【正文】 圖 31 凸輪的理論輪廓和實際輪廓圖 3） 執(zhí)行機構 3 的設計 圖 32 執(zhí)行機構 3 執(zhí)行機構 3 驅動構件 2運動，由圖可知，執(zhí)行構件 3 由曲柄 27，連桿 29 和滑塊 30組成。取凸輪偏距為 0，即設計成對心的滾子凸輪機構。從動件推程 50mm，推回程均采用無沖擊的正弦加速度方式。第二次回程運動角 40176。= 2） 執(zhí)行機構 2 的設計 如圖 27（ b）所示，執(zhí)行機構 2的運動是將連續(xù)傳動轉換為間歇往復移動，可以選用齒輪傳動和直動平底從動件盤形凸輪機構固聯(lián)來共同完成要求。交圓與 C1和 C2點。取定 C1C2的長度，使其滿足： hCC ?21 利用平行四邊形的特點，由下圖可知滑塊移動的距離 E1E2= C1C2=h，這樣就利用了機構急回運動特性，使滑塊移動了指定的位移。 圖 26 用 曲柄滑塊機構替代運動功能單元 12 根據(jù)上述分析，按照圖 15 各個運動單元連接順序把個運動功能單元的替代機構一次連接便形成了產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案 4）的運動方案簡圖，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)大學課程設計說明書 該槽輪機構如下圖所示。 圖 15 中運動功能單元 9 將連續(xù)傳動轉換為間歇往復移動，可以選用凸輪機構固聯(lián)來完成要求。 圖 19 2 級齒輪傳動替代運動功能單元 4 圖 15 中運動功能單元 5 是運動分支功能單元，可以用運動功能單元 7 錐齒輪傳動的主動輪、運動功能單元 6 導桿滑塊結構的曲柄與運動功能單元 4 的運動輸出齒輪固連替代，如圖 20 所示。如圖 16 所示。 圖 14 往復移動運動單元 根據(jù)上述分析，可以畫出整個系統(tǒng)的運動功能系統(tǒng)圖，如圖 15 所示。 1430rpm i= i=4, i= 圖 12 執(zhí)行構件 2 的運動功能系統(tǒng)圖 執(zhí)行構件 3 需要進行間歇往復移動，為此，需要將連續(xù)轉動轉換為間歇轉動。因此， 需要加一個運動分支功能分支單元，如圖 10 所示。執(zhí)行構件 2有一個間歇單向轉動。過載保護運動功能單元可采用帶傳動實現(xiàn)，這樣，該運動功能單元不僅具有過載保護能力，還具有減速功能，如圖 5 所示。該運動功能把一個連續(xù)的單向轉動轉換為連續(xù)的往復移動，主動件每轉動一周，從動件（執(zhí)行構件 1）往復運動一次，主動件的轉速分別為 1 24 rpm。 下圖中 T1為執(zhí)行構件 1 的工作周期， T2 是執(zhí)行構件 2 的工作周期， T3 是執(zhí)行構件3 的工作周期， T3’是執(zhí)行構件 3 的動作周期。 Harbin Institute of Technology 課程設計說明書（論文） 課程名稱： 機械原理課程設計 設計題目： 產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線（方案 4 ） 院 系： 機電工程學院 班 級： 設 計 者： 學 號： 指導教師： 陳照波 設計時間： 2020年 7月 1日 7月 7日 哈爾濱工業(yè)大學 哈爾濱工業(yè)大學課程設計任務書 姓 名： 院 （系）：機電工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 號： 任務起至日期： 2020 年 7 月 1 日至 2020 年 7 月 7 日 課程設計題目： 產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線 (方案 4) 已知技術參數(shù)和設計要求： 工作量： 工作計劃安排 ： 同組設計者及分工： 指導教師簽字 ___________________ 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任簽字 ___________________ 年 月 日 *注：此任務書由課程設計指導教師填寫哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書 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?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 運動的是執(zhí)行機構 1，在 A處控制 產(chǎn)品上升、 下降的是執(zhí)行 機構 2，在 A處把產(chǎn)品推到輸入線 2 的是執(zhí)行 機構 3，三個執(zhí)行構件的運動協(xié)調(diào)關系如圖 2 所示。 T2 T1 執(zhí)行構件 運動情況 執(zhí)行構件1 進 退 進 退 進 退 進 執(zhí)行構件2 休 降 休 降 休 升 休 休 執(zhí)行構件3 停 進 退 停 T3 哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書 圖 2 產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線運動循環(huán)圖 （ 2） 運動功能分析及運動功能系統(tǒng)圖 根據(jù)前面的分析可知，驅動執(zhí)行構件 1 工作的執(zhí)行機構應該具有運動功能如圖 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 有級變速運動功能單元 為保證系統(tǒng)過載時不至于損壞，在電動機和傳動系統(tǒng)之間加一個過載保護環(huán)節(jié)。 1430rpm i= i=4, i= 圖 7 實現(xiàn)執(zhí)行構件 1 運動的運動功能系統(tǒng)圖 為了使用同一原動機驅動執(zhí)行構件 2，應該在圖 7 所示的運動功能系統(tǒng)圖加上個運動分支功能單元，使其能夠驅動分支執(zhí)行構件 2，該運動分支功能單元如圖 8 所示。 圖 8 運動分支功能單元 1 i=3 圖 9 運動傳動方向轉換的運動功能單元 經(jīng)過運動傳遞方向轉換功能單元輸出的運動需要分成兩個運動分支分別驅動執(zhí)行構件2 的運動和執(zhí)行構件 3 的一個運動。 執(zhí)行構件 1 哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書 圖 11 連續(xù)轉動轉換為間歇往復移動 的運動功能單元 根據(jù)上述分析可以得出實現(xiàn)執(zhí)行構件 1 和執(zhí)行構件 2 運動功能的運動功能系統(tǒng)圖，如圖 12所示。 圖 13 間歇運動和連續(xù)轉動放大單元 然后，再把該運動功能單元輸出地運動轉換為往復移動，其運動功能單元如圖 14 所示。根據(jù)產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線的工作要求，可以選擇電動機作為原動機。 7 8 9 執(zhí)行構件 3 10 11 12 i = 4, , 3 1430rpm 1 2 哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書 圖 18 滑移齒輪替代運動功能單元 3 圖 15 中的運動功能單元 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動功能單元 7 運動單元 8 的類型與運動單元 5 相同。該運動功能單元的運動系數(shù)為 τ= 由槽輪機構運動系數(shù)的計算公式有： τ=Z22Z 式中， Z—— 槽輪的徑向槽數(shù)。 i= 圖 25 用圓柱齒輪傳動 替代運動功能單元 11 圖 15 中運動功能單元 12 是把連續(xù)轉動轉換為連續(xù)往復移動的運動功能單元，可以用曲柄滑塊機構替代，如圖所示。 該機構具有急回特性，在導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，以之為基礎線，左右各作射線，與之夾角 15176。則取 l=300mm1 曲柄 15的回轉中心在過 D點的豎直線上，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。遠休止角 10176。由于電動機的轉向是可以調(diào)整的，往右邊 看凸輪是順時針轉動的。 理論輪廓坐標方程： x=(r0+s)cosθ +ecosθ； y=(r0+s)sinθ esinθ； 帶上滾子半徑的實際輪廓半徑，滾子是在實際輪廓外部。 2. 槽輪槽間角 2β =360176。 4. 中心距 槽輪機構的中心距應該根據(jù)具體結構確定，在結構尚不確定的情況下暫定為a=150mm 5. 撥盤圓銷的回轉半徑 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)和應大致相同，即 z7+ z8≈ 86， z5+ z6≈ 86 iv2= 86z7z7= 哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書 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 這兩對齒輪的標準中心距相同 a=m2z5+z6=m2z9+z10=86 這兩對齒輪為標準齒輪，其幾何尺寸可按標準齒輪計算。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，按標準齒輪計算。 由圖 34（ a）可知，齒輪 29,30 圖 18 中的運動功能單元 12 減速運動功能，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)大學課程設計說明書 6 標準中心距 a 85 86 86 84 7 實際中心距 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 項目 代號