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HefeiUniversity机械创新设计说明书系别：机械工程系专业：材料成型及其控制工程学制：四年组长：耿晨光（1306032046）组员:王凯（1306032001）何曙（1306032003）洪广孝（1306032005）倪奇（1306032044）指导老师：徐厚昌2015年11月9日包装机商品载运推送机械装置的设计说明书摘要：本文在高速发展的物流业背景下介绍了商品包装机载运推送装置的必要性，根据实际要求，将载运推送机械装置的运动功能进行了分解，然后为各运动设计了相应的机构部件，最后对各部件进行组合整体设计，提出了一种各构件的参数选择分配方案。关键字：包装机载运推送机械装置设计引言：现在物流业高速发展的今天，许多厂家商品载运输送多靠人工完成，不够快捷，而且不能保证投递员和商品的安全，不利于实现文明装卸、文明分发、投递各类快件，实现商品的快速运送与包装成为必要。商品载运推送装置实际上是一种助力装置可以在商品生产流水线上减轻工人疲劳强度，且能保障商品运送安全性可靠性。基于此我们为包装机设计了一个包装机载运推送装置，它推送物品到达指定包装工作台，该装置取代了传统的人工移动物品，能全自动化运行，提高了工作效率。其主要设计思路来自于对传统工艺分解,然后按照相应功能的机构部件进行设计,对比,选定,以及优化组合，综合利用凸轮的往复运动,齿轮的传动运动，以及减速器的定值调速比设定，设计这一装置旨在为个商品生产包装厂家提供一种载运传送商品辅助装置，减轻人工负担，提高生产效率。一、设计要求商品载运推送机构能够实现商品载运推送（进给过程），推到指定位置后能准确返回到初始位置（回程复位过程），再将下一件商品载运推送周而复始不间断自动推送。它由原动机部分，传动部分，执行部分和辅助控制部分组成。具体要求如图1所示，将待包装的工件1先由输送带送到推包机构的推头2的前方，然后由该推头将工件由a处推至b处（包装工作台），再进行包装。为了提高生产率，要求推头2快速返回初始位置（推头2结束返回即b到a前，下一个工件已送到推头2的前方）且能立即开始推送工作。假设每5-6s包装一个工件，且给定：L=100mm,S=25mm,H=30mm.行程速比系数K（反应急回运动的急回程度）在1.2-1.5范围内选取。。图1二、功能分析与方案设计2.1运动功能分析与执行部分设计1.为了让推头2快速准确返回载运推送初始位置，可以让推头2按图示的abcde线路运动，实现“平推—水平退回—降位退回—上升复位”的运动。在推头回程时间应尽可能与包装间隔时间吻合缩短空回程的时间以提高工效。2．为使包装机推头完成上述的进给回程路线及运动规律，可将其运动功能分成两部分：1.推头直线进给运动，进给速度应尽量保持平稳且方向水平；2.推头回程时有低头运动，且有急回特性。3.最好使进给与升降动作通过连结机构分步有序实现以减少原动机数量。根据以上分析为个运动部分设计机构如下：（1）推头上下运动如图所示的凸轮机构，主要由凸轮和推头串联而成，合理设计凸轮轮廓曲线，这样机构运动时，凸轮逆时针转动带动推头运动，能实现上下和停歇的动作并能达到急回运动的要求。（2）推头左右运动部分采用曲柄摇块机构，在图示曲柄、连杆、滑块协同作用下能完成设计的各种动作，运动传递方向稳定、可靠性高。2.2原动机部分和传动部分设计2.2.1原动机的选择由于电动机结构简单、工作可靠、控制方便、维护容易等特点，一般机械上大多数是均采用电动机驱动。根据工作的载荷、工作的要求、工作的环境、安装的要求及尺寸、重量有无特殊限制等条件，从产品目录中选择电动机的类型和结构形式、容量和转速，确定具体的型号。现假定选择了Y160M-4型号三相异步电机，转速为1440r/min,功率为11kw，功率因数为0.84，效率为88%。2.2.2传动部分分析设计带传动具有结构简单、传动平稳、选价低廉以及缓冲吸振等特点，传动速度过大会有弹性滑动，和整体打滑现象；齿轮传动效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长且有稳定的传动比，但是制造及安装精度要求高，价格相对较贵，且不宜用于传动距离过大的场合；蜗杆传动能在空间交错的两轴间传递运动和动力且有较大传动比，可以获得较小的结构尺寸，但是承载能力较齿轮低，同时蜗杆传动在啮合处有相对滑动，当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦与磨损。本装置要求的运行速度不高，考虑到产品运载推送过程传动距离不大，对精确度要求较高，结合上述分析设计方案如图：1——电动机2——齿轮联轴器3——蜗杆轴2.2.3辅助控制部分本装置旨在为个商品生产包装厂家提供一种载运传送商品辅助装置的整体设计方案，对监测、定位、润滑、照明等辅助装置细节就不作过多说明。3.整体设计方案根据1、2两步的分析与设计再各构件各自的工作原理和功能特点，对它们进行的组合整体设计如图：1.滑块机构2.推头3.凸轮4.电动机5.凸轮机构采用开式传动，分配原则：1、使各级的传动的承载能力大致相同（齿面的接触强度大致相等）。2、使减速器能获得最小的外形尺寸和重量。3、使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等，润滑方便三、机构各参数选择图51,2,3,5——传动齿轮,4---蜗杆齿轮根据前面的的整体设计，动力先经过三级减速后，再经过分流得到轧辊所需要的转速和方向，计算出总传动比再结合分配原则经过综合考虑选得：名称模数齿数半径转速r/min齿轮15481921450齿轮2532128967齿轮3516641450齿轮55966415蜗杆451301450凸轮的基圆半径R：70mm，从动件的最大位移为35mm。四、总结机械学作为一门基础学科，内容涉及面广，它与我们现在学习的多种学科，联系紧密，它的综合性更强。通过本次设计，加深了我们对这机械设计、机械原理等课程的理解.，机械绘图能力得到了锻炼和提升。在设计的过程中，我们对各机构的运动分解分析，分别设计相应的机构，最后再整体设计，分工明确、思路清晰，这次设计经历培养了我们发现问题解决问题的能力，为以后更大、更复杂的工程设计打下基础。五、参考文献1.《机械设计（第6版）》王黎钦陈铁鸣哈尔滨工业大学出版社2.《机械原理（第7版）》孙桓陈作模葛文杰高等教育出版社3.《机械设计课程设计手册（第4版）》罗圣国吴宗泽高等教育出版社4.《机械设计制造基础（第2版）》张福润熊良山华中科技大学出版社