机械原理课程设计包装机包装机构设计说明书.doc

目录第一章设计题目

1.1 设计数据与要求

1.2 设计任务

第二章功能分解

第三章机构设计

3.1 机构选型

3.2 机构最终成型与凸轮设计

第四章其他推包机构的设计方案

第五章推包机构设计方案的评定与选择第六章推包设计方案的最终简图

第七章心得体会

第八章参考文献

第一章 设计题目

现需设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件1

（见附图33）先由输送

带送到推包机构的推头2

的前方，然后由该推头2

将工件由a 处推至b 处（包

装工作台），再进行包装。为了提高生产率，希望在推头2结束回程（由b 至a ）时，下

一个工件已送到推头2的前方。这样推头2就可以马上再开

始推送工件。这就要求推头2在回程时先退出包装工作台，

然后再低头，即从台面的下面回程。因而就要求推头 2 按图示的abcdea 线路运动。即实现“平推—水平退回－下

降－降位退回－上升复位”的运动。

包装工作台d e H s b c 1a 2 附图33 推包机构执行构件运动要求

图一推包机构执行构件运动要求

1.1、设计数据与要求

要求每5～6s包装一个工件，且给定：L＝100mm， S=25mm, H=30mm.行程速比系数K在1.2～1.5范围内选取，推包机由电动机驱动。

在推头回程中，除要求推头低位退回外，还要求其回程速度高于工作行程的速度，以便缩短空回行程的时间，提高工效。至于“cdea”部分的线路形状不作严格要求。

1.2、设计任务

1）、至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计。

2）、确定电动机的功率与转速。

3）、设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推包机的机构运动简图。

4）、对输送工件的传动系统提出一种方案并进行设计。 5）、对所用到的齿轮进行强度计算，确定其尺寸。

6）、进行推包机结构设计，绘制其装配图。

7）、编写课程设计说明书。

第二章功能分解

完成包装机推包机构（见图33）的相关工艺，需实现下列运动功能要求：

(1)推头为了实现a、b、c或d、e间的往复运动，需要设计一个滑块导杆机构或者一个摇杆滑块机构或者是一个凸轮导杆机构。

(2) 为了实现推头由a向b平动，以及c向d的下降运动，以及e向a的上升运动的上下往复运动，需要设计一个凸轮机构。

第三章机构设计

3.1 机构选型

实现改推包机构可以使用偏置滑块机构、往复移动凸轮机构、盘形凸轮机构、导杆机构、凸轮机构机构、双凸轮机构、摇杆机构滑块机构及组合机构。分别选择相应的机构以实现各项运动功能，见下表。

功能执行构件工艺动作执行机构

循环往复运动推头水平往复运动凸轮—导杆弹

簧机构

上升、下降运动推头上下往复运动凸轮—导杆机

构

3.2 机构最终成型与凸轮设计

各部分机构的运动要求协调配合，可以采用集中驱动，由电动机通过皮带减速后带动减速器，再由减速器主轴带动其他轴从而驱动各机构。

图二最终成型设计图

说明：1—电动机、2—v带传动、3—圆柱凸轮、

4—盘型凸轮、5—弹簧（未注明型号）、

6—包装机工作台面、7—推物品的推头、

8—物品运输带、9—待包装物品

运动注释：（此处的abcde，均是图一上面的注释）

a.当被包装物品放置在推头的a处时，电动机带到传动轴，传动轴带动凸轮3转动，使滑轮8顺着凸轮3的外面轮廓进行上升运动，从而使物品由a处运动到b处，同时，凸轮2的运动要求使导杆7做水平直线运动。

b.当推头6由b处返回a处时，滑轮8由凸轮3的最高点向最低点运动，从而使推头6顺利完成返回。同时，利用凸轮2表面的特定的形状，使推头6能够完成由c处向d处的下降运动，以及由e处向a处运动的上升运动。

c.当推头6回到a处时，就能继续下一个推物品的循环运动。从而实现预设的推头6运动路线。

d.由于推头6回到a处时，就能继续下一个推物品的循环运动。从而实现预设的推头6运动路线。

e.利用弹簧力，使推杆与凸轮保持良好的接触。

凸轮设计示意图：（盘型凸轮）

图三盘型凸轮示意图

第四章其他推包机构的设计方案

方案一：（吕献周设计）双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合。

1工作台2物体3推头4导杆5盘形凸轮

6 摇杆7减速器8 电动机9 导杆

图3.1导杆机构与凸轮机构的组合机构

4.1.1自由度的分析

机构中经计算得自由度F=1,该机构有一个主动件，所以该机构可以正常运转。

4.1.2 总体功能分析

由运动简图可知此机构可分解为两个运动，凸轮机构控制运输爪的升降，导杆机构控制往复运动，俩者的配合及凸轮的设计可以达到abcde的轨迹。如图3.1中1、2为主动件，2、3、4和5的导杆机构，可以完成a、b、c间或c、d间的往复运动，1的凸轮与4机构的平底接触，可以使整个4机构上下往复运动，从而有abc与cd间的高度差，通过设计凸轮的参数，配合导杆机构完成整个abcde的运动轨迹。

下面将俩个机构按功能分开分析：

功能一导杆机构——实现a、b、c或d、e间的往复运动此处导杆机构中AB=350 mm，为输送爪的输送距离L，OE为摇杆，BC为导杆,长为S=750 mm。

（1）设计简图

图3.2 导杆机构设计图

（2）设计推导公式

=　

350

OE mm

=　，80

AB mm

=　，

750

BC mm