冷霜自動灌裝機(jī)

冷霜(Shuang)自動灌裝機(jī)ppt演示文稿第一頁，共三十八頁。優(yōu)選冷霜(Shuang)自動灌裝機(jī)ppt第二頁，共三十八頁。目(Mu)錄冷霜自動灌裝機(jī)整體結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的比較與選擇及功能分析零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算第三頁，共三十八頁。冷霜自動灌裝機(jī)整體結(jié)構(gòu)的初(Chu)步設(shè)計(jì)第四頁，共三十八頁。一、工(Gong)作流程的整體規(guī)劃冷霜自動灌裝機(jī)送入機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)傳送帶間歇運(yùn)動送出機(jī)構(gòu)依靠重力落入滑道送出推桿的往復(fù)運(yùn)動將盒送入灌霜貼紙加蓋第五頁，共三十八頁。二、送入機(jī)構(gòu)(Gou)的初步設(shè)計(jì)以某一個空盒為考察對象，來介紹每個環(huán)節(jié)的工作及其機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)。首先，空盒進(jìn)入送入機(jī)構(gòu)：送入機(jī)構(gòu)主要由兩個環(huán)節(jié)構(gòu)成，一是傳送帶將空盒送到工位轉(zhuǎn)盤邊緣，二是推桿將空盒送入工位轉(zhuǎn)盤，我們考慮用間歇機(jī)構(gòu)帶動傳送帶，當(dāng)傳送帶處于間歇期時，推桿將空盒推入轉(zhuǎn)盤。第六頁，共三十八頁。二、送入機(jī)構(gòu)(Gou)的初步設(shè)計(jì)

經(jīng)過討論和比較，可用槽輪實(shí)現(xiàn)傳送帶的簡諧運(yùn)動。如左圖所示.

推桿的往復(fù)運(yùn)動則由圓柱凸輪來實(shí)現(xiàn)，如右圖所示.第七頁，共三十八頁。三、工(Gong)作機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)（一）工位轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)位推桿將空盒推入轉(zhuǎn)盤時，轉(zhuǎn)盤處于間歇期，此后，推桿退出，轉(zhuǎn)盤開始轉(zhuǎn)動，讓空盒依次通過灌霜、貼紙、加蓋三個工位，并在每個工位處都有一個間歇期。于是，轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動也需要一個間歇機(jī)構(gòu)。（二）灌霜、貼紙、加蓋的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤在每個工位處都有一個間歇期，在此間歇期內(nèi)，三個機(jī)構(gòu)同時工作，則空盒依次完成了灌霜、貼紙及加蓋。第八頁，共三十八頁。三、工作機(jī)構(gòu)的初步設(shè)(She)計(jì)工位轉(zhuǎn)盤的間歇轉(zhuǎn)動仍通過槽輪來得以實(shí)現(xiàn)而灌霜、貼紙、加蓋的動作則由同一個凸輪驅(qū)動，如下圖所示第九頁，共三十八頁。四、送出機(jī)構(gòu)的初(Chu)步設(shè)計(jì)在工位轉(zhuǎn)盤的最后一個工位處挖空，其下方連接一滑道——送出槽，則已經(jīng)封裝好的冷霜盒由此送出。第十頁，共三十八頁?！疚濉扛鞣N機(jī)構(gòu)(Gou)的初步選定冷霜自動灌裝機(jī)送入及工作機(jī)構(gòu)送出機(jī)構(gòu)主傳動軸槽輪1圓柱凸輪槽輪2凸輪依靠重力落入滑道送出送入機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動送入功能的實(shí)現(xiàn)工位轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動灌霜貼紙加蓋

備注：所有機(jī)構(gòu)只有一個自由度，即由一個電機(jī)和一個主傳動軸驅(qū)動第十一頁，共三十八頁?！玖?Liu)】整體方案草圖Back第十二頁，共三十八頁。機(jī)構(gòu)的比較與選(Xuan)擇及功能分析第十三頁，共三十八頁?！疽弧恐饕\(yùn)動機(jī)構(gòu)(Gou)列舉冷霜自動灌裝機(jī)有五個動作：霜盒送入灌霜錫紙壓貼加蓋霜盒送出第十四頁，共三十八頁?！径繖C(jī)構(gòu)(Gou)分析霜盒送入-------傳送帶與圓柱凸輪的配合第十五頁，共三十八頁。灌霜*錫(Xi)紙壓貼*加蓋----三工位聯(lián)動

工架第十六頁，共三十八頁。驅(qū)動這個支架上下往復(fù)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)灌霜，蓋錫紙，加蓋這三個動作，可以采用凸輪機(jī)構(gòu)?？梢詫?shí)現(xiàn)這一動作的凸輪可以使(Shi)用：盤形槽凸輪機(jī)構(gòu)，等寬凸輪機(jī)構(gòu)，等徑凸輪，力封閉凸輪我們選擇力封閉凸輪。

第十七頁，共三十八頁。五工位轉(zhuǎn)(Zhuan)盤第十八頁，共三十八頁。

間(Jian)歇機(jī)構(gòu)功能：

支持傳送帶對霜盒的間歇送入

支持五工位轉(zhuǎn)盤的間歇轉(zhuǎn)動第十九頁，共三十八頁。

間歇機(jī)構(gòu)的選擇(Ze)與比較1.槽輪與棘輪機(jī)構(gòu)之比較：槽輪機(jī)構(gòu)啟動與停止時沒有剛性沖擊，只有柔性沖擊，運(yùn)動也相對平穩(wěn)。此外，槽輪機(jī)構(gòu)強(qiáng)度較高，可用于帶動轉(zhuǎn)動慣量較大的構(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)動場合，也不宜用于具有大轉(zhuǎn)動慣量構(gòu)件的機(jī)構(gòu)中。2.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)簡單，制造簡易，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。由于冷霜自動灌裝機(jī)的工作周期長，工作連續(xù)，對機(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)還會降低裝配難度，降低經(jīng)濟(jì)成本。3.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)啟動時產(chǎn)生剛性沖擊，只能用于低速輕載的場合，而冷霜灌裝機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動慣量較大。槽輪機(jī)構(gòu)可用于轉(zhuǎn)動慣量較大的場合，更為適合。第二十頁，共三十八頁。槽輪槽數(shù)的選擇：由于冷霜自動灌裝機(jī)共有五個工作點(diǎn)，所以其間歇傳動機(jī)構(gòu)要求在一(Yi)個回轉(zhuǎn)周期內(nèi)至少有五個停歇時期。故而可選擇有五個槽的槽輪機(jī)構(gòu)。如圖所示。第二十一頁，共三十八頁。【三(San)】原動機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)比較選擇冷霜自動灌裝機(jī)的負(fù)載屬于沖擊負(fù)載，即在一個工作周期內(nèi)只在較短的時間內(nèi)承受工作負(fù)載，而在較長的時間內(nèi)是空程運(yùn)轉(zhuǎn)，若依此短暫的工作時間來選擇電動機(jī)的功率，則其功率將會很大。為減少電動機(jī)功率，在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，這樣電動機(jī)功率可以大為減小因?yàn)槔渌詣庸嘌b機(jī)的生產(chǎn)能力是60盒/min，所以空盒每1S送入一個。此冷霜自動灌裝機(jī)的原動機(jī)采用的是1400n/min的電動機(jī)第二十二頁，共三十八頁。傳動型式摩擦輪傳動帶傳動鏈傳動主要優(yōu)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)簡單，可在運(yùn)轉(zhuǎn)中平穩(wěn)地調(diào)整傳動比實(shí)現(xiàn)無級變速，具有過載保護(hù)作用。中心距變化范圍大；結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，能緩沖,可起安全裝置作用（只摩擦型帶傳動），成本低，安裝要求不高。中心距變化范圍大；平均傳動比較準(zhǔn)確、恒定；對惡劣環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)；工作可靠與摩擦型傳動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，工作面磨損快，傳動比不能嚴(yán)格保證。外廓尺寸大，軸和軸承上受力大，摩擦型帶傳動由于靜電效應(yīng)不宜用于易燃易爆場合，而且傳動比不能嚴(yán)格保證，壽命較短。瞬時速度不均勻，高速時，不如帶傳動平穩(wěn)，在振動沖擊負(fù)荷下壽命大為縮短，鏈因磨損伸長后易引起共振，須增設(shè)張緊和減震裝置。第二十三頁，共三十八頁。經(jīng)過以(Yi)上比較及電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可確定，從電機(jī)到主傳動軸的傳動用齒輪傳動，而主傳動軸到槽輪、凸輪、圓柱凸輪的傳動采用帶傳動。第二十四頁，共三十八頁。霜盒送(Song)出第二十五頁，共三十八頁。

動畫效(Xiao)果Back第二十六頁，共三十八頁。第二十七頁，共三十八頁。冷(Leng)霜自動灌裝機(jī)參數(shù)選擇與計(jì)算第二十八頁，共三十八頁。灌(Guan)霜機(jī)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動流程圖冷霜自動灌裝機(jī)送入及工作機(jī)構(gòu)送出機(jī)構(gòu)主傳動軸槽輪1圓柱凸輪槽輪2凸輪依靠重力落入滑道送出送入機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動送入功能的實(shí)現(xiàn)工位轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動灌霜貼紙加蓋第二十九頁，共三十八頁?！疽弧繄A柱凸輪(Lun)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：

設(shè)計(jì)傳送帶的寬度為L＝120mm，則為了使得圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)過程中能夠把冷霜盒順利的推入轉(zhuǎn)盤的槽中，設(shè)計(jì)連接在圓柱凸輪上的長桿長約300mm。圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)過程中桿件的位移曲線如下：

在凸輪設(shè)計(jì)過程中，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，就會有一個冷霜盒被推入槽中。凸輪旋轉(zhuǎn)過程中，桿件的位移S＝2×12.5＝25cm＝250mm第三十頁，共三十八頁?！径坎圯?Lun)機(jī)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)的初步計(jì)算：產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用了2個完全一樣的槽輪機(jī)構(gòu)，一個是用來驅(qū)動五工位轉(zhuǎn)盤，另外一個是驅(qū)動間歇傳送帶。槽輪的徑向槽數(shù)是Z＝5，撥銷數(shù)n＝1。根據(jù)要求，設(shè)定撥盤轉(zhuǎn)動周期T=1s,據(jù)公式可算出轉(zhuǎn)動時間td=0.3s,停歇時間t=0.7s。第三十一頁，共三十八頁?！径坎圯啓C(jī)構(gòu)的(De)參數(shù)計(jì)算槽輪尺寸的計(jì)算：撥銷盤的角速度w=2π（1）槽數(shù)z按工位數(shù)要求選定為5。（2）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)位時主動件的轉(zhuǎn)角2α=180(1-2/z)=108（5）槽間角2β2β=360/z=72（6）主動件圓銷中心半徑R1R1=asinβ=176.3mm（7）R1與a的比值λλ=R1/a=sinβ=0.587（8）槽輪外圓半徑R2=（9）槽輪槽深h

h>a(λ+cosβ-1)＋rh>148.8mm取h=149mm（10）運(yùn)動系數(shù)k=1(1/2-1/5)=0.3

（n=1，n為圓銷數(shù)）第三十二頁，共三十八頁?！救魁X輪及帶傳動的(De)參數(shù)計(jì)算連接在電機(jī)上的齒輪：對于兩級圓柱齒輪減速器，為使兩對齒輪的齒面承載能力大致相等（假定兩對齒輪的配對材料和齒寬系數(shù)均相同），以獲得最小的外形尺寸，應(yīng)取高速級傳動比為：

第三十三頁，共三十八頁。二級減速齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)(Ji)算第一級【高速級傳動】：一級減速傳動比為1.53有：

i1=1.53,i2=7/1.53=4.575Z1=18Z2=1.53×18＝27.54取28n=1400/1.53=915轉(zhuǎn)/第二級：二級減速傳動比為4.575。則有：

z3=18Z4=18×4.575＝82.35取83n’=915/4.575=200轉(zhuǎn)/分第三十四頁，共三十八頁。二級減速齒(Chi)輪機(jī)構(gòu)參數(shù)計(jì)算各齒輪齒形參數(shù)：齒輪1：Z1＝18選擇模數(shù)m1＝5齒輪直徑D1＝mz＝5×18＝90mm齒輪2：Z1＝28選擇模數(shù)m1＝5齒輪直徑D1＝mz＝5×28＝140mm齒輪3：Z1＝18選擇模數(shù)m1＝5齒輪直徑D1＝mz＝5×18＝90mm齒輪4：Z1＝83選擇模數(shù)m1＝5齒輪直徑D1＝mz＝5×83＝415mm

以下參數(shù)4個齒輪均相同：齒距P＝Pi×m＝3.14×5＝15.7mm分度圓上的齒厚S與齒槽寬eS=e=P/2=7.85mm齒頂高h(yuǎn)a＝ha*m＝1×5＝5mm齒根高h(yuǎn)f＝（ha*+C*）m=(1+0.25)×5＝6.25mm第三十五頁，共三十八頁?！舅摹恐卞F(Zhui)齒輪的計(jì)算撥銷盤的角速度w3＝2π，轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分連在機(jī)構(gòu)主傳動軸上的直齒圓錐齒輪5的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，傳動比為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=0.3×60＝18第三十六頁，共三十八頁?！舅摹恐鱾鲃訔U上帶傳動輪(Lun)計(jì)算

帶傳動輪組一共有3個，第一個是連接主傳動桿與主凸輪之間，第二個是連接主傳動桿與傳送帶槽輪機(jī)構(gòu)之間，第三個是連接主傳動桿與圓柱凸輪之間▲帶傳動1連在機(jī)構(gòu)主傳動軸上的帶傳動輪設(shè)為輪6，連在主凸輪機(jī)構(gòu)上的帶傳動輪設(shè)為輪7，設(shè)定其直徑為20CM，齒輪7的轉(zhuǎn)動角速度為60轉(zhuǎn)/分。齒輪6，7之間采用帶傳動。

D7=20CMi[6.7]=200/60=10/3D6=20/（10/3）=6CM▲帶傳動2▲帶傳動3因?yàn)椴圯喌闹芷谝彩?S，所以與帶傳動1參數(shù)一樣第三十七頁，共三十八頁?！疚濉恐魍馆喌挠?jì)(Ji)算主凸輪S，V，a曲線設(shè)計(jì)及相關(guān)程序Clear[f1,f2]f1[x_]:=5*(1+Cos[(2*Pi*((0.5*x/Pi)+0.1))/0.6])f2[x_]:=5*(1+Cos[(2*Pi*(1.1-(0.5*x/