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机械原理课程设计易拉罐打码装箱机东华大学班级机械1304学号姓名贺俊杰梁蕴韬2015年7月4日-7月12日1课程设计题目...............................................................................................................................31.1设计题目............................................................................................................................31.2设计任务和要求................................................................................................................32方案设计及功能分析....................................................................................................................42.1打码设计方案....................................................................................................................42.2双层装箱设计方案............................................................................................................53工艺流程图及工艺原理图...........................................................................................................93.1工艺流程图.........................................................................................................................93.2工艺原理图.......................................................................................................................104运动配合图及运动循环图.........................................................................................................114.1运动配合图.......................................................................................................................114.2运动循环图......................................................................................................................125执行机构及传动机构选型.........................................................................................................135.1执行机构选型..................................................................................................................135.2传动机构选型...................................................................................................................146装置运动简图.............................................................................................................................157主要机构的设计及参数的计算.................................................................................................157.1圆柱凸轮设计及计算.......................................................................................................157.21号支撑板盘型凸轮的设计及计算................................................................................177.32号支撑板盘型凸轮机构的设计及计算........................................................................187.4空箱挡板盘型凸轮机构的设计及计算..........................................................................187.5传送带功率的计算..........................................................................................................188电机的选择及与分配轴传动的计算.........................................................................................198.1电机的选择及效率的计算...............................................................................................198.2电机与分配轴传动比的计算...........................................................................................209小组总结.....................................................................................................................................21参考文献.........................................................................................................................................221课程设计题目1.1设计题目易拉罐打码装箱机用于自动生产线的最后一道工序。前道工序将罐装好的易拉罐送入导轨，由打码装箱机自动完成以下动作。（1）在每罐成品的罐底打印生产日期及批次等字码；（2）将易拉罐装入纸箱；（3）满箱后纸箱推离，空纸箱就位。原始数据如下：（1）生产率为3000罐/h；（2）每12罐分为两叠装满一箱；（3）推箱和送空箱用一个机构控制，送空箱速度为推满箱速度的1.3倍以上。1.2设计任务和要求（1）对易拉罐打码装箱机进行功能分析，并对各执行机构进行选型，合理安排各执行机构的运动配合关系。（2）绘制易拉罐打码装箱机的运动方案示意图或机构运动简图及运动循环图。（3）若采用凸轮机构，则需设计该凸轮机构，包括选定从动件运动形式和运动规律，确定凸轮基圆半径，计算和绘制凸轮廓线，校核凸轮机构最大压力角。（4）若采用连杆机构，则需对连杆机构进行选型和尺寸设计，给出机构的最大压力角，机会运动特性系数（若有急回特性）；（5）选择齿轮传动机构的齿数，并计算传动比；（6）对易拉罐打码装箱机进行三维造型进行三维造型和运动仿真，并画出输出构件的位移，速度和加速度曲线。（7）编写设计计算说明书。2方案设计及功能分析2.1打码设计方案方案（1）：采用凸轮+连杆的设计方案，并列凸轮为力封闭。类似于订书机的传动机构，输出杆上装有类似于盖章的装置。当传送带上的易拉罐到达指定位置时，传送带停止，然后凸轮开始转动，输出杆夹紧，从而在易拉罐的底部印上码条。方案（2）：采用激光扫描打码装置优劣分析：方案（1）需要增加传送带的运动规律，而且在打码的时候需要机构停止，降低了生产效率。采用方案（2）的激光扫描打码运用了机电一体化技术，能够在易拉罐在传送带上高速运动的同时完成打码，效率非常高。这也是目前工厂大多使用的方法。综上所述：采用方案（2）更为合理。2.2双层装箱设计方案在双层装箱这个方案里我们有机械臂入箱和推杆入箱两种方案，下面进行优劣分析。机械臂入箱所采用的工艺流程少，速度较快。但考虑到是易拉罐而非瓶子外形，所以无法采用气囊吸附机构，只能采用夹持机构控制入箱。但采用夹持机构为保证易拉罐不掉落所需力较大，失误率高的勇士也可能会导致易拉罐外表形变，从而影响产品质量。机械臂在放置同时或多或少会产生振动，如果罐内装碳酸饮料，也会影响产品质量。如果采用推杆的方式，尽管运动流程较复杂，但运动平稳，失误率小，对产品质量的保障也高。综上所述，推杆方案较为合理方案（1）：传送带将第一层易拉罐送入可以一起移动的3道隔层中，没道隔层的中央有一个用于支撑的杆，当易拉罐如隔层后，隔层一起向左移动，使边缘与杆重合进而使易拉罐下落到有底的下方各层中。然后在以同样的方式将第二批易拉罐下落进而形成第二层，最后用一定高度的推杆将两层易拉罐推入箱中。方案（2）：将易拉罐平放到传送带上，将空箱传送到可升降且倾斜的平台上，然后让第一层滚入箱中后停止，之后平台下降一个易拉罐的高度，传送带继续传递，继而让第二层滚入箱中。方案（3）：存在与方案（1）类似的隔板，在隔板下有平行运动的支撑板1和垂直运动的支撑板2.传送带将易拉罐送入隔板到达支撑板1上，传送带停止。支撑板1水平抽离，到达支撑板2上，支撑板2下降一个易拉罐高度，支撑板1伸入，传送带继续传递，将下一批易拉罐送到支撑板1上，支撑板1抽离，然后支撑板2上便有2层易拉罐，支撑板2上升，用推杆推入箱中。方案（4）步骤与方案（3）大体相同，只不过在第二层到达支撑板1，支撑板1抽离之后，支撑板2下降1个易拉罐高度，随后用推杆推入箱中。优劣分析：方案（1）可以实现两层的堆叠，但是要用易拉罐下落的方式有些不妥，一会产生冲击，损害产品的质量；二会增加机构的磨损程度。方案（2）尽管采用了空箱倾斜放置的方式，但第二层滚入后也会卡在缝隙之中导致整个机构运动停止，同时也不易放置推杆。方案（3）与方案（4）大体相同，但方案（4）更容易放置推杆。综上所述，我们小组认为方案（4）为最佳方案。3工艺流程图及工艺原理图3.1工艺流程图传送带上的易