啤酒瓶壓蓋機機械系統(tǒng)方案設(shè)計機械原理課程設(shè)計說明書

機械原理課程設(shè)計說明書設(shè)計題目啤酒瓶壓蓋機機械系統(tǒng)方案設(shè)計目錄TOC\o"1-5"\h\z設(shè)計任務(wù)書2設(shè)計題目2工作原理與工藝動作過程2原始參數(shù)2設(shè)計要求2系統(tǒng)運動方案設(shè)計1原動機類型的選擇1減速器類型的選擇1實現(xiàn)壓蓋動作的機構(gòu)選擇2實現(xiàn)裝箱動作的機構(gòu)選擇3系統(tǒng)運動方案的確定4繪制系統(tǒng)運動循環(huán)圖4傳動系統(tǒng)設(shè)計5傳動方案分析5電動機的選擇6傳動比的計算和分配6總傳動比的計算6分配各級傳動比6傳動參數(shù)的計算7各軸轉(zhuǎn)速的計算7各軸輸入功率的計算7各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計算7各軸的傳動參數(shù)7執(zhí)行系統(tǒng)機構(gòu)設(shè)計8凸輪機構(gòu)設(shè)計8凸輪機構(gòu)選型8確定從動件運動規(guī)律8確定基本參數(shù)10凸輪輪廓曲線設(shè)計12槽輪機構(gòu)設(shè)計134.2.1.槽輪機構(gòu)選型13選擇槽輪槽數(shù)和撥盤圓銷數(shù)13基本尺寸的計算14槽輪運動特性分析14收獲和體會15參考文獻167附錄17圖表目錄圖1曲柄滑塊機構(gòu)2圖2凸輪機構(gòu)2圖3單銷四槽外槽輪機構(gòu)3圖4棘輪機構(gòu)3圖5不完全齒輪齒條機構(gòu)4圖6系統(tǒng)運動循環(huán)圖5圖7傳動系統(tǒng)簡圖5圖8從動件上下位移曲線9圖9凸輪從動件的動力學特性10圖10從動件y-x曲線11圖11曲率半徑p隨旋轉(zhuǎn)位移x的變化曲線12圖12空間凸輪輪廓曲線13圖13槽輪某一瞬時位置15圖14槽輪運動特性15表格目錄TOC\o"1-5"\h\z表1系統(tǒng)運動方案4表2傳動系統(tǒng)各軸傳動參數(shù)表7表3外槽輪機構(gòu)基本尺寸計算公式及結(jié)果14設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目設(shè)計一個對生產(chǎn)線上的啤酒瓶進行自動壓蓋的機器。工作原理與工藝動作過程啤酒瓶壓蓋機的工作原理［1］是利用電機帶動推桿下降壓緊瓶蓋頂端，使鎖口裝置自動鎖緊鎖蓋。壓蓋機臺面和防護罩一般都為不銹鋼材料制造，強度大，耐磨損，使用壽命長。通過壓蓋機軋的啤酒瓶蓋密封性好。工藝動作過程為：推桿做與啤酒瓶同步的圓周運動，為了實現(xiàn)自動壓蓋，推桿需做上下往返運動：首先利用磁力將瓶蓋吸附到推桿的封口頭中，然后推桿以特定的運動規(guī)律先上升再向下運動，當其將達到最低點時，恰好對準運動的啤酒瓶口，實現(xiàn)快速壓蓋。然后封口頭繼續(xù)上升、下降，在另一個最低點處取瓶蓋，繼續(xù)這一過程。壓蓋后的啤酒瓶繼續(xù)運動，每四瓶進行一次裝箱，而三次即裝滿一箱，這一動作可借助于槽輪機構(gòu)實現(xiàn)。原始參數(shù)啤酒瓶尺寸：瓶身直徑70mm,瓶口直徑26mm，瓶高300mm；推桿直徑30mm；>傳輸帶寬度：90mm。設(shè)計要求1)完全2個以上的工藝動作；生產(chǎn)能力達到14400瓶/小時；具有較高的工作效率和自動化程度；使用性能良好，運行穩(wěn)妥可靠，維護成本低；#根據(jù)文獻［7］中的表4-2-69，2￡根據(jù)文獻［7］中的表4-2-69，2￡

—2-321圖13槽輪某一瞬時位置3g和Eg2的計算式分別如下:2121X(cos9一X)11一2Xcos9+X2X(X2—l)sin9

14-11)式中，X=r/a。本文中，X=259.81/300=0.8660。利用MATLAB編程，以申為變量,1槽輪運動特性的周期性求解式（4-11），得到槽輪運動特性如下21w/2e8-1-5000利用MATLAB編程，以申為變量,1槽輪運動特性的周期性求解式（4-11），得到槽輪運動特性如下21w/2e8-1-5000撥盤擺角/度1w/2w500^500槽輪動力特性的周期性400撥盤擺角/度5000000000321123圖14槽輪運動特性從圖14從圖14中可以看出，槽輪機構(gòu)具有周期為360的柔性沖擊。但考慮到本設(shè)計中槽輪為低速運轉(zhuǎn)，其造成的影響不大，可滿足設(shè)計要求。收獲和體會在這普通平凡的兩周時間里，我們有幸一起努力，依靠集體的力量去追求共同的目標，盡管過程坎坷，卻不失為一種歷練。這樣的經(jīng)歷，值得擁有。為期兩周的機械原理課程設(shè)計即將結(jié)束，從接到設(shè)計任務(wù)開始，我們一路走來，歷經(jīng)波折，有喜悅，也有失落；有成功，亦有挫折。但無論如何，我們還是堅持到了最后，順利完成了這次設(shè)計任務(wù)。回顧過去的十來天，感慨頗多。忙碌的十幾天終于過去了，我們最終提前完成了設(shè)計任務(wù)。這固然得益于充分的準備、明確的分工和合作等因素，但其實最重要的，是態(tài)度。正所謂“態(tài)度決定一切”，這種態(tài)度不僅是面對一項任務(wù)的態(tài)度，更是在面對困難挫折時不放棄的態(tài)度，也是踏踏實實做好工作的一種態(tài)度。課程設(shè)計雖然即將結(jié)束，但我們在這整個過程中所學到的知識和技巧，取得的經(jīng)驗教訓并沒有隨著失去，而是會激發(fā)我們在以后的學習工作中，以一種正確的態(tài)度和方法，去迎接不斷的挑戰(zhàn)。6參考文獻工業(yè)資源網(wǎng)，壓蓋機|介紹|特點|工作原理|主要用途，/html/article/yagaiji.html，2010年1月20號。楊家軍，機械原理專題篇，武漢：華中科技大學，2006。饒振綱，行星傳動機構(gòu)設(shè)計，北京：國防工業(yè)出版社，1994。李艷莉張海燕，常用間歇機構(gòu)及其在印刷包裝行業(yè)中的應用，今日印刷，2008年2月：67-69。朱孝錄，齒輪傳動設(shè)計手冊，北京：化學工業(yè)出版社，2005。三維資源在線，三維標準件模型，/part/category-1244.html，2010年1月20號。成大先，機械設(shè)計手冊第五版，北京：化學工業(yè)出版社，2008。楊國太陳玉，空間凸輪在自動灌裝機中的應用與設(shè)計，機械傳動，第32卷第2期：82-89，2008年2月。楊家軍，機械原理基礎(chǔ)篇，武漢：華中科技大學，2005。張繼春王劍峰，圓柱凸輪機構(gòu)的參數(shù)化造型和運動仿真，科學技術(shù)與工程，第6卷第9期：1213-1215，2006年5月。興倫電子學習，槽輪機構(gòu)的運動和動力特性，/jxyl/chapter07/inside_07_02_04_m.htm，2010年1月24號。7附錄凸輪從動件位移曲線MATLAB程序t=0:80;plot(t,15*(1-cos(pi/90*t*9/8)))holdonx=[80100];y=[3030];plot(x,y)holdont=100:180;plot(t,15*(1-cos(pi/90*(t-20)*9/8)))holdont=180:360;plot(t,20*(1-cos(pi/90*t)))ylim([0180])xlim([0360])凸輪從動件運動特性MATLAB程序w=pi;subplot(1,2,1)t=0:80;plot(t,pi*30*w/2/80*180/pi*sin(pi/80*t))holdont=80:100;plot(t,t*0)holdont=100:180;plot(t,pi*30*w/2/80*180/pi*sin(pi/80*(t-20)))holdont=180:360;plot(t,pi*30*w/2/90*180/pi*sin(pi/90*t))gridonxlim([0360])xlabel('角位移/度')；ylabel('速度/(mm/s)');title('凸輪從動件的速度變化')subplot(1,2,2)t=0:80;plot(t,pi"2*30*w"2/2/6400*(180/pi廠2*cos(pi/80*t))holdont=80:100;plot(t,t*0)holdont=100:180;plot(t,pi"2*30*w"2/2/6400*(180/pi廠2*cos(pi/80*(t-20)))holdont=180:360;plot(t,pi"2*30*w"2/2/8100*(180/pi廠2*cos(pi/90*t))xlim([0360])ylim([-12001200])xlabel('角位移/度')；ylabel('加速度/(mm/s"2)');title('凸輪從動件的加速度變化')凸輪理論輪廓曲線最小曲率半徑MATLAB程序clearclcw=pi;v=[];a=[];p=[];s=0:0.1:528*pi;k=length(s);fort=1:kift<=3687v(t)=pi*30*w/2/368.6135*sin(pi/368.6135*0.1*(t-1));a(t)=pi辺*30*w"2/2/368.6135辺*cos(pi/368.6135*0.1*(tT));elseift<=4608v(t)=0;a(t)=0;elseift<=8294v(t)=pi*30*w/2/368.6135*sin(pi/368.6135*0.1*(t-922));a(t)=pi辺*30*wV/2/368.6135辺*cos(pi/368.6135*0.1*(t-922));elsev(t)=pi*30*w/2/414.6902*sin(pi/414.6902*0.1*(t-1));a(t)=pi辺*30*wV/2/414.6902辺*cos(pi/414.6902*0.1*(t-1));endendfort=1:kp(t)=(1+v(t廠2廠(3/2)/a(t);endplot(s(1:1830),p(1:1830))holdonplot(s(1858:3687),p(1858:3687))holdonplot(s(4609:6437),p(4609:6437))holdonplot(s(6465:10349),p(6465:10349))holdonplot(s(10387:14496),p(10387:14496))holdonplot(s(14534:16588),p(14534:16588))xlim([01659])min(abs(p))凸輪空間輪廓曲線MATLAB程序t=0:360;ift<=80z=15*(1-cos(pi/90*t*9/8));elseift<=100z=30;elseift<=180z=15*(1-cos(pi/90*(t-20)*9/8));elsez=20*(1-cos(pi/90*t));endx=300*sin(t/180*pi);y=300*cos(t/180*pi);z=z+100;h=plot3(x,y,z,'r+');xlim([-300300]);ylim([-300300]);set(h,'Linewidth',4)gridonzlim([0150])set(h,'Linewidth',4)holdonk=plot(x,y,'r:');legend('凸輪空間輪廓曲線'，’平面投影')holdonx=200*sin(t/180*pi);y=200*cos(t/180*pi);h=plot3(x，y，z，'r+');set(h，'Linewidth'，4)holdonk=plot(x，y，'r:');槽輪運動特性MATLAB程序r=259.81;a=300;q=r/a;t=-540:0.1:540;w=[];f=[];subplot(1,2,1);fori=1:length(t)w(i)=q*(cos(t(i)/180*pi)—q)/(l—2*q*cos(t(i)/180*pi)+q"2);f(i)=q*(q"2-1)*sin(t(i)/180*pi)/(l-2*q*cos(t(i)/180*pi)+q"2)2;endh=plot