【正文】 echanisms 34 組件過程截圖 組件后的效果 ，使其能夠正常運(yùn)行 1) 在組件圖中，單擊菜單命令“應(yīng)用程序”下的“機(jī)構(gòu)”，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到機(jī)構(gòu)操作界面。 Theory of Machines and Mechanisms 33 草繪出的基本圖形 拉伸后所得圖形 主動(dòng)輪的基本平面形狀 拉伸后的所得主動(dòng)輪 pro/e 組件為一體 新建“組件”，裝入“支架”零件模型，約束使用“缺省”，將其自由度全部固定；再裝入“傳動(dòng)桿”零件模型，采用“銷釘”連接；最后裝入“槽 輪”零件模型，同樣采用“銷釘”連接。 十、 Pro/e 建模分析 本組僅以槽輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真過程為例，說明在 pro/e 中的形成過程，及運(yùn)動(dòng)分析過程的組件。 在輸入與輸出時(shí)皮帶輪的速度也有一定要求，并且在灌裝過程中，灌裝的控制量和其中的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)也是需要推敲的， 但是因?yàn)橹R的原因，本方案中未涉及。換 蓋系統(tǒng)在造價(jià)和成本上應(yīng)該有所考慮，簡化該機(jī)構(gòu)作為以后研究的方向。我們設(shè)計(jì)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，剛好能夠完成這一工作任務(wù)。且槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是圓盤轉(zhuǎn)速是同步的，并且在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)分別在 6個(gè)工位進(jìn)行停歇。 因此， 在整個(gè)系統(tǒng)中我們運(yùn)用到了齒輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)，以完成了從瓶子的傳輸?shù)焦嘌b，壓蓋，最后輸出的機(jī)器。 圖 PNT0 點(diǎn)位移測量輸出圖 Theory of Machines and Mechanisms 31 圖 PNT0 點(diǎn)速度測量輸出圖 圖 PNT0 點(diǎn)加速度測量輸出圖 Theory of Machines and Mechanisms 32 九、整體評價(jià) 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)，是同時(shí)要求有圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)和傳 送帶的傳送的機(jī)構(gòu)，而且這兩部分要相互協(xié)調(diào)，相互配合工作的過程。槽輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)來滿足工作臺運(yùn)轉(zhuǎn)和間歇灌裝和壓蓋，而且在間歇的時(shí)候依靠槽輪的鎖止弧來防止轉(zhuǎn)臺依靠慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。 ② 非徑向槽輪：在槽數(shù)不變的條件下，可以用不同的中心距與 曲半徑的組合來獲得不同的停動(dòng)時(shí)間比，但沖擊較大。所以根據(jù)需求在此采用外接槽輪。外接槽輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相反，槽輪的間歇轉(zhuǎn)位時(shí)間長。 Theory of Machines and Mechanisms 27 圖 凸輪示意圖 Theory of Machines and Mechanisms 28 圖 凸輪位移分析（電動(dòng)機(jī) 160r/min） 、槽輪尺寸設(shè)計(jì)與分析 （ 1） 分類：槽輪機(jī)構(gòu)能把主動(dòng)輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為從動(dòng)輪的周期性間歇運(yùn)動(dòng)。這樣不但保證了這樣不僅保證了凸輪輪廓的合理，還有足夠的時(shí)間壓蓋、灌料和進(jìn)行其他的旋轉(zhuǎn)工作。遠(yuǎn)休角120176。 ⑨ 運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇，凸輪按照圖的方位逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 ⑦ 升程最大壓力角：α max01= ＜ 30176。 ⑤ 近休止角： 01? =50176。 ④ 回程角： 39。所以可知，凸輪的推程為 7cm，泵口完成一次推程和回程需在工作臺停歇的時(shí)間內(nèi)，即 2/3s。 Theory of Machines and Mechanisms 24 圖 齒輪示意圖 Theory of Machines and Mechanisms 25 七、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 八、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 、凸輪設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 凸輪設(shè)計(jì)如圖所示：由于推程與遠(yuǎn)休銜接處有微小倒角原 因，所以圖中出現(xiàn)一定的誤差，實(shí)際參數(shù)以設(shè)定參數(shù)為主。齒頂高系數(shù) h*=1,頂隙系數(shù) c*=,模數(shù) m=2,齒數(shù) z=80,傳動(dòng)比 1:1，可以連續(xù)傳動(dòng)。 )]/ ?2 = 12a? 、 34a? 均大于 1，可以實(shí)現(xiàn)齒輪連續(xù)傳動(dòng)。 )＋ 240(176。 )]/ ?2 = 34a? =[z3( 3tan? － ?tan )＋ z4( 4tan a? － ?tan )]/ ?2 =[40(176。 )＋ 240(176。 ⑤ 齒輪重合度： 12a? =[z1( 1tan a? － ?tan )＋ z2( 2tan a? － ?tan )]/ ?2 =[40(176。 4a? =arccos(rb4/ra4)=arccos(247。 3a? =arccos(rb3/ra3)=arccos(247。 2a? =arccos(rb2/ra2)=arccos(247。 2=162 ㎜ ④ 齒頂圓壓力角： 1a? =arccos(rb1/ra1)=arccos(247。 2=162 ㎜ ra3=( z3＋ 2h*)m/2=(40＋ 2 1) 2247。 2= ㎜ ③ 齒頂圓半徑： Theory of Machines and Mechanisms 23 ra1=( z1＋ 2h*)m/2=(40＋ 2 1) 2247。 2= ㎜ rb4=mz4 ?cos /2=160 2 cos20176。 2= ㎜ rb3=mz3 ?cos ∕ 2=40 2 cos20176。 2= ㎜ rb2=mz2 ?cos /2=160 2 cos20176。 2=160 ㎜ ② 基圓半徑： rb1=mz1 ?cos /2=40 2 cos20176。 2=160 ㎜ r3=mz3∕ 2=40 2247。） 齒輪參數(shù)計(jì)算： ① 分度圓半徑： r1=mz1∕ 2=40 2247。具體設(shè)計(jì)示意圖及參數(shù)如下： 4 1 電機(jī) 2 3 Theory of Machines and Mechanisms 22 4為齒輪： 1z =40 2z = 160 z3=40 z4=160 21i = 12 zz = 40160 =4 43i = 34 zz = 40160 =4 n1=n/(21i *32i )=960/(1*4*4)=60r/min 齒輪的設(shè)計(jì) 減速齒輪 1：齒數(shù) z1=40 減速齒輪 2：齒數(shù) z2=160 減速齒輪 3：齒數(shù) z3=40 減速齒輪 4：齒數(shù) z4=160 （備注：以上 4 個(gè)齒輪的以下參數(shù)均相同并且按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，模數(shù) m=2 ㎜ ,齒頂高系數(shù) h*=1,頂隙系數(shù) c*=,壓力角α =20176。第一次減速，通過減速器減速到 4r/s,其傳動(dòng)比為 4。如此往復(fù)。 工作時(shí)，工作臺每轉(zhuǎn)動(dòng) 60176。另一方面，與凸輪同軸的錐齒輪 7與錐齒輪 8嚙合，錐齒輪 8帶動(dòng)曲柄滑移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了換蓋轉(zhuǎn)盤的間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪 1轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪 1再與雙聯(lián)齒輪 2嚙合，實(shí)現(xiàn)的 4:1減速，此時(shí)，雙聯(lián)齒輪 2將此運(yùn)動(dòng)傳給與其同軸的齒輪 3，齒輪 3與齒輪 4嚙合，傳動(dòng)比 4:1，齒輪 4再帶動(dòng)與其同軸的錐齒輪 5轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪 5與齒輪 6嚙合，為灌裝、壓蓋機(jī)構(gòu)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力來源。 銷輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)榱遣圯喌膯蜗蜷g歇運(yùn)動(dòng) 凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)楣?料口的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) 凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閴荷w處的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) 凸輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閾Q蓋處的往復(fù)運(yùn)動(dòng) 傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閭鬏斊孔拥膯蜗蛑本€運(yùn)動(dòng) Theory of Machines and Mechanisms 19 圖 方案二： 經(jīng)反復(fù)探討得出改進(jìn)方案如圖 所示，在其他機(jī)構(gòu)不變情況下，將換蓋機(jī)構(gòu)上與實(shí)現(xiàn)壓蓋機(jī)構(gòu)的凸輪 1 同軸的桿上相連的垂直桿改為用錐齒輪連接，下方連接凸輪 2 的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，隨著連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)凸輪 2轉(zhuǎn)動(dòng)而壓縮彈簧以實(shí)現(xiàn)間隙換蓋功能。 圖 輸出示意圖 Theory of Machines and Mechanisms 18 、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化功能圖 根據(jù)上述執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式，可繪制出該方案的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖 ： 電機(jī) 方案確定 方案一 ： 如圖 所示，我們在換蓋機(jī)構(gòu)上采用的是在與實(shí)現(xiàn)壓蓋功能的凸輪 1 同軸的桿上直接連接一根垂直桿，桿下方與凸輪相連，隨著 桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)著凸輪 2轉(zhuǎn)動(dòng)而壓縮彈簧以實(shí)現(xiàn)換蓋功能，但很困難實(shí)現(xiàn)，存在一個(gè)很大的誤差。 圖 換蓋機(jī)構(gòu) Theory of Machines and Mechanisms 16 圖 Theory of Machines and Mechanisms 17 圖 換蓋凸輪運(yùn)動(dòng)位移分析 7. 產(chǎn)品輸出與傳送功能： 在產(chǎn)品的輸出與傳送上，我們像容器的輸入一樣采用輸出擋板和輸出傳送帶。 方案二： 為使空間變得寬敞，簡便，更優(yōu)化，可使用如圖 所示裝置，與實(shí)現(xiàn)壓蓋機(jī)構(gòu)的凸輪 1同軸的桿上用錐齒輪連接一個(gè)垂直桿，下方連接凸輪 2 圖 Theory of Machines and Mechanisms 15 的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，隨著連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)凸輪 2 轉(zhuǎn)動(dòng)而壓縮彈 簧以實(shí)現(xiàn)間隙換蓋功能。 至吸蓋口下一定距離（基本與容器同高），呈緊密排列。罐蓋由傳 送帶且隨著方形軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而，初始位置如圖所示。開一孔，氣泵可通入進(jìn)行吸蓋封處的中心要與下面轉(zhuǎn) 動(dòng)工作臺凹槽圓弧的心共線，轉(zhuǎn)軸處開方形孔使輪可以在配套上 動(dòng)工作