jī)構(gòu)之比較： 不完全齒輪間歇機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生剛性

9、沖擊，只能用于低速輕載的場(chǎng)合，而冷霜灌裝機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大。槽輪機(jī)構(gòu)可用于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的場(chǎng)合，更為適合?；谝陨系姆治觯覀儧Q定使用外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。槽輪槽數(shù)的選擇： 由于冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)共有五個(gè)工作點(diǎn)，所以其間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求在一個(gè)回轉(zhuǎn)周期內(nèi)至少有五個(gè)停歇時(shí)期。故而可選擇有五個(gè)槽的槽輪機(jī)構(gòu)。送料機(jī)構(gòu)的選擇與比較：送料是兩個(gè)過(guò)程，首先間歇傳送帶將空的冷霜盒子傳送到特定位置后，間歇傳送帶停止傳動(dòng)。這時(shí)，會(huì)有一個(gè)長(zhǎng)桿將空盒子推入工作轉(zhuǎn)盤(pán)上，從而完成整個(gè)送料過(guò)程。首先要設(shè)計(jì)的是間歇傳動(dòng)的傳送帶，要實(shí)現(xiàn)間歇傳動(dòng)，可以使用棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，不完全齒輪結(jié)構(gòu)和凸輪結(jié)構(gòu)這四種結(jié)

10、構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于我們按照設(shè)計(jì)要求，將五工位轉(zhuǎn)盤(pán)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，所以為了整個(gè)機(jī)構(gòu)各機(jī)構(gòu)之間能夠協(xié)調(diào)的工作，也為了便于計(jì)算和設(shè)計(jì)，我們將送料機(jī)構(gòu)的間歇傳動(dòng)帶的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也設(shè)計(jì)為外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，并且它的各方面的參數(shù)都與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)的外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)一致。送料機(jī)構(gòu)的另外一個(gè)動(dòng)作是將空盒推入槽輪的槽中，實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作可以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，也可以使用凸輪機(jī)構(gòu)。為了設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便，我們使用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作。轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)依此，設(shè)計(jì)其盤(pán)形機(jī)構(gòu)為五工位裝置?？紤]此轉(zhuǎn)位盤(pán)形機(jī)構(gòu)受槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，將此五個(gè)工位在轉(zhuǎn)位盤(pán)形機(jī)構(gòu)上角度等分設(shè)置。各個(gè)工作點(diǎn)要求霜盒有固定的位置，可將各個(gè)工位的工件放置處設(shè)計(jì)為與工件外形相契合

11、的槽形。為使霜盒送出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可行，可以設(shè)計(jì)為自動(dòng)漏出的形勢(shì)。這樣，就需要此轉(zhuǎn)位盤(pán)形機(jī)構(gòu)為雙層機(jī)構(gòu)。下層在送出工作點(diǎn)有送出漏斗，而下層的其他部分可作為霜盒的支撐。為使霜盒從送入機(jī)構(gòu)到各個(gè)工作點(diǎn)的傳動(dòng)過(guò)程中保持固定的相對(duì)位置，再考慮到下層支撐機(jī)構(gòu)的摩擦以及圓周傳動(dòng)的特點(diǎn)，可以將霜盒送入口的方向與圓周切線方向成較小銳角。為保持送入路徑準(zhǔn)確無(wú)誤，可以在底層支撐機(jī)構(gòu)上加裝霜盒送入導(dǎo)槽。出料機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì) 一瓶冷霜灌裝完畢以后，需要送出，在這里我們選用最最簡(jiǎn)單的出料機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)盤(pán)上開(kāi)一個(gè)孔，當(dāng)霜盒的灌霜，壓錫紙和蓋蓋子的動(dòng)作都完成以后，它將會(huì)轉(zhuǎn)到孔的位置，由于重力的作用，就會(huì)落下，從而完成出料的動(dòng)作。灌霜機(jī)

12、構(gòu)，蓋錫紙機(jī)構(gòu)，加蓋機(jī)構(gòu) 灌霜，蓋錫紙，加蓋這三個(gè)動(dòng)作可以用一個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣既可以保證三個(gè)動(dòng)作的協(xié)調(diào)，又可以使得設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，制作方便而且還節(jié)省材料，同時(shí)使得整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作效率得到提高。具體的設(shè)計(jì)是利用一個(gè)支架將這三個(gè)機(jī)構(gòu)固定在一起，利用凸輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作。具體設(shè)計(jì)如圖：驅(qū)動(dòng)這個(gè)支架上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)灌霜，蓋錫紙，加蓋這三個(gè)動(dòng)作，可以采用凸輪機(jī)構(gòu)?？梢詫?shí)現(xiàn)這一動(dòng)作的凸輪可以使用，盤(pán)形槽凸輪機(jī)構(gòu)，等寬凸輪機(jī)構(gòu)，等徑凸輪，力封閉凸輪 為了使得設(shè)計(jì)與計(jì)算簡(jiǎn)單，決定采用力封閉凸輪原動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)方案比較冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的負(fù)載屬于沖擊負(fù)載，即在一個(gè)工作周期內(nèi)只較短的時(shí)間內(nèi)承受工作負(fù)載，而在較長(zhǎng)的時(shí)間

13、內(nèi)是空程運(yùn)轉(zhuǎn)，若依此短暫的工作時(shí)間來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的功率，則其功率將會(huì)很大。為減少電動(dòng)機(jī)功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，這樣電動(dòng)機(jī)功率可以大為減小因?yàn)槔渌詣?dòng)灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力是60盒/min，所以空盒每1S送入一個(gè)。 此冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的原動(dòng)機(jī)采用的是1400n/min的電動(dòng)機(jī)一、 確定總傳動(dòng)比原動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)原動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速和工作軸的轉(zhuǎn)速即可確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比根據(jù)總傳動(dòng)比按各級(jí)傳動(dòng)進(jìn)行分配式中為各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比。二、 傳動(dòng)比的分配原則傳動(dòng)比的合理分配是傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問(wèn)題。它將直接影響到傳動(dòng)裝置的外形尺寸、重量、潤(rùn)滑條件、裝拆性能和整個(gè)機(jī)器的工作能力。因此它是運(yùn)動(dòng)計(jì)算的重要組成部分。傳

14、動(dòng)比分配的一般原則：1） 各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，在特殊情況下也不要超過(guò)所允許的最大值；2） 使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力得到充分發(fā)揮，并使其結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)和勻稱；3） 使各級(jí)傳動(dòng)具有最小的外形尺寸，最小的重量和中心距；4） 在兩級(jí)或多級(jí)齒輪減速器中，使各級(jí)大齒輪的浸油深度大致相等，以利實(shí)現(xiàn)浸浴潤(rùn)滑；5） 所有的傳動(dòng)零件應(yīng)便于裝配和拆卸；6） 為提高傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度，減小空回，應(yīng)使最后一級(jí)的減速比最大；7） 對(duì)于周期性變化的載荷，為了避免某幾個(gè)輪齒的磨損過(guò)分集中，應(yīng)建議用不可約分的傳動(dòng)比。如等等；8） 在經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的傳動(dòng)鏈中希望傳動(dòng)鏈總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小。要是分配傳動(dòng)比的方案滿足上述所有原則是不可能的，

15、也是不現(xiàn)實(shí)的。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)擬定不同的分配方案，在各個(gè)指標(biāo)上進(jìn)行對(duì)比，最后確定一個(gè)最合理的方案。三、 傳動(dòng)比的選擇與計(jì)算1） 在V帶齒輪傳動(dòng)裝置中，一般應(yīng)使，以使整個(gè)傳動(dòng)裝置的尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊。如果太大就有可能使大帶輪的半徑R大于減速器的中心高H，從而造成安裝上的困難。2） 對(duì)于兩級(jí)援助齒輪減速器，為使兩對(duì)齒輪的齒面承載能力大致相等（假定兩對(duì)齒輪的配對(duì)材料和尺寬系數(shù)均相同），以獲得最小的外形尺寸，應(yīng)取高速級(jí)傳動(dòng)比為： 各類(lèi)機(jī)械傳動(dòng)的特性和使用傳動(dòng)型式摩擦輪傳動(dòng)帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)主要優(yōu)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可在運(yùn)轉(zhuǎn)中平穩(wěn)地調(diào)整傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，具有過(guò)載保護(hù)作用。中心距變化范圍大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

16、傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖,可起安全裝置作用（只摩擦型帶傳動(dòng)），成本低，安裝要求不高。中心距變化范圍大；平均傳動(dòng)比較準(zhǔn)確、恒定；對(duì)惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)；工作可靠與摩擦型傳動(dòng)相比作用在軸和軸承上的力較小。主要缺點(diǎn)軸和軸承上受到的作用力很大，有滑動(dòng)，工作面磨損快，傳動(dòng)比不能?chē)?yán)格保證。外廓尺寸大，軸和軸承上受力大，摩擦型帶傳動(dòng)由于靜電效應(yīng)不宜用于易燃易爆場(chǎng)合，而且傳動(dòng)比不能?chē)?yán)格保證，壽命較短。瞬時(shí)速度不均勻，高速時(shí)，不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)，在振動(dòng)沖擊負(fù)荷下壽命大為縮短，鏈因磨損伸長(zhǎng)后易引起共振，須增設(shè)張緊和減震裝置。運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖：冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)送入及工作機(jī)構(gòu)送出機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)軸槽輪1圓柱凸輪槽輪2凸輪依靠重力落入滑道送出送入

17、機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動(dòng)送入功能的實(shí)現(xiàn)工位轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇運(yùn)動(dòng)灌霜貼紙加蓋機(jī)構(gòu)尺寸及運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算I）傳送機(jī)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求： 1】冷霜自動(dòng)灌裝的生產(chǎn)能力：60盒/min。2】冷霜盒尺寸：直徑D3050mm，高度h1015mm。3】工作臺(tái)面離地面的距離約11001200mm。設(shè)計(jì)傳送帶的寬度為L(zhǎng)120mm，則為了使得圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠把冷霜盒順利的推入轉(zhuǎn)盤(pán)的槽中，設(shè)計(jì)連接在圓柱凸輪上的長(zhǎng)桿長(zhǎng)約300mm。 傳送機(jī)構(gòu)中的圓柱凸輪參數(shù)如下： 圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中桿件的位移曲線如下：利用的繪圖軟件是Mathematica5.0:Plot12.5*Sin(2*Pi/0.8)x,x,0,0.8Show%,%

18、在凸輪設(shè)計(jì)過(guò)程中，圓柱上的槽其實(shí)就是該曲線沿Y軸方向旋轉(zhuǎn)而成的。 曲線的周期為0.8S,即每0.8S，就會(huì)有一個(gè)冷霜盒被推入槽中。凸輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，桿件的位移S212.525cm250mm 以下是凸輪的S，V，a曲線Clearf1,f2f1x_:=5*(1+Cos(2*Pi*(0.5*x/Pi)+0.1)/0.6)f2x_:=5*(1+Cos(2*Pi*(1.1-(0.5*x/Pi)/0.6)PlotWhich0x0.4Pi,0,0.4Pi=x=Pi,f1x,Pix1.6Pi,f2x,1.6Pix2Pi,0,x,0,2PiPlotWhich0x0.4Pi,0,0.4Pi=x=Pi,f1x,Pix

19、1.6Pi,f2x,1.6Pix2Pi,0,x,0,2PiPlotWhich0x0.4Pi,0,0.4Pi=x=Pi,f1x,Pix1.6Pi,f2x,1.6Pix2Pi,0,x,0,2Pi 位移S角度 速度V角度加速度a角度Clearf3f3x_:=Which0x0.4Pi,0,0.4Pi=xPi,f1x,Pix1.6Pi,f2x,1.6Pix2Pi,0p1=ParametricPlot(f3x+15)Cosx,(f3x+15)Sinx,x,0,2p,AspectRatioAutomaticp2=p2=ParametricPlot15Cost,15Sint,t,0,2p,AspectRati

20、oAutomaticShowp1,p2凸輪的基圓半徑R15cm,旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，從動(dòng)件位移S10cm原動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算已知驅(qū)動(dòng)電機(jī)：轉(zhuǎn)速n=1400 r/min。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的速比：i總=n(電機(jī))/n(執(zhí)行主軸)=1400/200=7載荷性質(zhì)工作機(jī)動(dòng) 力 機(jī)軟 起 動(dòng)負(fù) 載 起 動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)（h）1616載荷平穩(wěn)液體攪拌機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、離心式水泵、輕型運(yùn)輸機(jī)1.01.11.21.11.21.3載荷變動(dòng)較小帶式運(yùn)輸機(jī)、通風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)式水泵、機(jī)床、壓力機(jī)、印刷機(jī)1.11.21.31.21.31.4載荷變動(dòng)較大螺旋式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、往覆式水泵、和壓縮機(jī)、錘煉粉睡機(jī)、鋸木機(jī)、和紡織機(jī)

21、1.21.31.41.41.51.6載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)、球磨機(jī)、起重機(jī)、挖掘機(jī)、橡膠輥壓機(jī)1.31.41.51.51.61.8 功率計(jì)算Pc表 工礦系數(shù)Ka式中：Ka為工礦系數(shù)，由表可查得，P位傳動(dòng)的名義功率。我們小組所作的是冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)，所以工礦系數(shù)選Pa=1.5 Pc=Ka*P 槽輪機(jī)構(gòu)的初步計(jì)算產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用了2個(gè)完全一樣的槽輪機(jī)構(gòu)，一個(gè)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)五工位轉(zhuǎn)盤(pán)，另外一個(gè)是驅(qū)動(dòng)間歇傳送帶。槽輪的徑向槽數(shù)是Z5，撥銷(xiāo)數(shù)n1槽輪在一個(gè)周期中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與槽輪動(dòng)停一次對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)周期時(shí)間之比稱為運(yùn)動(dòng)系數(shù)。設(shè)撥銷(xiāo)盤(pán)上均布了幾個(gè)撥銷(xiāo)，撥盤(pán)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)圓銷(xiāo)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)角，相應(yīng)的撥銷(xiāo)轉(zhuǎn)過(guò)角。因此，運(yùn)動(dòng)系數(shù)又可表

22、達(dá)為運(yùn)動(dòng)系數(shù)反映了間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征，即槽輪在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間占百分之幾。為了使撥銷(xiāo)能順利地進(jìn)入槽輪的徑向槽，減少起動(dòng)和停止時(shí)的沖擊，徑向槽的中心線必須切于撥銷(xiāo)中心的回轉(zhuǎn)圓，即，于是可得設(shè)槽輪的徑向槽均布，其槽數(shù)為，則 于是 T=1s, 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間t=0.3s, 停歇時(shí)間0.7s撥盤(pán)傳動(dòng)周期T1s， w2/T=2 （rad/s） 撥銷(xiāo)盤(pán)的角速度w=2（1）槽數(shù)z 按工位數(shù)要求選定為6。（2）中心距a 按結(jié)構(gòu)情況確定 a=300mm（3）圓銷(xiāo)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2=180(1-2/z)=108（5）槽間角2 2=360/z=72（6）主

23、動(dòng)件圓銷(xiāo)中心半徑R1 R1=asin=176.3mm（7）R1與a的比值 =R1/a=sin=0.587（8）槽輪外圓半徑R2 （9）槽輪槽深h ha(+cos-1) r h148.8mm 取h=149mm（10）運(yùn)動(dòng)系數(shù)k （n=1，n為圓銷(xiāo)數(shù)）齒輪傳動(dòng)及帶傳動(dòng)的參數(shù)計(jì)算連接在電機(jī)上的齒輪的初步計(jì)算電機(jī)的一般轉(zhuǎn)速n1是1400轉(zhuǎn)/分電極到主傳動(dòng)軸采用兩級(jí)齒輪減速，設(shè)定電機(jī)軸帶齒輪齒數(shù)為18， 對(duì)于兩級(jí)援助齒輪減速器，為使兩對(duì)齒輪的齒面承載能力大致相等（假定兩對(duì)齒輪的配對(duì)材料和尺寬系數(shù)均相同），以獲得最小的外形尺寸，應(yīng)取高速級(jí)傳動(dòng)比為： 第一級(jí)【高速級(jí)傳動(dòng)】：一級(jí)減速傳動(dòng)比為1.53有： i1

24、=1.53, i2=7/1.53=4.575 Z1=1.531827.54 取28 n=1400/1.53=915 轉(zhuǎn)/第二級(jí)：二級(jí)減速傳動(dòng)比為4.575，設(shè)與齒輪2同心的小齒輪為齒輪3，齒輪3的齒數(shù)為18，最右邊最大的齒輪為齒輪4。則有： i24.575 Z4=184.57582.35 取83n=915/4.575=200轉(zhuǎn)/分所以，二級(jí)減速機(jī)構(gòu)將速度減至200轉(zhuǎn)/分則主傳動(dòng)桿的轉(zhuǎn)速為 200n/min.齒輪參數(shù)的計(jì)算 兩級(jí)減速機(jī)構(gòu)一共使用4個(gè)齒輪齒輪 1： Z118 選擇模數(shù)m15 齒輪直徑D1mz51890mm 齒距PPim3.14515.7mm 分度圓上的齒厚s與齒槽寬e S=e=P/

25、2=7.85mm 齒頂高h(yuǎn)aha*m155mm齒根高h(yuǎn)f（ha*+C*）m=(1+0.25)56.25mm齒輪 2： Z128 選擇模數(shù)m15 齒輪直徑D1mz528140mm 齒距PPim3.14515.7mm 分度圓上的齒厚s與齒槽寬e S=e=P/2=7.85mm 齒頂高h(yuǎn)aha*m155mm齒根高h(yuǎn)f（ha*+C*）m=(1+0.25)56.25mm齒輪 3： Z118 選擇模數(shù)m15 齒輪直徑D1mz51890mm 齒距PPim3.14515.7mm 分度圓上的齒厚s與齒槽寬e S=e=P/2=7.85mm 齒頂高h(yuǎn)aha*m155mm齒根高h(yuǎn)f（ha*+C*）m=(1+0.25)5

26、6.25mm齒輪 4： Z183 選擇模數(shù)m15 齒輪直徑D1mz583415mm 齒距PPim3.14515.7mm 分度圓上的齒厚s與齒槽寬e S=e=P/2=7.85mm 齒頂高h(yuǎn)aha*m155mm齒根高h(yuǎn)f（ha*+C*）m=(1+0.25)56.25mm直齒圓錐齒輪的計(jì)算撥銷(xiāo)盤(pán)的角速度w32，轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分，連在機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)軸上的直齒圓錐齒輪5的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，傳動(dòng)比為 N=200i（3,4）=60/200=0.3, 連在槽輪機(jī)構(gòu)上直齒圓錐齒輪4的齒數(shù)設(shè)定為為60，則直齒圓錐齒輪4的齒數(shù)z4=0.36018，主傳動(dòng)桿上的帶傳動(dòng)輪參數(shù)的計(jì)算帶傳動(dòng)輪組一共有3個(gè)，第一個(gè)是連接主傳動(dòng)

27、桿與主凸輪之間，第二個(gè)是連接主傳動(dòng)桿與傳送帶槽輪機(jī)構(gòu)之間，第三個(gè)是連接主傳動(dòng)桿與圓柱凸輪之間帶傳動(dòng)1連在機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)軸上的帶傳動(dòng)輪設(shè)為輪6，連在主凸輪機(jī)構(gòu)上的帶傳動(dòng)輪設(shè)為輪7，設(shè)定其直徑為20CM，齒輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為60轉(zhuǎn)/分。齒輪6，7之間采用帶傳動(dòng)。 D7=20CM i6.7=200/60=10/3 D6=20/（10/3）=6CM 帶傳動(dòng)2因?yàn)椴圯喌闹芷谝彩?S，所以與帶傳動(dòng)1參數(shù)一樣帶傳動(dòng)3因?yàn)椴圯喌闹芷谝彩?S，所以與帶傳動(dòng)1參數(shù)一樣傳動(dòng)型式摩擦輪傳動(dòng)帶傳動(dòng)速度v（m/s）受動(dòng)載荷和噪聲限制圓柱齒輪7級(jí)精度255級(jí)精度以上斜齒輪15-130圓錐齒輪直齒5曲線齒5-40受發(fā)熱條件限制滑動(dòng)速度Vhmax15-35效率與運(yùn)動(dòng)速度和制造精度有關(guān)。開(kāi)式傳動(dòng)為0.92-0.94閉式傳動(dòng)：圓柱直齒0.95-0.98圓柱斜齒0.96-0.99圓柱直齒0.95-0.98圓柱曲齒0.96-0.98擺線針輪傳動(dòng)0.90-0.94諧波傳動(dòng)0.69-0.90與螺紋升角、滑動(dòng)速度和制造精度有關(guān)。開(kāi)式0.6-0.7閉式：?jiǎn)晤^蝸桿0.7-0.75雙頭蝸桿0.75-0.82三頭以上蝸桿0.8-0.92環(huán)面蝸桿0.85-0.95自鎖蝸桿0.40-0.45單級(jí)傳動(dòng)比i圓柱齒輪i10常用i5圓錐齒輪i6常用i3擺線針齒傳動(dòng)11-87諧波傳動(dòng)5