[发明专利]一种用于方形包装盒定距供料的机构设计方法

权利要求书

1.一种用于方形包装盒定距供料的机构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设定方形包装盒边长a、方形包装盒高度h、方形包装盒横向偏移距离s，供料速度n、两个定距齿轮齿数m₁、m₂，其中长度单位为mm，供料速度单位为盒/小时，设定方形包装盒定距过程移动路径为直线，设定方形包装盒定距过程移动路径的起点为原点，供料方向为x轴，水平面内与供料方向垂直的方向为y轴建立直角坐标系；

S2、将方形包装盒的直线移动路径等分为p段，计算每段路径起点处方形包装盒与两个定距齿轮接触面的几何中心坐标，计算公式为：

x_i＝ia/p

y_1i＝(a/2)-(is/p)

y_1i＝-(a/2)-(is/p)

式中i＝0,1,2,...,p+1，式中下角标1表示第一条输送皮带相邻的定距齿轮与方形包装盒的接触面，2表示第二条输送皮带相邻的定距齿轮与方形包装盒的接触面；

S3、设定两齿轮回转中心坐标范围，计算两齿轮回转中心至其与方形包装盒接触面几何中心的距离，计算公式为：

式中i＝0,1,2,...,p+1，x_d1、x_d2、y_d1、y_d2分别为两齿轮回转中心坐标；

S4、计算定距齿轮工作齿廓对应的圆心角并校核齿数，计算公式为：

θ₁＝(360/m₁)-arccos((y_d1-a/2)/R₁₀)

θ₂＝(360/m₂)-arccos((y_d1-a/2)/R₁₀)

式中1和2分别代表两个定距齿轮，若θ₁或θ₂计算为负数，则减小对应的m₁或m₂，齿廓上p+1个点的向径为R_1i或R_2i，每个向径相对于工作齿廓起点处向径的转角计算公式为：

α_1i＝iθ₁/p

α_2i＝iθ₂/p

式中i＝0,1,2,...,p+1；

S5、剩余齿廓形状的确定，将定距齿轮1的工作齿廓起点放置在方盒移动路径的起点，则对于定距齿轮1，由工作齿廓的起点和终点分别沿x轴正方向做x轴的平行线至y轴，得到一个轮齿的完整齿廓，将完整齿廓以齿轮的回转中心为中心，圆周均匀布置m₁个，得到定距齿轮1所有轮齿的完整齿廓，将定距齿轮2的工作齿廓起点放置在方盒移动路径的起点，则对于定距齿轮2，由工作齿廓的起点和终点分别沿y轴正方向做y轴的平行线至x轴，得到一个轮齿的完整齿廓，将完整齿廓以齿轮的回转中心为中心，圆周均匀布置m₂个，得到定距齿轮2所有轮齿的完整齿廓；

S6、校核两个定距齿轮齿廓与其他方形包装盒的干涉情况，校核公式为：

若Δ₁≤0且Δ₂≤0，则定距齿轮齿廓设计完成，若Δ₁＞0或Δ₂＞0，则需将齿轮回转轴线向方形包装盒前进方向倾斜；

S7、设定定距齿轮宽度为b，齿轮回转轴线倾斜角度为β，若Δ₁≤0，则b的取值范围在5～h mm之间，β＝0，若Δ₁＞0，b的取值需要与β一同校核，校核公式为：

若Δ₃≤0且Δ₄≤0，则定距齿轮宽度和齿轮回转轴线倾斜角度β无需改变，若Δ₃＞0或Δ₄＞0，则需要减小b的同时增大β，直至Δ₃≤0且Δ₄≤0，定距齿轮设计完成；

S8、两共轭齿轮齿数与齿廓形状均相同，其安装位置在供料方向相距a mm，在垂直于供料方向，两齿轮回转中心到方形包装盒初始位置的距离分别为|y_d1|、R₂₀。