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课程设计-包装机推包机构运动简图与传动系统设计资料

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学资学习网 ------------------------------------------精品文档------------------------------------- 机械原理课程设计说明书

设计题目：包装机推包机构运动简图与传动系统设计 学院：机电学院 专业：机械工程及其自动化 姓名： 学号： 小组成员： 学资学习网

指导老师： 目 录 2 ·························一、设计题

目·········· 3 ·······················二、功能分

解············ 3 ·····················三、运动转换··············

3 ··················四、执行机构的选择与比

较····· 5 ················五、原动机的选

择··············· 6 ··············六、运动方案的拟

定··············· 8 ··························七、传动机学资学习网

构········· 10 ······················八、运动示意

图·········· 11 ·················九、运动循环

图··············· 12 ··························十、执行机构计

算···· 14 ··················十一、参考资

料·············· 15 ··················十二、小

结··················- 1 -

一、设计题目 现需要设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件1（见图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2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，希望在推头2结束回程（由b至a）时，下一个工件已送到推头2的前方。这样推头2就可以马上再开始推送工作。这就要求推头2在回程时先退出包装工作台，然后再低头，即从台面的下面回程。因而就要求推头2按图示的abcdea线路运动。即实现“平推—水平退回—下降—降位退回—上升复位”的运动。

设计数据与要求： 要求每5-6s包装一个工件，且给定：L=100mm，S=25mm，H=30mm。行程速比系数K在1.2-1.5范围内选取，推包机由电动机推动。 在推头回程中，除要求推头低位退回外，还要求其回程速度高于工作行程的速度，以便缩短空回程的时间，提高工效。至于“cdea”部分的线路形状不作严格要求。

图1 推包机构执行构件运动要求 学资学习网

设计任务： 1． 至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计； 2． 确定电动机的功率与转速； 3． 设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推包机的机构运动简图； 4． 对输送工件的传动系统提出一种方案并进行设计； 5． 编写课程设计说明书。

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二、功能分解 由运动示意图可知此机构可分解为俩个运动，凸轮机构控制运输爪的升降，导杆机构控制往复运动，俩者的配合及凸轮的设计可以达到abcde的轨迹。如图4.1中1、2为主动件，2、3、4和5的导杆机构，可以完成a、b、c间或c、d间的往复运动，1的凸轮与4机构的平底接触，可以使整个4机构上下往复运动，从而有abc与cd间的高度差，通过设计凸轮的参数，配合导杆机构完成整个abcde的运动轨迹。 所以功能一：导杆机构——实现a、b、c或d、e间的往复运动,功能二：凸轮机构——实现4机构的上下往复运动

三、运动转换 运动转换即传动机构和执行机构之间的转换。在本方案中，只要为将凸轮的转动转换为连杆的双向直线运动和上下运动。 在本案中，凸轮的DBC段为圆弧，在此段上凸轮转动时平底从动件高度不变，前后移动，在D点时工件在a处，在BC段某一处时在b处，在C点时工件在c处，CE段时凸轮半径逐渐减小，平底从动件向下运动，工件开始下降，到E点时下降到d处，EF为圆弧段，凸轮转动时平底从动件上下不运动，做水平运动，由d运动至e，FD段凸轮半径逐渐增加，平底从动件向上运动，回到a处。 学资学习网

四、执行机构的选择与比较 方案一：用偏置滑块机构与凸轮机构的组合机构，偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合（图2）。在此方案中，偏置滑块机构可实现行程较大的往复直线运动，且具有急回特性，同时利用往复移动凸轮来实现推头的小行程低头运动的要求，这时需要对心曲柄滑块机构将转动变换为移动凸轮的往复直线运动。

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偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合图 2

可有另两种方案如果采用直动推杆盘形凸轮机构或摆动推杆盘形凸轮机构， 。）

3、图4（图

偏置滑块机构与盘形凸轮机构的组合之一图 3 学资学习网

偏置滑块机构与盘形图4 凸轮机构的组合之二 ：采用导杆机构与凸轮机构的组合机构方案二- 4 -

5、导杆机构与凸轮机构的组合机构图 ：双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合方案三学资学习网

五、原动机的选择由题可知，选择的原动机为电动机，采取单机集中驱

动的驱动方式。这种驱动方式传动装置复杂，操作麻烦，功率较大，但价格便宜。电动机的尺寸较大，输出刚度较硬，直流电动机可通过改变电阻等来进行调速，交流电动机在正常温度下使用，电动机通常是单向反转的，变极进行调速。可通过变频、电机采用风冷。使用电动机时，需考虑过载保护装置，以防烧坏电动机。电- 5 -

动机噪声小，初始成本低，运转费用最低，维护要求最少，功率范围较广。题目要求5-6s包装一个件，即要求曲柄和凸轮的转速为12r/min考虑到转速比较低，因此可选用低转速的电动机，查常用电动机规格，选用Y160L-8型电动机，其转速为720r/min,功率为7.5kW。

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六、运动方案的拟定 方案一：双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合，（见图2）

图2双凸轮机构与摇杆机构滑块机构的组合 方案一的运动分析和评价： 该机构由凸轮1和凸轮2，以及5个杆组成。机构一共具有7个活动构件。机构中的运动副有7个转动副，4个移动副以及两个以点接触的高副。其中机构的两个磙子存在两个虚约束。由此可知： 机构的自由度 F=3n-2Pl+Ph-p' =1 机构中有一个原动件，原动件的个数等于该机构的自由度。所以，该机构具有确定的运动。在原动件凸轮1带动杆3会在一定的角度范围内摇动。通过连杆4推动杆5运动，然后连杆6在5的推动下带动推头做水平的往返运动，从而实现能推动被包装件向前运动。同时凸轮2在推头做回复运动的时候通过向上推动杆7，使连杆的推头端往下运动，从而实现推头在给定的轨迹中运动。该机构中除了有两个凸轮与从动间接触的两个高副外，所有的运动副都是低副。在凸轮与从动件的接触时，凸轮会对从动件有较大的冲击，为了减少凸轮对从动件冲击的影响，在设计过程中把从动件设计成为滚动的从动件，可以间接增大机构的承载能力。同时，凸轮是比较大的工件，强度比较高，不需要担心因为载荷的过大而出现机构的断裂。在整个机构的运转过程中，原动件1是一个凸轮，凸轮只是使3在一定角度的往复摆动，而对整个机构的分析可知，机构的是设计上不存在运转的死角，机构 学资学习网

- 6 - 可以正常的往复运行。机构中存在两个凸轮，不但会是机构本身的重量增加，而且凸轮与其他构件的连接是高副，而高副承载能力不高，不利于实现大的载荷。 而整个机构连接不够紧凑，占空间比较大。

方案二：偏置滑块机构与盘形凸轮机构组合，（见图3）

图3偏置滑块机构与盘形凸轮 机构的组合

方案二的运动分析和评价： 方案二的机构主要是由一个偏置滑块机构以及一个凸轮机构组合而成的。偏置滑块机构主要是实现推头的往复的直线运动，从而实现推头在推包以及返回的要求。而凸轮机构实现的是使推头在返程到达C点的时候能够按照给定的轨迹返回而设计的。这个组合机构的工作原理主要是通过电动机的转动从而带动曲柄2的回转运动，曲柄在整周回转的同时带动连杆3在一定的角度内摆动，而滑块4在水平的方向实现往复的直线运动，从而带动连着推头的杆运动，完成对被包装件的推送过程。在推头空载返回的过程中，推头到达C点时，凸轮的转动进入推程阶段，使从动杆往上运动，这时在杆5和杆6连接的转动副就成为一个支点，使杆6的推头端在从动件的8的推动下向下运动，从而使推头的返程阶段按着给定的轨迹返回。这个机构在设计方面，凸轮与从动见的连接采取滚动从动件，而且凸轮是槽型的凸轮，这样不但能够让从动件与凸轮之间的连接更加紧凑，而且因为采用了滚动 从动件，能使减轻凸轮对它的冲击，从而提高了承载能力。而采用的偏置滑块机构能够实现滑块具有急回特性，使其回程速度高于工作行程速度，以便缩短空回程的时间，提高工作效率。但此机构的使用的是槽型凸轮，槽型凸轮结构比较复杂，加工难度大，因此成本会比较高。 方案三：偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合，（见图4） - 7 -

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机械原理课程设计方案书设计方案书题目

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题目1 巧克力糖包装机设计题目设计巧克力糖自动包装机。

包装对象为圆台状巧克力糖（图6），包装材料为厚0.008mm 的金色铝箔纸。

包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱（图7）。

包装工艺方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸（图8）。

包装工艺动作为：1.将64mm×64mm铝箔纸覆盖在巧克力糖ф17mm小端正上方；2.使铝箔纸沿糖块锥面强迫成形；3.将余下的铝箔纸分半，先后向ф24mm大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。

表9 设计数据表1.要求设计糖果包装机的间歇剪切供纸机构、铝箔纸锥面成形机构、褶纸机构以及巧克力糖果的送推料机构。

2.整台机器外形尺寸（宽×高）不超过800mm×1000mm。

3.锥面成形机构不论采用平面连杆机构、凸轮机构或者其他常用机构，要求成形动作尽量等速，起动与停顿时冲击小。

设计任务1）按工艺动作要求拟定运动循环图。

2）进行间歇剪切供纸机构、铝箔纸锥面成形机构、褶纸机构以及巧克力糖果的送推料机构选型，实现上述动作要求，并将各机构按照一定的组合方式组合起来；3）机械运动方案的评定和选择。

4）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。

5）画出机械运动方案简图。

6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。

7）编写设计计算说明书（课程设计专用稿纸）。

8）在三号图纸上完成机械运动简图。

9）准备答辩。

设计提示1. 剪纸与供纸动作连续完成。

2.铝箔纸锥面成形机构一般可采用凸轮机构、平面连杆机构等。

3.实现褶纸动作的机构有多种选择：包括凸轮机构、摩擦滚轮机构等。

4.巧克力糖果的送推料机构可采用平面连杆机构、凸轮机构。

5.各个动作应有严格的时间顺序关系。

题目02：自动打印机设计方案与分析1、工作原理及工艺动作过程对于包装好的纸盒上，为了商品某种需要而打印一种记号。

它的动作主要有三个:送料到达打印工位。

然后打印记号。

最后将产品输出。

Design of Machinery

Design of Machinery

1、 传动方案的设计带传动传动平稳、吸振且能起到过载保护作用，故在高速级布置一级带传动。

在带传动与包装机之间布置一台二级斜齿轮减速器，轴端选择弹性联轴器。

图1-1所以为包装机传动的系统简图。

图 1-12、电动机的选择（1）计算滚筒的工作转速卷筒nmin/32.4114.33706010008.0601000rad D v n =⨯⨯⨯=⨯⨯=π卷筒（2）工作机的功率w Pkw T P n v w 0044.832.41955018509550=⨯=⨯=（3）传动系统的总效率为792.095.097.098.097.099.0425443221=⨯⨯⨯⨯==ηηηηηη式中1η-弹性联轴器效率，取0.992η-闭式齿轮（8级精度）传动效率，取0.973η-滚动轴承效率，取0.984η-滚筒传动效率，取0.975η-V 带传动效率，取0.95 （4）电动机所需功率为KW P P w d 11.10792.0/0044.8/===η根据动力源和工作条件，电动机的类型选用Y 系列三相异步电动机。

电动机的转速选择常用的两种同步转速：1500r/min 和1000r/min,以便比较。

根据电动机所需功率和同步转速，查教材表（8-53）确定电动机的型号为Y160M-4或Y160L-6。

传动系统的总传动比为nn wm i =式中 nw—电动机满载转速nw—滚筒的转速将所查两种电动机的参数和计算数据绘表如下表：通过上表可知，方案1转速高，电动机价格低，总传动比虽然大些，但完全可以通过带传动和两级齿轮传动实现，所以选择方案1.。

3、运动和动力参数的计算（1） 传动比得分配总传动比为： 32.3532.411460==i带传动的传动比取i 1=3，则减速器总传动比为 78.11333.351===iii j则双级斜齿圆柱齿轮减速器的高速级的传动比i 2为91,33.12=⨯=i ij低速级的传动比3i 为012.393.378.1123==ii ij（2） 各轴的转速计算nnni n n nn n n rad i rad rad i rad 453342231121min/32.41012.348.124min/48.12491.37.486min /7.48631460min /1460===========（3） 各轴输入功率计算kw P 111=kw P P 45.1095.011512=⨯=⨯=ηkw P P 93377.997.098.045.102323=⨯⨯=⨯⨯=ηηkw P p 4.997.098.093377.92334=⨯⨯=⨯⨯=ηηkw P p 07.998.099.04.93145=⨯⨯=⨯⨯=ηη（4） 各轴输入扭矩计算数m N N n P T ⋅=⋅⨯==72m 1460/119550/9550111 m 05.205m 7.486/45.109550n /9550222⋅=⋅⨯==N N P T m 1.76248.124/93377.99550/9550333⋅=⋅⨯==N m N n P T m N m N n P T ⋅=⋅⨯==5.217232.41/4.99550/9550444 m 3.209632.41/07.99550/9550555⋅=⋅⨯==N m N n P T 表2-2各轴运动与动力参表2-24、 V 带传动的设计计算（1）根据电动机所需功率d P 和满载转速m n 选择带型确定电动机计算功率ca P KW P K P d a ca 2.13112.1=⨯== 式中 ca P —计算功率，a K —工作情况系数，查表取a K =1.2 根据计算功率ca P 和满载转速m n ，查教材V 带选型图 选用B 型V 带（2）选取带轮基准直径21,d d d d根据V 带的带型，参考教材表（8—6），和表（8—8）初选小带轮的基准直径125140min 1=>=d d d大带轮直径420140312=⨯==d d id d , 取4502=d d （3）验证V 带的速度计算带速s m x x x x n d V m d /7.10100060/146014014.3100060/1===π 可见V 带速度在5~25m/s 范围内，带速合适。

毕业设计液体自动包装机

毕业设计液体自动包装机

2009年机械原理课程设计液体自动包装机设计者：引言随着食品行业的快速发展，对食品的包装质量要求也越来越高.优质高效的包装设备不仅提升行业的自动化程度,还能提高生产效率，大幅度降低成本。

包装机械在技术发展上将会朝着以下4个方向努力：①结构设计标准化、模组化；②结构运动高精度化；③控制智能化;④机械功能多元化[4—10]。

据中国机械工业联合会预计,从2011年到2015年，食品与包装机械业总产值有望突破6 000亿元,每年平均增速约维持在16%的水平.目前，食品包装机械竞争日趋激烈，未来应配合产业自动化趋势，促进包装设备总体水平提高,尤其针对中小型企业，发展多功能、高效率、低消耗的食品包装设备，具有非常重要的意义。

1主要组成部分及主要技术参数包装机的结构如图1所示.其主要参数:生产能力/袋·min—1：20～50包装质量/g·袋-1：500包装计量精度/％:—2～2薄膜最佳材质:聚丙烯薄膜宽度/mm：260供料压力/MPa：1电源电压/V：380整机功率/kW:0.75外型尺寸/mm:600×600×1 2101。

电动机2。

减速器3.卷筒4.牵引辊轮5.翻领式袋成型器6。

供料箱7.进料筒8。

纵封器9。

横封器10.包装材料11.切断装目录第1章总体方案设计 (3)1.1 液体自动包装机的功能 (3)1.2 设计数据与要求 (3)1.3 方案的简介与选择比较 (4)第2章执行机构设计 (7)2.1 包装纸输送机构 (7)2。

2 纸袋成型机构 (7)2。

2。

1 纸袋成型机构选择 (7)2。

2。

2 纸袋成型机构设计 (8)2。

3 热定型式封口机构 (10)2。

4.1 纵封器 (10)2.4。

2 横封器 (10)2.4 切断机构 (11)2。

5 输送机构 (12)2。

5.1 输送机构的选择 (12)2.5。

2 输送机构的设计 (12)2.6 执行机构的运动循环图 (13)第3章传动机构设计 (14)3。

机械设计课程设计——巧克力包装机

机械设计课程设计——巧克力包装机

“机械设计”西南交通大学峨眉校区机械设计课程设计巧克力糖包装机姓名：*****学号：200*****班级：******四川·峨眉二零一一年四月机械原理设计任务书题目七巧克力糖包装机1 设计题目设计巧克力糖自动包装机。

包装对象为圆台状巧克力糖（图6），包装材料为厚0.008mm 的金色铝箔纸。

包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱（图7）。

包装工艺方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸（图8）。

包装工艺动作为：1.将64mm×64mm铝箔纸覆盖在巧克力糖ф17mm小端正上方；2.使铝箔纸沿糖块锥面强迫成形；3.将余下的铝箔纸分半，先后向ф24mm大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。

表9 设计数据表方案号 A B C D E F G H 电动机转速1440 1440 1440 960 960 820 820 780 r/min每分钟包装120 90 60 120 90 90 80 60 糖果数目个/min1.要求设计糖果包装机的间歇剪切供纸机构、铝箔纸锥面成形机构、褶纸机构以及巧克力糖果的送推料机构。

2.整台机器外形尺寸（宽×高）不超过800mm×1000mm。

3.锥面成形机构不论采用平面连杆机构、凸轮机构或者其他常用机构，要求成形动作尽量等速，起动与停顿时冲击小。

2 设计任务1.巧克力糖包装机一般应包括凸轮机构、平面连杆机构、齿轮机构等。

2.设计传动系统并确定其传动比分配。

3.图纸上画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。

4.设计平面连杆机构。

并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。

5.设计凸轮机构。

确定运动规律，选择基圆半径，计算凸轮廓线值，校核最大压力角与最小曲率半径。

绘制凸轮机构设计图。

6.设计计算齿轮机构。

7.编写设计计算说明书。

8.学生可进一步完成凸轮的数控加工。

3 设计提示1. 剪纸与供纸动作连续完成。

2.铝箔纸锥面成形机构一般可采用凸轮机构、平面连杆机构等。