推送机课程设计.doc

目录
1设计任务书 1
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设计任务 1
2 实现推送机推送要求的执行机构方案选定 2
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3 运动循环图 5
4凸轮机构的参数设计 5
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齿轮的选择 7
凸轮的设计 9
5运动分析 11
位移分析 11
速度分析 12
加速度分析 12
运动分析 12
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参考文献 12
设计题目六:推送机

工作原理及工艺动作过程
在自动包装作业过程中,经常需要将物品从前一工序推送到下一工序。现要求设计一用于小块规则物品包装机中的物品推送机,实现将块状物品从如图所示一位置向上推送到所需的另一位置的运动要求。

原始数据及设计要求
1)向上推送距离为L=100mm,生产率为W=150件/min。
2)原动机为同步转速为3000r/min的三相交流电动机,通过减速装置带动执行机构主动件等速转动。
3)由物品处于最低位置时开始,当执行机构主动件转过δ1=120°时,推杆从最低位置运动到最高位置;当主动件继续转过δ2=120°时,推杆从最高位置又回到最低位置;最后当主动件继续转过δ3=120°时,推杆在最低位置停留不动。
4)推杆在上升运动过程中,推杆所受的物品重力和摩擦力为常数,均为500N;设推杆在下降运动过程中,推杆所受的摩擦力为常数,其值为100N。
5)在满足行程的条件下,要求推送机的效率高(推程最大压力角小于35°),结构紧凑,振动噪声小。
设计任务
1)至少提出三种运动方案,然后进行方案分析,选出一种运动方案进行机构综合。
2)设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制推送机的机构运动简图和运动循环图。
3)在假设电动机等速运动的条件下,绘制推杆在一个运动周期中位移、速度和加速度变化曲线。
4)编写课程设计说明书。
2 实现推送机推送要求的执行机构方案选定

(方案1)凸轮机构
凸轮机构是由凸轮,从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件,一般为主动件,作等速回转运动或往复直线运动。
与凸轮轮廓接触,并传递动力和实现预定的运动规律的构件,一般做往复直线运动或摆动,称为从动件。
(图1)
凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线,所以在应用时,只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。
凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制装置。凸轮机构之所以得到如此广泛的应用,主要是由于凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求,而且结构简单、紧凑。是机械中的一种常用机构,在自动化和半自动化机械中应用非常广泛。图1所示的凸轮机构,凸轮以等角速度回转,它的轮廓驱使从动件,可使推杆实现任意的运动规律,但行程较小。
(方案2)凸轮——齿轮机构
图2所示的凸轮-齿轮组合机构,可以将摆动从动件的摆动转化为齿轮齿条机构的齿条直线往复运动。当扇形齿轮的分度圆半径大于摆杆长度时,可以加大齿条的位移量。
(图2)
(方案3)连杆机构
图3所示的连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成。连杆BC上F点的轨迹,在部分近似呈以F点为圆心的圆弧形,因此,杆FG在图示位置有一段时间实现近似停歇。利用等价的平面连杆机构实现机构的推送任务,几何封闭,传送稳定性高,通过设计合适的杆长可以实现预期的运动,当以AB杆作为原动件时,运动传到推杆K产生一定的增力效果,但是此机构由于运用了很多杆件,进行了多次中间传力,会导致机械效率的降低和误差的积累,而且连杆及滑块产生的惯性力难以平衡加以消除,因此在高速推送任务中,不宜采用此机构
。
(方案4)固定凸轮——连杆组合机构
可视为连杆长度BD可变的曲柄滑块机构,改变固定凸轮的轮廓形状,滑块可实现预期的运动规律。

(方案5)凸轮——连杆组合机构
凸轮-连杆组合机构也可以实现行程放大功能,在水平面得推送任务中,优势较明显,但在垂直面中就会与机架产生摩擦,加上凸轮与摆杆和摆杆与齿条的摩擦,积累起来,摩擦会很大,然后就是其结构较为复杂,非标准件较多,加工难度比较大,从而生产成本也比较大,连杆机构上端加工难度大,而且选材时,难以找到合适的材料,使其既能满足强度刚度条件又廉价,因此不宜选择该机构来实现我们的设计目的。
由于物品从低处运动至最高处,且有较大的停歇角,