机械原理课程设计---步进送料机

机械原理课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ---步进送料机 设计题目 学院 机电工程学院 专业 机械设计制造及其自动化 班级 学号 设计者 指导教师 2010年7月5 机械原理课程设计———步进送料机 目 录 前言 ................................................................................................................... 2 第一章 设计要求 ........................................................................................... 2 1.1 设计题目 ....................................................................................... 3 1.2 设计任务 ....................................................................................... 4 第二章 功能分解 ............................................................................................. 4 第三章 机构及动力源选用 ............................................................................ 4 3.1 机构选用 ....................................................................................... 5 3.2 动力源的选择 .................................................................................... 5 3.2.1 常用电动机的类型及主要特点 ............................................... 5 3.2.2电动机的容量选择 .................................................................... 6 3.2.3 电机的选择 ............................................................................... 7 第四章 机构组合 ........................................................................................... 7 第五章 运动协调设计 ................................................................................... 8 5.1 传动比设计 ..................................................................................... 8 5.2 杆件尺寸设计 .................................................................................... 8 5.3 运动循环图 ........................................................................................ 9 第六章 课程结束语 ....................................................................................... 10 参考文献 ......................................................................................................... 11 1 机械原理课程设计———步进送料机 前言 机械原理课程设计能够培养机械类专业学生的创新能力，是学生综合运用机械 原理课堂所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。通过本课程的设计过程，学生可以综合应用所学过的机构组成原理及各种常用机构的结构组成、运动原理、工作特点及应用场合等知识，训练学生掌握对各种常用机构的选型、组合、分析等，并使学生更具创新能力。 通过为期一周的课程设计，我已较好的完成了设计任务，并对机械原理课堂上的理论知识有了进一步的熟悉和了解，自己的能力得到了很大的提升。 第一章 设计要求 2 机械原理课程设计———步进送料机 1.1设计题目 3 机械原理课程设计———步进送料机 1.2设计任务 (1)步进送料机一般至少包括连杆机构和齿轮机构二种常用机构。 (2)设计传动系统并确定其传动比分配。 (3)绘制步进送料机的机构运动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 简图和运动循环图。 (4)对平面连杆机构进行尺度综合，并进行运动分析。验证输出构件的轨迹是否满足设计 要求。求出机构中输出件的速度、加速度，绘制机构运动线图。 (5)编写设计计算说明书。 (6)完成步进送料机的模型试验验证 第二章 功能分解 为实现步进送料机输送工件的任务，输送架的运动功能可分解为两种工艺动作: 1、 输送架送料过程 输送架往前水平移动，移动a距离，耗时t1，即工件动的时间为t1。 2、 输送架回程 输送架往前水平移动a距离后，回到t1前的状态，这时输送架要进行水平往后与竖直方向上的复合运动，以满足设计要求的回程曲线，耗时t2，即工件停的时间为t2. 第三章 机构及动力源选用 4 机械原理课程设计———步进送料机 3.1 机构选用 由于工件的移动在轨道上是一次间歇移动，送料过程要求输送架水平前移，回程时要求输送架要满足设计要求的曲线，避免工件停歇时受到输送架不应有的回 因此送料过程可采用导杆机构，碰。工件要求前移的时间为t1，停歇时间为t2， 保证输送t1 架的水平移动，回程时采用导杆机构与凸轮机构(这里采用圆柱凸轮机构)的复合运动，以满足回程时输送架上任意一点轨迹的要求。 3.2 动力源的选择 机器中可用于运动和动力源的种类很多，有电动机、内燃机、液压马达、气动马达、蒸汽机、水轮机、气轮机等。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。机械设计中应从负载的要求出发，考虑工作条件、负载性质、生产工艺、供电情况、工作的环境、安装的要求及尺寸、重量有无特殊限制等条件，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。 3.2.1常用电动机的类型及主要特点 常用电动机的类型及特点见表2。 表2常用电动机的类型及主要特点 5 机械原理课程设计———步进送料机 3.2.2电动机的容量选择 电动机容量额定功率来表示，其大小主要由运行的发热条件、工作机容量来确定。工作机所需电动机功率 其中:Pr——工作机所需电动机功率，kW; PW——工作机所需有效功率，kW; T——工作机的阻力矩，; n——工作机的转速，r/min; ——传动系统的总效率。 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 6 机械原理课程设计———步进送料机 3.2.3 电机的选择 根据题目要求，选用电动机的转速为960r/min,总的传动比为48，扭矩未知，经查阅机械设计手册，根据相应的参数要求，决定选择用Y系列三相异步电动机，经过综合考虑决定选用Y132S-6型号电动机。 第四章 机构组合 由于该机执行机构之间有动作顺序要求，即动作之间有严格的时间和空间联系。设计这种工况的自动机通常采用机械式集中控制方式，即用一个原动机集中驱动，并用一根分配轴连接个执行机构。 如图2所示为步进送料机的运动方案图。 图 2 其中曲柄8、杆9、输送架11及滑块组成导杆机构，控制输送架的水平移动，凸轮10则控制着输送架竖直方向上的运动。 其作业过程如下:电动机1经皮带将动力传给轴12，再经齿轮4与齿轮5啮合将动力传给轴13，再经过涡轮蜗杆将动力传给轴14，将动力分配给曲柄8与凸轮10。通过曲柄带通杆9使输送架水平前移，此时凸轮在其圆柱面上工作，当前移距离达到a时，导杆机构带动输送架回程，此时凸轮在其曲线凹槽中工作，通过水平与竖直方 7 机械原理课程设计———步进送料机 向上的复合运动，达到设计要求。 第五章 运动协调设计 5.1传动比设计 如图2所示 传动比计算: N1=960/60=16 r/s 按设计要求 轴14的转速N14=1/3 r/s 实际传动比i=N1/N14=48 根据传动比设计轮直径: 取m=5 取轮2直径为60mm,轮2直径为120mm(带传动) 采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 齿轮 齿轮4齿数Z4=24 蜗杆6齿数Z6=1且为左旋 蜗轮7齿数Z7=12. 传动比计算: i23=1/2，i45=1/2，i67=1/12 总传动比i’=48 所以 i=i’ 5.2 杆件尺寸设计 机构运动方案简图如图2所示。 8 机械原理课程设计———步进送料机 根据前述各机构的选择情况及运动要求，个构件尺寸确定如下: 固定短A与B的距离为150mm 曲柄8长为75mm 杆9长为300mm 取直径为100mm的圆柱，再其柱面上挖出凹槽，凹槽轨迹根据输送架上任意一点的轨迹的要求设计，凹槽最低端距离圆柱面的距离要大于50mm(以免零件停歇时受到输送架不应有的回碰)，凸轮远休角度为120度，其余240度按回程轨迹要求设计。 图 3 如图3所示，三角形ADC为等边三角形，曲柄在图示位置开始顺时针旋转120度，凸轮也同时旋转120度(此时凸轮在远休区域 运动循环图 如图3所示，曲柄在此时开始顺时针旋转，如图4为曲柄转过角度与输送架竖直方向上的位移。 9 机械原理课程设计———步进送料机 图 4 图 5 图5为圆形运动循环图 第六章 课程结束语 通过这次课程设计，我觉得自己真的学到了很多，从最开始无从下手，到最后出来好几种方案，并且能够较熟练地运用CAD进行绘图。这比考试更能考验一个人的知识水平，也更能让我们学到知识。 10 机械原理课程设计———步进送料机 这次设计是我们进入大学以来第一个专业性较强的设计，很能锻炼人，也很有挑战性。刚开始时，我和同学讨论，到图书馆和网上查资料，后来，自己想设计方案，自己去把心中所想画出来，自己去完成这篇以前觉得根本不可能完成的说明书。这一切让我明白了很多，相信在以后的设计过程中，我会更好的完成。 参考文献 [1]裘建新 .机械原理课程设计指导书.北京:高等教育出版社，2008.5 [2]邓德清，胡绍平.机械设计基础课程指导书.北京:科学出版社，2005.9 [3]孙桓，陈作模.机械原理.第七版.北京:高等教育出版社，2008.4 [4]江琪美，霍新民.AutoDAD2006机械设计基础实例教案.北京:电子工业出版社，2006.12 [5]周希章，周全.如何正确选用电动机.北京:机械工业出版社，2004.1 11