产品包装生产线方案9.docVIP

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称： 机械原理 设计题目：产品包装生产线（方案9） 院 系：能源学院 班 级： 1102103 设 计 者： 陶船斯嘉 学 号： 1110200304 指导教师： 曲建俊 设计时间：2013年7月1日至7月7日 哈尔滨工业大学 目录 1.产品包装生产线使用功能描述 3 2.工艺方法分析 3 3.运动功能分析及运动功能系统图 3 4.系统运动方案拟定 7 5.机械系统运动尺寸设计 13 5.1 执行机构1的设计 13 5.2 执行机构2设计 13 5.3 执行机构3设计 14 产品包装生产线使用功能描述 如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=500*200*200，采取步进式输送方式，送第一包和第二包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高）时，每送一包产品至托盘A上，托盘A下降200mm，第三包产品送到后，托盘A上升405mm、顺时针旋转90°，把产品推入输送线2，托盘A逆时针回转90°、下降5mm恢复到原始位置。原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送6、12、18件小包装产品。 2. .工艺方法分析 图像可以看出，推动产品在输送线上运动的是执行构件1，A处的工作台面为执行构件2，在A处把产品推到下一工位的是执行构件3，这3个构件的运动协调关系如下图所示： 执行构件 运动情况 执行构件1 推第一个件 第二个件 第三个件 静止 执行构件2 静止 下降200 下降200 上升405 顺转90° 静止 逆转90° 下降5 执行构件3 静止 推动 静止 图中执行构件1在一个周期内将会推动3个小件，因此当每分钟输送6个件是，周期为30s ,于是我们这个机构循环一次用时为30s，在完整的30秒内，我们要实现的所有动作。根据传送需求及周期运动的规律，要求电动机经变速后，转速为2，4，6rpm。 3.运动功能分析及运动功能系统图 根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如图3所示。该运动功能把一个连续的单向转动转换为连续的往复移动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动一次，主动件的转速分别为6、12、18 rpm。 6、12、18rpm 图3 执行机构1的运动功能 由于电动机转速为1430rpm，为了在执行机构1的主动件上分别得到6、12、18 rpm的转速，则由电动机到执行机构1之间的传动比iz有3种分别为： iz1= = 238.333 iz2= = 119.166 iz3= = 79.4444 总传动比由定传动比ic与变传动比iv组成，满足以下关系式： 三种传动比中iz1最大，iz3最小。由于定传动比ic是常数，因此3种传动比中iv1最大，iv3最小。若采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不要大于4，即： 则有： ic=iz1/iv1=59.5825 故定传动比的其他值为： Iv2=iz2/ic=2 Iv3=iz3/ic=1.33 于是，有级变速单元如图4： i = 4, 2，1.33 图4 有级变速运动功能单元 为保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护能力，还具有减速功能，如图5所示。 i=2.5 图5 过载保护运动功能单元 整个传动系统仅靠过载保护功能单元的减速功能不能实现全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，减速比为 i=ic/2.5=23.833 减速运动功能单元如图6所示。 i=23.833 图6 执行机构1的运动功能 根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的功能系统图，如图7所示。 1430rpm i = 2.5 i = 4, 2,1.33 i = 23.833 图7 实现执行构件1运动的运动功能系统图 为了使用同一原动机驱动执行构件2，应该在图7所示的运动功能系统图加上1个运动分支功能单元，使其能够驱动分支执行构件2，该运动分支功能单元如图8所示。执行构件2有两个执行运动，一个是间歇往复移动，另一个是间歇往复转动。执行