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在国内,生产药品自动装盒机的厂家众多,但大多数都停留在中低档水平,高档药品装盒机市场基本上被国外厂商所垄断。开盒机构是自动装盒机上一个关键核心机构,也是开发高速化鸯动装盒机的“瓶颈”环节。针对这种情况本文以机械设计理论为基础,利用计算机辅助设计及仿真分析工具,设计了自动装盒机非圆齿轮开盒机构。 本文在设计过程中,首先选取了市场上某公司生产的C200型药品自动装盒机开盒机构进行详细分析,深入研究了其开盒机构的取盒、撑盒、放盒工艺;分析了该装盒机开盒机构的工作原理及执行机构的轨迹。在此基础上,对非圆齿轮做了深入研究,并选簇心形非匮齿轮来实现开盒机构的非匀速传动,设计出了一种新的装盒机开盒机构——非圆齿轮开盒机构,以适应药品装盒机市场的高速化需求,主要内容如下; (1)深入研究心形非圆齿轮传动,建立了心形非圆齿轮节曲线数学模型;分析了其传动比规律,并给出了传动比曲线;找到了根据传动比范围设计心形非圆齿轮节曲线的一般方法。通过Matlab计算绘图,给出了心形非圆齿轮传动位置函数曲线、角速度变化曲线及角加速度变化曲线。 (2)对装盒机开盒机构的工艺动作要求做了深入分析研究,建立了非圆齿轮开盒机构运动学模型;推导出了其位移、速度和加速度计算公式,为非圆齿轮开盒机构的设计奠定了理论基础。 (3)在理论分析的基础上,借助计算机辅助设计完成了非圆齿轮开盒机构中非圆齿轮传动的设计。对心形非圆齿轮节曲线设计和齿廓设计计算过程作了详细阐述;并用齿形折算法建立了心形非圆齿轮的三维实体模型,给出了建立非圆齿轮三维实体模型的一般方法,并对非圆齿轮的线切割加工作了简要介绍。 (4)对非圆齿轮开盒机构进行结构设计,使用Inventor三维设计软件对其进行三维建模和虚拟装配;并运用运动仿真模块对机构进行运动仿真,以验证其机构设计的合理性。运动仿真得到的执行机构的运动轨迹、速度和加速度等运动参数表明设计符合工艺要求,达到了预定目标,机构能够较平稳准确地完成开盒动作。