《机械原理》课程设计健身球检验分类机.docx
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《机械原理》课程设计健身球检验分类机
《机械原理》课程设计
健身球检验分类机
学院:
汽车学院
专业:
车辆工程
目录
设计任务书···········································
设计方案说明·········································
一、设计要求········································
二、方案············································
三、功能分解··········································
四、选用机构··········································
五、机构组合设计······································
六、运动协调设计······································
七、圆柱直齿轮设计····································
八、方案评价··········································
参考文献···············································
设计小结···············································
方案设计说明
第一章总论及设计要求
一.设计要求
设计健身球自动检验分类机,将不同直径尺寸的健身球按直径分类。
检测后送入各自指定位置,整个工作过程(包括进料、送料、检测、接料)自动完成。
健身球直径范围为ф40~ф46mm,要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。
1.ф40≤第一类≤ф42
2.ф42<第二类≤ф44
3.ф44<第三类≤ф46
电机转速:
720r/min,生产率(检球速度)15个/min。
二、工作原理以及工艺动作流程图
持定量健身球,以直线、间歇的进球。
定量进球
直线往复的运动。
运用曲柄滑块机构使健身球能持续的进入工作台相对应的小槽内,使工作能持续稳定进行。
定量送球
健身球检验分类机的工作系统
健身球间歇得掉下来,尺寸最的直接掉进第一个孔,稍大得都卡在那里。
精确检验健身球
运用滑块或偏心轮,把健身球推到第2个孔,然后再把最大的推到最大的孔。
运用接球通道将分类掉下来球通过,然后再用接球仪器讲球接住。
接球装置
第二章传动方案
2.1传动方案的拟定及电动选择:
机器一般由原动机、传动装置和工作机三部分组成如图2-1:
图(2—1)
1—减速器2—联轴器3—电动机
2.1.1 初步选择电机和分配各级传动比
(一)电动机的选择
选择电机类型:
发动机是机器中运动和动力的来源,其种类很多,有电动机、汽油机、菜油机、液压机、汽动马达等。
电动机结构简单、工作可靠、控制方便、维护容易,一般机械上大多数是均采用电动机驱动。
电动机已经是系列化了,通常由专门的工厂按标准系列成批或大量生产。
机械设计中应根据工作的载荷、工作的要求、工作的环境、安装的要求及尺寸、重量有无特殊限制等条件,从产品目录中选择电动机的类型和结构形式、容量和转速,确定具体的型号。
择电动机的类型和结构型式。
选定电动机的容量:
电动机的容量选得合适与否,对电动机的工作和经济性都有影响。
当容量小于工作要求时,电动机不能保证工作装置的正常的工作,或使用电动机因长期的过载而过早损坏;容量过大则电动机的价格高,能量不能充分利用,且常常不在满载下运行,其效率和功率的因数都较低,造成浪费。
电机的容量的主要由电动机的运行时的发热情况决定,而发热又与其工作情况决定。
工作机所需工作功率
,应由机器工作阻力和运动参数计算得来的,可按下式计算:
其中:
T——工作机的阻力矩,
;
n——工作机的转速,
;
传动装置的总效率
组成传动装置的各部分运动副效率之积,即
其中:
分别为轴承、齿轮、斜齿轮的传动效率
选择Y系列三相异步电动机
电机的转速最好能满足不同方案的要求,Y132S—8型号电动机额定电压为380伏,额定频率为50Hz,而功率范围为0.55~160Kw。
电动机的转速3000、1500、1000、750、600转/分。
因此完全能满足设计要求。
考虑减小噪声、振动等方面的要求时,最好选用带传动。
当原动机驱动主动轮时,由于带与带轮间的摩擦(或啮合),便拖动从动轮一起转动,并传递一定动力。
带传动具有结构简单、传动平稳、选价低廉以及缓冲吸振等特点,因此本机构采用带转动。
第三章主要执行结构方案设计
进料机构
输送机构
1——进料槽2——输送机构
方案:
所采用的进料机构由图中所示。
它主要由进料槽1和输送机构2组成。
当球从进料槽中不断的落下来时,进料槽的口宽大小要稍大于46mm。
通过运用输送装置,利用它的逆时针转动,把球有序的输送进去,这样也不会卡在那里。
设计要求:
进入槽的口宽大小应与小球的直径差不多,这既能使小球逐一的通过槽口,又防止小球相互挤造成卡住。
送料机构
曲柄摇杆机构
1——铰链2——曲柄3——摇杆4——滑块
方案所采用的检验机构如图中所示。
它主要由铰链、曲柄、摇杆、滑块组成。
当主动曲柄由传动机构作逆时针等速转动时,带动滑块进行来回摇摆,从而带动连杆滑块也来回运动,进而实现推动健身球得功能。
它的运动使直线的、定长的、间歇的。
健身球检验机构
进料检验槽
1——凸轮2——从动轮3、4、5——检验槽6——摇杆机构7——曲柄8——进球通道
方案所采用的健身球检验机构如图中所示。
它主要有凸轮、从动轮、检验槽、摇杆机构、曲柄机构、进球通道组成。
当小球从进球通道进入时,根据每个小球得直径的不同,直径最小的碰到挡板,直接进入检验槽3,直径稍大的,进不了槽3就落下去了,碰到挡板就进入槽4,直径最大的只好再落下去,进入槽5中。
设计要求:
每个进料槽口宽的大小不一样,依次从小到大。
挡板不管怎么运动,都要挡住落下来的健身球,使它们能间歇的进入检验槽内。
接料机构
方案:
第四章机械运动系统设计方案的拟定
总体方案:
1——进料槽
2——输送机构
3、8——摇杆
4,7——曲柄
5——挡板
6——检验通道
9——凸轮机构
10——接料槽
第五章系统设计数据处理
数据处理
图6—1
1——进料槽2——输送机构3、8——摇杆4,7——曲柄5——挡板
6——检验通道9——签杆10——接料槽
设计数据如下:
健身球分类机的生产率(检球速度):
15个/分钟
电动机的转速:
720(r/min)
其他主动构件的转动或是滑动速度:
1(转/s)
由此可得传动比i=720/15=48
零件尺寸设计:
ф40mm≤第一类健身球的直径≤ф42mm
ф42mm<第二类健身球的直径≤ф44mm
ф44mm<第三类健身球的直径≤ф46mm
进料槽、检验通道的口宽大小为稍大于46mm
传动机构的尺寸设计及数据处理
计算传动装置的总传动比及分配各级传动比
在前面的方案设计中已确定此次设计的减速器为齿轮传动,并且采用展开式传动。
分配原则:
使各级的传动的承载能力大致相同(齿面的接触强度大致相等)。
使减速器能获得最小的外形尺寸和重量。
使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等,润滑方便。
选用减速器为三级传动,先经过三级减速后,再经过分流得到轧辊所需要的转速和方向,经过综合考虑选得:
i1=28.25i2=4i3=π
轴名
参数
ⅠⅡⅢⅣⅤ
转速(rad/s)
输入功率KW
7108π2π22
2.22.0461.981.9251.905
传动比
效率
28.254π1
0.930.970.970.99
传动齿轮设计:
齿轮
参数
3456
齿数
8321632
模数mm
5555
凸轮的尺寸及轮廓线的设计
本凸轮采用二次多项式运动规律
凸轮加速阶段的运动规律为:
凸轮的减速阶段的运动规律为:
凸轮回程的运动规律和升程的运动规律一样。
连杆的尺寸及设计
结束语
经过了一个星期的课程设计使我深刻地体会了首次设计的艰辛。
课程设计始的第一天,我一点也不知道改干什么,对于自己所按排到的课题一点思路也没有。
而且在设计过程中所遇到的一系列的问题都要通过自己的积极思考和查找资料去解决,由于目前所学的知识还十分的有限所以显的特别的困难,有的时候其实自己已经作出了错误的设计却不知道。
在老师指导下才能把错误改正过来。
通过本次机械原理课程设计,对机械刚刚有些概念的我来说是受益非浅。
不仅运用了机械原理的一些基础知识外,还加深了对专业知识的理解和掌握.让我真真体会到了说和动手做是存在很到的距离的。
在以后的工作中,要动手做才会有更大的收获。
在设计的过程中,由于没有学过画图软件,使我更加难上加难。
在设计的同时还要边学画图,所以花的时间就更多,而且有些图不能准确的表示出来。
这是我此次设计中存在的最大问题。
不过经过这些天的努力,工作算是成功完成。
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- 关 键 词:
- 机械原理 机械 原理 课程设计 健身 检验 分类机