機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)產(chǎn)品包裝線辦法完成版

精心整理產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(方案3)1.設(shè)計(jì)課題概括如圖1所示，輸送線1上為小包裝產(chǎn)品，其尺寸為長(zhǎng)*寬*高=600*200*200，采納步進(jìn)式輸送方式，送第一包產(chǎn)品至托盤A上（托盤A上平面與輸送線1的上平面同高）后，托盤A降落200mm，第二包產(chǎn)品送到后，托盤A上漲200mm，而后把產(chǎn)品推入輸送線2。原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1430rpm，產(chǎn)品輸送量分三檔可調(diào)，每分鐘向輸送線2分別輸送8、16、22件小包裝產(chǎn)品。圖1功能簡(jiǎn)圖2.設(shè)計(jì)課題工藝剖析由題目和功能簡(jiǎn)圖能夠看出，推進(jìn)產(chǎn)品在輸送線1上運(yùn)動(dòng)的是履行機(jī)構(gòu)1，在A處使產(chǎn)品上漲，降落的是履行構(gòu)件2，在A處把產(chǎn)品推到下一個(gè)工位的是履行構(gòu)件3，三個(gè)履行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系以下圖。T2T1履行構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀況件履行構(gòu)進(jìn)退進(jìn)退進(jìn)退進(jìn)退件1履行構(gòu)停降停升停降停升件2履行構(gòu)停進(jìn)退停件3T3圖2運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖圖1中T1為履行構(gòu)件1的工作周期，T2是履行構(gòu)件2的工作周期，T3是履行構(gòu)件3的工作周期。由圖2能夠看出，履行構(gòu)件1是作連續(xù)來去挪動(dòng)的，而履行構(gòu)件2則有一個(gè)間歇來去運(yùn)動(dòng)，履行構(gòu)件3作一個(gè)間歇來去運(yùn)動(dòng)。三個(gè)履行構(gòu)件的工作周期關(guān)系為：2T12。履行構(gòu)件3的動(dòng)作周=T期為其工作周期的1/4。3.設(shè)計(jì)課題運(yùn)動(dòng)功能剖析及運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖精心整理精心整理依據(jù)前面的剖析可知，驅(qū)動(dòng)履行構(gòu)件1工作的履行機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)擁有運(yùn)動(dòng)功能如圖3所示。該運(yùn)動(dòng)功能把一個(gè)連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)變換為連續(xù)的來去挪動(dòng)，主動(dòng)件每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從動(dòng)件（履行構(gòu)件1）往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速分別為4、8、11rpm。4、8、11rpm圖3履行機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)功能因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1430rpm，為了在履行機(jī)構(gòu)1的主動(dòng)件上分別獲得4、8、11rpm的轉(zhuǎn)速，則由電動(dòng)機(jī)到履行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)比iz有3種分別為：總傳動(dòng)比由定傳動(dòng)比ic與變傳動(dòng)比iv構(gòu)成，知足以下關(guān)系式：iz1=iciv1iz2=iciv2iz3=iciv3三種傳動(dòng)比中iz1最大，iz3最小。因?yàn)槎▊鲃?dòng)比ic是常數(shù)，所以3種傳動(dòng)比中iv1最大，iv3最小。若采納滑移齒輪變速，其最大傳動(dòng)比最好不要大于4，即：iv1=4則有：ic=故定傳動(dòng)比的其余值為：==于是，有級(jí)變速單元如圖4：i=4,2,1.44圖4有級(jí)變速運(yùn)動(dòng)功能單元精心整理精心整理為保證系統(tǒng)過載時(shí)不至于破壞，在電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)之間加一個(gè)過載保護(hù)環(huán)節(jié)。過載保護(hù)運(yùn)動(dòng)功能單元可采納帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，這樣，該運(yùn)動(dòng)功能單元不單擁有過載保護(hù)能力，還擁有減速功能，如圖5所示。i=2.5圖5過載保護(hù)運(yùn)動(dòng)功能單元整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)僅靠過載保護(hù)功能單元的減速功能不可以實(shí)現(xiàn)所有定傳動(dòng)比，所以，在傳動(dòng)系統(tǒng)中還要另加減速運(yùn)動(dòng)功能單元，減速比為90i===362.5減速運(yùn)動(dòng)功能單元如圖6所示。i=36圖6履行機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)功能依據(jù)上述運(yùn)動(dòng)功能剖析，能夠獲得實(shí)現(xiàn)履行構(gòu)件1運(yùn)動(dòng)的功能系統(tǒng)圖，如圖7所示。1430rpmi=2.5i=4,2,1.44i=36圖7實(shí)現(xiàn)履行構(gòu)件1運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖為了使用同一原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)履行構(gòu)件2，應(yīng)當(dāng)在圖7所示的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖加上1個(gè)運(yùn)動(dòng)分支功能單元，使其能夠驅(qū)動(dòng)分支履行構(gòu)件2，該運(yùn)動(dòng)分支功能單元如執(zhí)圖行構(gòu)8件所示。履行構(gòu)件2的履行運(yùn)動(dòng)是間歇來去挪動(dòng)。履行構(gòu)件3有一個(gè)履行運(yùn)動(dòng)，為間歇來去挪動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向與履行構(gòu)件1的運(yùn)動(dòng)方向垂直。為了使履行構(gòu)件2和履行構(gòu)件3的運(yùn)動(dòng)和履行構(gòu)件1的運(yùn)動(dòng)保持正確的空間關(guān)系，能夠加一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)方向變換功能單元，如圖9所示。圖8運(yùn)動(dòng)分支功能單元圖9運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)方向變換的運(yùn)動(dòng)功能單元經(jīng)過運(yùn)動(dòng)傳達(dá)方向變換功能單元輸出的運(yùn)動(dòng)需要分紅兩個(gè)運(yùn)動(dòng)分支分別驅(qū)動(dòng)履行構(gòu)件2的一個(gè)運(yùn)動(dòng)和履行構(gòu)件3的一個(gè)運(yùn)動(dòng)。所以，需要加一個(gè)運(yùn)動(dòng)分支功能分支單元，如圖10所示。圖10運(yùn)動(dòng)分支功能單元履行構(gòu)件2的一個(gè)運(yùn)動(dòng)是間歇來去挪動(dòng)，考慮采納兩個(gè)運(yùn)動(dòng)單元，將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換成間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)，再變換成間歇來去挪動(dòng)。如圖11所示。圖11連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為間歇來去挪動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元依據(jù)上述剖析能夠得出實(shí)現(xiàn)履行構(gòu)件1和履行構(gòu)件2運(yùn)動(dòng)功能的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖，如圖14所示。履行構(gòu)件履行構(gòu)件2精心整理精心整理圖14履行構(gòu)件1、2的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖履行構(gòu)件3需要進(jìn)行間歇來去挪動(dòng)，為此，需要將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)?？紤]采納一個(gè)運(yùn)動(dòng)系數(shù)為的間歇運(yùn)動(dòng)單元，如圖15所示。圖15間歇運(yùn)動(dòng)功能單元只管履行構(gòu)件3在一個(gè)工作周期內(nèi)，此間歇時(shí)間很長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間很短，可是當(dāng)其運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)則是連續(xù)的、周期的。所以，需要把圖15中的運(yùn)動(dòng)功能單元的輸出運(yùn)動(dòng)變換為整周運(yùn)動(dòng)，于是在后來加一個(gè)運(yùn)動(dòng)放大功能單元，如圖16所示。而后，再把該運(yùn)動(dòng)功能單元輸出地運(yùn)動(dòng)變換為來去挪動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)功能單元如圖17所示。i=1/4圖16運(yùn)動(dòng)放大功能單元圖17把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為來去挪動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元依據(jù)上述剖析，能夠畫出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖，如圖18所示。圖18產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案8）的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖4.設(shè)計(jì)課題運(yùn)動(dòng)方案制定11依據(jù)圖18所示的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖1,選擇適合的機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖中的各個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元,即可制定出機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案。履行構(gòu)件圖18中的運(yùn)動(dòng)功能單元1是原動(dòng)機(jī)。依據(jù)產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線的工作要求，能夠選擇電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。如圖19所示。1430rpm1圖19電動(dòng)機(jī)代替運(yùn)動(dòng)功能單元1圖18中的運(yùn)動(dòng)功能單元2是過載保護(hù)單元兼具減速功能，能夠選擇帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，如圖20所示。2圖20過載保護(hù)功能單元精心整理精心整理圖18中的運(yùn)動(dòng)功能單元3是有級(jí)變速功能單元，能夠選擇滑移齒輪變速傳動(dòng)代替，如圖21所示。圖21滑移齒輪變速代替運(yùn)動(dòng)功能單元3圖18中的運(yùn)動(dòng)功能單元4是減速功能，能夠選擇2級(jí)齒輪傳動(dòng)取代，如圖22所示。圖222級(jí)齒輪傳動(dòng)代替運(yùn)動(dòng)功能單元4圖18中的運(yùn)動(dòng)功能單元6將連續(xù)傳動(dòng)變換為間歇來去搖動(dòng)，能夠選擇不完整齒輪和導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)代替，如圖23所示。圖23不完整齒輪和導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)功能單元6、7圖18中的運(yùn)動(dòng)功能單元8是運(yùn)動(dòng)傳達(dá)方向變換功能單元，能夠用圓錐齒輪傳動(dòng)代替，如圖24所示。圖24圓錐齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)功能單元8圖18中的運(yùn)動(dòng)功能單元10、11是將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為間歇來去挪動(dòng)，能夠用凸輪構(gòu)造實(shí)現(xiàn)，如圖25所示。圖25凸輪傳動(dòng)代替運(yùn)動(dòng)功能單元11圖18中實(shí)現(xiàn)履行構(gòu)件3的運(yùn)動(dòng)功能單元14、15、16能夠經(jīng)過槽輪傳動(dòng)和齒輪帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)獲得，槽輪機(jī)構(gòu)將主軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，槽輪與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄齒輪的主動(dòng)輪固連，槽輪每轉(zhuǎn)動(dòng)0.25周期，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周，方案如圖27所示。圖27槽輪機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)功能14、15、16依據(jù)上述剖析，依據(jù)圖18各個(gè)運(yùn)動(dòng)單元連結(jié)次序把個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元的代替機(jī)構(gòu)挨次連結(jié)便形成了產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案3）的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，如圖28所示(a)(b)圖28（c）設(shè)計(jì)課題運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)1）滑移齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)①確立齒輪齒數(shù)如圖21中齒輪5，6，7，8，9，10構(gòu)成了滑移齒輪有級(jí)變速單元，其齒數(shù)分別為z5，z6，z7，z8，z9，z10。由前面剖析可知，iv1=4==2=1.44按最小不根切齒數(shù)取z9=17，則z10=iv1z9=417=68精心整理精心整理為了改良傳動(dòng)性能應(yīng)使互相嚙合的齒輪齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，取z10=69。其齒數(shù)和為z910，為知足傳動(dòng)比和中心距要求，三對(duì)齒輪均取角度變位齒輪。+z=17+69=86②計(jì)算齒輪幾何尺寸齒輪5678910變位系數(shù)0.60.90.60.90.61.3齒數(shù)314525501769嚙合角24.8o24.7o24.09o重合度1.4681.4441.468各個(gè)齒輪的詳細(xì)參數(shù)以下:序齒輪5,6齒輪7,8齒輪9,10項(xiàng)目代號(hào)號(hào)1齒輪z312517齒數(shù)455769齒輪2模數(shù)2223壓力角2020204齒頂高系數(shù)1115頂隙系數(shù)0.250.250.256標(biāo)準(zhǔn)中心距7682867實(shí)質(zhì)中心距78.6784.8188.528嚙合角24.8o24.7o24.099齒輪0.60.60.6變位系數(shù)0.90.91.3齒輪10齒輪2.873.011.92齒頂高齒輪3.473.613.3211齒輪1.31.30.7齒根高0.70.70.1齒輪精心整理精心整理分度圓直齒輪6250341290114138徑齒輪齒頂圓直67.7456.0237.84徑齒輪13144.696.94121.22齒輪4齒輪59.447.432齒根圓直.61413徑齒輪88.6112.68齒頂圓壓齒輪30.6833.0032.401529.2627.9126.29力角齒輪16重合度1.4681.4441.468取模數(shù)m=2mm，齒頂高系數(shù)1,頂隙系數(shù)0.25，得實(shí)質(zhì)中心距為89.99mm。定軸齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)由圖可知，齒輪11、12、13、14實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能單元4的減速功能，它所實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比為36。因?yàn)辇X輪11、12、13、14、15、15’是2級(jí)齒輪傳動(dòng)，這2級(jí)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比可這樣確定，于是取模數(shù)m=2mm，各尺寸均按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。由圖28-（c）可知，齒輪32、33實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能單元15的放大功能，它所實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比為1/4，齒輪33可按最小不根切齒數(shù)確立，即精心整理精心整理則齒輪32的齒數(shù)為為使傳動(dòng)比更靠近于要求，取齒輪32、33的幾何尺寸，取模數(shù)m=2mm，按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。由上述齒輪齒數(shù)配比可得最后輸出轉(zhuǎn)速分別為7.93rpm、8.06rpm、12.06rpm。各個(gè)齒輪的詳細(xì)參數(shù)以下:序項(xiàng)目代號(hào)齒輪齒輪齒輪11,1213,1415,15號(hào)’1齒輪z171717齒數(shù)525252齒輪2模數(shù)2223壓力角2020204齒頂高系數(shù)1115頂隙系數(shù)0.250.250.256標(biāo)準(zhǔn)中心距6986697實(shí)質(zhì)中心距6986698嚙合角2020209變位系數(shù)齒輪000000齒輪10齒頂高齒輪222222齒輪11齒根高齒輪2.52.52.5精心整理精心整理齒輪2.52.52.5分度圓直齒輪34343412104104104徑齒輪齒頂圓直齒輪383838徑齒輪108108108齒輪29292914齒根圓直10徑103103齒輪315齒頂圓壓齒輪32.7832.7832.7825.1925.1925.19力角齒輪16重合度1.641.641.64序齒輪32,33號(hào)項(xiàng)目代號(hào)1齒輪17齒數(shù)齒輪692模數(shù)23壓力角204齒頂高系數(shù)15頂隙系數(shù)0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距867實(shí)質(zhì)中心距86精心整理精心整理8嚙合角209變位系數(shù)齒輪00齒輪齒輪210齒頂高2齒輪11齒輪2.5齒根高2.5齒輪12分度圓直齒輪34徑138齒輪齒頂圓直3813徑齒輪齒輪14214齒根圓直齒輪29徑133齒輪15齒頂圓壓齒輪32.78力角24.05齒輪16重合度1.66（2）圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)由圖28-（a）可知，圓錐齒輪17、18，23、24均起改變運(yùn)動(dòng)方向的作用，兩圓錐齒輪的軸交角為90o，它所實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比為2.5，兩圓錐的齒輪的軸交角為Σ=90°圓錐齒輪18的分度圓錐角為精心整理精心整理圓錐齒輪17的分度圓錐角為圓錐齒輪的最小不根切當(dāng)量齒數(shù)為圓錐齒輪17的齒數(shù)可按最小不根切齒數(shù)確立，即則圓錐齒輪18的齒數(shù)為，齒輪17、18的幾何尺寸，取模數(shù)m=2mm，按標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)計(jì)算,其計(jì)算結(jié)果以下表取模數(shù)m=2mm,尺寸按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。序項(xiàng)目號(hào)齒輪17齒數(shù)齒輪182模數(shù)3壓力角4齒頂高系數(shù)5頂隙系數(shù)齒輪17分度圓錐角齒輪187分度圓直徑齒輪17

代計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)號(hào)果1640220°10.2568.20°21.80°32.00精心整理精心整理齒輪188錐距齒輪17齒頂高齒輪18齒輪17齒根高齒輪18齒輪17齒頂圓直徑齒輪18齒輪17齒根圓直徑齒輪18

0mm80.000mm43.081mm2.000mm2.000mm2.500mm2.500mm233.49mm2mm30.14mm精心整理精心整理75.36mm齒輪17當(dāng)量齒數(shù)齒輪18

43.08當(dāng)量齒輪齒輪17=26.1014齒頂圓壓力角齒輪1826.1017重合度/2π=1.61履行機(jī)構(gòu)1的設(shè)計(jì)該履行機(jī)構(gòu)是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由曲柄19，滑塊，導(dǎo)桿20，連桿21和滑枕22構(gòu)成。此中大滑塊的行程h=480mm,現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。該機(jī)構(gòu)擁有急回特征，在導(dǎo)桿20與曲柄19的軌跡圓相切時(shí)候，從動(dòng)件處于兩個(gè)極限地點(diǎn)，此時(shí)導(dǎo)桿的尾端分別位于C1和C2地點(diǎn)。取定C1C2的長(zhǎng)度，使其知足：利用平行四邊形的特色，由下列圖可知滑塊挪動(dòng)的距離E1E2=C1C2=h，這樣就利用了機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動(dòng)特征，使滑塊挪動(dòng)了指定的位移。設(shè)極位夾角為θ，明顯導(dǎo)桿20的擺角就是θ，取機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.5，由此可得極位夾角和導(dǎo)桿20的長(zhǎng)度。圖35導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)先任意選定一點(diǎn)為D，以D為圓心，l為半徑做圓。再過D作豎直線，以之為基礎(chǔ)線，左右各作射線，與之夾角18°，交圓與C1和C2點(diǎn)。則弧C1C2即為導(dǎo)桿頂部轉(zhuǎn)過的弧線，當(dāng)導(dǎo)軌從C1D擺到C2D的時(shí)候，擺角為36°。接著取最高點(diǎn)為C,在C和C1之間做平行于C1C2的直線m，該線為滑枕22的導(dǎo)路，距離D點(diǎn)的距離為在C1點(diǎn)有機(jī)構(gòu)最大壓力角，設(shè)導(dǎo)桿21的長(zhǎng)度為l1，最大壓力角的正弦等于要求最大壓力角小于100，所以有精心整理精心整理l1越大，壓力角越小，取l1=200~400mm。曲柄19的展轉(zhuǎn)中心在過D點(diǎn)的豎直線上，曲柄越長(zhǎng)，曲柄受力越小，可選用AD=500mm，據(jù)此能夠獲得曲柄19的長(zhǎng)度不完整齒輪18、17的設(shè)計(jì)曲柄由不完整齒輪控制其轉(zhuǎn)動(dòng)周期和動(dòng)停時(shí)間比，由運(yùn)動(dòng)周期獲得主動(dòng)輪與從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)周期之比為1:4，主動(dòng)輪16從0o轉(zhuǎn)到180o，從動(dòng)輪17轉(zhuǎn)兩周，主動(dòng)輪從180o轉(zhuǎn)到360o時(shí)期，從動(dòng)輪停止，故確立主動(dòng)輪為不完整齒輪，一半有齒，另一半無齒，從動(dòng)輪為標(biāo)準(zhǔn)完整齒輪，確立模數(shù)為3mm，主動(dòng)輪設(shè)想齒數(shù)和從動(dòng)輪齒數(shù)分別為101和25，則中心距a=136.5mm。履行機(jī)構(gòu)2的設(shè)計(jì)如圖28（b）所示，履行機(jī)構(gòu)2有一個(gè)運(yùn)動(dòng)是將連續(xù)傳動(dòng)變換為間歇來去挪動(dòng)，采納直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)（27、29）來實(shí)現(xiàn)。凸輪基圓半徑100mm，無偏距，升程為200mm。推程為正弦加快，回程為余弦加快。直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪輪廓履行構(gòu)件3的設(shè)計(jì)1）槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)確立槽輪槽數(shù)依據(jù)圖28（c）可知，在撥盤圓銷數(shù)k=1時(shí)，槽輪槽數(shù)z=4。②槽輪槽間角2β=③槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)撥盤的轉(zhuǎn)角2α=180o-2β=90°④中心距槽輪機(jī)構(gòu)的中心距應(yīng)當(dāng)依據(jù)詳細(xì)構(gòu)造確立，在構(gòu)造尚不確立的