机械原理课程设计—品包装线设计.docxVIP

Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装生产线（方案4）院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：陈照波设计时间： 2013年7月1日-7月7日哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班号：任务起至日期： 2013年 7 月 1日至 2013年 7 月 7日课程设计题目：产品包装生产线(方案4)已知技术参数和设计要求：工作量：工作计划安排：同组设计者及分工：指导教师签字___________________年月日教研室主任意见：教研室主任签字___________________年月日*注：此任务书由课程设计指导教师填写题目要求如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=600*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）后，每送一包产品托盘A下降200mm，当第三包产品送到以后，托盘A上升400mm，然后，把产品推入输送线2。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9、18、24件小包装产品。图1 产品包装生产线（方案4）功能简图题目解答工艺动作分析由题目可以看出，产品包装线共由3个执行机构组成。其中，控制产品在输送线1上作步进运动的是执行机构1，在A处控制产品上升、下降的是执行机构2，在A处把产品推到输入线2的是执行机构3，三个执行构件的运动协调关系如图2所示。下图中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期，T3’是执行构件3的动作周期。由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动，执行构件3作一个间歇往复运动。三个执行构件的工作周期关系为：3T1= T2= T3。T2T1执行构件运动情况执行构件1进退进退进退进执行构件2休降休降休升休休执行构件3停进退停T3图2 产品包装生产线运动循环图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9、18、24 rpm。 9、18、24 rpm图3 执行构件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12、18、26 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= = 158.89iz2= = 79.4444iz3= = 59.58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：iz1 = ic*iv1iz2=ic*iv2iz3=ic*iv3三种传动比中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：iv1=4则有：ic== 39.72故定传动比的其他值为：== 2.00== 1.50于是，有级变速单元如图4：i = 4, 2.0, 1.5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 = = 15.9减速运动功能单元如图6所示。i=15.9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=4,2.0,1.5 i=15.9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有一个间歇单向转动。执行构件3有一个执行运动，为间歇往复移动，其运动方向与执行构件1的运动方向垂直。为了使执行构件2和执行构件3的运动和执行构件1的运动保持正确的空间关系，可以加一个运动传动方向转换功能单元，同时该运动单元具有减速的作用，传动比i=3,如图9所示。图8 运动分支功能单元1i=3图9 运动传动方向转换的运