烟机推烟机构运动分析与创新设计

摘要

本课题研究了烟机推烟机构的基本工作原理、工况需求和该类机构设计的基本方法,针对推烟机构在香烟包装机中快速、轻质推送的问题,对两种典型的推烟机构进行研究,在此基础上,反求出机构的三维模型,并设计了新型推烟机构。
　　 本文以烟机推烟机构为主线,研究了国内外技术的发展和状况,分析了代表国际先进水平的德国福克公司的推烟机构的技术特点和运动规律;主要工作分为两部分进行:第一部分,分析了现有的两种推烟机构的应用需求和技术难点问题;第二部分,从机构创新设计的角度,归纳出推烟机构设计和运动的基本理论和方法。
　　 本文依据上述理论研究,以两种烟机推烟机构为例,按照企业取代专利技术——推烟机构的要求,创新设计新的烟机推烟机构——凸轮五杆机构,并借助三维建模软件完成对创新机构的三维结构设计和运动仿真。主要研究内容有:
　　 (1)对以凸轮摆杆机构为主要部件的烟机推烟机构进行技术分析(文中简称为烟机推烟机构(A型))。对机构的结构和性能进行分析,反求其三维模型,并借助分析软件研究机构的运动情况:当传送速度不同时,推手处某点的位移、速度、加速度的变化情况,应用机构仿真模拟出机构实际的运动情况;
　　 (2)对以行星轮系为主要部件的烟机推烟机构进行技术分析(文中简称为烟机推烟机构(B型))。以机构的构造为切入点,分析其运动:机构的平面导引运动是由行星轮的传动比控制,回程是由行星轮系的附加转动控制。在对机构进行深度消化的基础上,建立其三维模型,并对其进行运动学仿真与分析,对比两种机构在性能测试中各自的优缺点;
　　 (3)研究使用新型推烟机构替代原机构的可行性方法。要求新型推烟机构不仅能取代烟机推烟机构(A型),同时要避开专利产品—推烟机构(B型)。新型推烟机构是凸轮五杆的组合机构,机构不仅能实现推手处运动轨迹的要求,同时还可以保证当推手接近烟支时,其冲击力较小,不会对烟支产生破坏。文章在确定新型推烟机构设计方案的基础上,进一步借助三维软件对机构进行运动仿真,验证机构的正确性、合理性。