玻璃瓶印花機(jī)作業(yè)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：玻璃瓶印花機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置設(shè) 計(jì) 者：學(xué) 號(hào)：專業(yè)班級(jí)：機(jī)械工程及自動(dòng)化2班指導(dǎo)教師：完成日期： 天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院目 錄一 設(shè)計(jì)題目 1.1 設(shè)計(jì)目的11.2 設(shè)計(jì)題目11.3 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求2二 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解22.2 方案選擇與分析22.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)142.4 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖20三 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)213.2電動(dòng)機(jī)的選擇233.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配243.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算24四 設(shè)計(jì)小結(jié)26五 參考文獻(xiàn)28一 設(shè)計(jì)題目1.1設(shè)計(jì)目的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

2、是我們第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練，是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)的目的在于，進(jìn)一步鞏固并靈活運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)；培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)，獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，使對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)(機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì))有一個(gè)完整的概念，并培養(yǎng)具有初步的機(jī)構(gòu)選型、組合和確定運(yùn)動(dòng)方案的能力，提高我們進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)、運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和技術(shù)資料諸方面的能力，以及利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決工程問(wèn)題的能力，以得到一次較完整的設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)構(gòu)件的尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步，是決定機(jī)械產(chǎn)品性能

3、的最主要環(huán)節(jié)，整個(gè)過(guò)程蘊(yùn)涵著創(chuàng)新和發(fā)明。為了綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論知識(shí)，分析和解決與本課程有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，使所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固和加深，我們參加了此次的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)題目：玻璃瓶印花機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置玻璃瓶印花機(jī)需要完成三個(gè)執(zhí)行動(dòng)作：置瓶座（玻璃瓶用人工依順序裝放于座中）作單向間歇（向左）直線移動(dòng)；定位壓塊作水平方向的往復(fù)移動(dòng)，以便壓緊瓶頸端面或松開(kāi)；下端裝有上墨系統(tǒng)的印花弧形圖章上下往復(fù)移動(dòng)。通過(guò)三個(gè)執(zhí)行動(dòng)作的配合完成玻璃瓶印花工作。印花過(guò)程的工作要求是：當(dāng)置瓶座中的玻璃瓶由輸送鏈（或帶）移進(jìn)工作位置后，停止前進(jìn)，壓瓶定位壓塊開(kāi)始左移，并壓緊瓶頸，使得玻璃瓶固定。此時(shí)，上方的印花

4、弧形圖章已向下移動(dòng)，并壓在瓶子柱面上，停止片刻后，印花完畢。然后，圖章上移，定位壓塊右移松開(kāi)，輸送鏈帶著瓶移開(kāi)工作位置，后一個(gè)瓶又進(jìn)入工作位置，開(kāi)始第二次的印花循環(huán)過(guò)程。印花后的瓶經(jīng)烘干后，自動(dòng)裝入專用包裝箱內(nèi)。1.3設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求分配軸轉(zhuǎn)速n(r/min)50分配軸輸入功率P(kw)1.0玻璃瓶單程移距（mm）115印花圖章上下移距（mm）52定位壓塊左右移距（mm）25（1）工作條件：2班制，工作環(huán)境良好，有輕微振動(dòng)；（2）使用期限十年，大修期三年；（3）生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)（<20臺(tái)）；（4）帶傳動(dòng)比i 3；（5）采用Y型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。（6）分配軸 ：與減速器輸出軸相連接（各執(zhí)行

5、機(jī)構(gòu)的輸入軸）二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1功能分解與工藝動(dòng)作分解1)功能分解 為了實(shí)現(xiàn)玻璃瓶印花的總功能，將功能分解為：玻璃瓶輸送功能、玻璃瓶定位功能、印花功能。 2)工藝動(dòng)作過(guò)程 要實(shí)現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動(dòng)作過(guò)程： (1)利用間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳送鏈（帶）將玻璃瓶輸送到指定位置，玻璃瓶到位后，間歇機(jī)構(gòu)停歇等待下一循環(huán)。 (2)玻璃瓶定位機(jī)構(gòu)向左移動(dòng)，壓緊瓶頸，使得玻璃瓶固定。 (3)印花機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)，壓在瓶子柱面上，停止片刻后，印花機(jī)構(gòu)上移。 (4)玻璃瓶定位機(jī)構(gòu)向右移動(dòng)，松開(kāi)瓶頸。 (5)間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳送鏈（帶）將玻璃瓶移開(kāi)工作位置，開(kāi)始第二次印花循環(huán)過(guò)程。2.2 方案選擇與分析1. 概念

6、設(shè)計(jì)根據(jù)以上功能分析，應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的方法，經(jīng)過(guò)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)搜索，可得“形態(tài)學(xué)矩陣”的組合分類表，如表1所示。表1 組合分類表弧形圖章機(jī)構(gòu)功能曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)定位壓塊功能曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)置瓶座功能齒輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)可滿足機(jī)構(gòu)總功能的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案有N個(gè)，即N2×3×2個(gè)12個(gè)。運(yùn)用確定機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的原則與方法，來(lái)進(jìn)行方案分析與討論。2. 方案選擇1)、印花機(jī)構(gòu) 方案一 方案二功能分析：滿足功能要求，有間隙運(yùn)動(dòng)，功能分析：采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，將但加工困難成本高。整體機(jī)構(gòu)尺寸小， 轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副。存在間隙運(yùn)原理簡(jiǎn)單。

7、但間隙運(yùn)動(dòng)較短。 方案三 方案四功能分析：平面四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)槽行功能分析：滿足功能要求，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)凸輪上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)印花動(dòng)作。 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單制作方便，成本較低。但結(jié) 構(gòu)尺寸大，運(yùn)動(dòng)精度低。方案五功能分析：此種機(jī)構(gòu)擴(kuò)大了運(yùn)動(dòng)行程，降低了移動(dòng)桿的移動(dòng)速度從而增加了間歇時(shí)間。方案六功能分析：滿足間歇運(yùn)動(dòng)，但間隙時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。運(yùn)動(dòng)復(fù)雜性一般，要求定位準(zhǔn)確性高，運(yùn)動(dòng)尺寸小，工作平穩(wěn)。方案七功能分析：如圖所示，由曲柄1的轉(zhuǎn)動(dòng)帶著滾子2在圓弧槽中的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)連桿三的左右擺動(dòng)帶動(dòng)滑塊上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了印花圖章的印花工作。2）、置瓶座做單向間歇直線機(jī)構(gòu) 方案一功能分析：不完全齒輪機(jī)構(gòu)由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和機(jī)架組成。實(shí)際上不完全

8、齒輪機(jī)構(gòu)是由普通齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它與普通齒輪的不同之處是輪齒不布滿整個(gè)圓周。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪上只有一個(gè)或幾個(gè)輪齒，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與停歇時(shí)間的要求，在從動(dòng)輪上有與主動(dòng)輪輪齒相嚙合的齒間。兩輪輪緣上各有鎖止弧，在從動(dòng)輪停歇期間，用來(lái)防止從動(dòng)輪游動(dòng)，并起定位作用。不完全齒輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)的角度變化范圍較大，設(shè)計(jì)較靈活，易實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期中的多次動(dòng)、停時(shí)間不等的間歇運(yùn)動(dòng)。但加工復(fù)雜，主、從動(dòng)輪不能互換，在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)速度有突變，引起剛性沖擊，不宜用于高速傳動(dòng)。 方案二功能分析：槽輪機(jī)構(gòu)由具有圓柱銷的主動(dòng)銷輪、具有直槽的從動(dòng)槽輪及機(jī)架組成。從動(dòng)槽輪實(shí)際上是由多個(gè)徑向?qū)Р鬯M成的

9、構(gòu)件，各個(gè)導(dǎo)槽依次間歇地工作由主動(dòng)銷輪利用圓柱銷帶動(dòng)從動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，完成間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)銷輪順時(shí)針作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)圓銷未進(jìn)入徑向槽時(shí)，槽輪因內(nèi)凹的鎖止弧被銷輪外凸的鎖止弧鎖住而靜止；圓銷進(jìn)入徑向槽時(shí)，兩弧脫開(kāi)，槽輪在圓銷的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)圓銷再次脫離徑向槽時(shí)，槽輪另一圓弧又被鎖住，從而實(shí)現(xiàn)了槽輪的單向間歇運(yùn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，其機(jī)械效率高，并能較平穩(wěn)地，間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。缺點(diǎn)：因轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場(chǎng)合，我們所要設(shè)計(jì)的印花機(jī)構(gòu)所需要的轉(zhuǎn)速為20r/min。轉(zhuǎn)速不高，此缺點(diǎn)可以忽略。 方案三功能分析：不完全齒輪1做主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，用其輪齒交替的與從動(dòng)齒條2和

10、不完全齒輪3嚙合，可使齒條做間歇往復(fù)移動(dòng)，當(dāng)齒輪1的有齒部分在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)先與齒條嚙合使之右移；脫開(kāi)后，1的有齒部分與齒輪3嚙合，齒輪3帶動(dòng)齒條向左移，脫開(kāi)后，齒條停歇，齒輪1每轉(zhuǎn)動(dòng)一周從動(dòng)齒條往復(fù)移動(dòng)一次，改變齒輪1上的齒數(shù)可調(diào)節(jié)齒條的停歇時(shí)間。3）、定位壓塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 方案一功能分析：通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)用彈簧的彈力來(lái)滿足功能要求，但運(yùn)動(dòng)行程大運(yùn)動(dòng)效率低。 方案二功能分析：傳動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)精度高，滿足間歇運(yùn)動(dòng)，定位準(zhǔn)確。但加工困難成本高。· 方案三功能分析：通過(guò)曲拐機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊的移動(dòng)，壓縮過(guò)程有短暫的間歇（通過(guò)擺桿實(shí)現(xiàn)）滿足功能要求，易于加工成本低。 方案四功能分析：壓緊時(shí)四件機(jī)構(gòu)處

11、于水平伸長(zhǎng)位置，運(yùn)用死點(diǎn)機(jī)構(gòu)將瓶子壓緊壓緊時(shí)存在間歇。制作簡(jiǎn)單方便易行精確度高。方案五功能分析：不完全齒輪1做主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，用其輪齒交替的與從動(dòng)齒條2和不完全齒輪3嚙合，可使齒條做間歇往復(fù)移動(dòng)，當(dāng)齒輪1的有齒部分在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)先與齒條嚙合使之右移；脫開(kāi)后，1的有齒部分與齒輪3嚙合，齒輪3帶動(dòng)齒條向左移，脫開(kāi)后，齒條停歇，齒輪1每轉(zhuǎn)動(dòng)一周從動(dòng)齒條往復(fù)移動(dòng)一次，改變齒輪1上的齒數(shù)可調(diào)節(jié)齒條的停歇時(shí)間。 方案六功能分析：采用擺桿凸輪機(jī)構(gòu)，縮小了運(yùn)動(dòng)行程增加了間隙時(shí)間，加工容易運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性高定位準(zhǔn)確。 方案七功能分析：采用盤(pán)形滾子凸輪機(jī)構(gòu)，通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)左右的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。合理安

12、排凸輪尺寸，可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)的間歇運(yùn)動(dòng)。3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的形成機(jī)器中各工作機(jī)構(gòu)都可按前述方法構(gòu)思出來(lái)，并進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中選出最佳的方案。將這些機(jī)構(gòu)有機(jī)地組合起來(lái)，形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作協(xié)調(diào)配合的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。為使各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作在時(shí)間上相互協(xié)調(diào)配合，各機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件通常由同一構(gòu)件（分配軸）統(tǒng)一控制。 1) 槽凸輪印花機(jī)構(gòu)，槽輪輸送機(jī)構(gòu)，不完全齒輪定位機(jī)構(gòu)如圖1所示，印花機(jī)構(gòu)是由槽凸輪機(jī)構(gòu)組成的。輸送機(jī)構(gòu)由槽輪機(jī)構(gòu)完成。定位機(jī)構(gòu)由搖桿機(jī)構(gòu)和彈簧滑塊機(jī)構(gòu)組成。通過(guò)控制不完全齒輪可以控制定位的時(shí)間和滑塊的移動(dòng)距離。2) 凸輪彈簧印花機(jī)構(gòu)，不完全齒輪輸送機(jī)構(gòu)，搖桿-移動(dòng)凸輪定位機(jī)構(gòu)如圖2示，印花機(jī)構(gòu)是由凸

13、輪機(jī)構(gòu)和彈簧組合而成的。輸送機(jī)構(gòu)由不完全齒輪機(jī)構(gòu)完成。定位機(jī)構(gòu)由搖桿機(jī)構(gòu)和移動(dòng)凸輪滑塊機(jī)構(gòu)組成。 圖23) 槽凸輪印花機(jī)構(gòu)，槽輪輸送機(jī)構(gòu)，槽凸輪定位機(jī)構(gòu)如圖3所示，印花機(jī)構(gòu)是由槽凸輪機(jī)構(gòu)組成的。輸送機(jī)構(gòu)由槽輪機(jī)構(gòu)完成。定位機(jī)構(gòu)由槽凸輪機(jī)構(gòu)組成。 圖三4機(jī)構(gòu)組合方案的確定由于完成印花機(jī)構(gòu)三個(gè)基本動(dòng)作中都需要短暫的間歇或長(zhǎng)時(shí)間的間歇運(yùn)動(dòng)考慮以上功能的運(yùn)動(dòng)要求在我制定的三個(gè)方案中都滿足功能要求但由于方案二中壓緊裝置采用圓柱槽輪機(jī)構(gòu)，考慮到加工困難，制作成本高等因素其次尺寸過(guò)大受力不平衡因此不選方案二;方案三中在印花機(jī)構(gòu)中由于印花時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響后面的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致印花質(zhì)量下降其次在不完全齒輪在同一個(gè)周期只能存

14、在兩次間歇因此效率低：方案一中采用槽輪印花機(jī)構(gòu)，滿足功能要求。采用槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)送可以實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。采用不完全齒輪壓緊機(jī)構(gòu)來(lái)壓緊均滿足要求。方案一的各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)過(guò)程；首先槽輪帶動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)，傳送帶帶動(dòng)置平座運(yùn)動(dòng)。其次壓緊裝置開(kāi)始?jí)壕o瓶子起到定位作用。此后印花機(jī)構(gòu)開(kāi)始印花。在一個(gè)循環(huán)中完成三個(gè)動(dòng)作。2.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別為：槽凸輪印花機(jī)構(gòu) 槽輪輸送機(jī)構(gòu) 搖桿-彈簧滑塊定位機(jī)構(gòu)印花機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；1）印花機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)作圖法：凸輪推程運(yùn)動(dòng)角取150°左右，遠(yuǎn)休止角s取30°

15、左右，回程運(yùn)動(dòng)角取與推程運(yùn)動(dòng)角相等，近遠(yuǎn)休止角s取30°左右。升程h取50mm。為了防止出現(xiàn)剛性沖擊，故采用等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。設(shè)計(jì)結(jié)果如圖五圖五其中基圓半徑R1=10mm，滾子半徑r=5mm。圖1、2為兩極限 圖 3為任意一位置。2）輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)其1角取90°。尺寸設(shè)計(jì)：由于槽輪機(jī)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：（1)具有n個(gè)槽的的槽輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)原動(dòng)件回轉(zhuǎn)一周槽輪轉(zhuǎn)過(guò)1/n周（2）銷輪上均勻分布Z個(gè)圓銷時(shí)，銷輪轉(zhuǎn)過(guò)2/n角就完成了槽輪的一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。一般來(lái)講當(dāng)Z=3時(shí) n=15，當(dāng)Z=,45時(shí) n=13，當(dāng)Z>=3時(shí) n=12，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)需要來(lái)選擇。本機(jī)構(gòu)中我選Z=4

16、 n=1 初選中心距=130槽輪槽間角2 2=90°對(duì)應(yīng)槽輪槽間角的槽輪運(yùn)動(dòng)角11=2=90°圓銷中心的回轉(zhuǎn)半徑R1 R1=圓銷半徑r r=槽輪外圓半徑R2 槽頂高A A=槽輪槽長(zhǎng)h h槽頂側(cè)壁厚e e=（0.60.8）r但e3mm e=7mm運(yùn)動(dòng)系數(shù) =3）定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)不完全齒輪機(jī)構(gòu)位移-轉(zhuǎn)角圖（1） 不完全齒輪工作原理： 不完全齒輪1作主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，用其輪齒交替的與從動(dòng)輪2和不完全齒輪3互相嚙合可以使齒條作往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)齒輪1的有齒部分在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)先與齒條嚙合使之右移，脫開(kāi)后1的有齒部分與齒輪3嚙合，齒輪3帶動(dòng)齒條左移。即可調(diào)節(jié)齒條的間隙運(yùn)動(dòng)。 （2）尺寸制定由于

17、不完全齒輪3與齒條2相當(dāng)于齒輪齒條嚙合，本例中要求齒條的左右移距l(xiāng)=20mm 即l=np l=n.m=20 經(jīng)查表n=3（嚙合齒數(shù)）m=2通過(guò)改變夾緊件的尺寸即可 L=18.84mm也可以滿足功能要求。對(duì)齒條進(jìn)行參數(shù)確定:取Z=13; M=2; ha=ha*m=2； hf=（ha*+c*）m=2.5； p=m=6.28； h=ha+hc=4.5；對(duì)不完全齒輪進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)Z=24; 則d=mz=48mm； da=d+2ha=52mm； df=d-2hf=43mm； db=d*cos=45mm； e=3.14mm； s=3.14mm； a=48mm；對(duì)不完全齒輪1進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)：Z1=3； d=mz

18、=48mm ；da=d+2ha=52mm；df=d-2hf=43mm；e=3.14mm；s=3.14mm；對(duì)不完全齒輪1進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)：Z1=10； d=mz=48mm ；da=d+2ha=52mm；df=d-2hf=43mm；e=3.14mm；s=3.14mm；圖示3圖中1、3為兩極限 位置2為任意一位置。2. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖紅色：槽輪機(jī)構(gòu) 藍(lán)色：不完全齒輪機(jī)構(gòu)洋紅：槽凸輪機(jī)構(gòu)2.4 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖三、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)位于原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行系統(tǒng)之間，將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)。除進(jìn)行功率傳遞，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能克服阻力作功外，它還起著如下重要作用：實(shí)現(xiàn)增速、減速

19、或變速傳動(dòng)；變換運(yùn)動(dòng)形式；進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解；實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)和較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的重要組成部分。當(dāng)完成了執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的預(yù)選型后，即可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力條件及原動(dòng)機(jī)的類型和性能參數(shù)，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。在保證實(shí)現(xiàn)機(jī)器的預(yù)期功能的條件下，傳動(dòng)環(huán)節(jié)應(yīng)盡量簡(jiǎn)短，這樣可使機(jī)構(gòu)和零件數(shù)目少，滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，降低制造和裝配費(fèi)用，提高機(jī)器的效率和傳動(dòng)精度。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中所規(guī)定的功能要求，執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力、傳動(dòng)比或速度變化的要求以及原動(dòng)機(jī)的工作特性，選擇合適的傳動(dòng)裝置類型。根據(jù)空間位置、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞路線及所選傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)和適用條件，合理

20、擬定傳動(dòng)路線，安排各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的先后順序，完成從原動(dòng)機(jī)到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布置方案。機(jī)械系統(tǒng)的組成為：原動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)系統(tǒng)(裝置)工作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）原動(dòng)機(jī)：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)系統(tǒng)(機(jī)構(gòu))：常用的減速機(jī)構(gòu)有齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、鏈輪傳動(dòng)等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置和各類減速裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)，選用二級(jí)減速。第一級(jí)采用皮帶減速，皮帶傳動(dòng)為柔性傳動(dòng)，具有過(guò)載保護(hù)、噪音低、且適用于中心距較大的場(chǎng)合；第二級(jí)采用齒輪減速，因斜齒輪較之直齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力高等優(yōu)點(diǎn)，故在減速器中采用斜齒輪傳動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置確定皮帶和齒輪傳動(dòng)的中心距，再根據(jù)中心距及機(jī)械原理和機(jī)械

21、設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)確定皮帶輪的直徑和齒輪的齒數(shù)。故傳動(dòng)系統(tǒng)由“V帶傳動(dòng)+二級(jí)圓柱斜齒輪減速器”組成。原始數(shù)據(jù)：已知工作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件）主軸：轉(zhuǎn)速：nW=15(r/min)轉(zhuǎn)矩：Mb=580(N·m)3.2電動(dòng)機(jī)的選擇1） 選擇電動(dòng)機(jī)類型按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)。2） 選擇電動(dòng)機(jī)容量a工作軸輸出功率 ：PW=M/1000 (KW)=nW /30=10/30=1.57 (rad/s)PW=M/1000=580×1.57/1000=0.91 KW注：工作軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件軸。b所需電動(dòng)機(jī)的功率：Pd= PW /aa-由電動(dòng)機(jī)至工作軸的傳

22、動(dòng)總效率a =帶×軸承3×齒輪2×聯(lián) 查表可得：對(duì)于V帶傳動(dòng): 帶 =0.96 對(duì)于8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)：齒輪=0.97對(duì)于一對(duì)滾動(dòng)軸承： 軸承 =0.99對(duì)于彈性聯(lián)軸器： 聯(lián)軸器=0.99則 a =帶×軸承3×齒輪2×聯(lián)=0.96×0.993×0.972×0.99= 0.868Pd= PW /a=0.91/0.868=1.049 KW查各種傳動(dòng)的合理傳動(dòng)比范圍值得：V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍為 i帶=24，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為i齒=35，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd=i帶×i齒2×n

23、W=(24)( 35)2×nW=（18 100）×nW=(18100)×15=2701500 r/min符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min和1000 r/min兩種，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。因此有三種傳動(dòng)比方案：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率ped/kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/ r/min同步滿載1Y90L-41.5150014002Y100L-61.510009403Y132S-82750710對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在額定功率相同的情況下，額定轉(zhuǎn)速越高的電動(dòng)機(jī)尺寸越小，重量和價(jià)格也低，即高速電動(dòng)機(jī)反而經(jīng)濟(jì)。若原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選得過(guò)高，勢(shì)必增加傳動(dòng)系統(tǒng)的

24、傳動(dòng)比，從而導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由表中兩種方案，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)及減速器的傳動(dòng)比，認(rèn)為方案1的傳動(dòng)比較合適，所以選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y90L-4。Y112M-6電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)如下: 額定功率：1.5 Kw滿載轉(zhuǎn)速：n滿=1400 r/min同步轉(zhuǎn)速：1500 r/min3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比通過(guò)分配軸轉(zhuǎn)速為15r/min選擇合適的減速器，計(jì)算可知總傳動(dòng)比為I=1400/15=93。根據(jù)這個(gè)我選擇V帶+二級(jí)圓柱斜齒輪減速器。2 分配各級(jí)傳動(dòng)比 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表2.2選取，對(duì)于三角V帶傳動(dòng)，為避免大帶輪直徑過(guò)大，選取i12=2.

25、5； 則減速器的總傳動(dòng)比為i減=i總/2.5=93/2.5=37.2對(duì)于兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器，按兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度分配傳動(dòng)比，取ig=1.3id，因此，i減=ig×id=1.3id2=37.2id2=37.2/1.3=28.615id=5.34ig=1.3id=1.3×5.34=6.95注：ig -高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；id低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：電機(jī)軸：n電= 1400 r/min軸 n= n電/i帶=1400/2.5=560 r/min軸 n= n/ ig=560/6.95=80.58 r/min軸 n=n/ id =8

26、0.58/5.34=15.09 r/min計(jì)算各軸的輸入和輸出功率：軸： 輸入功率 P= Pd帶=1.049×0.96=1.007 kw 輸出功率 P= 1.007軸承=1.007×0.99=0.99 kw軸： 輸入功率 P=0.99×齒輪=0.99×0.97=0.97 kw 輸出功率 P= 0.97×軸承=0.97×0.99=0.96 kw軸 輸入功率 P=0.96×齒輪=0.96×0.97=0.93 kw 輸出功率 P= 0.93×軸承=0.93×0.99=0.92 kw計(jì)算各軸的輸入和輸出

27、轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 Td=9.55×106×Pd /n電=9.55*106*1.049/1400=7.2×103 N·mm軸： 輸入轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106×P / n=9.55×106×1.007/560=17.2×103 N·mm 輸出轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106×P / n=9.55×106×0.99 /560=16.88×103 N·mm軸： 輸入轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106×P / n=9.55×

28、;106×0.97/80.58 =114.96×103 N·mm輸出轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106×P / n=9.55×106×0.96/80.58 =113.78×103 N·mm軸 輸入轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106×P / n=9.55×106×0.93/15.09=588.57×103 N·mm輸出轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106×P / n=9.55×106×0.92/15.09=552.58×10

29、3 N·mm將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于下表：軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩T ( N·mm)轉(zhuǎn)速n/r·min-1傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸1.533.6×10314002.5軸1.007 0.9917.2×10316.88×1035606.95軸0.970.96114.96×103113.78×10380.585.34軸0.930.92588.57×103552.58×10315.09四、設(shè)計(jì)小結(jié)這次課程設(shè)計(jì)，我拿到的題目是玻璃瓶印花機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置。其實(shí)它就是運(yùn)用機(jī)械原理課上所學(xué)過(guò)的

30、連桿機(jī)構(gòu)，凸輪，帶傳動(dòng)，間歇運(yùn)動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，鏈條傳動(dòng)原理等。通過(guò)對(duì)有關(guān)書(shū)籍的參考，和老師耐心的教導(dǎo)，我對(duì)于我的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了靈感，也引發(fā)了我濃厚的興趣。找對(duì)了方向也就找到了設(shè)計(jì)的突破口。這為我以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的方便。原來(lái)此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于間歇機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用。我在學(xué)校的圖書(shū)館找到一些相關(guān)的資料,回來(lái)查了查,看到了很多機(jī)構(gòu),使我開(kāi)闊了眼界，也學(xué)習(xí)到了很多設(shè)計(jì)方法和思想。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我也遇到了很多問(wèn)題，比如CAD的畫(huà)法，PRO-E的渲染方法，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算等，都在老師、同學(xué)和書(shū)籍的幫助下一一破解。不僅讓我學(xué)習(xí)到解決問(wèn)題的方法，也體會(huì)到成功的喜悅。同時(shí)為大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)會(huì)有很大幫助。在機(jī)械原理課上所學(xué)的知識(shí)是比較理論化的，通過(guò)這些理論我了解了一些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案與運(yùn)動(dòng)軌跡，至于這些構(gòu)件、這些機(jī)構(gòu)真正要派些什么用場(chǎng)，在我腦中的概念還是挺模糊的，但是在這次為完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)當(dāng)中，我開(kāi)始對(duì)傳授機(jī)械