包装扭结手设计说明书

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1、说明书目录1.方案设计1.1方案选择1.2可行性分析2.工艺要求3.工作循环3．1手臂的回转运动规律3．2手臂的伸缩运动规律3．3手指的张闭运动规律4.设计计算4.1确定传动参数4.2手臂、手指的尺寸设计4.2.1手指的尺寸设计计算4.2.2手臂的尺寸设计计算4.3扇形齿轮、齿条的设计计算4.3.1齿条4.3.2扇形齿轮4.4凸轮的设计计算4.4.1伸缩凸轮4.4.2张闭凸轮4.5凸轮展开面的计算4.6弹簧的设计计算参考文献6设计说明书1．方案设计1．1方案选择根据设计任务书所给机构简图，现选择方案（a）。此方案的扭结夹持力易于通过圆螺母调节，可满足不同材料的要

2、求。1．2可行性分析糖果包装机的生产能力要求为120次/分，方案（a）能满足高速运转的要求，其结构、组成、配合关系容易表达，结构上简单，所以选用（a）方案。但它的张闭凸轮和轴向位移凸轮为圆柱槽型凸轮，加工难达到预定精度，随着加工技术的提高，也可以达到预定精度的。并且通过螺母调节尾部弹簧，易于实现不同扭结力的调整，适用性好。（b）方案次之，（c）方案最差，因为（c）方案在扭手指部夹紧时凸轮会与滚子脱离接触。2．工艺要求2．1有效扭结回转度数为540º，回转方向顺时针；2．2手臂回转的同时伴有伸缩运动：最大伸缩行程≥12mm；2．3手指的闭合靠压缩弹簧的作用力来完成

3、，又可产生适当的加紧力.扭结时一直闭合，不扭结时一直张开。3．工作循环：3．1手臂的回转运动规律手臂的回转(共3圈):扭结手一直保持旋转状态，有效旋转要求为540º，工作传动比为3:1，所以要求手臂的有效回转为180º。3．2手臂的伸缩运动规律手臂伸缩运动：0-50°手臂缩回，170°时开始扭结，手臂开始前进，直到350º时扭结结束，停止前进，伸缩量是12mm，350至360停止。此后手臂收缩至50º时停止，进行下一轮循环。6如下图所示：3．3手指的张闭运动规律手指在20°时完全张开，保持张开直到140°。从140°时开始至170°完成闭合动作，保持闭合，进入扭

4、结工序。350°时扭结结束，手指开始张开。在下一个周期的20°时完成张开，开始新一轮循环。4.设计计算4．1确定传动参数取传动比i=3,齿轮m=2,Z1=25,Z2=75,则小齿轮分度圆直径：d1=mZ1=25×2=50mm；小齿轮齿顶圆直径：da1=d1+2ha=50+2×2=54mm；小齿轮齿根圆直径：df1=d1-2hf=(z1-2ha*-2c*)m=45mm；大齿轮分度圆直径:d2=mZ2=2×75=150mm；大齿轮齿顶圆直径：da2=d2+2ha=150+2×2=154mm；大齿轮齿根圆直径：df2=d2-2hf=(Z2-2ha*-2c*)m=145

5、mm；两齿轮轴的中心距：a=(d1+d2)/2=100mm。4．2手臂、手指的尺寸设计4．2．1手指的尺寸设计计算因为，糖果的周长为：C=πd=37.68mm<52mm所以，糖纸为宽度方向绕糖块进行裹包，糖纸包糖块后两端余纸长为：l6=(80-30)/2=25mm根据实验以及已知条件可确定，手指有效长度L1=42mm手指长度L2=13mm4．2．2手臂的尺寸设计计算根据设计要求及经验理论，将手臂伸缩量定为：s=12mm(>=12)4．3扇形齿轮、齿条的设计计算4．3．1齿条取齿条模数m=1.5全齿高:h=ha+hf=(2ha*+c*)m=(2+0.25)×1.5

6、=3.375mm齿条厚度:H=2h+7=2×3.375+7=13.75mm，取14mm4．3．2扇形齿轮取齿数z=16,则齿轮分度圆直径d=mz=1.5×16=24mm两扇形齿轮中心距:l1=d+H=24+14=35mm夹住糖要补偿8mm(>6mm),25-8=17，手指夹糖纸长度为13mm（<17mm）。又在手指张开时不应妨碍糖纸进入，其投影应大于13－6＝7mm，取为8mm，故可得,机械手单臂的最大张角Φ=arcsin（35/2）/50+arcos41/50=52°,即为扇形齿轮的转角。取扇形齿轮圆心角为120°。齿条相应移动的距离:s’=0.5d×52º×

7、π/180º=9.46mm，取9.5mm，还可压缩弹簧，提高夹紧力。4．4凸轮的设计计算凸轮机构简图如下：64．4．1伸缩凸轮对应于伸缩凸轮的摆杆，其摆动为一边摆即摆杆只向竖直位置的左边摆动，其摆动的最大角度为：φ=arctan(12/200)=3.44°对应于工作循环图，安装手指的芯轴在主动轴转角摆杆摆角轴套位移0—50°3.44°右移12mm50—170°0°静止170—350°3.44°左移12mm350—360°0°静止4．4．2张闭凸轮没有张闭动作时齿条保证与手指同步移动，张闭时有相对位移主动轴转角摆杆摆角齿条相对扇形齿轮位移齿条绝对位移0—20°0.

8、43°左移6.3mm左移