冷霜自动灌装机ppt演示文稿

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用于具有大转动惯量构件的机构中。
• 2. 槽轮机构与凸轮间歇机构之比较:
• 槽轮机构结构简单,制造简易,工作可靠。而凸轮间歇机构加工复杂,精
度要求高,装配调整困难,经济成本高。由于冷霜自动灌装机的工作周期
长,工作连续,对机构可靠性的要求很高,所以槽轮机构更加适合。况且,使 用槽轮机构还会降低装配难度,降低经济成本。
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霜盒送出
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动画效果
Back
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冷霜自动灌装机
参数选择与计算
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灌霜机工作机构运动流程图
冷霜自动 灌装机
送入及工 作机构
送出机构
主传动轴
依靠重力落 入滑道送出
槽轮1 圆柱凸轮 槽轮2
凸轮
送入机构的 间歇运动
• 因为冷霜自动灌装机的生产能力是60盒/min,所以空盒
每1S送入一个。
• 此冷霜自动灌装机的原动机采用的是1400n/min的电
动机
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传动型式 主要优点
主要缺点
摩擦轮传动
带传动
链传动
运转平稳,噪声小, 中心距变化范围大; 中心距变化范围大;
结构简单,可在运 结构简单,传动平 平均传动比较准确、
i1=1.53, i2=7/1.53=4.575 Z1=18
Z2=1.53×18=27.54 取28 n=1400/1.53=915 转/ 第二级:二级减速传动比为4.575。则有:
z3=18 Z4=18×4.575=82.35 取83 n’=915/4.575=200转/分
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二级减速齿轮机构参数计算
• 根据要求,设定拨盘转动周期T=1s, 据公式
可算出转动时间
td=0.3s, 停歇时间t=0.7s 。
K td n(1 1) t 2z
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【二】槽轮机构的参数计算
• 槽轮尺寸的计算:
• 拨销盘的角速度w=2π
• ()槽数z 按工位数要求选定为5。
• (2)中心距a 按结构情况确定 a=300mm
加盖
备注:所有机构只有一个自由度,即由一个电机和一个主传动轴驱动
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【六】整体方案草图
Back
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机构的比较与选择及功能分析
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【一】主要运动机构列举
冷霜自动灌装机有五个动作:
• 霜盒送入
• 灌霜
• 锡纸压贴
• 加盖
• 霜盒送出
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• (3)圆销半径r 按结构情况确定为 r=30mm
• (4)槽轮每次转位时主动件的转角2α=180(1-2/z)=108
• (5)槽间角2β 2β=360/z=72
• (6)主动件圆销中心半径R1 R1=asinβ=176.3mm
• (7)R1与a的比值λ λ=R1/a=sinβ=0.587
• (8)槽轮外圆半径R2 =
送入功能 的实现
工位转盘的 间歇运动
灌霜
贴纸
加盖
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【一】圆柱凸轮的设计与计算:
设计传送带的宽度为L=120mm,则为了使得圆柱凸轮旋转过程中能够把冷
霜盒顺利的推入转盘的槽中,设计连接在圆柱凸轮上的长杆长约300mm。
圆柱凸轮旋转过程中杆件的位移曲线如下:
在凸轮设计过程中,圆柱上的槽 其实就是该曲线沿Y轴方向旋转而成的。
冷霜自动灌装机ppt演示文稿
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优选冷霜自动灌装机ppt
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目录
• 冷霜自动灌装机整体结构的初步
设计
• 机构的比较与选择及功能分析
• 零件的设计与计算
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冷霜自动灌装机整体结构的初步设计
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一、工作流程的整体规划
冷霜自 动灌装

送入机 构
曲线的周期为0.8S,即每0.8S,就会有
一个冷霜盒被推入槽中。凸轮旋转过程中
,杆件的位移S=2×12.5=25cm=250mm
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【二】槽轮机构的参数计算
• 槽轮机构的初步计算:
• 产品设计中使用了2个完全一样的槽轮机构,一个是用来驱动五工位转盘,另外一
个是驱动间歇传送带。槽轮的径向槽数是Z=5,拨销数n=1。
工作机 构
送出机构
传送带 间歇运

推杆的往 复运动将 盒送入
灌霜
贴纸
加盖
依靠重力 落入滑道
送出
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二、送入机构的初步设计
• 以某一个空盒为考察对象,来介绍每个环节的工
作及其机构的初步设计。
• 首先,空盒进入送入机构:
• 送入机构主要由两个环节构成,一是传送带将空
盒送到工位转盘边缘,二是推杆将空盒送入工位 转盘,我们考虑用间歇机构带动传送带,当传送 带处于间歇期时,推杆将空盒推入转盘。
转中平稳地调整传 稳,能缓冲,可起安 恒定;对恶劣环境
动比实现无级变速, 全装置作用(只摩 适应能力强;工作
具有过载保护作用。 擦型带传动),成 可靠与摩擦型传动
本低,安装要求不 相比作用在轴和轴
高。
承上的力较小。
轴和轴承上受到的 外廓尺寸大,轴和
作用力很大,有滑 轴承上受力大,摩
动,工作面磨损快, 擦型带传动由于静
• ▲带传动2 • ▲带传动3
• 因为槽轮的周期也是1S,所以与带传动1参数一样
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【五】主凸轮的计算
• 主凸轮S,V,a曲线设计及相关程序
Clear[f1,f2]
f1[x_]:=5*(1+Cos[(2*Pi*((0.5*x/Pi)+0.1))/0.6]) f2[x_]:=5*(1+Cos[(2*Pi*(1.1-(0.5*x/Pi)))/0.6]) Plot[Which[0<x<0.4Pi,0,0.4Pi<=x<=Pi,f1[x],Pi<x£1.6Pi,f2[x],1.6Pi<x£2Pi,0],{x,0,2Pi}] Plot[Which[0<x<0.4Pi,0,0.4Pi<=x<=Pi,f1'[x],Pi<x£1.6Pi,f2'[x],1.6Pi<x£2Pi,0],{x,0,2Pi}] Plot[Which[0<x<0.4Pi,0,0.4Pi<=x<=Pi,f1''[x],Pi<x£1.6Pi,f2''[x],1.6Pi<x£2Pi,0],{x,0,2Pi}]

对于两级圆柱齿轮减速 器,为使两对齿轮的齿 面承载能力大致相等

i总 2
3 i总2 1 3 i总2 i总
7 3 72 1 2 3 72 7
1.53
(假定两对齿轮的配对
材料和齿宽系数均相
同),以获得最小的外
形尺寸,应取高速级传 动比为:

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二级减速齿轮机构参数计算
第一级【高速级传动】: 一级减速传动比为1.53有:
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二、送入机构的初步设计
经过讨论和比较,可 用槽轮实现传送带的简谐 运动。如左图所示.
推杆的往复运动则 由圆柱凸轮来实现, 如右图所示.
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三、工作机构的初步设计
• (一)工位转盘的转位
推杆将空盒推入转盘时,转盘处于间歇期,此后, 推杆退出,转盘开始转动,让空盒依次通过灌霜、贴纸、 加盖三个工位,并在每个工位处都有一个间歇期。于是, 转盘的驱动也需要一个间歇机构。
• 我们选择力封闭凸轮。
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五工位转盘
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间歇机构
功能:
支持传送带对霜盒的间歇送入 支持五工位转盘的间歇转动
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间歇机构的选择与比较
• 1. 槽轮与棘轮机构之比较:
• 槽轮机构启动与停止时没有刚性冲击,只有柔性冲击,运动也相对平
稳。此外,槽轮机构强度较高,可用于带动转动惯量较大的构件。所以, 槽轮机构比较适合低速、载荷较高的场合。相比之下,棘轮机构往往冲 击大、易磨损、噪声也较大。一般只能用于极低速的间歇运动场合,也不宜
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接主传动杆与传送带槽轮机构之间,第三个是连接主传动杆与圆柱凸轮之 间
• ▲带传动1
• 连在机构主传动轴上的带传动轮设为轮6,连在主凸轮机构上的带传动轮设为轮7,设 定其直径为20CM,齿轮7的转动角速度为60转/分。齿轮6,7之间采用带传动。
D7=20CM i[6.7]=200/60=10/3 D6=20/(10/3)=6CM
• 在工位转盘的最后一个工位处挖空,其下方连接一滑道——送出槽,
则已经封装好的冷霜盒由此送出。
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【五】各种机构的初步选定
冷霜自动 灌装机
送入及工 作机构
送出机构
主传动轴
依靠重力落 入滑道送出
槽轮1 圆柱凸轮 槽轮2
凸轮
送入机构的 间歇运动
送入功能 的实现
工位转盘的 间歇运动
灌霜
贴纸
• (9)槽轮槽深h
R2 (a cos )2 r 2 244.6mm

h>a(λ+cosβ-1)+ r

h>148.8mm 取h=149mm
• (10)运动系数k =1(1/2-1/5)=0.3

(n=1,n为圆销数)
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【三】齿轮及带传动的参数计算
• 连接在电机上的齿轮:
• (二)灌霜、贴纸、加盖的实现
转盘在每个工位处都有一个间歇期,在此间歇期 内,三个机构同时工作,则空盒依次完成了灌霜、贴纸 及加盖。
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三、工作机构的初步设计
工位转盘的间歇转动仍通过槽 轮来得以实现
而灌霜、贴纸、加盖的动作则由同 一个凸轮驱动,如下图所示
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四、送出机构的初步设计
选择模数m1=5 选择模数m1=5 选择模数m1=5 选择模数m1=5
齿轮直径D1=mz=5×18=90mm 齿轮直径D1=mz=5×28=140mm 齿轮直径D1=mz=5×18=90mm
齿轮直径D1=mz=5×83=415mm
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【四】直锥齿轮的计算
• 拨销盘的角速度w3=2π,转速为60转/分
• 连在机构主传动轴上的直齿圆锥齿轮5的转速为200转/分,传动比为N=200 i(3,4)=60/200=0.3
• 连在槽轮机构上直齿圆锥齿轮4的齿数设定为为60,则直齿圆锥齿轮4的齿数
z4=0.3×60=18
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【四】主传动杆上带传动轮计算
• 带传动轮组一共有3个,第一个是连接主传动杆与主凸轮之间,第二个是连
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【三】原动机与传动机构比较选择
• 冷霜自动灌装机的负载属于冲击负载,即在一个工
作周期内只在较短的时间内承受工作负载,而在较 长的时间内是空程运转,若依此短暂的工作时间来 选择电动机的功率,则其功率将会很大。为减少电 动机功率,在传动系统中设置了飞轮,这样电动机 功率可以大为减小
【二】机构分析
霜盒送入-------传送带与圆柱凸轮的配合
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• 灌霜*锡纸压贴*加盖----三工位联动
工架
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• 驱动这个支架上下往复运动,从而实现灌霜,盖锡纸,
加盖这三个动作,可以采用凸轮机构。可以实现这一动 作的凸轮可以使用:盘形槽凸轮机构,等宽凸轮机构, 等径凸轮,力封闭凸轮
• 3.槽轮机构与不完全齿轮机构之比较: • 不完全齿轮间歇机构启动时产生刚性冲击,只能用于低速轻载的场合,
而冷霜灌装机构的转位机构转动惯量较大。槽轮机构可用于转动惯量较大的 场合,更为适合。
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• 槽轮槽数的选择:
• 由于冷霜自动灌装机共有五个
工作点,所以其间 歇传动机 构要求在一个回转周期内至少 有五个停歇时期。故而可选择 有五个槽的槽轮机构。如图所 示。
以下参数4个齿轮均相同: 齿距P=Pi×m=3.14×5=15.7mm 分度圆上的齿厚S与齿槽宽e S=e=P/2=7.85mm 齿顶高ha=ha*m=1×5=5mm 齿根高hf=(ha*+C*)m=(1+0.25)×5=6.25mm
各齿轮齿形参数:
齿轮 1: Z1=18 齿轮 2: Z1=28 齿轮 3: Z1=18 齿轮 4: Z1=83
传动比不能严格保 电效应不宜用于易
证。
燃易爆场合,而且
传动比不能严格保
证,寿命较短。
瞬时速度不均匀, 高速时,不如带传 动平稳,在振动冲 击负荷下寿命大为 缩短,链因磨损伸 长后易引起共振, 须增设张紧和减震 装置。
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• 经过以上比较及电机的转数可确定,从电机到主传动轴
的传动用齿轮传动,而主传动轴到槽轮、凸轮、圆柱凸 轮的传动采用带传动。
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