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1、课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计当前位置：文档视界课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计目录一、设计题目(2)二、功能分解(3)三、运动转换(3)四、执行机构的选择与比拟(3)五、原动机的选择(5)六、运动方案的拟定(6)七、传动机构(8)八、运动示意图(10)九、运动循环图(11)十、执行机构计算(12)十一、参考资料(14)十二、小结(15)一、设计题目现需要设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件1见图1先由输送带送到推包机构的推头2的前方，然后由该推头2将工件由a处推至b处包装工作台，再进行包装。为了提高生产率，希望
2、在推头2结束回程由b至a时，下一个工件已送到推头2的前方。这样推头2就能够马上再开场推送工作。这就要求推头2在回程时先退出包装工作台，然后再低头，即从台面的下面回程。因此就要求推头2按图示的abcdea线路运动。即实现“平推水平退回下降降位退回上升复位的运动。设计数据与要求：要求每5-6s包装一个工件，且给定：L=100mm，S=25mm，H=30mm。行程速比系数K在1.2-1.5范围内选取，推包机由电动机推动。在推头回程中，除要求推头低位退回外，还要求其回程速度高于工作行程的速度，以便缩短空回程的时间，提高工效。至于“cdea部分的线路形状不作严格要求。图1推包机构执行构件运动要求设计任务
3、：1至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评选，选出一种运动方案进行设计；2确定电动机的功率与转速；3设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推包机的机构运动简图；4对输送工件的传动系统提出一种方案并进行设计；5编写课程设计讲明书。二、功能分解由运动示意图可知此机构可分解为俩个运动，凸轮机构控制运输爪的升降，导杆机构控制往复运动，俩者的配合及凸轮的设计能够到达abcde的轨迹。如图4.1中1、2为主动件，2、3、4和5的导杆机构，能够完成a、b、c间或c、d间的往复运动，1的凸轮与4机构的平底接触，能够使整个4机构上下往复运动，进而有abc与cd间的高度差，通过设计凸轮的参数，配合导杆机构完成整个
4、abcde的运动轨迹。所以功能一：导杆机构实现a、b、c或d、e间的往复运动,功能二：凸轮机构实现4机构的上下往复运动三、运动转换运动转换即传动机构和执行机构之间的转换。在本方案中，只要为将凸轮的转动转换为连杆的双向直线运动和上下运动。在本案中，凸轮的DBC段为圆弧，在此段上凸轮转动时平底从动件高度不变，前后移动，在D点时工件在a处，在BC段某一处时在b处，在C点时工件在c处，CE段时凸轮半径逐步减小，平底从动件向下运动，工件开场下降，到E点时下降到d处，EF为圆弧段，凸轮转动时平底从动件上下不运动，做水平运动，由d运动至e，FD段凸轮半径逐步增加，平底从动件向上运动，回到a处。四、执行机构的
5、选择与比拟方案一：用偏置滑块机构与凸轮机构的组合机构，偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合图2。在此方案中，偏置滑块机构可实现行程较大的往复直线运动，且具有急回特性，同时利用往复移动凸轮来实现推头的小行程低头运动的要求，这时需要对心曲柄滑块机构将转动变换为移动凸轮的往复直线运动。当前位置：文档视界课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计当前位置：文档视界课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计动机噪声小，初始成本低，运转费用最低，维护要求最少，功率范围较广。题目要求5-6s包装一个件，即要求
6、曲柄和凸轮的转速为12r/min考虑到转速比拟低，因而可选用低转速的电动机，查常用电动机规格，选用Y160L-8型电动机，其转速为720r/min,功率为7.5kW。六、运动方案的拟定方案一：双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合，见图2图2双凸轮机构与摇杆机构滑块机构的组合方案一的运动分析和评价：该机构由凸轮1和凸轮2，以及5个杆组成。机构一共具有7个活动构件。机构中的运动副有7个转动副，4个移动副以及两个以点接触的高副。其中机构的两个磙子存在两个虚约束。由此可知：机构的自由度F=3n-2Pl+Ph-p=1机构中有一个原动件，原动件的个数等于该机构的自由度。所以，该机构具有确定的运动。在原动件凸轮1
7、带动杆3会在一定的角度范围内摇动。通过连杆4推动杆5运动，然后连杆6在5的推动下带动推头做水平的往返运动，进而实现能推动被包装件向前运动。同时凸轮2在推头做回复运动的时候通过向上推动杆7，使连杆的推头端往下运动，进而实现推头在给定的轨迹中运动。该机构中除了有两个凸轮与从动间接触的两个高副外，所有的运动副都是低副。在凸轮与从动件的接触时，凸轮会对从动件有较大的冲击，为了减少凸轮对从动件冲击的影响，在设计经过中把从动件设计成为滚动的从动件，能够间接增大机构的承载能力。同时，凸轮是比拟大的工件，强度比拟高，不需要担忧由于载荷的过大而出现机构的断裂。在整个机构的运转经过中，原动件1是一个凸轮，凸轮只是
8、使3在一定角度的往复摆动，而对整个机构的分析可知，机构的是设计上不存在运转的死角，机构能够正常的往复运行。机构中存在两个凸轮，不但会是机构本身的重量增加，而且凸轮与其他构件的连接是高副，而高副承载能力不高，不利于实现大的载荷。而整个机构连接不够紧凑，占空间比拟大。方案二：偏置滑块机构与盘形凸轮机构组合，见图3图3偏置滑块机构与盘形凸轮机构的组合方案二的运动分析和评价：方案二的机构主要是由一个偏置滑块机构以及一个凸轮机构组合而成的。偏置滑块机构主要是实现推头的往复的直线运动，进而实现推头在推包以及返回的要求。而凸轮机构实现的是使推头在返程到达C点的时候能够根据给定的轨迹返回而设计的。这个组合机构
9、的工作原理主要是通过电动机的转动进而带动曲柄2的回转运动，曲柄在整周回转的同时带动连杆3在一定的角度内摆动，而滑块4在水平的方向实现往复的直线运动，进而带动连着推头的杆运动，完成对被包装件的推送经过。在推头空载返回的经过中，推头到达C点时，凸轮的转动进入推程阶段，使从动杆往上运动，这时在杆5和杆6连接的转动副就成为一个支点，使杆6的推头端在从动件的8的推动下向下运动，进而使推头的返程阶段按着给定的轨迹返回。这个机构在设计方面，凸轮与从动见的连接采取滚动从动件，而且凸轮是槽型的凸轮，这样不但能够让从动件与凸轮之间的连接愈加紧凑，而且由于采用了滚动从动件，能使减轻凸轮对它的冲击，进而提高了承载能力
10、。而采用的偏置滑块机构能够实现滑块具有急回特性，使其回程速度高于工作行程速度，以便缩短空回程的时间，提高工作效率。但此机构的使用的是槽型凸轮，槽型凸轮构造比拟复杂，加工难度大，因而成本会比拟高。方案三：偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合，见图4图4偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合方案三的运动分析和评价：用偏置滑块机构与凸轮机构的组合机构，偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合图4。此方案通过曲柄1带动连杆2使滑块4实如今水平方向上的往复直线运动，在回程时，当推头到达C点，在往复移动凸轮机构中的磙子会在槽内相右上方运动，进而使杆7的推头端在偏置滑块和往复移动凸轮的共同作用下沿着给定的轨迹返回
11、。在此方案中，偏置滑块机构可实现行程较大的往复直线运动，且具有急回特性，同时利用往复移动凸轮来实现推头的小行程低头运动的要求，这时需要对心曲柄滑块机构将转动变换为移动凸轮的往复直线运动。但是，此机构所占的空间很大，切机构多依杆件为主，构造并不紧凑，抗毁坏能力较差，对于较大载荷时对杆件的刚度和强度要求较高。会使的机构的有效空间白白浪费。并且由于四连杆机构的运动规率并不能根据所要求的运动准确的运行只能以近似的规律进行运动。综合对三种方案的分析，方案二构造相对不是太复杂，而且能知足题目的要求，最终我选择方案二。七、传动机构系统的输入输出传动比1251260iii=?=?=7206012i=，即要求设计出一个传动比60i=的减速器，使输出能到达要求的转速。其传动系统设计如下列图：电动机连接一个直径为10的皮带轮2，经过皮带的传动传到安装在二级减速器的输入段，这段皮带传动的传动比为150510i=，此时转速为720144/min5r=。从皮带轮1输入到一个二级减速器，为了带到要求的传动比，设计齿轮齿数当前位置：文档视界课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计当前位置：文档视界课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计