哈工大机械原理课程设计产品包装线办法
机械原理课程设计包装机包装机构设计说明书
目录第一章设计题目1.1 设计数据与要求1.2 设计任务第二章功能分解第三章机构设计3.1 机构选型3.2 机构最终成型与凸轮设计第四章其他推包机构的设计方案第五章推包机构设计方案的评定与选择第六章推包设计方案的最终简图第七章心得体会第八章参考文献第一章设计题目现需设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件1（见附图33）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件。
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。
图一 推包机构执行构件运动要求1.1、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，推包机由电动机驱动。
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，以便缩短空回行程的时间，提高工效。
至于“cdea ”部分的线路形状不作严格要求。
1.2、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。
包装工作台eHsb c 1a 2 附图33 推包机构执行构件运动要求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）、对所用到的齿轮进行强度计算，确定其尺寸。
6）、进行推包机结构设计，绘制其装配图。
7）、编写课程设计说明书。
第二章功能分解完成包装机推包机构（见图33）的相关工艺，需实现下列运动功能要求：(1)推头为了实现a、b、c或d、e间的往复运动，需要设计一个滑块导杆机构或者一个摇杆滑块机构或者是一个凸轮导杆机构。
哈工大机械原理课程设计
Harbin Institute of Technology机械原理课程设计说明书课程名称：机械原理设计题目：产品包装生产线（方案1）院系：机电学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：一、绪论机械原理课程设计是在我们学习了机械原理之后的实践项目，通过老师和书本的传授，我们了解了机构的结构，掌握了机构的简化方式与运动规律，理论知识需要与实践相结合，这便是课程设计的重要性。
我们每个人都需要独立完成一个简单机构的设计，计算各机构的尺寸，同时还需要编写符合规范的设计说明书，正确绘制相关图纸。
通过这个项目，我们应学会如何收集与分析资料，如何正确阅读与书写说明书，如何利用现代化的设备辅助工作。
这种真正动手动脑的设计有效的增强我们对该课程的理解与领会，同时培养了我们的创新能力，为以后机械设计课程打下了坚实的基础。
二、设计题目产品包装生产线使用功能描述图中所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长⨯宽⨯高=⨯⨯0，小包装产品送至A处达到2包时，被送到下一个工位进行包装。
原动机转速为1430rpm，每分钟向下一工位可以分别输送14，22，30件小包装产品。
产品包装生产线（方案一）功能简图三、设计机械系统运动循环图由设计题目可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行构件1，在A处把产品推到下一工位的是执行构件2，这两个执行构件的运动协调关系如图所示。
ϕ1ϕ1执行构件一执行构件二ϕ01ϕ02运动循环图图中ϕ1 是执行构件1的工作周期，ϕ01 是执行构件2的工作周期，ϕ02是执行构件2的动作周期。
因此，执行构件1是做连续往复运动，执行构件2是间歇运动，执行构件2的工作周期ϕ01 是执行构件1的工作周期T1的2倍。
执行构件2的动作周期ϕ02则只有执行构件1的工作周期T1的二分之一左右。
四、 设计机械系统运动功能系统图根据分析，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图所示。
运动功能单元把一个连续的单向传动转换为连续的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动一次，主动件转速分别为14,22,30rpm14,22,30rpm执行机构1的运动功能由于电动机的转速为1430rpm ，为了在执行机构1的主动件上分别得到14、22、30rpm 的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种，分别为i z1=141430= i z2=221430=i z3=301430=总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成，即i z1=i c i v1 i z2=i c i v2 i z3=i c i v33种总传动比中i z1最大，i z3最小。
哈工大机械原理课程设计-产品包装线(方案3)
哈工大机械原理课程设计-产品包装线(方案3)一、引言本文档以“哈工大机械原理课程设计-产品包装线(方案3)”为标题，介绍了一种产品包装线的设计方案。
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二、设计背景随着工业发展的需要，高效率、自动化的产品包装线的需求越来越大。
因此，本文设计了一条适用于产品包装的生产线，旨在提高生产效率，降低劳动成本，并确保产品包装的质量。
三、设计方案本方案的产品包装线主要包括以下几个部分：1. 传送带系统传送带系统是产品包装线的核心部分，用于将待包装的产品从生产线的起始点运输到包装区域。
传送带系统采用带有调速装置的传送带，可以根据不同的产品包装需求进行调整，确保传送带的速度与生产线的节奏相匹配。
2. 包装机械包装机械是产品包装线的重要组成部分，用于将产品包装成统一的标准形式。
包装机械可以根据产品尺寸、形状等特征进行调整，以保证包装的质量和一致性。
同时，包装机械还应具备自动化控制功能，能够与其他部件协调工作，实现高效的包装过程。
3. 检测系统为了确保产品包装的质量，本方案中设计了一个检测系统，用于检测产品包装是否符合规定的标准。
检测系统可以采用视觉识别技术，通过摄像头等设备对产品包装进行扫描和分析，以实时监控包装过程中的异常情况，并及时作出处理。
4. 机械臂系统机械臂系统是产品包装线的灵活部分，用于处理特殊情况和需求。
机械臂可以根据需要进行调整和操作，如对特殊形状的产品进行定位和放置，或对包装过程中的异常情况进行处理。
机械臂系统应具备高精度、高稳定性和高可靠性的特点，以确保产品包装的准确性和一致性。
5. 控制系统控制系统是产品包装线的核心部分，用于对整个包装过程进行控制和调度。
控制系统可以与其他部分进行数据交换和通信，并根据相应的算法和逻辑进行决策和调控。
控制系统应具备实时性和灵活性，能够适应不同产品包装需求的变化。
四、总结本文以“哈工大机械原理课程设计-产品包装线(方案3)”为题，介绍了一种适用于产品包装的生产线的设计方案。
哈工大机械原理课程—产品包装线方案9
哈工大机械原理课程—产品包装线方案9H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装生产线（方案9）院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：陈明设计时间：2013.07.01-2013.07.05哈尔滨工业大学目录一．题目要求 (3)二．题目解答1.工艺方法分析 (3)2.运动功能分析及图示 (4)3.系统运动方案的拟定 (8)4.系统运动方案设计 (13)5.运动方案执行构件的运动时序分析 (19)6.运动循环图 (21)产品包装生产线(方案9)1.题目要求如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=500*200*200，采取步进式输送方式，将第一包和第二包产品送至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高），每送一包产品至托盘A上，托盘A下降200mm。
当第三包产品送到托盘A上后，托盘A上升405mm、顺时针旋转90°，把产品推入输送线2。
然后，托盘A逆时针回转90°、下降5mm恢复至原始位置。
原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送6、12、18件小包装产品。
图1功能简图2.题目解答（1）工艺方法分析由题目和功能简图可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行机构1，在A处使产品上升、转位的是执行构件2，在A处把产品推到下一个工位的是执行构件3，三个执行构件的运动协调关系如图所示。
下图中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期，T3’是执行构件3的动作周期。
由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动和一个间歇转动，执行构件3作一个间歇往复运动。
三个执行构件的工作周期关系为：3T1= T2= T3。
执行构件3的动作周期为其工作周期的1/20。
哈工大机械原理课程设计产品包装线设计(方案2)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装生产线（方案2）院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学产品包装生产线(方案2)1.设计课题概述如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长×宽×高=600×200×200，采取步进式输送方式，小包装产品送至A处（自由下落）达到3包时，被送到下一个工位进行包装。
原动机转速为1430rpm，产品输送数量分三档可调，每分钟向下一工位分别输送12、21、30件小包装产品。
图1产品包装生产线（方案2）功能简图2.设计课题工艺分析由设计题目和图1可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行构件1，在A处把产品推向下一工位的是执行构件2，这两个执行构件的运动协调关系如图2所示。
执行构件运动情况执行构件1 进退进退进退执行构件2 退停止进退图2产品包装生产线（方案2）运动循环图图2中是执行构件1的工作周期，是执行构件2 的工作周期，是执行构件2的动作周期。
由图2 可以看出，执行构件1是作连续往复运动，执行构件2是间歇运动，执行构件2的工作周期是执行构件1的工作周期的3倍，执行构件2的动作周期则只有执行构件1的工作周期的四分之三左右，所以，执行构件2大多数时间是在停歇状态。
3.设计课题运动功能分析根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如图3所示。
该运动功能把一个连续的单向转动转换为连续的往复移动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动一次，主动件的转速分别为12、21、30 rpm。
12、21、30 rpm图3 执行机构1的运动功能由于电动机转速为1430rpm，为了在执行机构1的主动件上分别得到12、21、30rpm的转速，则由电动机到执行机构1之间的传动比有3种分别为：= = 119.167= = 68.095= = 47.667总传动比由定传动比与变传动比组成，即：===三种传动比中最大，最小。
机械原理课程设计-产品包装生产线(方案8)
机械原理课程设计-产品包装生产线（方案8）方案8: 机械臂自动包装线方案描述：该方案设计一条机械臂自动包装生产线，用于对产品进行自动包装。
生产线主要由以下几个部分组成：送料系统、分拣系统、包装系统和控制系统。
1. 送料系统: 采用传送带将产品从生产线的起始位置输送到分拣系统。
传送带速度可调节，以适应不同的生产需求。
2. 分拣系统: 在传送带上安装多个传感器，通过传感器检测产品的位置和方向。
根据检测到的信息，机械臂将产品抓起并放置在待包装区域。
3. 包装系统: 机械臂根据预设的包装方式和规格，将产品放置在适当的包装材料中，如纸盒、塑料袋等。
包装材料可以根据需要进行灵活更换。
4. 控制系统: 使用PLC控制器实现整个生产线的自动化控制。
通过编程设置参数，包括产品类型、包装方式、包装材料等。
控制系统还可以监测和记录生产线的运行状态，及时发现和排除故障。
该方案的优点包括：- 自动化程度高：通过机械臂和传感器的配合，实现产品的自动分拣和包装，提高生产效率和包装质量。
- 灵活性强：控制系统可以根据不同的产品类型和包装要求进行调整，适应多样化的生产需求。
- 操作简便：控制系统界面友好，操作人员只需设置参数并监控生产线运行状态即可。
不足之处：- 初始投资较高：机械臂和传感器等设备的购置和安装费用较高，需要较大的资金投入。
- 维护成本较高：机械臂等设备的维护和保养需要专业技术和人员，增加了运营成本。
该方案适用于对包装要求较高且需求量大的产品，能够提高生产效率并保证包装质量。
但在投资和维护成本方面需要做好充分的考虑。
产品包装生产线方案9
Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理设计题目：产品包装生产线（方案9）院系：能源学院班级：1102103设计者：陶船斯嘉学号：1110200304指导教师：曲建俊设计时间：2013年7月1日至7月7日哈尔滨工业大学目录1.产品包装生产线使用功能描述 (3)2.工艺方法分析 (3)3.运动功能分析及运动功能系统图 (4)4.系统运动方案拟定 (8)5.机械系统运动尺寸设计 (13)5.1 执行机构1的设计 (13)5.2 执行机构2设计 (13)5.3 执行机构3设计 (14)1.产品包装生产线使用功能描述如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=500*200*200，采取步进式输送方式，送第一包和第二包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高）时，每送一包产品至托盘A上，托盘A下降200mm，第三包产品送到后，托盘A上升405mm、顺时针旋转90°，把产品推入输送线2，托盘A逆时针回转90°、下降5mm恢复到原始位置。
原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送6、12、18件小包装产品。
2. .工艺方法分析图像可以看出，推动产品在输送线上运动的是执行构件1，A处的工作台面为执行构件2，在A处把产品推到下一工位的是执行构件3，这3个构件的运动协调执行构件运动情况执行构件1 推第一个件第二个件第三个件静止执行构件2 静止下降200 下降200 上升405 顺转90°静止逆转90°下降5执行构件静止推动静止周期为30s ,于是我们这个机构循环一次用时为30s ，在完整的30秒内，我们要实现的所有动作。
根据传送需求及周期运动的规律，要求电动机经变速后，转速为2，4，6rpm 。
3.运动功能分析及运动功能系统图根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如图3所示。
哈工大产品包装机生产线方案设计6
哈工大产品包装机生产线方案设计6根据您的要求，以下是一份哈工大产品包装机生产线方案设计：1. 生产线布局设计：- 生产线长度：根据您的生产需求和厂房空间来确定。
- 原材料入口：原材料以输送带的形式进入生产线，输送带上设有传感器来探测原材料的到达情况。
- 加工区域：包括切割、组装、贴标等工序，每个工序设有相应的自动化设备。
- 包装区域：将加工好的产品进行包装，包括装入包装盒、封口、贴标等工序。
- 成品出口：包装好的产品通过输送带运送到成品出口，输送带上同样设有传感器来探测产品的到达情况。
2. 自动化设备选择：- 切割设备：选择适合的切割设备，如激光切割机、剪切机等，确保切割效果和生产效率。
- 组装设备：选择适合的组装设备，如自动装配线、机械臂等，确保组装的准确性和速度。
- 贴标设备：选择适合的贴标设备，如自动贴标机、标签打印机等，确保贴标的准确性和效率。
- 包装设备：选择适合的包装设备，如自动包装机、封口机等，确保包装的完整性和速度。
- 输送设备：选择适合的输送设备，如输送带、传送带等，确保产品在生产线上的准确输送。
3. 控制系统设计：- 使用PLC控制系统来控制整个生产线的运行，实现各个设备的协调操作。
- 设计一套人机界面（HMI）来监控生产线的运行状况，包括设备状态、产品数量、故障信息等。
- 设置传感器和反馈装置来监测设备运行状态，如传感器检测原材料到达、产品包装完成等。
4. 安全措施设计：- 在设备周围设置防护栏和安全门，确保工作人员的安全。
- 在设备上设置紧急停止按钮，以防止意外情况发生。
- 对每个工序进行安全评估，并采取相应的防护措施，如安装安全传感器、使用安全阀等。
5. 生产线维护计划：- 设计定期检查和维护生产线的计划，包括设备清洁、润滑、更换磨损部件等。
- 建立故障维修流程，及时处理设备故障，确保生产线的稳定性和可靠性。
综上所述，以上是一份哈工大产品包装机生产线方案设计，根据具体情况可能需要进行调整和改进。
产品包装生产线课程设计
Harbin Institute of Technology机械原理课程设计课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装生产线(方案1)院系：机电工程学院设计者：班级：学号：指导教师：设计时间： 2015.7.6---7.11哈尔滨工业大学目录1.功能描述 (2)2.机械系统工艺分析 (2)3.机械系统运动功能系统图 (3)3.1主传动链运动功能分析 (4)3.1.1原动机运动功能 (4)3.1.2过载保护功能 (4)3.1.3执行构件1运动功能 (4)3.1.4有级调速运动功能 (5)3.1.5减速运动功能 (6)3.1.6运动分支运动功能 (6)3.2辅传动链运动功能分析 (7)3.2.1减速运动功能 (7)3.2.2间歇运动功能 (7)3.2.3增速运动功能 (7)3.2.3执行构件2运动功能 (8)4.机械系统运动方案拟定 (8)5.机械系统运动尺寸确定 (12)5.1执行机构运动尺寸确定 (12)5.1.1执行机构1尺寸确定 (12)5.2主传动链运动尺寸确定 (14)5.2.1带传动尺寸确定 (14)5.2.2滑移齿轮传动尺寸确定 (14)5.2.3定轴齿轮尺寸确定 (16)5.3辅传动链运动尺寸确定 (16)5.3.1圆锥齿轮尺寸确定 (16)5.3.2槽轮机构尺寸确定 (17)5.3.3槽轮机构尺寸确定 (17)5.4齿轮几何尺寸及其重合度计算 (18)5.4.1滑移齿轮 (18)5.4.2定轴齿轮 (22)5.4.3圆锥齿轮 (23)5.4.4槽轮机构 (25)6.运动方案分析 (25)7. 参考文献. (25)附表：构件参数表格 (27)1.功能描述=⨯⨯。
如下图所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长⨯宽⨯高600200200采取步进式输送方式，将小包装产品输送至A处（自由下落），达到2包时，被r，产品输送数量分三档可调，送到下一个工位进行包装。
原动机转速为1430/min每分钟向下一工位可以分别输送14，22,30件小包装产品。
产品包装生产线方案9
Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理设计题目：产品包装生产线（方案9）院系：能源学院班级：1102103设计者：陶船斯嘉学号：1110200304指导教师：曲建俊设计时间：2013年7月1日至7月7日哈尔滨工业大学目录1.产品包装生产线使用功能描述 (3)2.工艺方法分析 (3)3.运动功能分析及运动功能系统图 (3)4.系统运动方案拟定 (7)5.机械系统运动尺寸设计 (13)5.1 执行机构1的设计 (13)5.2 执行机构2设计 (13)5.3 执行机构3设计 (14)1. 产品包装生产线使用功能描述如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=500*200*200，采取步进式输送方式，送第一包和第二包产品至托盘A 上（托盘A 上平面与输送线1的上平面同高）时，每送一包产品至托盘A 上，托盘A 下降200mm ，第三包产品送到后，托盘A 上升405mm 、顺时针旋转90°，把产品推入输送线2，托盘A 逆时针回转90°、下降5mm 恢复到原始位置。
原动机转速为1430rpm ，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送6、12、18件小包装产品。
2. .工艺方法分析图像可以看出，推动产品在输送线上运动的是执行构件1，A 处的工作台面为执行构件2，在A 处把产品推到下一工位的是执行构件3，这3个构件的运动协调关系如下图所示：执行构件 运动情况执行构件1 推第一个件第二个件 第三个件 静止执行构件2 静止 下降200 下降200 上升405 顺转90° 静止 逆转90° 下降5执行构件3静止 推动 静止 图中执行构件1在一个周期内将会推动3个小件，因此当每分钟输送6个件是，周期为30s ,于是我们这个机构循环一次用时为30s ，在完整的30秒内，我们要实现的所有动作。
根据传送需求及周期运动的规律，要求电动机经变速后，转速为2，4，6rpm 。
产品包装生产线课程设计(方案三)。
课程设计说明书课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装牛产线（方案三）院（系）：船舶与海洋工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：12 级机械四班班号：1213104 _____________ 设计者：________ 刘胜男 __________ 学号：__________ 121310402扌旨导老师：____ 杨绪佥H ________ 设计时间：2014.06.30-2014.07.07哈尔滨工业大学（威海）产品包装生产线（方案3）1.设计课题概述如下图所示，输送线i上为小包装产品，其尺寸为长宽高= 600 200 200，采取步进式输送方式，送第一包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高）后，托盘A下降200mm，第二包产品送到后，托盘A上升200mm，然后，把产品推入输送线2。
原动机转速为2400rpm，产品输送数量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送8 , 16 , 24 件小包装产品。
2.设计课题工艺分析由题目和功能简图可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行机构1, 在A处使产品上升，下降的是执行构件2,在A处把产品推到下一个工位的是执行构件3,三个执行构图运动循环图图1中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期。
由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动，执行构件3作一个间歇往复运动。
三个执行构 件的工作周期关系为：2T i = T 2。
执行构件3的动作周期为其工作周期的1/4。
3. 设计课题运动功能分析及运动功能系统图根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如 图3所示。
该运动功能把一个连续的单向转动转换为连续的往复移动， 主动件每 转动一周，从动件（执行构件1）往复运动两次，主动件的转速分别为 4、8、12 rpm 。
图3执行机构的运动功能由于电动机转速为2400rpm ，为了在执行机构1的主动件上分别得到4、8、12 rpm 的转速，则由电动机到执行机构之间的传动比总传动比由定传动比i c 与变传动比i v 组成，满足以下关系式:i z1 = i c i v1 i z2=i c i v2 i z3=i c i v3三种传动比中i z1最大，i z3最小。
机械原理课程设计-产品包装线(方案3) - 完成版
产品包装生产线(方案3)1.设计课题概述如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=600*200*200，采取步进式输送方式，送第一包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高）后，托盘A下降200mm，第二包产品送到后，托盘A上升200mm，然后把产品推入输送线2。
原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送8、16、22件小包装产品。
图1功能简图2.设计课题工艺分析由题目和功能简图可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行机构1，在A处使产品上升，下降的是执行构件2，在A处把产品推到下一个工位的是123是执行构件3的工作周期。
由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动，执行构件3作一个间歇往复运动。
三个执行构件的工作周期关系为：2T1= T2。
执行构件3的动作周期为其工作周期的1/4。
3.设计课题运动功能分析及运动功能系统图根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如图3所示。
该运动功能把一个连续的单向转动转换为连续的往复移动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动两次，主动件的转速分别为4、8、11 rpm。
图3 执行机构1的运动功能由于电动机转速为1430rpm，为了在执行机构1的主动件上分别得到4、8、11 rpm的转速，则由电动机到执行机构之间的传动比i z有3种分别为：i z1=14304=357.5i z2=1430=178.75i z3=1430=130总传动比由定传动比i c与变传动比i v组成，满足以下关系式：i z1 = i c i v1i z2=i c i v2i z3=i c i v3三种传动比中i z1最大，i z3最小。
由于定传动比i c是常数，因此3种传动比中i v1最大，i v3最小。
若采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不要大于4，即：i v1=4则有：i c=i z1i v1=3574=90故定传动比的其他值为：i v2=i z2i c =178.7590=2i v3=i z3i c =13090=1.44于是，有级变速单元如图4：为保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。
机械原理课程设计产品包装生产线
课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装牛产线（方案3 ）院系：—木机电工程学院班级： _________________________设计者：_____________________________学号： ________________________指导教师： __________________________设计时间：——哈尔滨工业大学一、题目要求如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=600*200*200, 采取步进式输送方式，送第一包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高）后，托盘A下降200mm,第二包产品送到后，托盘A上升200mm，然后把产品推入输送线2。
原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送8、16、24件小包装产品。
图1功能简图二、题目解答1、机械系统运动循环图由题目和功能简图可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行机构1, 在A处使产品上升，下降的是执行构件2,在A处把产品推到下一个工位的是执行构件3,三个执行构件的运动协调关系如图所示。
图2运动循环图图1中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期。
由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动，执行构件3作一个间歇往复运动。
三个执行构件的工作周期关系为：2T1= T2。
执行构件3的动作周期为其工作周期的1/4。
2、机械系统运动功能系统图根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如图3所示。
该运动功能把一个连续的单向转动转换为连续的往复移动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动两次，主动件的转速分别为4、8、12 rpm。
4、8、12 rpm图3执行机构1的运动功能由于电动机转速为1430rpm，为了在执行机构1的主动件上分别得到4、8、12 rpm的转速，则由电动机到执行机构之间的传动比i z有3种分别为：总传动比由定传动比i c与变传动比i v组成，满足以下关系式:i z1 = i c i v1i z2=i c i v2i z3=i c i v3三种传动比中i z1最大，i z3最小。
Harbin Institute of Technology
Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理课程设计设计题目：产品包装生产线（方案4 ）院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：陈照波设计时间： 2013年7月1日-7月7日哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班号：任务起至日期： 2013 年 7 月 1 日至 2013 年 7 月 7 日课程设计题目：产品包装生产线(方案4)已知技术参数和设计要求：工作量：工作计划安排：同组设计者及分工：指导教师签字___________________年月日教研室主任意见：教研室主任签字___________________年月日*注：此任务书由课程设计指导教师填写1.题目要求如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=600*200*200采取步进式输送方式，送第一包和第二包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高）后，每送一包产品托盘A下降200mm，当第三包产品送到以后，托盘A上升400mm，然后，把产品推入输送线2。
原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送9、18、24件小包装产品。
图1 产品包装生产线（方案4）功能简图2.题目解答（1）工艺动作分析由题目可以看出，产品包装线共由3个执行机构组成。
其中，控制产品在输送线1上作步进运动的是执行机构1，在A处控制产品上升、下降的是执行机构2，在A处把产品推到输入线2的是执行机构3，三个执行构件的运动协调关系如图2所示。
下图中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期，T3’是执行构件3的动作周期。
由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动，执行构件3作一个间歇往复运动。
三个执行构件的工作周期关系为：3T1= T2= T3。
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精心整理产品包装生产线(方案3)1.设计课题概述如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=600*200*200，采取步进式输送方式，送第一包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高）后，托盘A下降200mm，第二包产品送到后，托盘A上升200mm，然后把产品推入输送线2。
原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送8、16、24件小包装产品。
图2 运动循环图图1中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期。
由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动，执行构件3作一个间歇往复运动。
三个执行构件的工作周期关系为：2T1= T2。
执行构件3的动作周期为其工作周期的1/4。
3.设计课题运动功能分析及运动功能系统图根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如图3所示。
该运动功能把一个连续的单向转动转换为连续的往复移动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动两次，主动件的转速分别为4、8、12 rpm。
图3 执行机构1的运动功能由于电动机转速为1430rpm，为了在执行机构1的主动件上分别得到4、8、12 rpm的转速，则由电动机到执行机构之间的传动比i z有3种分别为：总传动比由定传动比i c与变传动比i v组成，满足以下关系式：i z1 = i c i v1i z2=i c i v2i z3=i c i v3三种传动比中i z1最大，i z3最小。
由于定传动比i c是常数，因此3种传动比中i v1最大，i v3最小。
若采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不要大于4，即：i v1=4则有：i c=故定传动比的其他值为：==于是，有级变速单元如图4：图4 有级变速运动功能单元为保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。
过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护能力，还具有减速功能，如图5所示。
i=2.5图5 过载保护运动功能单元整个传动系统仅靠过载保护功能单元的减速功能不能实现全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，减速比为i = = 36减速运动功能单元如图6所示。
i=36图6 执行机构1的运动功能根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的功能系统图，如图7所示。
1430rpm i = 2.5 i = 4, 2 ,1.33i = 36图7 实现执行构件1运动的运动功能系统图为了使用同一原动机驱动执行构件2，应该在图7所示的运动功能系统图加上1个运动分支功能单元，使其能够驱动分支执行构件2，该运动分支功能单元如图8所示。
执行构件2的执行运动执行构件是间歇往复移动。
执行构件3有一个执行运动，为间歇往复移动，其运动方向与执行构件1的运动方向垂直。
为了使执行构件2和执行构件3的运动和执行构件1的运动保持正确的空间关系，可以加一个运动传动方向转换功能单元，如图9所示。
图8 运动分支功能单元图9 运动传动方向转换的运动功能单元经过运动传递方向转换功能单元输出的运动需要分成两个运动分支分别驱动执行构件2的一个运动和执行构件3的一个运动。
因此，需要加一个运动分支功能分支单元，如图10所示。
图10 运动分支功能单元执行构件2的一个运动是间歇往复移动，考虑采用两个运动单元，将连续转动转换成间歇单向转动，再转换成间歇往复移动。
如图11所示。
图11 连续转动转换为间歇往复移动的运动功能单元根据上述分析可以得出实现执行构件1和执行构件2运动功能的运动功能系统图，如图14所示。
图14 执行构件1、2的运动功能系统图执行构件3需要进行间歇往复移动，为此，需要将连续转动转换为间歇转动。
考虑采用一个运动系数为的间歇运动单元，如图15所示。
图15间歇运动功能单元尽管执行构件3在一个工作周期内，其间歇时间很长，运动时间很短，但是当其运动时，运动则是连续的、周期的。
因此，需要把图15中的运动功能单元的输出运动转换为整周运动，于是在其后加一个运动放大功能单元，如图16所示。
然后，再把该运动功能单元输出地运动转换为往复移动，其运动功能单元如图17所示。
i =1/4图16 运动放大功能单元图17 把连续转动转换为往复移动的运动功能单元根据上述分析，可以画出整个系统的运动功能系统图，如图18所示。
图18 产品包装生产线（方案8）的运动功能系统图4.设计课题运动方案拟定根据图18所示的运动功能系统图,选择适当的机构替代运动功能系统图中的各个运动功能单元,便可拟定出机械系统运动方案。
图18中的运动功能单元1是原动机。
根据产品包装生产线的工作要求，可以选择电动机作为原动机。
如图19所示。
1430rpm1图19 电动机替代运动功能单元1图18中的运动功能单元2是过载保护单元兼具减速功能，可以选择带传动实现，如图20所示。
2图20 过载保护功能单元图18中的运动功能单元3是有级变速功能单元，可以选择滑移齿轮变速传动替代，如图21所示。
图21 滑移齿轮变速替代运动功能单元3图18中的运动功能单元4是减速功能，可以选择2级齿轮传动代替，如图22所示。
图22 2级齿轮传动替代运动功能单元4图18中的运动功能单元6将连续传动转换为间歇往复摆动，可以选择不完全齿轮和导杆滑块机构替代，如图23所示。
图23 不完全齿轮和导杆滑块机构替代运动功能单元6、7 图18中的运动功能单元8是运动传递方向转换功能单元，可以用圆锥齿轮传动替代，如图24所示。
图24 圆锥齿轮传动运动功能单元8图18中的运动功能单元10、11是将连续转动转换为间歇往复移动，可以用凸轮结构实现，如图25所示。
图25 凸轮传动替代运动功能单元11图18中实现执行构件3的运动功能单元14、15、16可以通过槽轮传动和齿轮带动曲柄滑块机构得到，槽轮机构将主轴的连续转动转换为间歇转动，槽轮与曲柄滑块机构曲柄齿轮的主动轮固连，槽轮每转动0.25周期，曲柄转动一周，方案如图27所示。
图27 槽轮机构和曲柄滑块机构替代运动功能14、15、16根据上述分析，按照图18各个运动单元连接顺序把个运动功能单元的替代机构依次连接便形成了产品包装生产线（方案3）的运动方案简图，如图28所示。
图28（c）5. 设计课题运动方案设计1）滑移齿轮传动设计①确定齿轮齿数如图21中齿轮5，6，7，8，9，10组成了滑移齿轮有级变速单元，其齿数分别为z5，z6，7，z8，z9，z10。
由前面分析可知，i v1=4== 2== 1.33按最小不根切齿数取z9=17，则z10= i v1 z9=417= 68为了改善传动性能应使相互啮合的齿轮齿数互为质数，取z10= 69。
其齿数和为z9+ z10=17+69=86，为满足传动比和中心距要求，三对齿轮均取角度变位齿轮。
②计算齿轮几何尺寸齿轮 5 6 7 8 9 10变位系数0.6 0.9 0.6 0.9 0.6 1.3齿数31 41 25 50 17 69啮合角24.7o 24.7o 24.09o重合度 1.468 1.444 1.4682）定轴齿轮传动设计（1）圆柱齿轮传动设计由图可知，齿轮11、12、13、14实现运动功能单元4的减速功能，它所实现的传动比为36。
由于齿轮11、12、13、14、15、15’是2级齿轮传动，这2级齿轮传动的传动比可如此确定，于是取模数m=2 mm，各尺寸均按标准齿轮计算。
由图28-（c）可知，齿轮32、33实现运动功能单元15的放大功能，它所实现的传动比为1/4，齿轮33可按最小不根切齿数确定，即则齿轮32的齿数为为使传动比更接近于要求，取齿轮32、33的几何尺寸，取模数m=2 mm，按标准齿轮计算。
由上述齿轮齿数配比可得最后输出转速分别为7.93rpm、8.06rpm、12.06rpm。
（2）圆锥齿轮传动设计由图28-（a）可知，圆锥齿轮17、18，23、24均起改变运动方向的作用，两圆锥齿轮的轴交角为90o，齿数取最小不根切当量齿数17即可，取模数m=2mm,尺寸按标准齿轮计算。
3）执行机构1的设计该执行机构是曲柄滑块机构，由曲柄19，滑块，导杆20，连杆21和滑枕22组成。
其中大滑块的行程h=480mm,现对机构进行参数计算。
该机构具有急回特性，在导杆20与曲柄19的轨迹圆相切时候，从动件处于两个极限位置，此时导杆的末端分别位于C1和C2位置。
取定C1C2的长度，使其满足：利用平行四边形的特点，由下图可知滑块移动的距离E1E2= C1C2=h，这样就利用了机构急回运动特性，使滑块移动了指定的位移。
设极位夹角为θ，显然导杆20的摆角就是θ，取机构的行程速比系数K=1.5，由此可得极位夹角和导杆20的长度。
图35 导杆滑块机构设计先随意选定一点为D，以D为圆心，l为半径做圆。
再过D作竖直线，以之为基础线，左右各作射线，与之夹角18°，交圆与C1和C2点。
则弧C1C2即为导杆顶部转过的弧线，当导轨从C1D摆到C2D的时候，摆角为36°。
接着取最高点为C,在C和C1之间做平行于C1C2的直线m，该线为滑枕22的导路，距离D点的距离为在C1点有机构最大压力角，设导杆21的长度为l1，最大压力角的正弦等于要求最大压力角小于100，所以有l 1越大，压力角越小，取l1=200~400mm。
曲柄19的回转中心在过D点的竖直线上，曲柄越长，曲柄受力越小，可选取AD=500mm，据此可以得到曲柄19的长度不完全齿轮16、17的设计曲柄由不完全齿轮控制其转动周期和动停时间比，由运动周期得到主动轮与从动轮运动周期之比为1:4，主动轮16从0o转到180o，从动轮17转两周，主动轮从180o转到360o期间，从动轮停止，故确定主动轮为不完全齿轮，一半有齿，另一半无齿，从动轮为标准完全齿轮，确定模数为3mm，主动轮假想齿数和从动轮齿数分别为101和25，则中心距a=136.5mm。
4）执行机构2的设计如图28（b）所示，执行机构2有一个运动是将连续传动转换为间歇往复移动，选用直动平底从动件盘形凸轮机构（27、29）来实现。
凸轮基圆半径100mm，无偏距，升程为200mm。
推程为正弦加速，回程为余弦加速。
直动平底从动件盘形凸轮轮廓5）执行构件3的设计（1）槽轮机构的设计①确定槽轮槽数根据图28（c）可知，在拨盘圆销数k=1时，槽轮槽数z=4。
②槽轮槽间角2β=③槽轮每次转位时拨盘的转角2α=180o-2β=90°④中心距槽轮机构的中心距应该根据具体结构确定，在结构尚不确定的情况下暂定为a=150mm⑤拨盘圆销的回转半径λ=r=λa=0.7071*150=106.065 mm⑥槽轮半径ξ=R=ξa=0.7071*150=106.065 mm⑦锁止弧张角γ=360°-2α=270°⑧圆销半径mm圆整：mm⑨槽轮槽深h>(λ+ξ-1)*a+=80.13 mm⑩锁止弧半径mm取mm（2）曲柄滑块机构设计由题目可知，滑块的行程为h=200mm，考虑到曲柄滑块的急回特性，使滑块导轨与曲柄轴心之间增加适当的偏距，取其速比系数K=1.4,则极位夹角θ为=l/2=100mm，由最大压力角正弦满足取曲柄34的长为l1由最大压力角，取又由几何关系可知解得连杆35的长度l2=288.29mm，故偏距。