包裝紙紙片夾送機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、 機(jī)械原理 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目： 包裝紙紙片夾送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 院 （系）： 專(zhuān) 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 2016 年 月 日目錄目錄1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2一、機(jī)械工藝要求3二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)3三、工藝動(dòng)作分析及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)3四、方案設(shè)計(jì)及討論34.1 工作機(jī)構(gòu)34.2 夾紙機(jī)構(gòu)5五、三個(gè)設(shè)計(jì)方案5六、機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)76.1.主動(dòng)輪的設(shè)計(jì)76.2.從動(dòng)凸輪的設(shè)計(jì)86.3 連桿擴(kuò)大機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)圖如下)9七、運(yùn)動(dòng)分析10八、參考文獻(xiàn)11一、機(jī)械工藝要求(1)夾鉗的運(yùn)動(dòng)如下，當(dāng)夾鉗往前移時(shí)，僅張開(kāi)下鉗。到達(dá)終點(diǎn)稍有停頓，夾住 紙片后便后退，將紙平穩(wěn)、準(zhǔn)確地拉到所規(guī)定的包裝工位； (2)夾紙機(jī)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)紙張

2、的大小和前后位置的變化，應(yīng)有一定的可調(diào)范圍。 二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) (1)夾紙機(jī)構(gòu)工作次數(shù) n=120pcs/mm; (2)夾送距離 S=200mm； (3)夾鉗以加速運(yùn)動(dòng)作空程前進(jìn)、運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1=T/3(T-運(yùn)動(dòng)周期)，然后停頓 t2= T/6 時(shí)間夾住紙片，再以穩(wěn)定速度退到規(guī)定工位，所需時(shí)間 t3=T/3，然后再停 t4=T/6 時(shí)間松開(kāi)夾鉗。三、工藝動(dòng)作分析及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì) 包裝紙片夾送機(jī)構(gòu)的工藝動(dòng)作主要有兩個(gè)： 一是將夾子移動(dòng)到位， 夾鉗以加速運(yùn)動(dòng)作空 程前進(jìn)、運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1=T/3（T-運(yùn)動(dòng)周期)，然后停頓 t2= T/6 時(shí)間夾住紙片，再以穩(wěn)定速度退 到規(guī)定工位，所需時(shí)間 t3=T/

3、3，然后再停 t4=T/6 時(shí)間松開(kāi)夾鉗；二是進(jìn)行紙片夾取，下鉗停頓 t1= T/3，然后向上加速運(yùn)動(dòng) t2= T/6 時(shí)間夾住紙片，停頓t1= T/3，向下加速運(yùn)動(dòng)t2= T/6 時(shí)間送卡紙片。 其具體工作動(dòng)作順序如下： 包裝紙片夾送機(jī)構(gòu)工藝動(dòng)作順序0°.120°.180°.300°.360°夾送裝置前進(jìn)運(yùn)動(dòng)停止后退運(yùn)動(dòng)停止下鉗停止向上夾緊停止向下松開(kāi)四、方案設(shè)計(jì)及討論 4.1 工作機(jī)構(gòu) 包裝紙片夾送機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件是凸輪，從動(dòng)件（夾送裝置）為滑桿，具有間歇特性，且機(jī)構(gòu) 應(yīng)有一定的可調(diào)范圍和較好的動(dòng)力要求。 要滿(mǎn)足這些要求， 用單一的基本機(jī)構(gòu)如凸

4、輪滑桿機(jī) 構(gòu)機(jī)構(gòu)是難以實(shí)現(xiàn)的。 因此，需要將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)恰當(dāng)?shù)亟M合在一起滿(mǎn)足上述要求。 （1）搖桿-齒輪齒條機(jī)構(gòu)。圖 1圖1所示機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)主要功能，其一為搖桿將一連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為按一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的往復(fù) 移動(dòng)，其二則是齒輪齒條對(duì)位移進(jìn)行了適當(dāng)?shù)姆糯?。在此機(jī)構(gòu)中，由于 AB 的長(zhǎng)度小于扇形齒輪的節(jié)圓半徑，從而起到運(yùn)動(dòng)放大作用。 (2) 凸輪連桿滑塊機(jī)構(gòu)1圖2需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求的行程時(shí)，經(jīng)常會(huì)考慮采用凸輪機(jī)構(gòu)，但凸輪機(jī)構(gòu)并不適用于行程較大的場(chǎng)合。如圖2所示的凸輪連桿則在一定程度上彌補(bǔ)了普通凸輪機(jī)構(gòu)的不足，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)較大的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可控的行程。(3)凸輪連桿滑塊機(jī)構(gòu)2如圖 3，主工作機(jī)構(gòu)采用凸

5、輪滑桿和搖桿滑塊裝置。凸輪機(jī)構(gòu)可按行程和間歇時(shí)間用圖解法和解析法進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇合適的連桿長(zhǎng)度和滑塊位置，進(jìn)行合適的放大比例設(shè)計(jì)，可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)既能實(shí)現(xiàn)間歇，又能比例伸縮可調(diào)，滿(mǎn)足要求。而且此種設(shè)計(jì)可以減少與從動(dòng)輪的連接距離。圖34.2 夾紙機(jī)構(gòu) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；回程工作，下鉗不動(dòng)；靜休止時(shí)，下鉗等加速等減速退回運(yùn)動(dòng)。 包裝紙片夾送機(jī)構(gòu)在夾送推程工作時(shí)，下鉗靜止不動(dòng)；夾送遠(yuǎn)休時(shí)，下鉗等加速等減速的必須選擇一個(gè)合適的能夠?qū)崿F(xiàn)夾紙和送紙不同地點(diǎn)的規(guī)定時(shí)間間歇機(jī)構(gòu)上下鉗夾紙機(jī)構(gòu)。 若僅僅為了能夠間歇夾紙，則不完全齒輪，連桿滑塊機(jī)構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)，但題目指定點(diǎn)制定時(shí)間段的間歇夾取設(shè)計(jì)，非常麻煩，因而采用平底從動(dòng)件盤(pán)

6、形凸輪機(jī)構(gòu)可有效避免這些，而且設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)單。圖4五、三個(gè)設(shè)計(jì)方案方案一圖5方案二圖6方案三（最優(yōu)方案設(shè)計(jì)）圖7六、機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)6.1.主動(dòng)輪的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求凸輪能實(shí)現(xiàn)一個(gè)S=100mm的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速n=120r/min 時(shí)間在T/3前為推程運(yùn)動(dòng)， T/3T/2 間歇，T/25T/6 回程 ，T5/6T 間歇。要求推程時(shí)加速運(yùn)動(dòng)，回程時(shí)勻速?？紤]到?jīng)_擊，推程采用等加速等減速運(yùn)動(dòng)，回程為勻速。 1）可先得其位移線(xiàn)圖如下2）轉(zhuǎn)法可得其理論輪廓曲線(xiàn)： 因?yàn)橹鲃?dòng)輪為直動(dòng)從動(dòng)件， 且無(wú)偏置， 壓力角始終為零， 所以適當(dāng)?shù)娜』鶊A半徑 R0=100mm, 通過(guò)比例尺列出各角度所對(duì)應(yīng)的理論推程 0306090

7、120150180210240270300330360S01550851001001007550250003）主動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)方程 r=100+50*t*t theta=60*t z=0 r=150+100*t-50*t*t theta=60+60*t z=0 r=200 theta=120+60*t z=0 r=200-100*t theta=180+120*t z=0 = 100 theta=300+60*t z=0圖86.2.從動(dòng)凸輪的設(shè)計(jì)凸輪能實(shí)現(xiàn)一個(gè) S=40mm 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速 n=120r/min 時(shí)間在 T/3 前為間歇，T/3T/2 推程，T/25T/6間歇，T5/6T 回程。要

8、求推程時(shí)加速運(yùn)動(dòng)，回程時(shí)勻速?？紤]到?jīng)_擊，推程、 回程采用等加速等減速運(yùn)動(dòng)。 可先得其位移線(xiàn)圖如下2）轉(zhuǎn)法可得其理論輪廓曲線(xiàn)： 因?yàn)橹鲃?dòng)輪為直動(dòng)從動(dòng)件， 且無(wú)偏置， 壓力角始終為零， 所以適當(dāng)?shù)娜』鶊A半徑 R0=200mm, 通過(guò)比例尺列出各角度所對(duì)應(yīng)的理論推程0306090120150180210240270300330360S07.52542.550505042.52512.50003）從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)方程 r=200 theta=120*t z=0 r=200+20*t*t theta=120+30*t z=0 r=220+40*t-20*t*t theta=150+30*t z=0 r=24

9、0 theta=180+120*t z=0 r=240-20*t*t theta=300+30*t z=0 r=220 -40*t+20*t*t theta=330+30*t z=0圖96.3 連桿擴(kuò)大機(jī)構(gòu)(簡(jiǎn)圖如下)由于凸輪不便于實(shí)現(xiàn)大的推程運(yùn)動(dòng)，可采用上圖的擴(kuò)大裝置能起到放大作用。對(duì)于滑塊上的 B 和 C 點(diǎn)，0 為其絕對(duì)速度瞬心,VB=*OB ,VC=*OC 因?yàn)?OB/OC=2, 相等，所以 VB/VC=2,VD=0.5VA ,SA=2SD 此擴(kuò)大裝置可以改變 OB/OC 的值從而改變行程的大小。由于凸輪不便于實(shí)現(xiàn)大的推程運(yùn)動(dòng)，可采用上圖的擴(kuò)大裝置能起到放大作用。對(duì)于滑塊上的 B 和

10、C 點(diǎn)，0 為其絕對(duì)速度瞬心,VB=*OB ,VC=*OC 因?yàn)?OB/OC=2, 相等， 所以 VB/VC=2,VD=0.5VA ,SA=2SD 此擴(kuò)大裝置可以改變 OB/OC 的值從而改變行程的大小。圖10七、運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)速度與加速度分析n=120pcs/min;h=100 T=0.5S t=0.17s 時(shí)V=8h/2*=930 a=8h2/2=2300 。理論與實(shí)際相比較準(zhǔn)確。圖11（下鉗速度分析）圖12下鉗加速度分析八、參考文獻(xiàn)1鄭甲紅、朱建儒、劉喜平，機(jī)械原理，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.2 2濮良貴，紀(jì)明剛，機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版） ，北京：高等教育出版社，2001.6 3呂仲文，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1 4任工昌，機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)指南，西安：西北大學(xué)出版社