机械原理课程设计-健身球检验分类机.doc

JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
机械原理课程设计
题目: 健身球检验分类机

学院: 工学院
姓名:
学号: 20101132
专业: 机械设计制造及其自动化
年级:
指导教师:

二0一二年六月
目录
1 设计任务书 - 2 -
设计题目:健身球检验分类机 - 2 -
初始条件 - 2 -
设计任务 - 2 -
设计提示 - 3 -
2 主运动机构的初步设计与选择 - 3 -
传动机构 - 3 -
原动机的选择 - 3 -
一级传动的选择 - 3 -
减速器的设计 - 4 -
执行机构 - 5 -
进料机构的设计 - 5 -
送料机构的设计 - 7 -
检测机构的设计 - 10 -
接料机构的设计 - 13 -
总体方案的综合拟定 - 13 -
3 系统设计与数据处理 - 15 -
各机构配合关系 - 15 -
重要机构参数计算 - 15 -
凸轮机构的计算 - 15 -
凸轮压力角的校核 - 16 -
曲柄滑块机构的计算 - 18 -
4 最终系统运动方案 - 19 -
5 参考文献 - 20 -
6 心得体会 - 20 -
1 设计任务书
设计题目:健身球检验分类机
所设计健身球自动检验分类机,是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。
初始条件
健身球直径范围为40~46mm,要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。
1. 40第一类42
2. 42第二类44
3. 44第三类46
其他技术要求见表1:
表1 健身球分类机设计数据
方案号
电动机转速
r/min
生产率(检球速度)
个/min
A
1440
20
B
960
10
C
720
15
设计任务
健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构,齿轮机构和连杆机构在内的三种机构。至少设计出三种能现该分类机运动形式要求的机构,绘制所选机构的机构示意图(绘制在说明书上),比较其优缺点并最终选出一个自己认为最合适的机构进行机构综合设计,绘制出其机构运动简图。
设计传动系统并确定其传动比分配。
图纸上画出健身球检验分类机的机构运动方案简图。
图纸上画凸轮机构设计图(包括位移曲线、凸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。
设计计算其中一对齿轮机构。
同一小组内,每人至少有一种与别人不一样的机构设计方案。
以上所要求绘制的图形均绘制在一张一号图纸上。
编写设计计算说明书(3页以上)。
设计提示
健身球自动检验分类机是创造性比较强的一个题目,可以有多种运动方案实现。一般的思路在于:
(1)球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如:第一个接料口直径为42mm,中间接料口直径为44mm,第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于等于42mm的求直接落入第一个接料口,直接大于42mm的球先卡在第一个接料口,然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。
(2)球的尺寸控制还可由凸轮机构实现。
(3)此外,需要设计送料机构、接料机构、间歇机构等。可由曲柄滑块机构、草轮机构等实现。
2 主运动机构的初步设计与选择
传动机构
原动机的选择
设计一台机器首先要根据机器的工作要求设计出合理的传动机构。依据本题的要求对健身球进行检验分类,其执行机构大多是工作在轻载低速场合,所以选择功率适中转速较低的电动机比较适合,对于本题提供的电动机数据我选择了C组电机,其转速较低生产率适中,由上表可知,其转速为720r/min ,生产率为15个/min。由此可以确定机器的执行机构的周期为T=60/15=4s/个,即其转速为15r/min,进而传动机构(减速器)的传动比为i=720/15=48。
一级传动的选择
根据机械原理所学内容及查阅资料,我了解到三种适合作为一级传动构件的性能
及特点如下。
齿轮传动的制造及安装精度要求高,价格较贵,且不宜用于传动距离过大的场合。
蜗杆传动的传动比大,承载能力较齿轮低,常布置在传动系统的高速级,以获得较小的结构尺寸;同时,摩擦力大,发热大。同时蜗杆传动在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大, 工作条件不够良好时,会产生较严重的摩擦与磨损,从而引起过分发热,使润滑情况恶化, 因而摩