冷霜自動(dòng)灌裝改進(jìn)工藝培訓(xùn)課件

47/47南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)班級(jí)：機(jī)電1113指導(dǎo)教師：劉濱學(xué)號(hào)：1101243102姓名：陳鳳浩目錄緒論…………3工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程…………………6原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求………6設(shè)計(jì)過(guò)程……………………6運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖…………………7機(jī)構(gòu)選型……………………9機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定與選擇………………14擬定機(jī)械傳動(dòng)方案…………20機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖………………20運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算及分析………21參考書(shū)目……………………29心得體會(huì)……………………29緒論冷霜也稱香脂或護(hù)膚霜，多為油包水型乳狀液，最早的冷霜是用1份蜂蠟，4份橄欖油和部分玫瑰水溶液制成的，限于當(dāng)時(shí)（公元100－200年）的條件，制得的乳狀液不夠穩(wěn)定，涂于皮膚上便有水分離出來(lái)，水分蒸發(fā)吸熱，使皮膚有涼快的感受，因此而有冷霜的名稱。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)展、新技術(shù)的不斷采納、生產(chǎn)的專業(yè)化，產(chǎn)品的產(chǎn)量不斷提高，原來(lái)的單機(jī)生產(chǎn)已不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)需求?，F(xiàn)代化的大規(guī)模工廠將由電子計(jì)算機(jī)、各種高級(jí)自動(dòng)化機(jī)械以及智能檢測(cè)、操縱、調(diào)節(jié)裝置等按產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的要求而組合成的全自動(dòng)的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，就必須首先考慮各行各業(yè)工藝過(guò)程的特點(diǎn)，工藝方案的選擇是否合理，將直接阻礙到自動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、機(jī)器的運(yùn)動(dòng)與結(jié)構(gòu)原理、機(jī)器工作的可靠性以及機(jī)器的技術(shù)指標(biāo)。再者由于工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)常常是成批大量的。在生產(chǎn)過(guò)程中要把工件按一定的節(jié)拍和方位送到工作位置，通過(guò)加工、裝配或包裝后再取下，為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，許多工序需要采納自動(dòng)上、下料裝置來(lái)完成。雙轉(zhuǎn)盤(pán)式冷霜灌裝是通過(guò)倆個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)12個(gè)工位協(xié)調(diào)進(jìn)行并完成冷霜灌裝的，但十二個(gè)工位中共有四個(gè)工位是空閑的，機(jī)械并沒(méi)有得到充分利用；同時(shí)雙轉(zhuǎn)盤(pán)式占地面積較大，造價(jià)較高。我們能夠?qū)㈦p轉(zhuǎn)盤(pán)式設(shè)計(jì)成單轉(zhuǎn)盤(pán)式的冷霜灌裝機(jī)，合理增大其直徑，合理安排其工位的使用，其工作原理為在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)上對(duì)包裝容器（如玻璃瓶）連續(xù)灌裝流體（如飲料、酒、冷霜），轉(zhuǎn)臺(tái)有多工位停歇，以實(shí)現(xiàn)灌裝，封口等工序?yàn)楸ＷC這些工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封口，應(yīng)有定位裝置。據(jù)此，依照實(shí)習(xí)內(nèi)容做此冷霜自動(dòng)灌裝工藝設(shè)計(jì)。冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)設(shè)計(jì)講明書(shū)工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)是通過(guò)出料活塞干上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)冷霜灌裝入盒內(nèi)。其要緊工藝動(dòng)作有：將空盒送進(jìn)六工位盤(pán)，利用轉(zhuǎn)盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)變換不同工位；在灌裝工位上空盒上升灌入冷霜；在貼錫紙工位上粘貼錫紙（利用錫紙下降）；在蓋盒蓋工位上將盒蓋壓下；送出成品。原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力：60盒／min。冷霜盒尺寸：直徑D=30～50mm,高度h=10～15mm。工作臺(tái)面里地面的距離約1100～1200mm。要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，運(yùn)動(dòng)靈活可靠，易于制造。設(shè)計(jì)過(guò)程按工位動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。四個(gè)差不多運(yùn)動(dòng)：輸送帶的連續(xù)運(yùn)動(dòng)；六工位盤(pán)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng);灌裝頂桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng);貼錫、壓蓋壓桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)。送出成品。㈠運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖：運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的設(shè)計(jì):灌裝、貼錫、加蓋工藝流程：空盒通過(guò)輸送帶至六工位盤(pán)位置1。六工位盤(pán)做間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)60°，轉(zhuǎn)動(dòng)是其他機(jī)構(gòu)不執(zhí)行動(dòng)作。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)停止時(shí)，灌裝頂桿上升至工位2進(jìn)行灌裝，同時(shí)貼錫、加蓋壓桿遠(yuǎn)休結(jié)束后進(jìn)行工藝動(dòng)作。灌裝機(jī)構(gòu)達(dá)到頂端完成灌裝后回到初始位置，同時(shí)貼錫、加蓋桿升到高位，一次循環(huán)結(jié)束。工藝過(guò)程的執(zhí)行構(gòu)件：送料機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)要緊是實(shí)現(xiàn)輸送帶的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，把空盒送入工位，并將成品輸出。槽輪機(jī)構(gòu)：它是在軸=2\*ROMANII上通過(guò)變向連接槽輪，帶動(dòng)六工位盤(pán)實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。灌裝機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)有固定在軸=1\*ROMANI上的直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)組成，通過(guò)高低往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)灌裝動(dòng)作。貼錫、加蓋機(jī)構(gòu)：又凹槽凸輪和壓桿及壓桿上固定的貼錫、加蓋部件組成，通過(guò)高低往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一次性完成兩個(gè)動(dòng)作。各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)：協(xié)調(diào)原則：輸送帶是連續(xù)運(yùn)動(dòng)，且它置于六工位盤(pán)1、5工位下面，既不能于工位盤(pán)發(fā)生摩擦，也要求它不干涉其它幾個(gè)機(jī)構(gòu)的完整運(yùn)動(dòng)，因此傳動(dòng)輪尺寸要求有限制。六工位盤(pán)間歇時(shí)要實(shí)現(xiàn)三個(gè)執(zhí)行動(dòng)作，設(shè)計(jì)凸輪尺寸不應(yīng)太大，各動(dòng)作之間應(yīng)互不阻礙，一個(gè)是上升、下降，一個(gè)是下降、上升，六工位盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它們不進(jìn)行任何動(dòng)作。各構(gòu)件要準(zhǔn)確定位，以免回撞到其它構(gòu)件。定標(biāo)構(gòu)件的選擇：設(shè)計(jì)時(shí)下邊兩根軸轉(zhuǎn)動(dòng)同步，但轉(zhuǎn)向相反，選擇軸=1\*ROMANI為定標(biāo)構(gòu)件，六工位盤(pán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的起始點(diǎn)。計(jì)算機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期：因?yàn)樯a(chǎn)率Q=60盒/min，因此周期T=60s/60=1s，現(xiàn)在定標(biāo)構(gòu)件對(duì)應(yīng)分配軸轉(zhuǎn)角=360°。T時(shí)刻個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的行程區(qū)段：輸送帶區(qū)段：連續(xù)傳動(dòng)（0~360°）。六工位盤(pán)區(qū)段：六工位盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)盒停歇，所占時(shí)刻比：K=(z-2)/(z+2)=(6-2)/（6+2）=1：2，因此在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)，六工位盤(pán)1/3（120°）時(shí)刻轉(zhuǎn)動(dòng)，2/3（240°）時(shí)刻停歇。灌裝頂桿行程區(qū)段：1=120°（停）、2=90°（上升）、3=60°（停）、4=90°（下降）。貼錫、加蓋機(jī)構(gòu)行程區(qū)段：1=120°（停）、2=90°（下降）、3=60°（停）、4=90°（上升）。繪制運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖：1.圓周式循環(huán)圖：輸輸送帶連續(xù)傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)停止頂桿停頂桿上頂桿停頂桿下壓桿停壓桿下壓桿停壓桿上°°°°2.直線式循環(huán)圖：執(zhí)行機(jī)構(gòu)1：送料機(jī)構(gòu)連續(xù)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2：槽輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)停歇執(zhí)行機(jī)構(gòu)3：灌裝機(jī)構(gòu)停上升停下降執(zhí)行機(jī)構(gòu)4：貼錫、加蓋機(jī)構(gòu)停下降停上升分配軸轉(zhuǎn)角：0°120°210°270°360°㈡選型：㈠轉(zhuǎn)盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)⑴凸輪式間歇機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較緊湊，定位可靠，精確。能夠通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膹膭?dòng)盤(pán)運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)減小動(dòng)載荷，幸免剛性沖擊和柔性沖擊，承載能力高?？捎糜诖笈ぞ氐拈g歇運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，分度范圍大，使用范圍廣，設(shè)計(jì)上限制較少，能夠方便地實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。缺點(diǎn)：凸輪工作曲面復(fù)雜，加工難度大，成本高。從動(dòng)盤(pán)的加工也比較困難，而且裝配調(diào)整要求嚴(yán)格，因而經(jīng)濟(jì)成本較高。加之若分度數(shù)超過(guò)24時(shí)，預(yù)緊易卡死，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)變得不明顯，故舍去。⑵不完全齒輪：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，容易制造。與其他間歇機(jī)構(gòu)相比，其從動(dòng)輪每轉(zhuǎn)一周的停歇次數(shù)，運(yùn)動(dòng)和停歇的時(shí)刻比例，可在較寬廣的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：嚙合傳動(dòng)的開(kāi)始和終了時(shí)，速度有突變，且加速度也不連續(xù)，故沖擊較大，運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，連續(xù)，故舍去。⑶槽輪機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，容易制造。轉(zhuǎn)位迅速，其機(jī)械效率高，故能平穩(wěn)地，間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。缺點(diǎn)：其運(yùn)動(dòng)規(guī)律不能選擇，調(diào)節(jié)性能差，在撥銷進(jìn)入和脫出槽輪時(shí)會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊，故常使用于速度要求不太高的運(yùn)動(dòng)中，我們所需要設(shè)計(jì)的冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)中的六工位轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速為6°每秒，轉(zhuǎn)速不高，此缺點(diǎn)能夠忽略，故比較合理，因而選用此機(jī)構(gòu)。㈡空盒上升機(jī)構(gòu)⑴曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：就其理想的運(yùn)動(dòng)特性來(lái)講，此機(jī)構(gòu)完全能實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)移動(dòng)。假如連桿設(shè)計(jì)得當(dāng)，此機(jī)構(gòu)具有傳遞平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)精確的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：由于連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)，各運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)誤差可能會(huì)引起機(jī)構(gòu)較大的誤差累積，特不是當(dāng)運(yùn)動(dòng)副磨損之后，運(yùn)動(dòng)副間隙難以補(bǔ)償。而且由于運(yùn)動(dòng)副尺寸過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)體積增大，故舍去。⑵幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線，就能夠使推桿得到各項(xiàng)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，機(jī)構(gòu)可承重較大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。缺點(diǎn)：凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn)線接觸，易磨損，不能較好的縮短空程的時(shí)刻，阻礙效率，故舍去。⑶直動(dòng)滾子盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu):優(yōu)點(diǎn)：只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線，就能夠使推桿得到各項(xiàng)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。缺點(diǎn)：凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn)線接觸，易磨損，然而綜合比較之下，這種機(jī)構(gòu)最為合適。㈢貼錫紙壓盒蓋機(jī)構(gòu)⑴連桿、凸輪組合機(jī)構(gòu)：焊接優(yōu)點(diǎn):力均衡，傳動(dòng)精確，動(dòng)力充足，安全可靠。缺點(diǎn):機(jī)構(gòu)復(fù)雜，所占空間大，不利于設(shè)計(jì)制造。故舍去。⑵曲柄推桿機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，省材，壓力小，承載能力較大，磨損小。缺點(diǎn)：易產(chǎn)生慣性力，無(wú)間歇運(yùn)動(dòng)。故舍去。⑶直動(dòng)滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)：優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)精確，可靠?？蓾M足使用要求。缺點(diǎn)：易磨損，制造較一般凸輪難，然而綜合比較之下，這種機(jī)構(gòu)最為合適。㈢機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定與選擇：三種方案的比較參數(shù)電動(dòng)機(jī)（r/min）動(dòng)力傳遞減速裝置軸的選取六工位轉(zhuǎn)盤(pán)空盒上升裝置貼錫紙壓盒蓋裝置Ⅰ1500窄V帶2K-H行星輪系兩根槽輪機(jī)構(gòu)直動(dòng)滾子盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)直動(dòng)滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)Ⅱ1500輪系輪系一根幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)曲柄推桿機(jī)構(gòu)Ⅲ1500輪系輪系兩根連桿機(jī)構(gòu)連桿、凸輪組合機(jī)構(gòu)方案Ⅰ：方案Ⅰ講明：1.電動(dòng)機(jī)2.2K-H行星輪系7.窄V帶傳輸14.槽輪機(jī)構(gòu)1112.錐齒輪1920.直動(dòng)滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)22.皮帶24.空盒25.灌霜機(jī)構(gòu)3133.錐齒輪方案一方案Ⅱ：方案Ⅱ講明：幾何封閉式凸輪機(jī)構(gòu)輸送帶冷霜盒凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)冷霜六工位盤(pán)曲柄貼錫、壓蓋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)軸變向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)方案二下面是左視圖：方案Ⅲ：方案Ⅲ講明：對(duì)方案的可行性分析A、該方案要緊由四個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能1、傳動(dòng)功能電動(dòng)機(jī)變速箱直齒圓柱齒輪蝸桿和錐齒輪2、頂桿機(jī)構(gòu)圓柱齒輪直動(dòng)平底推桿盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)3、灌霜機(jī)構(gòu)齒輪連桿4、壓蓋機(jī)構(gòu)凸輪彈簧連桿B、對(duì)方案中四種機(jī)構(gòu)的替換1、壓蓋替換可用導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2、壓頂兩用式3、頂桿替換可選用移動(dòng)凸輪C、系統(tǒng)講明電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)變速箱變速后，再帶動(dòng)兩基軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中軸A上裝有蝸桿，變換轉(zhuǎn)向，與不完全齒系連接，完成六工位盤(pán)的間歇式運(yùn)動(dòng)，軸A上也裝有一凸輪。它帶動(dòng)連桿，利用杠桿起到壓蓋效果。B軸另一端為一錐齒輪，它與頂桿機(jī)構(gòu)的底端圓柱齒輪相連。而圓柱齒輪上又焊接有凸輪，凸輪上又平底推桿可將空盒抬起，與此同時(shí)，與上圓柱齒輪相連接的另一個(gè)圓柱齒輪上焊有連桿，如此便可實(shí)現(xiàn)在定頂桿上舉空盒與冷霜下降的動(dòng)作相配合。D、方案評(píng)定通過(guò)對(duì)該機(jī)構(gòu)各方面的觀看發(fā)覺(jué)，至少存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：利用連桿對(duì)冷霜下降量進(jìn)行操縱不能專門好的滿足恐嚇要求。在軸的傳動(dòng)面，B軸使用錐齒在頂端與圓柱齒輪嚙合。一方面由于題目中要求效率為60盒每分鐘，恐難實(shí)現(xiàn)；另一方面，在傳遞的平穩(wěn)性以及易制造性方面欠缺考慮。壓蓋的受力情況，利用凸輪完成壓蓋工作，，但用力不能過(guò)大，盒底墊有傳送帶，帶速較高，不能保證可不能傾倒。通觀整個(gè)系統(tǒng)，不是專門協(xié)調(diào)，在構(gòu)件的配合與布置上還應(yīng)改進(jìn)。在電動(dòng)機(jī)的選擇過(guò)程中，通過(guò)對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率初步計(jì)算，確定選擇轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)完全能夠滿足工作要求，而且在同等輸出功率的情況下，選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，其尺寸和質(zhì)量也就越小，價(jià)格也越低，綜合比較之下應(yīng)選用n=1500r/min的交流異步電動(dòng)機(jī)是能夠滿足設(shè)計(jì)要求的。在動(dòng)力傳輸時(shí)，既能夠選用由一些標(biāo)準(zhǔn)直齒輪構(gòu)成的輪系進(jìn)行動(dòng)力傳遞，也能夠選用皮帶傳輸。輪系在進(jìn)行動(dòng)力傳遞的同時(shí)還能夠起到減速作用，傳動(dòng)比恒定，精確，傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，然而遠(yuǎn)距離的傳遞需要多個(gè)齒輪嚙合，從而加大了制造成本和整個(gè)機(jī)構(gòu)的重量，從經(jīng)濟(jì)性和有用性考慮是不合理的。而相比較之下的皮帶傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，可緩沖和吸震，然而它傳動(dòng)效率低，壽命較短?？紤]到它加工制造成本較低，故優(yōu)先選用V帶傳動(dòng)。在獵取適應(yīng)于此機(jī)構(gòu)所需轉(zhuǎn)速所需用的減速裝置的選取上，能夠選擇直齒輪系，也能夠選用行星輪系。由于行星輪系具有易獲得較大傳動(dòng)比，而且所需要的齒輪數(shù)較少等明顯優(yōu)點(diǎn)，故在此設(shè)計(jì)中選用2K-H行星輪系完成第一次減速。在減速裝置的確定上，本設(shè)計(jì)采納兩次減速，一次是通過(guò)2K-H行星輪系實(shí)現(xiàn)i=5的減速，；另一次是通過(guò)皮帶輪在傳遞動(dòng)力的同時(shí)完成i=5的減速，通過(guò)兩次減速，從而獲得所需要的傳動(dòng)比。在軸的選取過(guò)程中，開(kāi)始本打算選用一根軸，將兩個(gè)凸輪和兩個(gè)齒輪全部安裝在上面，后來(lái)考慮到其承載能力和使用壽命，改為兩根軸，一根上面安裝凸輪和齒輪，另一根軸上也一樣。兩根軸之間采納完全相同的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直齒齒輪嚙合來(lái)完成動(dòng)力傳遞，而不采納皮帶傳送的緣故同上，因此為了獲得較平穩(wěn)，準(zhǔn)確的傳動(dòng)，在軸的選取上采納完全相同的兩根軸。在實(shí)現(xiàn)六工位轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)工序中，有槽輪，不完全齒輪及凸輪式間歇機(jī)構(gòu)能夠選取。由于不完全齒輪嚙合傳動(dòng)的開(kāi)始和終了時(shí)，速度有突變，且加速度也不連續(xù)，故沖擊較大，運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，連續(xù)，故在此處不合適。凸輪式間歇機(jī)構(gòu)凸輪工作曲面復(fù)雜，加工難度大，成本高。從動(dòng)盤(pán)的加工也比較困難，而且裝配調(diào)整要求嚴(yán)格，因而經(jīng)濟(jì)成本較高。從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，舍去。而關(guān)于槽輪機(jī)構(gòu)，它在克服上述缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，機(jī)構(gòu)效率高，并能夠穩(wěn)定的，間歇的進(jìn)行轉(zhuǎn)位，而且轉(zhuǎn)位精確性較高，盡管存在柔性沖擊，然而由于在此處應(yīng)用時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速要求不高，故此缺點(diǎn)能夠忽略，相比較之下，應(yīng)該選用槽輪機(jī)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)空盒上升工序中，選用凸輪機(jī)構(gòu)，是因?yàn)榇颂幑嘌b是為了配合六工位轉(zhuǎn)盤(pán)的工作，必須有精確的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而凸輪機(jī)構(gòu)的最大有點(diǎn)確實(shí)是只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線，就能夠使推桿得到各項(xiàng)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。在此設(shè)計(jì)中選用余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪。相比較之下的連桿機(jī)構(gòu)，占用的空間面積比較大，運(yùn)動(dòng)規(guī)律不容易把握，而且具有急回特性，故選用凸輪機(jī)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)貼錫紙和壓盒蓋兩道工序時(shí)，本打算選用兩個(gè)凸輪，各自單獨(dú)工作，后來(lái)覺(jué)得選用一個(gè)凸輪，就能夠同時(shí)完成這兩道工序，而且運(yùn)動(dòng)比較協(xié)調(diào)一致，從經(jīng)濟(jì)性和使用性考慮，選用一個(gè)凸輪，其具體裝置見(jiàn)選型中。㈣擬定機(jī)械傳動(dòng)方案：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪4以1500r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，由2，3，4，5組成的2K-H行星輪系進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兯伲瑥妮敵龆诵行羌?輸出的速度是300r/min，進(jìn)入到窄V帶傳動(dòng)，由帶傳動(dòng)將速度變?yōu)?0r/min，在皮帶輪8處的速度即為60r/min。動(dòng)力的傳遞選用兩根軸17和34，它們之間采納完全相同的錐齒輪9和10，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)完全一致。在軸34上安裝了一個(gè)錐齒輪11，它與錐齒輪12進(jìn)行空間換向，為六工位轉(zhuǎn)盤(pán)的槽輪機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，保證60r/min。在軸17上安裝了一個(gè)具有正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪機(jī)構(gòu)18，它負(fù)責(zé)完成空盒上升灌入冷霜這道工序的實(shí)現(xiàn)；在軸17上還安裝了一個(gè)直動(dòng)滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)19，它負(fù)責(zé)同時(shí)完成貼錫紙和壓盒蓋兩道工序的完成。具體工作過(guò)程為：傳送帶22以均勻的速度進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)，將空盒由上料口運(yùn)送到工位1處，靠摩擦力的作用將空盒加壓進(jìn)入工位1，現(xiàn)在凸輪18恰好完成近休時(shí)期，開(kāi)始進(jìn)入推程時(shí)期，將空盒頂起，在遠(yuǎn)休時(shí)期完成灌霜。現(xiàn)在槽輪機(jī)構(gòu)處在間歇期，時(shí)刻為5/6s，灌霜完成后凸輪18立即開(kāi)始進(jìn)入回程時(shí)期，將空盒送回工位1之后進(jìn)入到近休時(shí)期，在這5/6s里，負(fù)責(zé)完成另外兩道工序的那個(gè)直動(dòng)滾子推桿封閉式凸輪機(jī)構(gòu)19也完成推程，遠(yuǎn)休和回程這三個(gè)時(shí)期，完成貼錫紙和壓盒蓋兩道工序。在這些工序都完成之后，槽輪又開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)刻為1/6s，在這段時(shí)刻內(nèi)，兩個(gè)凸輪都處在近休時(shí)期。當(dāng)完成以上三道工序后，隨著槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)至5工位，差不多形成成品了，在皮帶摩擦力的作用下被送出，生產(chǎn)效率理論值為60盒每分鐘。㈤機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（見(jiàn)附件）㈥運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算及分析：⑴電動(dòng)機(jī)的選擇：從機(jī)構(gòu)所要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)要求著手。每秒生產(chǎn)一個(gè)成品，如此要保證六工位盤(pán)在一秒內(nèi)完成停止轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作。通過(guò)考慮，在運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖中，將停止時(shí)刻定為2/3秒，六工位轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)刻則為1/3秒，六工位盤(pán)與從動(dòng)槽輪同軸，有相同的運(yùn)動(dòng)情況，故主動(dòng)撥盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)2/3圈所用的時(shí)刻為1/3秒。它的轉(zhuǎn)速能夠求出，（2/3）r/（2/3）s=1r/s。通過(guò)軸之間的傳速關(guān)系，不難看出，兩根主軸利用錐齒輪變向后，轉(zhuǎn)速仍為一圈每秒。再加上皮帶傳動(dòng)，周轉(zhuǎn)輪系兩個(gè)小系統(tǒng)的變速(它們的變速比均為5：1)，可得電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為:1×5×5=25r/s=1500r/min。①電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇：電動(dòng)機(jī)要緊有Y、YZ、YZR系列，無(wú)專門需要，一般選取Y系列的三相交流異步電動(dòng)機(jī)；而YZ、YZR系列一般用于頻繁啟動(dòng)，制動(dòng)和換向，具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的過(guò)載能力。我們所設(shè)計(jì)的冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)關(guān)于工作無(wú)專門要求，選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。②電動(dòng)機(jī)功率的確定：工作所需功率Pw=Fv/1000KW=1700*3.925/1000=6.63KW電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率為η=η1*η2*η3=0.98*0.96*0.94=0.884所需電動(dòng)機(jī)的功率Pd=Pw/η=7.52KW。③電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定：參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，電動(dòng)機(jī)在同一額定功率下有幾種同步轉(zhuǎn)速可供選用，同步轉(zhuǎn)速越高，尺寸重量越小，價(jià)格越低，且效率越高。設(shè)計(jì)時(shí)可優(yōu)先選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī)，在我們的設(shè)計(jì)中，選用n=1500r/min的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定：電動(dòng)機(jī)確定型號(hào)時(shí)應(yīng)該滿足下列條件：P≧K*PdKW.查表選取Y132M-4型電動(dòng)機(jī)，其具體參數(shù)如下所示電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速r/min同步轉(zhuǎn)速r/min起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)外形尺寸/mmY132M-47.5144015002.22.2515*280*315與同類電動(dòng)機(jī)比較，選取功率為P=7.5KW。⑵行星輪系（負(fù)號(hào)）傳動(dòng)比的計(jì)算：2K-H行星輪系（負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)）m=2.5z1=40z2=60z3=160=1-=-=1+=1+=5⑶V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇：1.確定計(jì)算功率（KW）：查表得工作情況系數(shù)＝1.3=P=1.3*7.5＝9.75KW2.選擇帶型：由于＝9.75KW，小帶輪轉(zhuǎn)速＝1500r/min，確定選用SPZ型。3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑：查表取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑＝50mm，依照公式i＝≈，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為2500mm。驗(yàn)證帶的速度V=∏/60/1000=3.925帶的速度合適。4.確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距：依照0.7（D1+D2）＜＜2（D1+D2），初步確定中心距=550mm。依照公式計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：=2+∏/2（D1+D2）+/4=1589.182mm查表選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=1400mm計(jì)算實(shí)際中心距a=+（-）/2=455.409mm中心距可調(diào)范圍：=a+0.03=497.409mm=a-0.015=434.409mm5.驗(yàn)證主動(dòng)輪上的包角a1：a1=180°-（D2-D1）/a*57.3°=154.8°>120°主動(dòng)輪上的包角合適。6.計(jì)算窄V帶的根數(shù)Z：由式子知Z=/（+Δ），由已知條件查表得=3.26KW，Δ=0.23KW，=0.93，=0.96，因此z=3.26，取z=4根。7.計(jì)算初拉力：=500/zV（2.5/-1）+q，帶入數(shù)據(jù)算得=547N。8.計(jì)算作用在軸上的壓力Q：Q=2*zsin(a1/2)=4271N。⑷軸的相關(guān)計(jì)算：一、軸的測(cè)定軸的設(shè)計(jì)包含材料，確定結(jié)構(gòu)和計(jì)算工作能力（強(qiáng)度剛度震動(dòng)穩(wěn)定性）等內(nèi)容。一般步驟是：=1\*GB3①選擇材料，=2\*GB3②軸徑概略計(jì)算，=3\*GB3③結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，=4\*GB3④強(qiáng)度校核，=5\*GB3⑤剛度校核，=6\*GB3⑥震動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)（高速轉(zhuǎn)軸）。Ⅰ.本系統(tǒng)的軸材料要緊采納45號(hào)鋼。它的機(jī)械性能為：正火熱處理，毛坯直徑d為25～100mm，硬度170～207，拉伸強(qiáng)度限σB600拉伸屈服限σs300彎曲疲勞限σ-1240扭轉(zhuǎn)疲勞限τ-1140(N∕)Ⅱ.a.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算:關(guān)于實(shí)心軸，其強(qiáng)度條件式：=T/=（9550**(P/n)）/0.2（單位：MPa≤[]）;改成計(jì)算軸的直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算公式為：d≧=×=c(mm)關(guān)于45號(hào)鋼，C=107～118（[]=40～30N/）。d≧×112=19.403b.按扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行計(jì)算：Ⅲ.圓柱軸扭轉(zhuǎn)角φ:Φ=Tl/G=[9550××p/n×l]/G∏/32(rad)取鋼的剪切彈性模量G=81000N∕d≥（91～108）d≧[91～108](mm)=27.122mm軸承的選擇滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承都可用于支撐軸及軸上零件，以保持軸上的旋轉(zhuǎn)精度，并減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損?；瑒?dòng)軸承在一般情況下摩擦損失較大，使用維護(hù)和潤(rùn)滑也比較復(fù)雜，而且對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的分析所需啟動(dòng)力矩不大，軸向尺寸小。承載能力和抗沖擊能力不必太大。也沒(méi)有劇烈沖擊震動(dòng)。因此選用滾動(dòng)軸承。要選擇合適的軸承，必須明白的參數(shù)為，錐齒輪上的圓周力，徑向力，軸向力。軸頸直徑我們采納d=40mm。軸承轉(zhuǎn)速為60r/min，工作穩(wěn)定，它預(yù)期的壽命為20000小時(shí)。采納角接觸軸承，先確定軸承型號(hào)。⑸執(zhí)行構(gòu)件（槽輪相關(guān)參數(shù)的確定）：1.由于六工位要實(shí)現(xiàn)每次60°較的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，槽數(shù)設(shè)為z=6。2.圓銷數(shù)n的選擇:在實(shí)際工作中，我們所要達(dá)到的運(yùn)動(dòng)效果為在六工位盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)刻內(nèi)完成灌霜、貼紙，壓蓋三道工序。因此，應(yīng)使停止的時(shí)刻長(zhǎng)于轉(zhuǎn)時(shí)。即保證k＜0.5，但不應(yīng)太短。若撥盤(pán)上均布n個(gè)銷則一周內(nèi)槽輪被播n次。若撥盤(pán)上均布n個(gè)銷，則一周內(nèi)槽輪被撥n次，運(yùn)動(dòng)系數(shù)是單銷的n倍。k=n（1/2-1/z）≤1n≤2z/(z-2)因?yàn)閦已等于6，可得n=1或2或3。當(dāng)n=1時(shí)，k=1/2-1/z=1/2-1/6=1/3當(dāng)n=2時(shí)，k=2×1/3=2/3當(dāng)n=3時(shí)，k=1出于產(chǎn)品的實(shí)際考慮，選n=13．應(yīng)用比較廣泛的外槽輪（徑向槽均布）4.利用書(shū)上公式，試求出加速度與角加速度的最大值。5.計(jì)算幾何尺寸。撥盤(pán)軸的直徑d1與槽輪軸直徑d2的限制條件。/=λ（cosα-λ）/（1-2λcosα+）/=λ{(lán)（-1）sinα}/（1-2λcosα+）代入求得最大值=[λ(1-λ)/(1-2λ+)]=λ/1-λλ=R/L=λ(-1)sinα/(1-2λcosα+）。6.利用C程序完成對(duì)角加速度最大值的求解。它將最為一個(gè)應(yīng)力合格與否的推斷條件：#include"math.h"main(){inti,j;floatw[120],a[120],c=1.5,b,d,e;floatpai=4*atan(1.0);printf("jiaodujiaosudujiaojiasudu\n");for(i=3;i<360;i++){b=pai/180*i;w[i/3]=c*(cos(b)-c)/(1-2*c*cos(b)+c*c);a[i/3]=c*(c*c-1)*sin(b)/(1-2*c*cos(b)+c*c)/(1-2*c*cos(b)+c*c);printf("%d%f%f\n",i,w[i/3],a[i/3]);}/*找出最大值*/d=w[0];e=a[0];for(i=0;i<120;i++)if(w[i]>d)d=w[i];for(j=0;j<120;j++)if(a[j]>e)e=a[j];printf("max:a[%d]=%f,w[%d]=%f\n",j,e,i,d);getche();}⑹凸輪相關(guān)設(shè)計(jì)：①圖輪廓線的繪制位移曲線：加速度曲線：附：凸輪程序#include<math.h>main(){inti;floatr0=100,rr=20,x,y,s,dxd,dyd,dsd,x1,y1,h=50,s1,s2,cos0,sin0;floatpai=4*atan(1.0),w;printf("x1y1ss2\n");for(i=3;i<=360;i++){w=pai/180.0*i;if(i<=120){s=h*(i/120.0-sin(2*pai*i/120.0)/(2*pai));s1=3.0*h/pai*(1-cos(2*pa