分件供送螺桿與星型撥輪設(shè)計(jì)說明書

1、 目錄一 設(shè)計(jì)概述2二 四段式分件供送螺桿與星型撥輪參數(shù)的設(shè)計(jì)32.1 星型撥輪的設(shè)計(jì)32.2 螺桿螺旋線的組合特征32.3 螺桿螺旋線的基本參數(shù)4 2.4 組合螺旋線的設(shè)計(jì)5 2.4 1 螺桿輸入等速段螺旋線5 2.4.2 螺桿變加速段螺旋線6 2.4.3 螺桿等加速段螺旋線7 2.4.4 螺桿輸出等速段螺旋線9 三 設(shè)計(jì)小結(jié)10四 參考文獻(xiàn)11一 設(shè)計(jì)概述1.1設(shè)計(jì)的目的這個(gè)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是提高我們這些工科學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要途徑。是讓我們這些包裝機(jī)械專業(yè)方向的學(xué)生學(xué)好專業(yè)知識(shí)課程和充分利用所學(xué)資源進(jìn)行設(shè)計(jì)分析的重要方法，對我們以后的學(xué)習(xí)工作具有非常重大的意義

2、。1.1.1設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)袋裝機(jī)生產(chǎn)能力為6000瓶/小時(shí)；包裝容器容積5升；被包裝產(chǎn)品為食用油。1.1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1、1張1號(hào)圖紙；2、3張零件圖；3、 設(shè)計(jì)說明書3000字。1.1.3設(shè)計(jì)起止時(shí)間 開始時(shí)間：2015.6.15 結(jié)束時(shí)間：2015.6.26 變螺距螺桿與星形撥輪組合供送裝置簡圖二 四段式分件供送螺桿與星形撥輪裝置的參數(shù)確定2.1星形撥輪的設(shè)計(jì)圖2.1所示為星形撥輪的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2.1星形撥輪的結(jié)構(gòu)簡圖為了滿足課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求，據(jù)市場調(diào)研的結(jié)果，得到5升的油瓶底面半徑為=80mm，高h(yuǎn)=250mm。假定設(shè)星形撥輪齒數(shù)為Zb=6；根據(jù)Q=n*Zb故得到撥輪的轉(zhuǎn)速為=16.7r/

3、min；撥輪同時(shí)傳送兩個(gè)被供送體時(shí)入手所需距離為140mm；因被供送體的直徑直徑為2=160mm，高h(yuǎn)=250mm，則取撥輪的節(jié)距為=300mm,設(shè)撥輪節(jié)圓半徑為，因?yàn)槿萜饕缘乳g距定時(shí)供送，則 則撥輪的節(jié)圓半徑為Rb=286.62mm撥輪高度依據(jù)被供送體的高度為=200mm撥輪轉(zhuǎn)速與螺桿轉(zhuǎn)速的關(guān)系應(yīng)滿足：，則螺桿的轉(zhuǎn)速可確定。 n=16.76=100 r/min2.2螺桿螺旋線的組合特征在工件傳送過程中，有的能順利導(dǎo)入螺旋槽，有的卻被螺桿端面阻擋甚至同輸送過來的其他瓶罐產(chǎn)生沖撞，另外還可能使輸出過程出現(xiàn)：“局部斷流”現(xiàn)象。面對這些錯(cuò)綜復(fù)雜的工作狀況，為了更好地實(shí)現(xiàn)緩沖和“定時(shí)整流”的目的，對分

4、件供送來說，就不宜采用螺距全是的等螺距螺桿，而應(yīng)在螺桿的進(jìn)中附近配備可調(diào)式減速裝置，使瓶罐自動(dòng)減速相互靠近，以便逐個(gè)依次順利地導(dǎo)入螺旋槽內(nèi)，接著再增速達(dá)到預(yù)定間距，借助撥輪有節(jié)奏地引導(dǎo)到包裝工們。因此，當(dāng)螺桿應(yīng)用于高速度分件定時(shí)供送時(shí)，其螺旋線最標(biāo)準(zhǔn)的組合模式最好是四段式： 輸入等速段，螺距小于，有助于穩(wěn)定的導(dǎo)入口 變加速度段，加速度由零增至某最大值，以消除沖擊。 等加速段，與輸送帶拖動(dòng)瓶罐的摩擦作用力相適應(yīng)，采用等加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律使之增大間距，以保證在整個(gè)供送過程中與螺旋槽有可靠的接觸摸點(diǎn)而不易晃動(dòng)和傾倒。 輸出等速段，使螺距等于，以改善星形撥輪齒槽的結(jié)構(gòu)形式及其嚙入狀態(tài)，這對供送導(dǎo)形瓶罐尤為重

5、要。2.3螺桿螺旋線的基本參數(shù) 參閱圖2.2,所示為四段式變螺距螺桿。通常螺桿的前端多呈圓錐臺(tái)形，而后端則有同瓶罐主體半徑相適應(yīng)的過渡角，以利改善導(dǎo)入效果，緩和輸入輸出兩端的陡振和磨損，延長使用壽命。設(shè)螺桿的內(nèi)外直徑各為為使螺旋槽對瓶罐產(chǎn)生適宜的側(cè)向力，一般取R=（0.71.0）（）。圖2.2變螺距螺桿對供送正圓柱形容器，其圓弧半徑為=80mm，螺桿的內(nèi)外半徑分別為、R，則可取 （ 2-1）至于的值，一般情況下主要根據(jù)螺桿芯部及其支軸的結(jié)構(gòu)尺寸等因素加以確定。實(shí)際中也可從滿足某種工藝要求的角度來考慮這個(gè)問題，例如供送安瓿，為防止傾倒擠碎，應(yīng)選用較大的螺桿內(nèi)徑和較小的螺旋角。因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求供送主體

6、瓶灌的尺寸為：直徑為=160mm，高h(yuǎn)=250mm。為滿足設(shè)計(jì)任務(wù)要求，我們先暫取供送螺桿的內(nèi)徑為r0=150mm，根據(jù)式（2-1）取螺桿的外徑R=200mm2.4組合螺旋線的設(shè)計(jì)2.4.1輸入等速段螺桿等速段的螺距應(yīng)取為 (2-2)式中 兩相鄰容器間的平均間隙（一般為幾毫米，主要與容器加工精度有關(guān)）暫取，則螺桿等速段的螺距為S01=160+10=170設(shè)等速段螺旋線的最大圈數(shù)為（通常取為11.5），中間任意，我們在這取，對應(yīng)螺旋角 （2-3）式中D為螺桿的直徑，D=2R=400mm. 則螺旋角 tan 01=170/400=0.1354 （2-4）對其單頭外螺旋線，因其展開圖形為一條斜直線，

7、故相應(yīng)的周向展開長度， L1m=1256mm （2-5）軸向長度 ， H1m=170mm （2-6）供送速度V0=S01*n=170mm*100r/min= 283.3mm/s (2-7)對于圖1.1所示的變螺距螺桿與星形撥輪組合供送裝置，包裝容器的供入速度另有控制要求：當(dāng)時(shí)，依靠送帶對包裝容器的摩擦拖動(dòng)作用加速，以接近于螺桿的初始供送速度。當(dāng)時(shí)，借助于可調(diào)式波形尼龍板或刷板等緩沖裝置使其減速。據(jù)此可求得供入段的輸送長度 （2-8）式中 容器與輸送帶的滑動(dòng)摩擦因數(shù) 螺桿等速段包裝容器與輸送帶的最大速差 （2-9）設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量小值，撥輪節(jié)距和螺桿轉(zhuǎn)速都不宜過大，以免加快鏈板工作表面磨損，引起容

8、器強(qiáng)烈的振動(dòng)。2.4.2螺桿變加速段螺旋線針對滿足包裝容器供送平穩(wěn)的要求，選取該段螺桿的供送加速度，使由零值依正弦函數(shù)變化規(guī)律增加到某一最大,則 （2-10）相應(yīng)的供送速度及軸向位移為： （2-11） （2-12）式中、分別表示被供送容器移過行程及其最大值所需的時(shí)間。 由邊界條件得知：當(dāng)時(shí)，V2=V0=283.3mm/s；而當(dāng)時(shí)，故可確定各待定系數(shù)：，。將、各值代入式（2-12），得 （2-13）設(shè)該段螺旋線的最大圈數(shù)為2），我們?nèi)?，其中任意為，由?2s。上式可改寫成 （2-14）可以證明，該段螺旋線的展開圖形是由一條斜直線和一條按擺線投影規(guī)律變化的曲線疊加而成的曲線。 由于此段外螺旋線的周

9、向展開長度=2512mm。將此值代入式（2-14），得 （2-15）視為自變量，對上式求導(dǎo)，可求出該段外螺旋線的螺旋角 (2-16)其最大值為 (2-17)根據(jù)式（2-14），可求出該段限定區(qū)間（）內(nèi)的任意螺距值 (2-18) 再將和值分別代入式（2-10）和（2-11），導(dǎo)出該段的加速度及速度的計(jì)算式： (2-19) (2-20) (2-21)由于可知，當(dāng)其他條件一定時(shí)，變加速段的外螺旋螺旋角、螺距和供速度均隨螺旋圈數(shù)的增大而增大。若取則，符合螺桿的前兩段的位移、速度及加速度曲線的銜要求。2.4.3螺桿等加速度段螺旋線設(shè)螺桿等加速度段的供送加速度，則相應(yīng)的供送速度及軸向位移為 (2-22)

10、(2-23)式中 被供送容器移過行程所需要的時(shí)間由邊界條件可知：當(dāng)時(shí)，=0，故可確定各特定各系數(shù)：，。將和值代入（2-23），得 (2-24)設(shè)等加速度段螺旋線的最大圈數(shù)為通常?。?5），我們?nèi)?，中間任意值，由于=，且令當(dāng)量螺距 (2-25)由式（2-23），解出等加速段的位移為 (2-26)可見，等加速段螺旋線的展開圖形是一條斜直線和一條拋物線規(guī)律變化的曲線疊加機(jī)而成的曲線。將此段外螺旋線展開長度：,L3m=5024mm代入上式，可求得軸向位移 (2-27)視為自變量，對上式求導(dǎo)，剛等加速度段外螺旋線的螺旋角及其最大值分 別為： (2-28) (2-29)由以上兩式導(dǎo)出 (2-30)可得等加

11、速段的加速度為：a=68.47mm/s這表明，等加速段的供送加速度與螺桿轉(zhuǎn)速度的平方成正比；當(dāng)星形撥輪節(jié)距和等速度段螺距保持定值時(shí)，適當(dāng)?shù)卦黾雍髢啥温菪€的總圏數(shù)，有助于降低螺桿的供送加速度，或提高螺桿轉(zhuǎn)速。根據(jù)式（2-26），可求得等加速段限定區(qū)間（）內(nèi)的任意螺距值 (2-31)其最大值 (2-32)再將值代入式(2-22)得 (2-33)其最大值 (2-34)以上表明，當(dāng)其他條件一定時(shí)，螺桿等加速度段的外螺旋線螺旋角、螺距和供送速度同樣隨螺旋圈數(shù)的增大而增大。若取則，符合螺桿后兩段的位移、速度及加速度曲線的銜接要求。2.4.4螺桿輸出等速段螺旋線對輸出等速段，為改善星形撥輪齒槽的結(jié)構(gòu)形式及

12、其嚙入狀態(tài)，使該段螺距=300mm，設(shè)等速段螺旋線的最大圈數(shù)為（通常取為11.5），中間任意，我們在這取，對應(yīng)螺旋角 （2-35）根據(jù)邊界條件可得供送速度式中D為螺桿的直徑，D=2R=400mm. 則螺旋角tan04=0.239 （2-36）對其單頭外螺旋線，因其展開圖形為一條斜直線，故相應(yīng)的周向展開長度 ，L4m=1256mm （2-37）軸向長度，H4m=300 （2-38） 最后，為便于設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)械加工，將式（2-30）的值分別代入式（2-14）和式（2-26）(以此類推)，經(jīng)整理得： (2-39) (2-40) (2-41) (2-42)綜上所述，螺桿等速段的最大軸向長度僅與螺距和圈

13、數(shù)有關(guān)，變加速段和等加速段的最大軸向長度、與撥輪節(jié)距、螺距及圈數(shù)、有關(guān)。則通過上式（2-40）可得變加速段的長度為H2m=362.80mm通過式（2-42）可得等加速段的長度為H3m=1002.8mm 至此，可求出供送螺桿三段式組合螺旋線展開圖形的軸向及周向全長： (2-43) (2-44)即螺桿螺旋線軸向和周向長度各為 H1-4=170+362.80+1002.8+300=1835.6mm L1-4=1256+2512+5024+1256=10048mm三 設(shè)計(jì)心得本次對分件供送螺桿與星形撥輪裝置的設(shè)計(jì)，前后花了兩個(gè)星期的時(shí)間，在這兩個(gè)星期的時(shí)間里，是一次較全面的設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，也是一次對所學(xué)

14、知識(shí)的綜合應(yīng)用。在設(shè)計(jì)過程中，不僅學(xué)到了許多知識(shí)，而且還加強(qiáng)了我的工程素質(zhì),對我以后的工作學(xué)習(xí)，有非常重大的意義，這種意義不光是配養(yǎng)了自己和同學(xué)一起團(tuán)隊(duì)合隊(duì)協(xié)調(diào)的能力，更重要的是在這段時(shí)間內(nèi)使自己深刻感受到設(shè)計(jì)工作的那份艱難。讓我知道課程序設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜、細(xì)致的工作，來不得半點(diǎn)馬虎。因此，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，必須端正工作態(tài)度，刻苦鉆研、一絲不茍、精益求精，從而逐步培養(yǎng)了我的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，也只有這樣，才可能順利地通過所學(xué)知識(shí)把課程設(shè)計(jì)做好。在設(shè)計(jì)的過程中，必須得把準(zhǔn)備工作做足和做充分，要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，考慮周全。在設(shè)計(jì)的過程中，各種問題會(huì)一個(gè)接一個(gè)地不但的出現(xiàn)，這個(gè)問題解決了，另外一個(gè)問題又來了，這有時(shí)候叫人好痛苦，現(xiàn)在想想，之所以會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題，那是因?yàn)樽砸褜旧系暮枚鄸|西撐握得不夠好,理論知識(shí)的不足。因此，在設(shè)計(jì)的過程中，需要多翻書，多查資料，只有這樣做，才能達(dá)到精益求精。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在課程設(shè)計(jì)中遇到了很多專業(yè)知識(shí)問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，并認(rèn)真閱讀相關(guān)資料，終于迎刃而解。同時(shí)我還明白了自學(xué)的重要性，掌握了更為正確的自學(xué)方法，這將使我今后離開學(xué)校，踏上社會(huì)是相當(dāng)有幫助的。我深深地意識(shí)到了我必須提高我的自學(xué)能