機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)—產(chǎn)品包裝線設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)說明書（論文）</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(方案6)3</p><p><b>　　1.題目要求3</b></p><p><b>　　2.題目解答3</b></p><p

2、>　?。?）工藝方法分析3</p><p>　?。?）運(yùn)動(dòng)功能分析及運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖4</p><p>　?。?）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案擬定8</p><p>　?。?） 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)13</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的設(shè)計(jì)13</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的設(shè)計(jì)15</p><p&g

3、t;　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的設(shè)計(jì)17</p><p>　　滑移齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)17</p><p><b>　　齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)17</b></p><p>　?。?） 運(yùn)動(dòng)方案執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)時(shí)序分析18</p><p>　　曲柄15的初始位置18</p><p>　　凸輪的初始位置19</p&

4、gt;<p>　　曲柄36的初始位置19</p><p>　　(六) 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析20</p><p>　　構(gòu)件1運(yùn)動(dòng)分析21</p><p>　　機(jī)構(gòu)2運(yùn)動(dòng)分析22</p><p><b>　　附錄123</b></p><p>　　產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(方案6)</

5、p><p><b>　　1.題目要求</b></p><p>　　如圖1所示，輸送線1上為小包裝產(chǎn)品，其尺寸為長*寬*高=600*200*200，采取步進(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下降200mm，第二包產(chǎn)品送到后，托盤A上升205mm、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，把產(chǎn)品推入輸送線2，托盤A順時(shí)針回轉(zhuǎn)90°、

6、下降5mm。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12、16、26件小包裝產(chǎn)品。</p><p><b>　　圖1功能簡圖</b></p><p><b>　　2.題目解答</b></p><p><b>　?。?）工藝方法分析</b></p><

7、;p>　　由題目和功能簡圖可以看出，推動(dòng)產(chǎn)品在輸送線1上運(yùn)動(dòng)的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)1，在A處使產(chǎn)品上升、轉(zhuǎn)位的是執(zhí)行構(gòu)件2，在A處把產(chǎn)品推到下一個(gè)工位的是執(zhí)行構(gòu)件3，三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系如圖所示。</p><p>　　下圖中T1為執(zhí)行構(gòu)件1的工作周期，T2是執(zhí)行構(gòu)件2的工作周期，T3是執(zhí)行構(gòu)件3的工作周期，T3’是執(zhí)行構(gòu)件3的動(dòng)作周期。由圖2可以看出，執(zhí)行構(gòu)件1是作連續(xù)往復(fù)移動(dòng)的，而執(zhí)行構(gòu)件2則有一個(gè)間歇往復(fù)運(yùn)

8、動(dòng)和一個(gè)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行構(gòu)件3作一個(gè)連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的工作周期關(guān)系為：T1= T2= T3。</p><p><b>　　T1=T2= T3</b></p><p>　　 </p><p><b>　　圖2 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</b></p&g

9、t;<p>　?。?）運(yùn)動(dòng)功能分析及運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖</p><p>　　根據(jù)前面的分析可知，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件1工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有運(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)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的往復(fù)移動(dòng)，主動(dòng)件每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件1）往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速分別為11、19、27 rpm。</p><p>　　11、19、27rpm</p><p&g

10、t;　　圖3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)功能</p><p>　　由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1430rpm，為了在執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的主動(dòng)件上分別得到12、16、26 rpm的轉(zhuǎn)速，則由電動(dòng)機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)1之間的傳動(dòng)比iz有3種分別為：</p><p>　　iz1= = 130</p><p>　　iz2= = 75.263</p><p>　　iz3= = 52.

11、963</p><p>　　總傳動(dòng)比由定傳動(dòng)比ic與變傳動(dòng)比iv組成，滿足以下關(guān)系式：</p><p>　　iz1 = ic*iv1</p><p>　　iz2=ic*iv2</p><p>　　iz3=ic*iv3</p><p>　　三種傳動(dòng)比中iz1最大，iz3最小。由于定傳動(dòng)比ic是常數(shù)，因此3種傳動(dòng)比中iv1

12、最大，iv3最小。若采用滑移齒輪變速，其最大傳動(dòng)比最好不要大于4，即：</p><p><b>　　iv1=4</b></p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　ic= = 32.5</p><p>　　故定傳動(dòng)比的其他值為：</p><p>　　= =

13、 2.3158</p><p>　　= = 1.6296</p><p>　　于是，有級(jí)變速單元如圖4：</p><p>　　i = 4, 2.3158, 1.6296</p><p>　　圖4 有級(jí)變速運(yùn)動(dòng)功能單元</p><p>　　為保證系統(tǒng)過載時(shí)不至于損壞，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)

14、功能單元可采用帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，這樣，該運(yùn)動(dòng)功能單元不僅具有過載保護(hù)能力，還具有減速功能，如圖5所示。</p><p>　　圖5 過載保護(hù)運(yùn)動(dòng)功能單元</p><p>　　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能實(shí)現(xiàn)全部定傳動(dòng)比，因此，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</p><p>　　i = = 13</p><p>　

15、　減速運(yùn)動(dòng)功能單元如圖6所示。</p><p>　　圖6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)功能</p><p>　　根據(jù)上述運(yùn)動(dòng)功能分析，可以得到實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件1運(yùn)動(dòng)的功能系統(tǒng)圖，如圖7所示。</p><p>　　1430rpm i = 2.5 i = 4, 2.3158, 1.6296 i = 13</p><p>　　圖7 實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件1運(yùn)

16、動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖</p><p>　　為了使用同一原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件2，應(yīng)該在圖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)分支執(zhí)行構(gòu)件2，該運(yùn)動(dòng)分支功能單元如圖8所示。執(zhí)行構(gòu)件2有兩個(gè)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是間歇往復(fù)移動(dòng)，另一個(gè)是間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)。執(zhí)行構(gòu)件3有一個(gè)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)，為間歇往復(fù)移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向與執(zhí)行構(gòu)件1的運(yùn)動(dòng)方向垂直。為了使執(zhí)行構(gòu)件2和執(zhí)行構(gòu)件3的運(yùn)動(dòng)和執(zhí)行構(gòu)件1的運(yùn)動(dòng)保持正確的空間關(guān)系，可以加一

17、個(gè)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)方向轉(zhuǎn)換功能單元，如圖9所示。</p><p>　　圖8 運(yùn)動(dòng)分支功能單元</p><p><b>　　i=1</b></p><p>　　圖9 運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)方向轉(zhuǎn)換的運(yùn)動(dòng)功能單元</p><p>　　經(jīng)過運(yùn)動(dòng)傳遞方向轉(zhuǎn)換功能單元輸出的運(yùn)動(dòng)需要分成三個(gè)運(yùn)動(dòng)分支分別驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件2的2個(gè)運(yùn)動(dòng)和執(zhí)行構(gòu)件3的一個(gè)運(yùn)動(dòng)。因此

18、，需要加一個(gè)運(yùn)動(dòng)分支功能分支單元，如圖10所示。</p><p>　　圖10 運(yùn)動(dòng)分支功能單元</p><p>　　執(zhí)行構(gòu)件2的一個(gè)運(yùn)動(dòng)是間歇往復(fù)移動(dòng)，考慮采用兩個(gè)運(yùn)動(dòng)單元，將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)，再轉(zhuǎn)換成間歇往復(fù)移動(dòng)。如圖11所示。</p><p>　　圖11 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元</p><p>　　執(zhí)行構(gòu)件2的

19、另一個(gè)運(yùn)動(dòng)是間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)，且其運(yùn)動(dòng)平面與第一個(gè)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平面垂直，因此，可以選用運(yùn)動(dòng)傳遞方向轉(zhuǎn)換功能單元，如圖12所示。</p><p>　　圖12運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)方向轉(zhuǎn)換的運(yùn)動(dòng)功能單元</p><p>　　經(jīng)過運(yùn)動(dòng)傳遞方向轉(zhuǎn)換功能單元后的運(yùn)動(dòng)，可以通過另一個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖13所示。</p><p>　　圖13 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇單向轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)

20、動(dòng)功能單元</p><p>　　根據(jù)上述分析可以得出實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件1和執(zhí)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。</p><p>　　1430rpm i = 2.5 i = 4, 2.3158, 1.6296 i = 13</p><p>　　圖14 執(zhí)行構(gòu)件1、2的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖</p><p>　　根據(jù)前面的分析可

21、知，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件1工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有運(yùn)動(dòng)功能如圖15所示。該運(yùn)動(dòng)功能把一個(gè)連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的往復(fù)移動(dòng)，主動(dòng)件每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件3）往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次。</p><p>　　圖15 把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元</p><p>　　根據(jù)上述分析，可以畫出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖，如圖16所示。</p><p>　　1430rpm i = 2

22、.5 i=4,2.3158,1.6296 i=13</p><p>　　圖16 產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案6）的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖</p><p>　?。?）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案擬定</p><p>　　根據(jù)圖16所示的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖,選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)替代運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖中的各個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元,便可擬定出機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案。</p><p>　　圖16中

23、的運(yùn)動(dòng)功能單元1是原動(dòng)機(jī)。根據(jù)產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線的工作要求，可以選擇電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。如圖17所示。</p><p><b>　　1430rpm</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　圖17 電動(dòng)機(jī)替代運(yùn)動(dòng)功能單元1</p><p>　　圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元2是過載保護(hù)單

24、元兼具減速功能，可以選擇帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，如圖18所示。</p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　圖18</b></p><p>　　圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元3是有級(jí)變速功能單元，可以選擇滑移齒輪變速傳動(dòng)替代，如圖19所示。</p><p>　　圖19 滑移齒輪變速替代運(yùn)動(dòng)功能單

25、元3</p><p>　　圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元4是減速功能，可以選擇2級(jí)齒輪傳動(dòng)代替，如圖20所示。</p><p>　　圖20 2級(jí)齒輪傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元4</p><p>　　圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元6將連續(xù)傳動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)擺動(dòng)，可以選擇導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)替代，如圖21所示。</p><p>　　圖21 導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)替代運(yùn)動(dòng)功能單元6<

26、/p><p>　　圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元7是運(yùn)動(dòng)傳遞方向轉(zhuǎn)換功能和減速運(yùn)動(dòng)功能單元，可以用圓錐齒輪傳動(dòng)替代，如圖22所示。</p><p><b>　　i = 1</b></p><p>　　圖22 圓錐齒輪傳動(dòng)替代減速運(yùn)動(dòng)功能單元7</p><p>　　圖16中運(yùn)動(dòng)功能單元5是運(yùn)動(dòng)分支功能單元，可以用運(yùn)動(dòng)功能單元7錐齒輪傳

27、動(dòng)的主動(dòng)輪、運(yùn)動(dòng)功能單元6導(dǎo)桿滑塊結(jié)構(gòu)的曲柄與運(yùn)動(dòng)功能單元4的運(yùn)動(dòng)輸出齒輪固連替代，如圖23所示。</p><p>　　圖23 2個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元的主動(dòng)件固聯(lián)替代運(yùn)動(dòng)功能單元5</p><p>　　圖16中運(yùn)動(dòng)功能單元9和10將連續(xù)傳動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)移動(dòng)，由于運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，可以選用不完整齒和凸輪機(jī)構(gòu)固聯(lián)來共同完成要求。不完全齒輪在一個(gè)工作周期內(nèi)有三次停歇和和三次轉(zhuǎn)動(dòng)，且三次停歇的時(shí)間不相同。于是

28、，可以用不完全齒輪和凸輪機(jī)構(gòu)固聯(lián)來代替這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元。如圖24所示。</p><p>　　圖24不完整齒和凸輪機(jī)構(gòu)固聯(lián)替代功能單元9和10</p><p>　　圖16中運(yùn)動(dòng)功能單元11是運(yùn)動(dòng)傳遞方向轉(zhuǎn)換功能，可以用圓錐齒輪傳動(dòng)代替，如圖27所示。</p><p><b>　　i = 1</b></p><p>　　圖

29、27 圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)功能單元10</p><p>　　圖16中運(yùn)動(dòng)功能單元12是把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元，由運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可知該運(yùn)動(dòng)功能單元在一個(gè)工作周期之內(nèi)有兩次停歇和兩次轉(zhuǎn)動(dòng)，且兩次停歇時(shí)間不同，于是可以用不完全齒輪機(jī)構(gòu)代替該運(yùn)動(dòng)功能單元，如圖 28所示。</p><p>　　圖28 用不完全齒輪傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元12</p><p>　　

30、圖16中運(yùn)動(dòng)功能單元8是運(yùn)動(dòng)分支功能單元，可以用運(yùn)動(dòng)功能單元10、運(yùn)動(dòng)功能單元11錐齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)輪與運(yùn)動(dòng)功能單元7的運(yùn)動(dòng)輸出齒輪固聯(lián)代替，如圖29所示。</p><p>　　圖29 3個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元的主動(dòng)件固聯(lián)替代運(yùn)動(dòng)功能單元8</p><p>　　圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元13將連續(xù)傳動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)擺動(dòng)，可以選擇導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)替代，如圖30所示。</p><p>　　圖

31、30 導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)替代運(yùn)動(dòng)功能單元13</p><p>　　根據(jù)上述分析，按照?qǐng)D16各個(gè)運(yùn)動(dòng)單元連接順序把個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元的替代機(jī)構(gòu)一次連接便形成了產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案8）的運(yùn)動(dòng)方案簡圖，如圖34所示。</p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>　?。╞）</b></p><p&

32、gt;<b>　?。╟）</b></p><p>　　圖34 產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案6）的運(yùn)動(dòng)方案簡圖</p><p>　?。?） 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　該執(zhí)行機(jī)構(gòu)是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由曲柄15，滑塊18，導(dǎo)桿19，連桿20和滑枕21組

33、成。其中大滑塊的行程h=480mm,現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。</p><p>　　該機(jī)構(gòu)具有急回特性，在導(dǎo)桿19與曲柄15的軌跡圓相切時(shí)候，從動(dòng)件處于兩個(gè)極限位置，此時(shí)導(dǎo)桿的末端分別位于C1和C2位置。取定C1C2的長度，使其滿足：</p><p>　　利用平行四邊形的特點(diǎn)，由下圖可知滑塊移動(dòng)的距離E1E2= C1C2=h，這樣就利用了機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動(dòng)特性，使滑塊移動(dòng)了指定的位移。</p&

34、gt;<p>　　設(shè)極位夾角為θ，顯然導(dǎo)桿19的擺角就是θ，取機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.4，由此可得極位夾角和導(dǎo)桿19的長度。</p><p>　　圖35 導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　先隨意選定一點(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15°，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C1

35、D擺到C2D的時(shí)候，擺角為30°。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21的導(dǎo)路，距離D點(diǎn)的距離為</p><p>　　在C1點(diǎn)有機(jī)構(gòu)最大壓力角，設(shè)導(dǎo)桿22的長度為l1，最大壓力角的正弦等于</p><p>　　要求最大壓力角小于100，所以有</p><p>　　l1越大，壓力角越小，取l1=200~400mm。</

36、p><p>　　曲柄15的回轉(zhuǎn)中心在過D點(diǎn)的豎直線上，曲柄越長，曲柄受力越小，可選</p><p>　　取AD=500mm，據(jù)此可以得到曲柄15的長度</p><p><b>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　如圖34（b）所示，執(zhí)行機(jī)構(gòu)2由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)復(fù)合而成。其中一個(gè)運(yùn)動(dòng)是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，由不完全

37、齒輪(27、28、29)實(shí)現(xiàn)。另一個(gè)運(yùn)動(dòng)是將連續(xù)傳動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)移動(dòng)，可以選用不完整齒傳動(dòng)（31、32、33）和直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)（34、30）固聯(lián)來共同完成要求。</p><p>　　不完全齒輪27、28、29的設(shè)計(jì)</p><p>　　不完全齒輪27在一個(gè)工作周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)為</p><p>　　設(shè)定系統(tǒng)所采用的錐型齒輪傳動(dòng)比均為1：1，且所有齒輪均為標(biāo)

38、準(zhǔn)齒輪。根據(jù)表2所設(shè)定時(shí)間，可得錐齒輪25轉(zhuǎn)動(dòng)一周，齒輪29轉(zhuǎn)動(dòng)90°，即傳動(dòng)比為1：6，分配傳動(dòng)比為1：2，與1：3。齒輪29設(shè)定齒數(shù)為Z=24，則齒輪18齒數(shù)為Z=72，齒輪26為Z=144。齒輪27為不完全齒輪，齒輪18轉(zhuǎn)90°，齒輪27轉(zhuǎn)6個(gè)齒。所以不完全齒輪27上有兩段齒數(shù)均為6齒形，夾角為135°</p><p>　　不完全齒輪31的設(shè)計(jì) </p><

39、;p>　　凸輪30與齒輪29為固連，取定凸輪輪廓為偏心圓如下圖：直徑為100mm</p><p><b>　　圖34 凸輪輪廓圖</b></p><p>　　齒輪31轉(zhuǎn)動(dòng)一周的情況下桿件31的運(yùn)動(dòng)為:</p><p>　　即凸輪為一次升程一次回程，每次轉(zhuǎn)角為180°，由時(shí)間關(guān)系得，齒輪31與33傳動(dòng)比為1：12。取齒輪33 齒數(shù)

40、為Z=18，齒輪32齒數(shù)為Z=54，齒輪31為Z=216,齒輪31為不完全齒輪，其上有兩段齒數(shù)均為9的齒形，夾角為150°。</p><p>　　圖36 不完全齒輪傳動(dòng)31、32設(shè)計(jì)</p><p><b>　　凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)在一個(gè)工作周期的運(yùn)動(dòng)為</p><p>　　凸輪

41、的主動(dòng)件與齒輪33固聯(lián)，其停歇和運(yùn)動(dòng)由齒輪33控制，故凸輪無休止行程。采用平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，由上面分析可得凸輪的運(yùn)動(dòng)參數(shù)為：</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的設(shè)計(jì)（與執(zhí)行機(jī)構(gòu)1參數(shù)完全相同）</p><p><b>　　滑移齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　確定齒輪齒數(shù)</b></p>

42、<p>　　如圖21中齒輪5，6，7，8，9，10組成了滑移齒輪有級(jí)變速單元，其齒數(shù)分別為z5， z6 ，z7 ，z8 ，z9 ，z10。由前面分析可知，</p><p><b>　　iv1=4</b></p><p>　　= = 2.3158</p><p>　　= = 1.6296</p><p>　　按最

43、小不根切齒數(shù)取z9=17，則z10= iv1 z9=4*17=68</p><p>　　為了改善傳動(dòng)性能應(yīng)使相互嚙合的齒輪齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，取z10= 69。</p><p>　　其齒數(shù)和為z9+ z10=17+69=86，</p><p>　　另外兩對(duì)嚙合齒輪的齒數(shù)和應(yīng)大致相同，即</p><p>　　z7+ z8≈86，z5+ z6≈86&l

44、t;/p><p>　　= = 2.3158</p><p>　　, =86- =60</p><p>　　為了更接近所要求的傳動(dòng)比，可取 ， =60，</p><p><b>　　同理可取 ， </b></p><p><b>　　計(jì)算齒輪幾何尺寸</b></p>

45、<p>　　取模數(shù)m=2 mm，則5，6， 9，10這兩對(duì)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距相同</p><p><b>　　a= </b></p><p>　　這三對(duì)齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其幾何尺寸可按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。</p><p><b>　　齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　圓柱

46、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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13。由于齒輪11、12、13、14是2級(jí)齒輪傳動(dòng)，這2級(jí)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比可如此確定</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　于是</b></p>

47、<p>　　為使傳動(dòng)比更接近于運(yùn)動(dòng)功能單元4的傳動(dòng)比13，取</p><p>　　取模數(shù)m=2 mm，按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。</p><p><b>　　圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　方案中所有圓錐齒輪均為轉(zhuǎn)向作用，傳動(dòng)比均為1:1。齒數(shù)均相同。</p><p>　　圓錐齒輪的分度圓錐角均為45&

48、#176;</p><p>　　圓錐齒輪的最小不根切當(dāng)量齒數(shù)為 </p><p>　　圓錐齒輪齒數(shù)可按最小不根切齒數(shù)確定，即z=17</p><p>　　齒輪16、17、24、25的幾何尺寸，取模數(shù)m=2 mm，按標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)計(jì)算。</p><p>　?。?） 運(yùn)動(dòng)方案執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)時(shí)序分析</p><p>&

49、lt;b>　　曲柄15的初始位置</b></p><p>　　如圖37所示，曲柄15逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的初始位置由角 確定。由于該曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角θ=30°，因此，當(dāng)導(dǎo)桿19處于左側(cè)極限位置時(shí)，曲柄15與水平軸的夾角 。</p><p>　　圖37 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p><b>　　凸輪的初始位置</b>&

50、lt;/p><p>　　如圖37可知凸輪為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。其初始位移應(yīng)為5mm。如圖38所示。</p><p>　　圖38 凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向示意圖</p><p><b>　　曲柄36的初始位置</b></p><p>　　如圖39所示，曲柄36順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的初始位置由角 確定。由于該曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角θ=30°，因此

51、，當(dāng)導(dǎo)桿19處于右側(cè)極限位置時(shí)，曲柄15與水平軸的夾角 。</p><p>　　圖39 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p>　　該機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖40所示</p><p>　　圖40機(jī)械系統(tǒng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　(六) 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　在該設(shè)計(jì)方案中，原動(dòng)機(jī)1430rpm的轉(zhuǎn)

52、速依次通過的皮帶輪第一次減速、i = 4, 2.3158, 1.6296的滑移變速齒輪組第二次減速和i =13的3級(jí)齒輪第三次減速輸出到傳送帶的主動(dòng)輪上，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周執(zhí)行機(jī)構(gòu)1前進(jìn)480mm，實(shí)現(xiàn)每分鐘輸送11,19,27件小包裝產(chǎn)品。同時(shí)，通過一個(gè)與傳送帶主動(dòng)輪同軸固聯(lián)的錐齒輪引出一運(yùn)動(dòng)分支，并通過的錐齒輪改變運(yùn)動(dòng)方向、導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)將動(dòng)力輸出到執(zhí)行構(gòu)件3上。執(zhí)行構(gòu)件3的構(gòu)造與構(gòu)件1完全相同，結(jié)構(gòu)簡單，可以使構(gòu)件在較短的動(dòng)作時(shí)間內(nèi)完成

53、一個(gè)h=480mm的工作行程。</p><p>　　該方案所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，僅由帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和凸輪傳動(dòng)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)，凸輪和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，再加上原動(dòng)機(jī)組成。整體結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、有效，尺寸適中。由于該機(jī)構(gòu)主要是由標(biāo)準(zhǔn)齒輪和簡單的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，其加工組裝容易，制造成本低廉。該機(jī)構(gòu)能很好滿足題目所給出的運(yùn)動(dòng)要求。</p><p><b>　　

54、構(gòu)件1運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p><b>　　圖41</b></p><p>　　1.曲柄15的運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　建立如題41坐標(biāo)系，根據(jù)機(jī)械原理中機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型，可以寫出圖41中曲柄15上B點(diǎn)的位置方程</p><p>　　式中 為曲柄15與x軸正向所夾的角, 。</p>

55、;<p><b>　　得B點(diǎn)的速度方程</b></p><p><b>　　B點(diǎn)的加速度方程</b></p><p><b>　　, </b></p><p>　　2.構(gòu)件19,20組成的RPR基本桿組的運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　根據(jù)機(jī)械原理中RPR基本桿

56、組運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型，可以寫出圖41中連桿19上c1點(diǎn)的位置方程</p><p>　　,式中 是導(dǎo)桿19與x軸正向所夾的角。</p><p>　　,D(0,-500), </p><p><b>　　得B點(diǎn)的速度方程</b></p><p><b>　　B點(diǎn)的加速度方程</b></p>

57、<p><b>　　3.滑塊的運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p>　　導(dǎo)軌m距x軸的距離h=91.2mm，點(diǎn)c的位置方程</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)2運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p><b>　　凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p>　　系統(tǒng)所使用的凸輪為偏