步進(jìn)式工件輸送機(jī)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 機(jī)電工程學(xué)院 《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》 說 明 書 課題名稱： 步進(jìn)式工件輸送機(jī) 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 班級(jí)： 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 2014年 1月 1日 專心---專

2、注---專業(yè) 目 錄 1 15 0 1.課程名稱: 步進(jìn)輸送機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì) 1.工作原理及工藝動(dòng)作簡(jiǎn)述 步進(jìn)輸送機(jī)是一種間歇輸送工件的傳送機(jī)械。工件由料倉(cāng)卸落到軌道上，滑架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。滑架正行程時(shí)，通過棘鉤使工件向前運(yùn)動(dòng)；滑架返回時(shí)，棘鉤的彈簧被壓下，棘鉤從工件下面滑過，工件不動(dòng)。當(dāng)滑架又向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，棘鉤又鉤住下一個(gè)工件向前運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)工件的步進(jìn)傳送。插板作帶停歇的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可使工件保持一定的時(shí)間間隔卸落到軌道上。 2.運(yùn)動(dòng)要求和計(jì)算基本數(shù)據(jù) 1）輸送工件

3、形狀和尺寸如附圖1所示。輸送步長(zhǎng)H=830mm。 2）滑架工作行程平均速度為0.42m/s。要求保證輸送速度盡可能左右平均，行程速比系數(shù)K值為1.7。 3）滑架導(dǎo)軌水平線至安裝平面的高度在1100mm以下。 4）電動(dòng)機(jī)功率可選1.1KW，1400r/min左右（如Y90S-4） 二.機(jī)構(gòu)方案的選定 1.軌道平臺(tái)的移動(dòng) 我們組經(jīng)過討論運(yùn)用了：用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu) 1） 采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 2）采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu) 3）采用齒輪與齒條的配合 結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 機(jī)構(gòu)具有急回特性，傳動(dòng)的行程可調(diào)，剛性比較好，易傳遞較大的工件。改變機(jī)架

4、的長(zhǎng)度，可以使設(shè)計(jì)出來的機(jī)械體積不是很大，傳動(dòng)比較平穩(wěn)。 導(dǎo)桿做往復(fù)擺動(dòng)其速度有點(diǎn)波動(dòng)。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)可以滿足工作進(jìn)給時(shí)推爪的速度較低，在運(yùn)動(dòng)過程中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件搖桿的壓力角是變化的。 難以控制行程的多少，而且較多的低副引起較多的累計(jì)誤差。 不完全齒輪能達(dá)到間歇的要求。 此機(jī)構(gòu)齒輪易磨損，造價(jià)也不便宜。 2.下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（插板的移動(dòng)） 我們組經(jīng)過討論運(yùn)用了： 四桿機(jī)構(gòu) 1） 采用凸輪導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 2） 采用從動(dòng)件盤形凸輪與搖桿機(jī)構(gòu)的組合 3） 采用四桿機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單

5、，動(dòng)力傳遞性能較好，能達(dá)到間歇運(yùn)動(dòng)的要求，造價(jià)低廉。 機(jī)構(gòu)外觀復(fù)雜，凸輪與推桿間易磨損。 利用彈簧的彈力使?jié)L子從動(dòng)件始終緊靠在凸輪上，急回比較靈敏。 凸輪的磨損大，外形計(jì)算比較麻煩。 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副面接觸，耐磨損，潤(rùn)滑好，曲柄搖桿也能達(dá)到間歇運(yùn)動(dòng)。 桿長(zhǎng)比較難以確定，精度不高。 三.主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的桿長(zhǎng)設(shè)計(jì) 1）有關(guān)系數(shù)計(jì)算 項(xiàng)目 內(nèi)容 結(jié)果 1） 計(jì)算極位角 2） 計(jì)算速度 3) 計(jì)算周期， 角速度 θ=180°=180°x = 46.7° K= → v2= kv

6、1 = 1.7x0.42 =0.714 m/s t1= =1.98 s 推程 t2= =1.16 s 急回 周期 T=t1+t2 =3.14 s 角速度 ω==2 rad/s θ= 46.7° v1=0.42m/s v2=0.714m/s 周期T=3.14s 角速度ω= 2 rad/s 桿長(zhǎng)計(jì)算 項(xiàng)目 內(nèi)容 結(jié)果 AC的距離 BC桿長(zhǎng) AB桿長(zhǎng) 令A(yù)C=600 ㎜ BC=AC x COS =600xcos 23.35。

7、 =551㎜ AB= = =237.5㎜ AC=600 ㎜ BC=551mm AB=237.5mm CD桿長(zhǎng) CD===1047㎜ CD<1100mm，滿足題目要求 CD=1047mm 2.運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 工件掉落與傳輸帶的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，繪制如下的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖2.1： 開關(guān) 打開 閉合 打開 閉合 傳輸帶 不運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng) 不運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng) 圖2.1 3.凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 我們采用的是對(duì)心滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)。 一.凸輪基本數(shù)據(jù)： 1. 基圓半徑Rb=30mm

8、 2. 滾子半徑R=3mm 3. 凸輪的行程h=40mm 二．1送料時(shí)凸輪的設(shè)計(jì) 在傳送工件時(shí)，要求凸輪能帶動(dòng)四桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)把工件擋住，防止工件下落。 2. 回程時(shí)凸輪的設(shè)計(jì) 擋住工件的擺桿在凸輪的帶動(dòng)下不斷的退出，使工件下落。當(dāng)工件下落后又能迅速的帶動(dòng)四桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)把工件擋住，防止工件下落。 項(xiàng)目 內(nèi)容 結(jié)果 AF的距離 AE的距離 擺桿EF的長(zhǎng)度 根據(jù)基圓半徑和推程先定AF=133.4mm AE就是基圓半徑 EF= = =130mm AF=133.4mm AE=30mm EF=130mm

9、 3.凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線 圖3.2.3 推程是40mm,所以擺桿BC擺過的角度最大為17度，凸輪轉(zhuǎn)過的角度與擺桿擺過的角度成一定的函數(shù)關(guān)系，這里我們用了線性函數(shù)，如圖3.2.3 已知物體的高度h為80mm， t===0.13962s =t=20.13962=0.279 rad= ∴凸輪轉(zhuǎn)，擺桿擺動(dòng)帶動(dòng)插板慢慢打開，插板完全打開后擺桿就不動(dòng)，等物體整個(gè)完全落下時(shí)也就是凸輪轉(zhuǎn)過16度后擺桿再動(dòng)，插板又慢慢合上，防止物體又下落，凸輪轉(zhuǎn)過360度，一個(gè)物體運(yùn)送好，接著又重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。 4. 凸輪輪廓曲線圖 運(yùn)用機(jī)座反轉(zhuǎn)法，機(jī)座逆時(shí)針，根據(jù)凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線圖作圖如

10、下 圖3.2.4 4.插板相連的四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 項(xiàng)目 內(nèi)容 結(jié)果 桿FG的長(zhǎng) AD=447mm,再加上上面的工件高80mm,還有軌道10mm,空隙10mm，合計(jì)高h(yuǎn)=547，初始角度10°，可得FG=555.4mm FG=555.4mm 項(xiàng)目 內(nèi)容 結(jié)果 桿FG擺過17°后 的 的距離 =547/cos27°=614mm =-=182.4mm>物體寬的一半270/2=135mm 滿足條件 =614mm =182.4mm

11、 利用剛化法作圖如下 圖4.1 連接FJ,取FJ=628mm，以F為圓心，F(xiàn)H為半徑畫圓弧，取FH=1300mm，JI順時(shí)針轉(zhuǎn)過25°到JI',連接JH',JH'逆時(shí)針轉(zhuǎn)過25°到JH''連接H''H畫中垂線JI交與I點(diǎn)。點(diǎn)I就是所求一點(diǎn)，連接IH,四邊形FIJH就是所求的四桿機(jī)構(gòu)，可量得IJ=310mm IH=815mm。 5. 速度和加速度的分析與計(jì)算（圖解法） 當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)過0°時(shí)： (1)位移 量取S= —415mm （2）

12、速度分析 結(jié)論： VD5=0 VB2= VB1=ω*AB=2*0.2375=0.475m/s VB3 =VB2 + VB3B2 方向 ⊥DC ⊥AB ∥DC 大小 ω1*AB VB3 =0 VD4=VB3=0 VD5 = VD4 + VD5D4 方向 ⊥DE

13、 ∥DE 大小　 ？　　　　 0 ？ VD5=0 （3）加速度分析 結(jié)論： ad5=1.035m/s2 不同時(shí)段機(jī)構(gòu)的狀態(tài)圖及分析 轉(zhuǎn)角為0°時(shí) 轉(zhuǎn)角為90°時(shí) 轉(zhuǎn)角為180°時(shí)

14、 轉(zhuǎn)角為270°時(shí) 總結(jié) 通過本次課程設(shè)計(jì)，在完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)能夠進(jìn)一步理解和鞏固所學(xué)課程內(nèi)容，并將所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中，不僅加強(qiáng)了學(xué)習(xí)更鍛煉了實(shí)際操作能力和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，通過組內(nèi)的討論和交流，加深了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解；在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，讓我們了解到更多的機(jī)械實(shí)際設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，開闊了視野。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才發(fā)現(xiàn)理論知識(shí)的重要性，好的設(shè)計(jì)是建立在塌實(shí)的理論知識(shí)之上的。