【正文】 圖 31 凸輪的理論輪廓和實(shí)際輪廓圖 3） 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 3 的設(shè)計(jì) 圖 32 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 3 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 3 驅(qū)動構(gòu)件 2運(yùn)動，由圖可知，執(zhí)行構(gòu)件 3 由曲柄 27，連桿 29 和滑塊 30組成。取凸輪偏距為 0，即設(shè)計(jì)成對心的滾子凸輪機(jī)構(gòu)。從動件推程 50mm，推回程均采用無沖擊的正弦加速度方式。第二次回程運(yùn)動角 40176。= 2） 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2 的設(shè)計(jì) 如圖 27（ b）所示，執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2的運(yùn)動是將連續(xù)傳動轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)移動，可以選用齒輪傳動和直動平底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)固聯(lián)來共同完成要求。交圓與 C1和 C2點(diǎn)。取定 C1C2的長度，使其滿足： hCC ?21 利用平行四邊形的特點(diǎn)，由下圖可知滑塊移動的距離 E1E2= C1C2=h，這樣就利用了機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動特性，使滑塊移動了指定的位移。 圖 26 用 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)替代運(yùn)動功能單元 12 根據(jù)上述分析，按照圖 15 各個運(yùn)動單元連接順序把個運(yùn)動功能單元的替代機(jī)構(gòu)一次連接便形成了產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案 4）的運(yùn)動方案簡圖，如圖所示。 則，槽輪的徑向槽數(shù)為： Z= 212τ=212*=4 7 i=3 9 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 該槽輪機(jī)構(gòu)如下圖所示。 圖 15 中運(yùn)動功能單元 9 將連續(xù)傳動轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)移動，可以選用凸輪機(jī)構(gòu)固聯(lián)來完成要求。 圖 19 2 級齒輪傳動替代運(yùn)動功能單元 4 圖 15 中運(yùn)動功能單元 5 是運(yùn)動分支功能單元，可以用運(yùn)動功能單元 7 錐齒輪傳動的主動輪、運(yùn)動功能單元 6 導(dǎo)桿滑塊結(jié)構(gòu)的曲柄與運(yùn)動功能單元 4 的運(yùn)動輸出齒輪固連替代，如圖 20 所示。如圖 16 所示。 圖 14 往復(fù)移動運(yùn)動單元 根據(jù)上述分析，可以畫出整個系統(tǒng)的運(yùn)動功能系統(tǒng)圖，如圖 15 所示。 1430rpm i= i=4, i= 圖 12 執(zhí)行構(gòu)件 2 的運(yùn)動功能系統(tǒng)圖 執(zhí)行構(gòu)件 3 需要進(jìn)行間歇往復(fù)移動，為此，需要將連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動。因此， 需要加一個運(yùn)動分支功能分支單元，如圖 10 所示。執(zhí)行構(gòu)件 2有一個間歇單向轉(zhuǎn)動。過載保護(hù)運(yùn)動功能單元可采用帶傳動實(shí)現(xiàn)，這樣，該運(yùn)動功能單元不僅具有過載保護(hù)能力，還具有減速功能，如圖 5 所示。該運(yùn)動功能把一個連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為連續(xù)的往復(fù)移動，主動件每轉(zhuǎn)動一周，從動件（執(zhí)行構(gòu)件 1）往復(fù)運(yùn)動一次，主動件的轉(zhuǎn)速分別為 1 24 rpm。 下圖中 T1為執(zhí)行構(gòu)件 1 的工作周期， T2 是執(zhí)行構(gòu)件 2 的工作周期， T3 是執(zhí)行構(gòu)件3 的工作周期， T3’是執(zhí)行構(gòu)件 3 的動作周期。 Harbin Institute of Technology 課程設(shè)計(jì)說明書（論文） 課程名稱： 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案 4 ） 院 系： 機(jī)電工程學(xué)院 班 級： 設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 陳照波 設(shè)計(jì)時間： 2020年 7月 1日 7月 7日 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 姓 名： 院 （系）：機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 號： 任務(wù)起至日期： 2020 年 7 月 1 日至 2020 年 7 月 7 日 課程設(shè)計(jì)題目： 產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線 (方案 4) 已知技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求： 工作量： 工作計(jì)劃安排 ： 同組設(shè)計(jì)者及分工： 指導(dǎo)教師簽字 ___________________ 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任簽字 ___________________ 年 月 日 *注：此任務(wù)書由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師填寫哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 1. 題目要求 如圖 1 所示，輸送線 1 上為小包裝產(chǎn)品，其尺寸為長 *寬 *高 =600*200*200 采取步進(jìn)式輸送方式，送第一包和第二包產(chǎn)品至托盤 A上（托盤 A上平面與輸送線 1 的上平面同高）后，每送一包產(chǎn)品托盤 A 下降 200mm，當(dāng)?shù)谌a(chǎn)品送到以后，托盤 A 上升 400mm，然后，把產(chǎn)品推入輸送線 2。其中，控制 產(chǎn)品在輸送線 1上 作步進(jìn) 運(yùn)動的是執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1，在 A處控制 產(chǎn)品上升、 下降的是執(zhí)行 機(jī)構(gòu) 2，在 A處把產(chǎn)品推到輸入線 2 的是執(zhí)行 機(jī)構(gòu) 3，三個執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動協(xié)調(diào)關(guān)系如圖 2 所示。 T2 T1 執(zhí)行構(gòu)件 運(yùn)動情況 執(zhí)行構(gòu)件1 進(jìn) 退 進(jìn) 退 進(jìn) 退 進(jìn) 執(zhí)行構(gòu)件2 休 降 休 降 休 升 休 休 執(zhí)行構(gòu)件3 停 進(jìn) 退 停 T3 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 圖 2 產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線運(yùn)動循環(huán)圖 （ 2） 運(yùn)動功能分析及運(yùn)動功能系統(tǒng)圖 根據(jù)前面的分析可知，驅(qū)動執(zhí)行構(gòu)件 1 工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有運(yùn)動功能如圖 3 所示。若采用滑移齒輪變速，其最大傳動比最好不要大于 4，即： iv1=4 則有： ic= iz1 iv1 = 故定傳動比的其他值為： iv2= iz2 ic= iv3= iz3 ic= 于是，有級變速單元如圖 4： i = 4, , 圖 4 有級變速運(yùn)動功能單元 為保證系統(tǒng)過載時不至于損壞，在電動機(jī)和傳動系統(tǒng)之間加一個過載保護(hù)環(huán)節(jié)。 1430rpm i= i=4, i= 圖 7 實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件 1 運(yùn)動的運(yùn)動功能系統(tǒng)圖 為了使用同一原動機(jī)驅(qū)動執(zhí)行構(gòu)件 2，應(yīng)該在圖 7 所示的運(yùn)動功能系統(tǒng)圖加上個運(yùn)動分支功能單元，使其能夠驅(qū)動分支執(zhí)行構(gòu)件 2，該運(yùn)動分支功能單元如圖 8 所示。 圖 8 運(yùn)動分支功能單元 1 i=3 圖 9 運(yùn)動傳動方向轉(zhuǎn)換的運(yùn)動功能單元 經(jīng)過運(yùn)動傳遞方向轉(zhuǎn)換功能單元輸出的運(yùn)動需要分成兩個運(yùn)動分支分別驅(qū)動執(zhí)行構(gòu)件2 的運(yùn)動和執(zhí)行構(gòu)件 3 的一個運(yùn)動。 執(zhí)行構(gòu)件 1 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 圖 11 連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)移動 的運(yùn)動功能單元 根據(jù)上述分析可以得出實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件 1 和執(zhí)行構(gòu)件 2 運(yùn)動功能的運(yùn)動功能系統(tǒng)圖，如圖 12所示。 圖 13 間歇運(yùn)動和連續(xù)轉(zhuǎn)動放大單元 然后，再把該運(yùn)動功能單元輸出地運(yùn)動轉(zhuǎn)換為往復(fù)移動，其運(yùn)動功能單元如圖 14 所示。根據(jù)產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線的工作要求，可以選擇電動機(jī)作為原動機(jī)。 7 8 9 執(zhí)行構(gòu)件 3 10 11 12 i = 4, , 3 1430rpm 1 2 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 圖 18 滑移齒輪替代運(yùn)動功能單元 3 圖 15 中的運(yùn)動功能單元 4 是減速功能，可以選擇 2 級齒輪傳動代替，如圖 19 所示。 圖 22 圓錐齒輪傳動替代減速運(yùn)動功能單元 7 運(yùn)動單元 8 的類型與運(yùn)動單元 5 相同。該運(yùn)動功能單元的運(yùn)動系數(shù)為 τ= 由槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動系數(shù)的計(jì)算公式有： τ=Z22Z 式中， Z—— 槽輪的徑向槽數(shù)。 i= 圖 25 用圓柱齒輪傳動 替代運(yùn)動功能單元 11 圖 15 中運(yùn)動功能單元 12 是把連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為連續(xù)往復(fù)移動的運(yùn)動功能單元，可以用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)替代，如圖所示。 該機(jī)構(gòu)具有急回特性，在導(dǎo)桿與曲柄的軌跡圓相切時候，從動件處于兩個極限位置，此時導(dǎo)桿的末端分別位于 C1和 C2位置。再過 D作豎直線，以之為基礎(chǔ)線，左右各作射線，與之夾角 15176。則取 l=300mm1 曲柄 15的回轉(zhuǎn)中心在過 D點(diǎn)的豎直線上，曲柄越長，曲柄受力越小，可選 llAD 32~21? 取 AD=600mm，據(jù)此可以得到曲柄 19 的長度 l2=ADsinθ2=600sin15176。第二次休止角 80176。遠(yuǎn)休止角 10176。由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)向是可以調(diào)整的，往右邊 看凸輪是順時針轉(zhuǎn)動的。 理論輪廓坐標(biāo)方程： x=(r0+s)cosθ +ecosθ； y=(r0+s)sinθ esinθ； 帶上滾子半徑的實(shí)際輪廓半徑，滾子是在實(shí)際輪廓外部。 2. 槽輪槽間角 2β =360176。 4. 中心距 槽輪機(jī)構(gòu)的中心距應(yīng)該根據(jù)具體結(jié)構(gòu)確定，在結(jié)構(gòu)尚不確定的情況下暫定為a=150mm 5. 撥盤圓銷的回轉(zhuǎn)半徑 λ =ra=sinβ = r=λ *a=*150= mm 6. 槽輪半徑 ξ =Ra=cosβ = R=ξ *a=*150= mm 7. 鎖止弧張角 γ =360176。 其齒數(shù)和為 z9+ z10=17+69=86， 另外兩對嚙合齒輪的齒數(shù)和應(yīng)大致相同，即 z7+ z8≈ 86， z5+ z6≈ 86 iv2= 86z7z7= 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 z7≈ 29 ,z8=86z7=57 為了更接近所要求的傳動比，可取 z7=29， z8=57， 同理可取 z5=34 ， z6=51 ② 計(jì)算齒輪幾何尺寸 取模數(shù) m=2 mm，則 5， 6， 9， 10 這兩對齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距相同 a=m2z5+z6=m2z9+z10=86 這兩對齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其幾何尺寸可按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。由于齒輪 1 1 1 14 是 2 級齒輪傳動，這 2 級齒輪傳動的傳動比可如此確定 z11=z13=17， 于是 z12=z14=*z11≈ 68 為使傳動比更接近于運(yùn)動功能單元 4 的傳動比 ，取 z11=17z12=69 z13=17z14=67 取模數(shù) m=2 mm，按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。 由圖 34（ a）可知，齒輪 29,30 圖 18 中的運(yùn)動功能單元 12 減速運(yùn)動功能，其傳動比為 6，則 z29=17z30=102 各個齒輪的具體參數(shù)如下 : 序號 項(xiàng)目 代號 齒輪 5,6 齒輪 7,8 齒輪 9,10（ 11,12） 齒輪 13,14 1 齒數(shù) 齒輪 z 34 29 17 17 齒輪 z 51 57 69 67 2 模數(shù) m 2 2 2 2 3 壓力角 α 20 20 20 20 4 齒頂高系數(shù) ha* 1 1 1 1 5 頂隙系數(shù) c* 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 6 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 85 86 86 84 7 實(shí)際中心距 a＇ 86 86 86 84 8 嚙合角 α＇ 20 20 20 9 變位系數(shù) 齒輪 x1 0 0 0 齒輪 x2 0 0 0 10 齒頂高 齒輪 ha 2 2 2 齒輪 ha 2 2 2 11 齒根高 齒輪 hf 2． 5 齒輪 hf 12 分度圓直徑 齒輪 d 68 58 34 34 齒輪 d 102 114 138 134 13 齒頂圓直徑 齒輪 da 62 38 38 齒輪 da 118 142 138 14 齒根圓直徑 齒輪 df 53 29 29 齒輪 df 109 133 129 15 齒頂圓壓力角 齒輪 αa 齒輪 αa 16 重合度 ε 序號 項(xiàng)目 代號