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

1、機(jī)械原理課程設(shè)計設(shè)計說明書設(shè)計題目 ：塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與機(jī)構(gòu)設(shè)計 班級：11 機(jī)械本2姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師 ： 完成時間 ：2013年 07月 03日.設(shè)計題目:塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與機(jī)構(gòu)設(shè)計在自動包裹機(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?，F(xiàn)要求設(shè)計一用于糖果、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)計數(shù)據(jù)和要求：1 .推送的距離H=120mm，生產(chǎn)率為每分鐘推送物品120件。2.推送機(jī)的原動件為同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的三相交流電動機(jī)， 通過減速裝置帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件等速轉(zhuǎn)動。3 .由物品處于最高位置是開始，當(dāng)

2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件轉(zhuǎn)過15 0。時，推桿從最低位置運(yùn)動到最高位置，當(dāng)主動件再轉(zhuǎn)過120。時，推桿從最高位置又回 到最低位置，最后當(dāng)主動件再轉(zhuǎn)過9 0°時，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10 0N。5 .使用壽命為10年，每年工作3 0 0個工作日，每個工作日工作16小 時。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，震動噪音小。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)計方案方案一凸

3、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)艽螅缓缶褪瞧?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，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，因此不宜選擇該機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計目的。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)使從動件，可使 推桿實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動規(guī)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，運(yùn)行時穩(wěn)定性能差，由于摩擦較大，動

4、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)計要求。方案二如上圖所示，方案存在有一定缺點(diǎn)，首先存在磨損問題，運(yùn)動鏈較長，進(jìn)而需要更多能 量來驅(qū)動，其次是加工難度較大，但是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，噪音小，運(yùn)用蝸輪蝸桿傳遞動力，采 用了帶傳動，凸輪機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)運(yùn)動，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)動精確穩(wěn)定效應(yīng)迅速，動力使用率較高，滿足環(huán)保節(jié)能的目的，可使推桿有確定的運(yùn)動，完全符合設(shè)計目標(biāo)。三.機(jī)械運(yùn)動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)件尺寸四.所選方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析4.1推桿位移公式2h 2/ 12(0, i/2其中h 2h( 1)2 / 12(1/2,1h

5、1 cos()/22 1(1, 21 =150°,2 =270°位移曲線140120100806040200200400分析:由曲線可知，在一個周期內(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4.2推桿速度公式v 4h / 12(0, 1/2)2V 4h( 1)/ 1( 1/2, 1)v sin()2 1 2 1(1，2)其中 1=150°,2 =270°速度曲線分析：凸輪的推程(0° -

6、150 °)選擇的是等加速等減速運(yùn)動規(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(150° -270 °)選擇的是五次多項(xiàng)式運(yùn)動規(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(270° -360 °),速度為零, 無剛性沖擊。4.3推桿加速度公式a 4h/ 12(0, 1/2)a 4h/ i2( i/2, 1)a ()2 cos()(1， 2)其中 1=150°,2 =270°加速度曲線分析：凸輪的推程(0° -150 &#

7、176; )選擇的是等加速等減速運(yùn)動規(guī)律，在開始時(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。回程時(150° -270 °)選擇的是五次多項(xiàng)式運(yùn)動規(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)動角度變化:凸輪轉(zhuǎn)角015 0°15 02 7 0 °2 7 0 3 6 0 °推桿上升下降停止啟動電機(jī)，通過傳送帶傳動渦輪蝸桿帶動凸輪轉(zhuǎn)動，凸輪推動推桿運(yùn)動。當(dāng) 凸輪從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)作推程運(yùn)動時，推桿推送物品作上升運(yùn)動，同時壓縮 彈簧。凸輪從最高點(diǎn)作回程運(yùn)動時，推桿在自身重力和彈簧彈力的作用下作下降 運(yùn)動。電動機(jī)不斷地提供電能帶動整個裝置的傳動，完成構(gòu)件上下往復(fù)運(yùn)動，把一個物品從一個位置推送到另一個位置。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