机械原理课程设计__健身球自动检验分类机

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目录

第1章 设计任务 ............................................................... 1

1.1设计题目 ............................................................... 1 1.2设计要求 ............................................................... 1 第2章 机械运动方案的设计及分析决策 ........................................... 2

2.1方案设计及分析 ......................................................... 2 2.2工作原理 ............................................................... 3 2.3工作流程 ............................................................... 4 第3章 机构尺度综合 ........................................................... 5

3.1机构尺寸设计 ........................................................... 5 3.2进料机构设计 .......................................................... 11 设计小结 ..................................................................... 14 参考书目 ..................................................................... 15

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第1章 设计任务

1.1 设计题目

(1）设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）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。

（2）健身球直径范围为φ40-46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。

（3）直径范围在40《φ《42mm的为第一类，直径范围在42<φ《44mm的为第二类，直径范围在44<φ46mm的为第三类。

（4）在满足行程的条件下，要求推送机的效率高（推程最大压力角小于35度），结构紧凑，震动噪音小。

(5) 健身球分类机设计数据:

电动机转速n0=1440(r/min)，生产率10(个/min)。

1.2 设计要求

(1)健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的两种机构。 (2)设计传动系统并确定其传动比分配。 (3)绘制健身球检验分类机的机构运动方案简图。

(4)绘制凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初始位置）。 要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定 凸轮廓线。

(5)设计计算其中一对齿轮机构。 (6)编写设计计算说明书。

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第2章 机械运动方案的设计与分析决策

2.1方案设计

方案一:

我们认为此检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，同时我们还得考虑到健身球是石料所做，故我们在检验分类的同时应注意到避免健身球损坏。首先我们提出了如下图的装置运动。

图1运动简图

此方案是直径为42毫米的球落入第一个洞中，当大于此直径的球来时，凸轮1将其推入第二个洞中，如果还不能落入第二个洞中，则凸轮2将其推入第三个洞中。经分析，此方案会出现卡死现象，因为球的直径悬殊不是很大，当球在第一个洞中时，推杆无法推动球，出现卡死。经过综合考虑，我们又设计了方案一和方案二。

方案二:

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图2 运动简图

经分析，认为此方案接料装置过于繁琐，故放弃此方案，寻找结构简单的检料装置。 方案三

图3 运动简图

该方案的正好弥补了方案一、二的不足，方便而简单的对健身球进行检测，同时也能够将送料机构里的滑块与检测机构里的滑块统一起来运动。在上滑块将

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球抵出的同时下滑块上边缘也正好抵达料道1的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。

2.1 工作原理

健身球检验分类机工作原理：

图4 运动方案简图

1,2,3,4—直齿轮 5，6—锥齿轮 7，8—凸轮 9—弹簧 10—振荡器

11—料槽 12，13—带轮 14，15—推杆

1、优点：

(1)设计结构简单，能耗低； (2)设计制造简单；

(3)使用解卡振荡器，很大程度上减小健身球互卡的几率； (4)传送带靠摩擦力工作，传动平稳，能缓冲吸震，噪声小。

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2、缺点：

(1)由于机械机构简单，故精确度不高；

(2)振荡器的时候加剧了健身球之间的相互碰撞，同时使机械运转的噪音加大；

3、改进：

(1)可通过精确的调整振荡器的频率，从而减小噪音； (2)使用摩擦系数较小的导轨，提高选择精度。

2.2工作流程

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第3章 机构尺度综合

3.1机构尺寸设计

（1） 电动机：

健身球检验分类机原动件采用转速为n0 =1440(r/min)的交流电动机。 （2） 减速器：

减速机构

电动机

图5 减速机构

此分类机采用如图所示的减速器，由传送带和齿轮系构成的减速装置。其中一对齿轮的传动比是有限的，由于本装置需要较大的传动比，固采用轮系来实现。

（2.1）皮带传送：

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图6皮带加速机构

如图所示为皮带减速机构，带轮1连接原动件转速为n0 =1440(r/min)的交流电动机，皮带2连接齿轮系中的齿轮1，皮带1的半径为r1，皮带2的半径为r2，根据皮带传动原理有：

nr1=n0 (1)

皮带1与皮带2的转速与半径成反比：

nr1r2

= (2) nr2r1

（2.2）齿轮系传动：

如图5所示，带轮2与齿轮1同轴传动，齿轮1与齿轮2啮合传动，齿轮2与齿轮3同轴传动，齿轮3与齿轮4啮合传动，齿轮4与直齿锥同轴连接，根据齿轮系传动原理有：

nz1 nr2 n

z2 z1 nz1z2

n n (3)

z2 z3

nz4z3

nz3z4

由上式可得：

nz4=

n0r1z1z3

(4) r2z2z4

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（2.3） 直齿锥齿轮：

6

4

5

图7 直尺锥齿轮传动

如图7所示，直齿轮4与直齿锥齿轮5、凸轮7（见图4）同轴传动，直齿锥齿轮5与直齿锥齿轮6垂直啮合，直齿锥齿轮6与凸轮8同轴连接（见图4），根据齿轮传动原理有：

nz5=nz4 (5) nz6=nz5 (6)

由凸轮8与直齿锥齿轮同轴传动有：

n8=nz6

(7)

根据提供的原动件转速为n0 =1440(r/min)的交流电动机与课程设计要求，在n0的前提下，设计机器的生产率为10个/min,设计的凸轮滑块结构实现凸轮转动一圈完成一个健身球的检测，可以得到凸轮8的转速为：

n8 n7 10r/min

10ππ

rad/s 303

同时，齿轮4与齿轮7是同轴传动，故

nz4 n7

π

rad/s 3

则

n0 =1440(r/min) =1440π/30 =48πrad/s

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720π

n0 720r/min 2 …… 此处隐藏：2573字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……