产品包装生产线.doc

Harbin Harbin Institute Institute of of Technology Technology 机械原理课程设计机械原理课程设计设计题目: 产品包装生产线(方案 1) 院系: 机电工程学院班级: 0908107 班分析者: 郭江峰学号: 1090810701 同组人:武桐、孙鹏指导教师:赵永强设计时间: 2011 年6月30号哈尔滨工业大学产品包装生产线(方案 I) 1. 题目要求如图所示,输送线 1 上位小包装产品,其尺寸为长×宽× 高= 600 × 200 × 200 ,采取步进式输送方式, 小包装产品送至 A 处达到 2 包时, 被送到下一个工位进行包装。原动机转速为 1430rpm , 产品输送数量为三档可调, 每分钟向下一个工位可以分别输送 14、 22、 30 件小包装产品。 2. 题目解答 1)工艺动作分析由设计题目和图形可以看出, 推动产品在输送线 1 上运动的是执行构件 1,在A 处把产品推到下一个工位的是执行构件 2 ,这两个执行构件的云顶协调关系如下图所示: 2T 1T 1T 2T ?执行构件运动情况执行构件 1进退进退执行构件 2 停止进退 1T 是执行构件 1 的工作周期,2T 是执行构件 2 的工作周期,2T ?是执行构件 2 的动作周期。由上图可以看出, 执行构件 1 是做连续往复运动, 执行构件 2 是间歇运功,2 的工作周期2T 是1 的工作周期的 2倍。执行构件 2 的动作周期 2T ?则只有 1 的工作周期的二分之一左右。 2)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 工作的执行构件应该具有的运动功能如下图所示。该运动功能单元把一个连续的单向运动装换为连续的往复移动,主动件每转动一周, 执行构件 1 往复运动一次,主动件的转速分别为 14、 22、 30r / min 。由于电动机的转速为 1430r/min , 为了在执行构件 1 的主动件上分别得到 14、 22、 30r/mi n 的转速,则由电动机到执行构件 1 的总传动比 zi 有3 种,分别为 1 1430 715 14 7 zi ? ?? 21430 65 22 zi ? ? 3 1430 143 30 3 zi ? ??总的传动比由定传动比 ci 和变传动比 vi 组成,即 zk c vk i i i ?(k=1,2,3) 三种传动比中 1zi 最大,3zi 最小。由于定传动比 ci 是常数, 因此,3 种变传动比中 1vi 最大,3vi 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 14 vi?于是定传动比和其他变传动比分别为 112233 715 1 7 4 65 28 28 715 11 143 28 3 715 zcvzvczvciiiiiiiii ? ???? ????? ???于是,传动系统的有机变速功能单元图如下: 为了保证系统过载是不至于随坏, 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课采用带传动实现。这样一来, 该运动功能单元不仅具有过载保护功能还有减速功能,如下图。传动系统另外的减速功能单元的传动比为 cii ? ? ?其运动功能单元为根据上述运动功能分析,可以得到实现构件 1 运动的运动功能系统图,如下为了使用同一原动机驱动执行构件 2, 应该在上图所示的运动功能系统图中加一运动分支单元,其运动分支驱动执行构件 2 ,该运动分支功能单元如下图所示。 i=2 I = 由于执行构件 2 的工作周期是执行构件 1 的工作周期的 2倍, 因此, 上述运动分支在驱动执行构件 2 之前应该减速为执行构件 1 的主动件转速的二分之一。由于执行构件 1与2 的运动平面是垂直的,故,该减速运动功能单元如下图。由于执行构件 2 是间歇运动, 且其间歇时间是其工作周期的四分之三, 其运动时间是其工作周期的四分之一。因此,间歇运动功能单元的运动系数为 14 ??间歇运动功能单元如下图所示由于执行构件 2 的动作周期是执行构件 1 动作周期二分之一左右, 因此, 驱动执行构件 2 的驱动机构的主动件的转速应该是驱动执行构件 1 的驱动构件的转速的 2 倍左右。故,间歇运动功能单元输出的运动应经过增速功能单元,如下图。由于执行构件 2 的功能是做往复直线运动, 因此, 执行构件 2 的功能是将连续的转动转化成往复直线运动,如下图。根据上述分析,可以画出整个系统的运动功能系统图,如下。 ?? 3)系统运动方案拟定根据整个系统的运动功能系统图,