铁板输送机机械原理课程设计任务书.docx

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铁板输送机机械原理课程设计任务书

铁板输送机机械原理课程设计任务书

1、设计任务

根据任务给定的机械总功能要求，分解成分要求，进行机构的选型和组合。

拟定该机构系统的几种运动方案，对各种运动方案进行比较后择优选一。

绘制选定方案的机械系统的示意图，制定运动循环图，画出机构运动简图。

对选定方案中的齿轮机构、凸轮机构等进行设计和运动学计算。

编写课程设计说明书。

1设计题目

铁板输送机

2工作原理及工艺动作流程图

（1）夹持和输送铁板，并在停歇时剪切机构对其进行剪切；

（2）实现间歇送进，并能使铁板停歇时，运送铁板的构件的速度的加速度曲线仍然连续，使整个机构的运转比较平稳。

工作流程图：

铁

板

夹

持

3原始数据和设计要求

①每次输送铁板长度为1900mm、2000mm或2200mm（设计时任选一种）；

②剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的1/15．要求铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证较高的生产效率：

③输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小（即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变）。

4运动方案构思提示

执行构件的间歇送进运动可以考虑采用两个辊轮将铁板压紧，依靠辊轮和铁板间的摩擦力将铁板从卷料上拉出并推向前进的输送方式。

棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等都有可能改造成使辊轮作短暂停歇的机构，它们具有结构简单、制造方便、运动可靠等优点，但在动力性能和动停比等方面不能满足设计要求，所以应该采用组合机构。

2、动力源的选择

1原动机的选择

原动机选三相交流异步电动机。

型号：

Y3—132M—4功率：

7.5KW频率：

50HZ

电压：

380V电流：

15.6A接法：

三角形连接

转速：

1320r/min

3、传动机构的设计

1传动机构方案设计

机械系统中的传动装置是指把原动机输出的机械能传递给执行机构并兼实现能量的分配、转速的改变和运动形式的改变等作用的中间装置。

在这里，我们采用齿轮和带传动。

1.该设计中传动装置应具备以下作用及性能：

把原动机输出的速度降低，以适应执行机构的需要。

可以起到变速传动。

把原动机输出的转矩变换为执行机构所需的转矩或力。

把原动机输出的等速回转运动转变为执行机构所要求的，其速度按一定的规律变化。

实现由一个或多个动力机驱动若干个速度相同或不同的执行机构。

由于机体的外形、尺寸的限制，以及为了安全和操作方便，执行机构与原动机也需要传动装置来连接。

2.传动类型的选择

机械传动类型的选择关系到整个机械系统的运动方案设计，机器工作性能、可靠性、尺寸、质量和成本，只有通过多中方案的分析比较，才能较合理地选用传动的类型，选择时可以根据下列依据：

工作机的性能和工况。

原动机的机械特性和调速性能。

对机械传动系统的尺寸、质量和布局，上的要求。

工作环境的限制。

经济性。

操作方式和控制方式。

4、系统总体运动方案的比较分析确定

1机构的选择

方案一:

不完全齿轮机构

方案二：

凸轮机构

2系统总方案确定

方案一：

5、机构运动循环图

1运动循环图的确定

机械系统为了实现所需要的功能，通常有不只一个执行构件，这些执行构件的运动必须按一定的时间顺序进行。

否则会出现执行构件相互干涉，发生打架事件。

所以必须进行机构的协调设计，即画出机构的运动循环图。

运动循环图的表示方法有三种：

直线式运动循环图、同心圆式运动循环图、直角坐标运动循环图。

其表示方法和优缺点如下表

类别

表示方法

优缺点

直线式

（矩形循环图）

将运动循环的各运动区段的时间和顺序按比例绘在直线坐标轴上。

能清楚地表示整个运动循环内各执行机构的执行构件行程之间的相互顺序和时间（或转角）的关系，绘制比较简单。

执行构件的运动规律无法显示，直观性差。

同心圆式

将运动循环的各运动区段的时间和顺序按比例绘在圆形坐标上。

直观性强，可以直接看出各执行机构原动件在分配轴上所处的相位。

便于各机构设计、安装、调试。

执行机构较多时，由于同心圆太多看起来不清楚。

直角坐标式

将运动循环图的各运动区段的时间和顺序按比例绘在直角坐标轴上，实际上它是执行构件的位移线图。

只不过为了简明起见，各区段之间都用直线相连。

直观最强，能清楚地看到各执行机构的运动状态及起迄时间。

有利于指导执行机构的几何尺寸设计。

2运动循环图的绘制

根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图

根据图，因该方案中输送滚既能起到输送铁板又能固定铁板的作用，同时剪切机间歇切割铁板，所以只要协调好该输送滚与剪切机的转动与静止的时间，根据设计要求（剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的1/15．要求铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率），画出如下直角坐标系运动循环图（以铁板上表面为位移0点）。

6、机构的运动尺寸计算

根据设计要求。

设铁板输送周期为T（即凸轮7转一周的时间）.

基础机构：

齿轮5、2、3、H组成的自由度为1的周转轮系。

剪切机构由凸轮8和切刀9构成。

（1）、减数传动装置尺寸计算

减数装置图如下：

电动机的转速为1440r/min，要求通过减数装置后，转数减为原来的百分之一：

所以齿轮的模数和齿数设计为:

齿轮的其他参数按照正常齿制设计。

（2）输送辊轮—凸轮7的尺寸计算

当构件H转过1440转，凸轮7转过14.40转，进一步换算为0.24r/s.

由此计算出凸轮7的运转周期为T=4.167S.

剪切时间则为：

T/15=0.278S.换算成角度为25°左右。

铁板设计停歇时间为0.405S。

换成角度为35°左右。

凸轮简图：

由上面内容可计算出凸轮7的最大圆弧半径为：

以知：

L=2000mm,ψ=325°，

由计算公式得：

L=2π（325/360）R,

解得：

R=353mm.

基圆半径设计为：

R0=352mm.

圆A的半径设计为：

80mm.

（3）、剪切机构尺寸的确定。

凸轮8为一偏心轮，如下图所示：

半径设计为：

R8=130mm，滚子半径设计为r=20mm.

凸轮8的转速与凸轮7一致。

偏距设计为L=50mm

圆B的半径设计为：

80mm.

基圆半径为：

R=r+RB=20+80=100mm

切刀的行程h=100mm.

切刀的长度根据实际情况再确定。

7、参考书籍

《机械原理》朱理主编，高等教育出版社，第二版。

《机械原理课程设计指导书》主编：

戴娟，高等教育出版社，2011.1

《机械运动方案及机构设计》主编：

姜琪，高等教育出版社，1991.4

8、设计心得与体会

通过两周的设计和学习，我对机械原理的基础知识有了更深的了解。

懂得了运用图解法对机构进行力分析和加速度分析，并熟练了掌握了CAD技术，在整体上对设计也有了初步的认识。

更重要的是通过这次的设计是我对团体合作有了更深刻的体会，增强了我的团体意识。

同时在设计过程中也得到了老师的大力支持和启发，设计过程中难免有错误和遗漏之处，希望老师提出宝贵意见。