包装机推包机构设计说明书Word文件下载.docx
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学号：
20087663
姓名：
董智
指导老师：
温亚莲
2010年12月11日
机械原理设计说明书
包装机推包机的设计
摘要
包装机是一个产品生产和外包的机器的统称，其主要功能是包装各种产品，而包装机推包机构则是给包装机提供包装产品的机构，其主要功能就是从生产线将产品输送到包装机的相应入口，该机构的运动是一个按一定轨迹的循环往复运动。
随着科技的发展，包装机的更新换代，也迫使推包机构的革新，输送产品的过程不可轻视，推包机构的运用影响到包装机的效率和质量，因而设计者在设计推包机的同时提供了推包机构的设计，另外也有人专门为各种设备设计推包机构。
包装在当今社会相当流行，对于任何产品出厂的最后一步大多是包装，因此包装机的推包机构也是很有市场的。
关键字：
包装机推包机构输送
Packingupcharteraircraftdesign
Summary
Packerisaproductofoutsourcingproductionandmachinerycollectively.Itsmainfunctionistoavarietyofpackagingproducts,packagingmachineandpushpackagebodyistoprovidepackagingproducts,packagingmachineanditsmainfunctionistheproductfromtheproductionlinewillbetransportedtoThecorrespondingpackagingmachineentrancetothesportsbodiesarebasedonacertaintrajectoryofthecampaigncycle.
Withthedevelopmentofscienceandtechnology,theupgradingofpackagingmachines,forcingupthebodybaginnovation,productdeliveryprocessshouldnotbeunderestimated,pushingthebodybagtotheimpactoftheuseofpackagingmachineefficiencyandquality,andthereforedesignerspushedthecharteratthesametimeAtthesametime,providemostofthebodiespushedthepackagedesign,itwasalsoavarietyofequipmentdesignedspecificallyforthepushpackagebody.
Packagingisverypopularintoday'
ssociety,anyproductmanufacturedmostofthelastofapackage,thepackagingmachineisalsoabodybaguptheirmarkets.
Keywords:
transportPackingupcharteraircraftdesign
目录
第一章设计题目
1总功能要求
2设计数据
第二章机构设计
1机构选择
2机构组合
第三章方案是拟定和评价
1方案的拟定
2方案的评价
第四章机构运动尺度综合
1运动示意图
2功能元分解
第五章运动设计及参数
1减速设备
2位置、速度、加速度的分析
第六章运动循环图
第七章设计总结
第八章参考文献
现需设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件1（见图6—26）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。
图1.2推包机构执行构件运动要求
包装机推包机构是一个特殊的输送机构，如图1.1是推包机构的整体外形，如图1.2为其简单的示意图，机构将零件有a点输送到b点再由cde回到a点，机构的执行构件是端点实现近似矩形轨迹。
推包机由电动机推动，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，以便缩短空回程的时间提高功效。
1）电机驱动，即必须有曲柄。
2）输送架平动，其上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线（以下将该曲线简称为轨迹曲线）。
3）轨迹曲线的AB段为近似的水平直线段，其长度为L=125mm（这段对应于工件的移动）；
水平退回的距离S=30mm;
轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为H=30mm，（以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰）。
4）在设计图中绘出机构的四个位置，AB段和CDE段各绘出两个位。
须注明机构的全部几何尺寸。
5）要求每5-6秒钟包装一个工件；
且行程速比系数K在1.2-1.5范围内选取；
而且在推头回程中，推头要求地位退回，还要求回程速度高于工作行程速度，以便缩短空回行程时间，提高工作效率。
1机构选型
实现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、双凸轮机构、摇杆滑块机构、及组合机构。
2机构组合
对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合起来，设计组合机构。
在设计组合机构时，一般课首先考虑选择满足轨迹要求的机构。
而沿轨迹运动时是速度要求，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。
第三章方案的拟定及评价
1方案的拟定
据前述该机构的功能和要求可有以下几种方案，下面将一一说明
方案一：
偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合
在此方案中，偏置滑块机构可实现行程较大的往复直线运动，且具有急回特性，同时利用往复移动凸轮来实现推头的小行程低头运动的要求，这时需要对心曲柄滑块机构将转动变换为移动凸轮的往复直线运动。
方案二：
方案三：
偏置滑块机构与盘形凸轮机构的组合
方案四：
导杆机构与凸轮机构的组合机构
方案五：
双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合
由上述方案设计的比较可以看出：
方案一偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合，由于5、6件的支撑限制，1的长度设计也受到相应限制，而且采取此方案会使整个机构的尺寸变大。
方案二偏置滑块机构与盘形凸轮机构的组合，采取盘形凸轮做主动件和部分支撑，减小了一方案的复杂性，给设计带来了方便，另外对于方案二的设计来说，采取沟槽凸轮与滚子配合的力封闭，为了使滚子能在槽内灵活转动，槽宽应略大于滚子的直径，因为有间隙，故不宜用于高速。
采用滚子从动件，耐磨损，可传递较大的动力，但机构复杂，尺寸重量大，滚子轴常受结构限制，强度较低。
广泛用于低速和中速，其改进后可用于高速。
方案三偏置滑块机构与盘形凸轮机构的组合，利用弹簧力、从动件自重等外力使从动件与凸轮始终保持接触，平面与盘形凸轮直接接触容易产生磨损，而且不够平稳。
方案四导杆与凸轮机构的组合机构相对其他的设计机构显得简单的多，采用平底从动件，多数平底与其速度方向垂直，因此受力情况好，传动效率高，与凸轮接触面间形成楔形油膜，易润滑，结构维护简单、体积小、重量轻，但不能与内凹或直线轮廓工作，且平底不能太长。
多用于高速小型凸轮机构。
该设计若L过大则机身过高，对于L较小是比较好的设计。
所以通过改良，将平底改为滚子，则，对于内凹、外凸、直线的凸轮轮廓同样适合。
方案五双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合，没有急回特性，机构的连贯性好。
对于L较长的设计难以实现。
综合设计的要求和尺寸要求，本人觉得方案四的机构设计经过改良后是比较合理的，所以选取方案四的改良版。
如下
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。
2功能元分解
由运动简图可知机构可分为两个运动，凸轮机构控制运输爪的升降，导杆机构控制往复运动，两者的配合及凸轮的设计可以达到abcdea的运动。
图1中1为主动件，2,3,4,5,6是导杆机构，可以完成abc间或cd间的往复运动，1凸轮与2机构的滚子接触，可以使整个2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abcdea的运动轨迹。
功能一：
导杆机构——实现abc或de间的往复运动
此处导杆机构中AB=125mm，为输送爪的输送距离L。
OE为摇杆，BC为导杆，长为399mm。
（1）设计简图
图导杆机构设计图
（2）设计推导公式
AB=125.mm，DB=62.5mm，OE=30mm
因为K=1.2~1.5
所以极位夹角为θ=16.36~36º
BC=DB/sin（θ/2）
BC=202.2542~439.2641mm
于是取BC=399.53mm，
当取极位夹角θ=18º
时，即∠ACB=18º
，∠DCB=9º
。
所以sin（θ/2）=0.1564tan（θ/2）=0.1584
DC=394.61mmOC=147.03mm
由计算得主动件2是安装位置，和CD的高度。
功能二：
凸轮机构——实现机构的上下往复运动
此方案中设计的凸轮两端为圆的一部分，其中Rob=100mm，Roa=130mm，
则高H=Rob-Roa=30mm，（轨迹曲线的CDE断的最高点低于直线段AB的距离至少为H=30mm）。
凸轮机构设计图
（2）设计说明
由于设计需求知，此轨迹需近似矩形，abc段和de段的直线往复，需将凸轮此时的轮廓设计为圆弧。
经过分析：
可以知道凸轮的大圆弧段长L1=S+L=130mm，即为推头平动和水平退回的路程和。
在大圆弧段，保证了推头在水平方向上的运动。
由于凸轮凹下去的小圆弧的运动轨迹和运动路程没有要求，但是为了要让凸轮满足运动轨迹”下降——降位回程——上升复位”，且满足给定的机会特性的要求，则需要使凸轮的小圆半径r满足R–r=30mm。
由图可计算出∠COD=252.104º
弧CAD段位输送机构轨迹的abc段作支撑，所以为圆弧，弧EF段为其轨迹的de段作支撑，也为圆弧，让运动变的平稳很多。
根据上面数据可以画出来的凸轮的轮廓图和三维模型。
凸轮的三维模型图：
根据设计原理图和数据要求，利用Pro-E软件，画出来了基本工作平面设计图，装配图如下
第五章运动设计参数
1、减速设备
推包机构的速度不需要很快，因此在传动机构中设计了减速设备。
根据题目的要求，该机构的要求是在5到6秒包装一个工具，则动力输出的转
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