1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上學(xué) 號(hào)： 課 程 設(shè) 計(jì)題 目健身球檢驗(yàn)分類機(jī)學(xué) 院機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)機(jī)械工程及自動(dòng)化班 級(jí)姓 名指導(dǎo)教師2011年12月5日目錄專心-專注-專業(yè)1 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目：健身球檢驗(yàn)分類機(jī)所設(shè)計(jì)健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)，是將不同直徑尺寸的健身球（石料）按直徑分類。檢測(cè)后送入各自指定位置，整個(gè)工作過程（包括進(jìn)料、送料、檢測(cè)、接料）自動(dòng)完成。1.2初始條件健身球直徑范圍為4046mm，要求分類機(jī)將健身球按直徑的大小分為三類。1. 40第一類422. 42第二類443. 44第三類46其他技術(shù)要求見表1：表1 健身球分類機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方案號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min生產(chǎn)率（檢球速度）

2、個(gè)/minA144020B96010C720151.3 設(shè)計(jì)任務(wù)（1） 健身球檢驗(yàn)分類機(jī)一般至少包括凸輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī) 構(gòu)。至少設(shè)計(jì)出三種能 現(xiàn)該分類機(jī)運(yùn)動(dòng)形式要求的機(jī)構(gòu)，繪制所選機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖（繪制在說明書上），比較其優(yōu)缺點(diǎn)并最終選出一個(gè)自己認(rèn)為最合適的機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)，繪制出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（2） 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。（3） 圖紙上畫出健身球檢驗(yàn)分類機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。（4） 圖紙上畫凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（包括位移曲線、凸輪廓線和從動(dòng)件的初始位置）；要求確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑，確定凸輪廓線。（5） 設(shè)計(jì)計(jì)算其中一對(duì)齒輪機(jī)

3、構(gòu)。（6） 同一小組內(nèi)，每人至少有一種與別人不一樣的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。（7） 以上所要求繪制的圖形均繪制在一張一號(hào)圖紙上。（8） 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（15頁(yè)以上）。1.4 設(shè)計(jì)提示健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)是創(chuàng)造性比較強(qiáng)的一個(gè)題目，可以有多種運(yùn)動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)。一般的思路在于：（1）球的尺寸控制可以靠三個(gè)不同直徑的接料口實(shí)現(xiàn)。例如：第一個(gè)接料口直徑為42mm，中間接料口直徑為44mm，第三個(gè)接料口直徑稍大于46mm。使直徑小于等于42mm的求直接落入第一個(gè)接料口，直接大于42mm的球先卡在第一個(gè)接料口，然后由送料機(jī)構(gòu)將其推出滾向中間接料口。以此類推。（2）球的尺寸控制還可由凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。（3）此外，需要設(shè)計(jì)送

4、料機(jī)構(gòu)、接料機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)等?？捎汕瑝K機(jī)構(gòu)、草輪機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)。2 主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較2.1進(jìn)料機(jī)構(gòu)序號(hào)方案原理圖評(píng)價(jià)1用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)來作為傳動(dòng)構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)料。優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)，更好的控制小球的初速度。 缺點(diǎn)：制造加工難度較大。2用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來作為傳動(dòng)構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)料。優(yōu)點(diǎn)：可以更好的推動(dòng)小球，使小球順利過去。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工難度較低。缺點(diǎn)：速度不穩(wěn)定且難以控制。3每個(gè)檢驗(yàn)槽出口大小不一樣，依次從小到大。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：健身球易卡在檢驗(yàn)槽里。往復(fù)運(yùn)動(dòng)較平凡。2.2 送料機(jī)構(gòu)序號(hào)方案原理圖評(píng)價(jià)1采用凸輪平底從動(dòng)件作為送料機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：能較好的完成了間歇推動(dòng)小球。缺點(diǎn)：凸輪設(shè)計(jì)較為麻煩。2

5、槽輪實(shí)現(xiàn)接料的間歇運(yùn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：可以更好地控制接料盤的速度缺點(diǎn)：加工比較困難2.3檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)序號(hào)方案原理圖評(píng)價(jià)1立式：每個(gè)檢驗(yàn)槽出口大小不一樣，依次從大到小。凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件不管怎么運(yùn)動(dòng)，都要擋住落下來的健身球，使它們能間歇的進(jìn)入接料槽內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：占地面積較小。缺點(diǎn)：檢料出口磨損較大看，送料形成過大。2臥式：每個(gè)檢驗(yàn)槽出口大小不一樣，依次從小到大。優(yōu)點(diǎn)：占地面積較小。缺點(diǎn)：檢料出口磨損較大。3卡門式：采用凸輪機(jī)構(gòu)，通過凸輪運(yùn)動(dòng)控制孔的大小。優(yōu)點(diǎn)：此方案健身球和裝著磨損均較小。缺點(diǎn)：凸輪設(shè)計(jì)較為麻煩。2.4接料機(jī)構(gòu)序號(hào)方案原理圖評(píng)價(jià)1 健身球通過接料機(jī)構(gòu),平穩(wěn)進(jìn)入各自對(duì)應(yīng)的收集容器。2通過螺旋狀排列，讓

6、健身球平穩(wěn)的經(jīng)過接料機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，防止健身球在接料過程中卡死。缺點(diǎn)：制造加工難度較大，機(jī)構(gòu)所需空間較大。綜上所述，一共有五種方案。選取其中最好的方案：流程所選機(jī)構(gòu)進(jìn)料方案2送料方案2檢測(cè)方案3接料方案13 主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺度綜合電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1440r/min,而分類機(jī)要求的測(cè)量效率為20個(gè)/每分鐘，求的電機(jī)到接料盤的傳動(dòng)比為：,取模數(shù)為2.5，查資料可知蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比設(shè)計(jì)范圍為080，取Z1=2,Z2=48,再取Z3=20，Z4=60，如此設(shè)計(jì)符合要求的傳動(dòng)比。槽輪運(yùn)動(dòng)角：120度 轉(zhuǎn)臂運(yùn)動(dòng)角：60度轉(zhuǎn)臂圓銷數(shù)： 1 槽底高：0.8槽頂高：40 圓銷的回轉(zhuǎn)半徑：70 4 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方

7、案的擬定4.1進(jìn)料機(jī)構(gòu)方案擬定進(jìn)料送料機(jī)構(gòu)是整個(gè)裝置中負(fù)責(zé)將待檢測(cè)的工件傳送到檢測(cè)位置的機(jī)構(gòu)。在運(yùn)動(dòng)規(guī)律上，它需要和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、接料機(jī)構(gòu)相互配合才能完成此裝置的工作要求，機(jī)構(gòu)由齒輪來傳動(dòng)，因?yàn)槠涔β史秶?、傳?dòng)效率高的特點(diǎn)正好符合我們的需要。為了使工作周期易于控制，并且便于將健身球平穩(wěn)送至檢測(cè)結(jié)構(gòu)，我們決定用曲柄滑塊來達(dá)到運(yùn)送工件的目的，且其可以循環(huán)往復(fù)的運(yùn)送健身球。4.2檢測(cè)送料機(jī)構(gòu)方案擬定考慮到檢測(cè)的準(zhǔn)確性，檢測(cè)機(jī)構(gòu)的耐用性，以及批量化檢測(cè)等要求，我們采用了方案4作為最終方案。4.3接料機(jī)構(gòu)方案擬定所采用的接料機(jī)構(gòu)如圖所示。它由三個(gè)相同的槽組成，各個(gè)種類的小球經(jīng)過各自的軌道進(jìn)入螺旋狀的接料槽

8、。它們可以把檢驗(yàn)好的球接住，各自接自己的檢驗(yàn)好的健身球，并且保證小球運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，減少小球的磨損。5.機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)力分析與部件設(shè)計(jì)5.1 滑塊速度分析曲柄滑塊取值：曲柄長(zhǎng)度為41mm,連桿長(zhǎng)度為111mm設(shè)計(jì)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，沒有急回特性，下面是滑塊的速度和加速度的曲線圖：5.2 滑塊加速度分析從以上兩個(gè)圖中可以得知，滑塊的速度正弦曲線分布，速度的過度連續(xù)，通過滑塊推出小球，給小球一個(gè)初速度，通過控制小球的速度和所行路程來控制小球從出發(fā)到接觸測(cè)量孔的時(shí)間5.3 接料速度分析接料盤由槽輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，分類機(jī)的效率為20個(gè)/min,設(shè)計(jì)槽輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件每轉(zhuǎn)120度所需時(shí)間為六分之一秒，休止時(shí)間為六分之五

9、，周期為3秒，以下的速度分析和加速度分析為槽輪從動(dòng)件（半徑為40mm)邊緣的速度和加速度仿真測(cè)量 從圖中可以看出，接料盤速度的變化率較大，需要槽輪的加工更高，以免槽輪的傳動(dòng)由于慣性造成嚙合不準(zhǔn)從而造成零件之間的磨損5.4 接料加速度分析6 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖注釋：代表ø40ø42的健身球所對(duì)應(yīng)的接料盤的孔 代表ø42ø44的健身球所對(duì)應(yīng)的接料盤的孔 代表ø44ø46的健身球所對(duì)應(yīng)的接料盤的孔7 運(yùn)動(dòng)方案布置圖及機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖8 主要參考資料1 彭文生、 李智明等主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京:高等教育出版社,2002.82 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）V3.03 黃繼昌、徐巧魚、張海貴等主編.實(shí)用機(jī)械圖冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社9 課程設(shè)計(jì)小結(jié) 這次的課程設(shè)計(jì)對(duì)于我來說真是受益匪淺。我體會(huì)到做設(shè)計(jì)最需要的是耐心和團(tuán)隊(duì)的合作，大家分工一起努力將任務(wù)完成。在機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)期間，我們一起討論，不斷查閱資料，我們學(xué)會(huì)了如何利用我們所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題，這正是我們學(xué)習(xí)的最終目的，我們要用我們的智慧去創(chuàng)造更多美好的生活。在做設(shè)計(jì)說明書的過程中我基本上學(xué)會(huì)了一些電腦