步進式輸送機設計luobotao

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1、湖南工業(yè)大學 課程設計 資 料 袋 機械工程 學院（系.部）第 二 學年第二 學期 課程名稱 機械原理課程設汁 指導教師 _ 職稱 教授 學生姓名 luobotao 專業(yè)班級 機械 0908 學號 09405700817 題 目 _ 步進式輸送機設計 _ 成 績 _ 起止日期 2011 年 6 月 27日 2011年 7月 3 目錄清單 序號 材料名稱 資料數(shù)疑 備注 1 課程設計任務書 1 2 課程設計說明書 1 3 課程設計圖紙 1 張 4 5 6 機械原理課程設計 設計說明書 步進式輸送機設計 起止日期： 2011年 6月 27日至 2011 年 7月 3 日 學 生 姓 名 羅波濤 班

2、 級 機械0908 學 號 09405700817 成 績 指導教師（簽字） 機械工程學院（部） 2011年 7月 2日0.課程設計任務書 . 2 1. 設計題目 . 3 2. 工作原理和工藝動作分解 . 3 3. 根據(jù)工藝動作和協(xié)調要求擬定運動循環(huán)圖 . 5 4. 步進式輸送機的功能分析與設計過程 . 6 5. 步進輸式送機構與插斷機構選型 . 8 6. 機械傳動系統(tǒng)的速比和變速機構 . 11 7. 步進式輸送機構的尺度設計 . 12 8步進式輸送機的運動分析 . 13 9. 步進式輸送機三維圖設計 . 16 10. . 參考資料 . 17 11. . 設計總結 . 18課程設計任務書 20

3、10 2011 學年第 2 學期 機械工程 學院（系、部）機械 專業(yè) 0908 班級 課程名稱： 機械原理課程設計 _ 設計題 th 步進式輸送機設計 _ 完成期限：自 2011 年 6月 27日至 2011 年 7月 3日共 1周 1 設計題目：步進式輸送機設計 1.1設計原理： 工件通過隔斷板釋放，滑落到餛道上，帶有推爪的滑架作往復直線運動，當向右運動 時推爪推動工件的左端面一起運動，經過多次的往復運動，最終把工件運送到指泄位置。 1.2設計要求 1） 工件質量:70kg 2） 輸送步長 H=860mm,可載 58個工件 內容及任務 程輸動返從移而從數(shù)慚幼訕J J0 0臨紐砸MM傳 過地上

4、運架以前周，參闞影晝Q 血脯艸吩岀冷 悅 作歇道線滑得件此調術切荷縊她 曲豊曲畫t t1 1札刖 動間銀直當時工如協(xié)技Er.Er.- -f f龐 期步伸州対那刪 藝能到復，回新。動要呎紅kgkgz z- -K K佛隊絆鹽算妙姒ti ti 工種落往長返動長移主申齟lokr lokr 川n n1 1骨代計樹詡冷 及一滑作步爪推步的與繃卅公 礎 歸時妬創(chuàng)寸奴如H H- - 理是輪架個推并個件求說卄為說 務1:1:蒯詡蚣尺冊皿如 原機料滑一，位一工要淮漁MM- -.H.H任朮軸施髓何刊 M M 罪 作送從送動簧復動與計 |!用 工輸板輸屆彈以移偵設敝頒架衲5050設0 0 n M n M 動皿)11)

5、11小 JM JM。亠冃r/ r/ 41 41 rf rf IX IX 1A 0D 4A p4d1A 0D 4A p4d - -Io 7Io 7 一步隔落向壓推前動二1)2)1)2)送3)3)鼻三 要 進度安排 3 3 7.7. 主要 參考 資料 理蔥 朱鄒 TJ 1JTJ 1J 1 2 1 2 rL rLrL rL 指導教師:銀金光 2011年 7 月 1日 3） 運輸速度為 0.44m/s,盡可能均勻，行程系數(shù) K21.5 4） 速度不均勻系數(shù)6 =0. 1 5） 滑架導路水平線與安裝平而髙度允許在 1100mm以下。 2.工作原理和工藝動作分解 2.1工作原理和工藝動作分解 根據(jù)工藝過程

6、，機構應具有一個電動機和兩個執(zhí)行構件（滑架、隔斷板）。 （1） 滑架 作往復直線運動， 推程時推動工件向前運動， 回程時， 工件靜上， 工作行程 L=880mm,工作平均速度 v=0.44m/s。 （2） 隔斷板作間隔往復直線運動，推程時隔板打開釋放工件，回程時隔板關閉，處于 停歇狀態(tài)，工作行程 h=80mm.其運動準確性要求不高。 3 根據(jù)工藝動作和協(xié)調要求擬定運動循環(huán)圖 擬泄運動循環(huán)圖的目的是確定各機構執(zhí)行構件動作的先后順序、相位，以利于設計、 裝配和調試。 以主動件的轉角作為橫坐標（0 、360 ）,以各機構執(zhí)行構件的位移為縱坐標作出 位移曲線。主動軸每轉一圈為其準擬左的運動循環(huán)圖如圖所

7、示: 圖 2-2隔板機構運動循環(huán)圖 80 1 229 圖 2-3機構運動循環(huán)圖 4 步進式輸送機的功能分析與設計過程 Si 滑 架 機 構 229 360 S2 4. 1步進式輸送機的功能分析 山上述分析可知，步進式輸送機的功能分析可作總結如圖 4-1所示 隔 板 機 構 360 圖 4-1步進式輸送機的功能分析圖 由功能分析圖可知，英運動過程為下放工件一滑架運送工件一滑架空程返回（下放工件）起 始位臥 4.2步進式輸送機的設計過程 （1） 隔斷板做間隙往復直線運動，當滑架往右運輸工件時，隔斷板處于關閉停歇狀態(tài)，當 滑架回程時，隔斷板往左運動下放工件，在滑架未回到起始位巻前，隔斷板右運動又關閉

8、。 故該機構要有兩次間歇功能。 （2） 餛道 兩排間隙相等的轆輪，間隙 s=90mm.兩轆道相距一立距離使推爪能夠順利通過; 輪道至少能承載（70 x8）kg的工件，轆道上允許最多 8個工件。 （3） 滑架做往復直線運動，要求工作行程平均速度為 0.44m/s,輸送速度盡可能均勻，且到 終點位置時速度逐漸減為 Om/s,以保證工件速度也變?yōu)?0m./s,每個步長誤差不超過 0. 2mm, 行程速度變化系數(shù)K21.5?；苌涎b有 8個推爪，間距為 860mm,誤差士 0.2mm。為保證推 爪在推動工件前保持推程狀態(tài)，行程應比工件輸送步長大 20mm左右，即滑架在起始位置時 推爪距第一個工件左端而

9、為 20mm,滑架行程為 880mm 0. 2mm. 5.滑架機構與隔板機構的選型 5.1滑架機構的選型 根據(jù)往復直線運動的功能，可選 1 曲柄滑塊機構 2 曲柄搖桿機構 3 雙滑塊曲柄機構 機構圖 特點 機構無急回特性，傳動的行程 可調， 但可調的行程過大時， 影響各件的剛度或對傳遞的工 件有一泄的限制。但此機構傳 動較平穩(wěn)。 機構具有急回特性， 傳動的行程可調，剛 性比較好，易傳遞較 大的工件。改變機架 的長度，可以使設計 出來的機械體積不是 很大，傳動比較平穩(wěn)。 機構無急回特 性，傳動的行程可 調。但可調的行程 過大時，影響各件 的鋼度或對傳遞 的工件有一泄的 限制。但此機構傳 動很平穩(wěn)

10、。對整個 機器的磨損小。但 設計出來的機器 由于導軌的存在， 使整個機器顯得 笨重。 綜合上述的方案，此機器的執(zhí)行機構采用機構二曲柄搖桿機構比較合理。成本低、易制造、 適應各種工廠中工件的傳輸、再加上該機構本身的特點等，所以選取方案 2為最優(yōu)，其具 體機構圖如圖所示： 5.2隔斷板機構的選型 隔斷板機構做間隔往復直線運動，運動準確性要求不髙，可選方案有: 3 圖 5-2 此機構簡單，動力傳遞性能較好，能達到間歇運動的要求，造價低廉，但機構外觀復雜，體 積相對較大 2. 圖 53 機構符合間隙運動要求，但機構復雜，槽機構動力傳遞性能差，錐齒輪較難造，制造成本髙。Ill illll 1ZZ / /

11、 / 77： f f f f f I 4/ LLL 777 圖 5.4 機構簡單，此機構簡單，動力傳遞性能較好，能達到間歇運動的要求，造價低廉，機構體積 小，外觀美。 綜合上述，隔斷板機構應選方案 3 5.3機構簡圖 7771 177T 圖 55機構簡圖 6 機械傳動的速比和變速機構 6.1傳動方案的確定 傳動方案示意圖 該傳動方案是山電動機的轉動帶動皮帶輪轉動，從而使 三聯(lián)滑移齒輪轉動，通過齒輪的嚙合實現(xiàn)了從動件的轉動， 其中三聯(lián)滑移齒輪能實現(xiàn)三種不同速度的從動件轉動 （i=36、i=48、i=60）o此機構在運動過程中運轉較平穩(wěn)， 傳動效率高、功率大。 各分傳動比 ii = n電/n執(zhí)=d

12、/ /d】* Z/ /Z2 * Z6/Z5 =720/12= 60 . in 電/n 執(zhí)=dP /dl * z3 /z3 * z6/z5 = 720/15 = 48 iin= n 電/n 執(zhí)=dl /dl * z4f /z4 * z6/z5 = 720/20 = 36 由中心距的關系有：1/2 m*( Z2 +Z2, ) = 1/2 m*(Z3 + Z3) =1/2 m*(Z4 + Z/ ) . 取模數(shù) M = 4mm且 Z5應大于 17 故： 取 Z5=18 , Z6=72,設計內容 簡 要 說 明 d/ = 418mm di = 100 mm。 由式及以上己知條件可得 Z/ 仏=3/2 ,

13、 0 /Z3 = 2 , Z, /Z2 = 5/2 且定變速齒輪的中心距 a = 210 mm 由以上可得下列數(shù)據(jù) 7 步進式輸送機機的尺度設計計算 取 A0=300mm,滑架實際行程 H=860+20=880inm,滑架板長 900nun,則有: 最大擺動件線質量為 20kg/m,對質心轉動慣量為 2 kg ma,由 J=(l/12)*n)*L*L,得： AC=L=1062.65111111, o =2*arcsin(H/2)/L=2*24.46 =48.92 , k=(180 +9)/( 180 - 0 )=1.75 OB=AO sin( 0 =124.22mm, 7.2插斷凸輪機構的尺度

14、設計 隔斷板運動時，推程和回程均做等加速等減速運動，行程 h=80mm, 取凸輪基圓 ro= 100mm,如圖所示 3 X 8步進式輸送機的運動分析 C Y W 6 B A b3 1. t=H/v0=0.88/0.44=2(s), w=(180 + 9 )/t=114.46 /s，即 n=19r/min. 2.滑架的位移即為 C點在水平方向的位移，設速度為 V,則有： 速度 VB2=VB1 + VB2B1 大小 ？ Wi*OB 2 ? 方向 V V V VB2=VBI sinB=VBi COSarcsin(OA sin 0 /OB), VC=AC*VB2/AB=AC*VBI* COSarcsi

15、n(OA sin P /OB)/(OACOS P +(OB 2 -OA 2sinB 2) %) V=Vc COS B = AC*VBI* COS B *C0Sarcsin(OA sin B /OB)/(OACOS B +(OB 2 -OA 2 sinB 2) %) W2=VC/AC= VBI* COSarcsin(OA sin B /OB)/(OACOS B +(OB 2 OA 2 sinB 2) %)bl b2 HnB3 clB2 &B3 akB3B2 HB3B2 a【B3 加速度 anb3 + atb3 = ab2 + ab3b2 + akb3b2 大小 W2*AB 2 X w*OB 2

16、X 2*W2*VB3B2 方向 V V V V V 得： aB?=(aB2sinarcsin(OAsin P /OB) akB3B2)2 +anB3 ?)% =(w*OB *OA*sinB 2*W2*VB3B2)2 +(wi*AB 2)2 )Vi 九.步進式輸送機三維圖設計 1齒輪、凸輪和搖桿 2 傳動系統(tǒng) 1 、高英武、楊文敏 編著 . 機械原理課程設計 2 、孫桓、陳作模、葛文杰編著 . 機械原理 3 、哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室-編理論力學 4 、楊昂岳主編 . 機械原理 5 、王成濤 現(xiàn)代機械設計-思想與方法M.上?？萍技夹g文獻出版社，1999. 6 、機械手冊 十一總結 一周的課程

17、設計己經結束，大家并不覺得很累，因為這正是我們 感興趣的專業(yè)，大家都帶著成就感，看著自己設計的作品格外的欣慰。 在這次課程設計中，我看到了同學們團結互助的精神，也看到了 同學們刻苦鉆研的學習精神。課程設計是對我們思維能力的一種鍛 煉，也是理論與實踐結合的一次過渡，同學們興趣濃厚，并有著創(chuàng)新 的意識。同時通過木次課程設計，在完成設計任務的同時能夠進一步 理解和鞏固所學課程內容，并將所學知識綜合運用到實際設計中，不 僅加強了學習更鍛煉了實際操作能力和設計經驗。在設計計算過程 中，通過組內的討論和交流，加深了對基礎知識的理解；在老師的細 心指導下，讓我們了解到更多的機械實際設計方面的知識，開闊了視 野。我建議老師能鼓勵同學們向機械設計創(chuàng)新方面發(fā)展，通過這次課 程設計，我才發(fā)現(xiàn)理論知識的重要性，好的設計是建立在塌實的理論 知識之上的。