塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 ：塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 班 級 ： 11 機(jī)械本 2姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：完成時(shí)間： 2013 年 07 月 03 日塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).設(shè)計(jì)題目:塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在自動(dòng)包裹機(jī)的包裝作業(yè)過程中，經(jīng)常需要將物品從前一工序轉(zhuǎn)送到下一工 序0現(xiàn)要求設(shè)計(jì)一用于糖果、香皂等包裹機(jī)中的物品推送機(jī)，將塊狀物品從一位 置向上推送到所需的另一位置。1.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和要求：1 .推送的距離H= 12 0mm,生產(chǎn)率為每分鐘推送物品1 2 0件。2 .推送機(jī)的原動(dòng)件為同步轉(zhuǎn)速為3000 r/min的

2、三相交流電動(dòng)機(jī)， 通過減速裝置帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件等速轉(zhuǎn)動(dòng)。3 .由物品處于最高位置是開始，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件轉(zhuǎn)過1 5 0。時(shí)，推桿 從最低位置運(yùn)動(dòng)到最高位置，當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過1 2 0。時(shí)，推桿從最高位置又回 到最低位置，最后當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過9 0。時(shí)，推桿在最低位置保持靜止。4 .設(shè)推桿在上升過程中所受到的物品中立和摩擦力為常數(shù)，其大小為5 0 0N,推桿在下降過程中所受到的摩擦力為常數(shù)，大小為1 0 0N。5 .使用壽命為1 0年，每年工作3 0 0個(gè)工作日，每個(gè)工作日工作1 6小 時(shí)。6 .在滿足行程的條件下，要求推送機(jī)的效率較高（推誠的最大壓力角應(yīng)小 于3 5 ° ）,結(jié)構(gòu)緊湊，

3、震動(dòng)噪音小。實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案選定2.1實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案方案一凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu) 如上圖所示的凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)行程放 大功能，在水平面得推送任務(wù)中，優(yōu)勢較明顯，但在垂直面中就會與機(jī)架產(chǎn)生摩 擦，加上凸輪與擺桿和擺桿與齒條的摩擦，積累起來，摩擦?xí)艽?，然后就是?結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，非標(biāo)準(zhǔn)件較多，加工難度比較大，從而生產(chǎn)成本也比較大，連桿 機(jī)構(gòu)上端加工難度大，而且選材時(shí)，難以找到合適的材料，使其既能滿足強(qiáng)度剛 度條件又廉價(jià)，因此不宜選擇該機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)目的。萬案一如上圖所示的凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪以等角速度回轉(zhuǎn)，它的輪廓驅(qū)使從動(dòng)件，可使 推桿實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)

4、律，但是使用凸輪機(jī)構(gòu)磨損較為嚴(yán)重，滾子不能很好的緊 貼凸輪，容易振動(dòng)，運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性能差，由于摩擦較大，動(dòng)力使用效率不高，造 成能源浪費(fèi)，不能到達(dá)環(huán)保節(jié)能的目的，不能滿足設(shè)計(jì)要求。如上圖所示，方案存在有一定缺點(diǎn)，首先存在磨損問題，運(yùn)動(dòng)鏈較長，進(jìn)而需要更多能 量來驅(qū)動(dòng)，其次是加工難度較大，但是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，噪音小，運(yùn)用蝸輪蝸桿傳遞動(dòng)力，采 用了帶傳動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，易于完成小范圍內(nèi)的物料推送任務(wù)，效率較高并且運(yùn)動(dòng)精確穩(wěn)定效應(yīng)迅速，動(dòng)力使用率較高，滿足環(huán)保節(jié)能的目的，可使推桿有確定的運(yùn)動(dòng)，完全符合設(shè)計(jì)目標(biāo)。三.機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案選型及最終方案構(gòu)件尺寸3.1最終確定方案的構(gòu)件尺寸塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合

5、與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四.所選方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析4.1 推桿位移公式s 2h 2/ 12(0, 1/2s h 2h( 1)2/ 12( 1/2, 1s h1 cos()/221(1， 2其中 1 =150° ,2 =270位移曲線由曲線可知，在一個(gè)周期內(nèi)推桿位移先增加（ （270。-360。），符合推桿先上升后下降再停頓。0° -150° )后減小(150° -270° )后不變v 4h / 12(0, 1/2)4.2 推桿速度公式塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2v 4h( 1)/ 1( 1/2, 1)v sin()2121(1，2)其中 1=150

6、 ,2=270速度曲線分析：凸輪的推程（00 -150。）選擇的是等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由上圖可知在 150°之前，無速度突變即無剛性沖擊，推桿速度先均勻增大后均勻較小至零。 回程時(shí)（1500 -270。）選擇的是五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律，先增加后減小至零，曲 線完全符合，無速度突變亦即無剛性沖擊。近休時(shí)（270° -360° ）,速度為零, 無剛性沖擊。4.3 推桿加速度公式a 4h / 1(1/2, 1)a ()2 cos()2 i2 i( i, 2)其中 1=150 ,2=270加速度曲線分析：凸輪的推程（00 -150。）選擇的是等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在開始時(shí)（

7、0° ）、 （75° -80° ）、（150° ）加速度有突變，但是突變有限，因而引起的沖擊較小， 故只存在柔性沖擊?；爻虝r(shí)（1500 -270。）選擇的是五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由 曲線可知加速度無突變，即無柔性沖擊。綜合分析：有速度、加速度曲線可知，推桿的推程只存在柔性沖擊，推桿回程既無剛性沖擊 也無柔性沖擊。凸輪廓線4.4 所選方案的運(yùn)動(dòng)角度變化:凸輪轉(zhuǎn)角0-150°15 0- 2 7 0 °2 7 0 3 6 0 °推桿上升下降停止啟動(dòng)電機(jī)，通過傳送帶傳動(dòng)渦輪蝸桿帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪推動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng)。當(dāng)凸輪從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)作推程運(yùn)動(dòng)時(shí)，推桿推送物品作上升運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓縮 彈簧。凸輪從最高點(diǎn)作回程運(yùn)動(dòng)時(shí)，推桿在自身重力和彈簧彈力的作用下作下降 運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)不斷地提供電能帶動(dòng)整個(gè)裝置的傳動(dòng)，完成構(gòu)件上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把一個(gè)物品從一個(gè)位置推送到另一個(gè)位置。五總結(jié)與建議通過本次大作業(yè)我學(xué)會了很多。首先是在設(shè)計(jì)方面，我學(xué)會了綜合考慮， 對比選擇最優(yōu)機(jī)構(gòu)，學(xué)會了發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決問題，當(dāng)然我也學(xué)會了多種查閱 資料的方法，比如圖書館的相關(guān)文獻(xiàn)、googel文獻(xiàn)引