发布时间 : 星期五 文章包装机推包机构设计说明书更新完毕开始阅读3d8d143adc80d4d8d15abe23482fb4daa48d1d47
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：偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合 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
2 方案的评价
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
第四章 机构运动尺度综合
1 运动示意图
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 = ， DB=， OE = 30 mm 因为 K=~
所以 极位夹角为θ=~36o BC=DB/sin（θ/2） BC=~ 于是取BC=，
当取极位夹角θ=18o时，即∠ACB=18o，∠DCB=9o。 所以sin（θ/2）= tan（θ/2）= DC= OC=
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）。
（1） 设计简图
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=,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，则动力输出的转速在10到12r/min.
带传动：它的特点是传动平稳、能缓冲减振，但承载能力较小，即传递相同转矩时，结构尺寸较其他传动形式大一些。而且，它宜布置在高速级。
蜗杆传动：它能实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳。但是效率较低，适用于中小速功率且间歇运转的场合。
齿轮传动：多级齿轮传动可以实现大传动比，而且适合于传递动力且连续工作的场合。
通过列下表比较三个传动方式的优劣： 在计算过程中设计的相关符号的说明：