吉林大學機械原理課程設計說明書——健身球.doc

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______________________________________________________________________________________________________________ 吉 林 大 學 設 計 計 算 說 明 書 設計題目 健身球自動檢驗分類機設計 汽車工程 學院 車輛工程專業(yè) 421201班 設 計 者 張思濤 學號 42120126 指導教師______________ 2014 年 12 月 20 日 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 1、設計過程 1.1工作原理及已知條件 該機的功能是將直徑大小不等的健身球（），經(jīng)過送球機構(gòu)間歇地把球送至尺寸檢測工位，由檢測機構(gòu)將三種尺寸的球一個不漏地分別檢測出來，最后經(jīng)分類接球機構(gòu)將三種尺寸的球分別裝入各自的存放處，完成一個自動檢測運動循環(huán)。健身球自動檢驗分類機應有以下幾個工藝動作：?送料?檢測?接料 健身球自動檢驗分類機的電動機轉(zhuǎn)速為1400r/min，撿球速度為每分鐘52個，分檢健身球的三種尺寸為：?小球?中球?大球 要求送料滑塊的行程H>50mm，此分檢機應為純機械式的 1.2設計任務 ?按工藝動作要求擬定總體機械運動方案簡圖和直線式運動循環(huán)圖 ?按三種工藝動作要求對送料結(jié)構(gòu)、檢測機構(gòu)、接料機構(gòu)進行選型、并排出功能、工藝動作及執(zhí)行機構(gòu)框圖 ?按給定的電動機轉(zhuǎn)速和執(zhí)行機構(gòu)的運動參數(shù)算出總的傳動比，然后擬定機械傳動系統(tǒng)方案 ④在A2圖紙上畫出機械運動方案簡圖和直線運動循環(huán)圖 ⑤對送料機構(gòu)進行尺寸設計計算 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 ⑥編寫設計說明書一份 2、機械系統(tǒng)的選擇 2.1原動機的選擇 健身球自動檢驗分類機的原動機應使用220V交流電動機，并且其轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)并設定在1400r/min 2.2傳動機構(gòu)的選擇 根據(jù)要求，該傳動機構(gòu)的減速器裝置中第一級減速用皮帶，第二、三級減速用齒輪，通過該裝置將電動機轉(zhuǎn)速降下來。由于該裝置需要較大的傳動比，故采用輪系來實現(xiàn)減速。在傳遞運動中，因檢測機構(gòu)和送料機構(gòu)的兩傳動軸互相垂直，又因在檢測過程中需要送料與檢測同步，故在此采用一堆傳動比為1的直齒圓錐齒輪。傳動機構(gòu)簡圖如下： 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 2.3執(zhí)行機構(gòu)的選擇 送料機構(gòu)：曲柄滑塊機構(gòu) 該送料機構(gòu)僅采用了曲柄滑塊機構(gòu)，較凸輪機構(gòu)省去了彈簧，并且具有急回特性，故選用此機構(gòu)簡單方便也可達到推送小球目的。 檢測機構(gòu)： 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 機械運動方案簡圖： 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 將滑塊的上表面制成斜面與檢測通道傾斜角度一致，通道入口處倒圓角防止卡球。 用凸輪機構(gòu)實現(xiàn)休止通道檢測并采用放大機構(gòu)減小升程從而減小壓力角。 2.4機械運動方案簡圖的擬定 健身球自動檢驗分類機的功能、工藝動作及執(zhí)行機構(gòu)框圖。 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 機械系統(tǒng)的運動循環(huán)圖： 轉(zhuǎn)角 0° 40° 100° 140° 200 240° 360° 檢測機構(gòu) 休止 升程 休止 升程 休止 回程 送料機構(gòu) 回程 推程 3、各主要機構(gòu)的運動、動力分析與設計 3.1檢測機構(gòu)——凸輪機構(gòu)的設計 為了達到題目要求，凸輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)速為52r/min,斜通道與水平面夾角為30°,為使滑塊每次運動到休止經(jīng)歷的位移相等，設計三個斜通道壁厚從上至下分別為8mm、6mm、4mm，則滑塊每次位移均為50mm，滑塊在豎直軌道內(nèi)的總升程為： 放大機構(gòu)的比例為1:4，故滾子從動件的升程為： 取偏心距e=10mm,許用壓力角[α]=30°。從動件運動規(guī)律可選用余弦加速度運動規(guī)律，取推程角,共兩段；回程角=120°,共一段；休止角=40°,共三段。 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 -可編輯修改- 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 1）對于推程，代入數(shù)據(jù)得： 所以由壓力角公式： 經(jīng)試驗，當時， 令得： 故，當時， 滿足題目要求 2）對于回程，帶入數(shù)據(jù)得： 所以由壓力角公式： 經(jīng)試驗，當時， 令得： 故，當時， 滿足題目要求 綜上，凸輪基圓半徑可以取 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 凸輪機構(gòu)設計圖： h e 43.3 10 10 50 30° 29° 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 3.2送料機構(gòu)——曲柄滑塊機構(gòu)的設計 （1）確定滑塊行程，偏心距，極位夾角，行程比系數(shù)，許用壓力角 最大壓力角在處 在△中， , 解得： 最大壓力角： 滿足條件： 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 （2）由速度瞬心法可以得出滑塊速度 故只需量取P13P14距離即可得出速度大小 由Adams仿真得到速度——轉(zhuǎn)角圖像如下 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 3.3減速機構(gòu)——齒輪傳動 （1） 總傳動比計算 已知健身球檢驗分類機每分鐘檢球52個，電動機轉(zhuǎn)速1400r/min， 則： 總傳動比： 皮帶輪和齒輪設計： ?。? 則齒輪傳動比大于8，應選用圖示兩級傳動， 根據(jù)要求：齒輪傳動比，， 則： 且： 則實際傳動比： <2% ,符合設計要求 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 皮帶輪及各齒輪設計結(jié)果： 皮帶輪2 皮帶輪15 皮帶輪半徑 50 150 模數(shù)(m/mm) 齒數(shù)(z/個) 分度圓直徑(d/min) 壓力角(α/°) 齒輪3 3 26 78 20 齒輪14 3 82 246 20 齒輪13 3 38 114 20 齒輪12 3 106 318 20 錐齒輪4、5 3 20 60 20 （2）變位齒輪的設計 取減速器中的一對減速齒輪：齒輪3（標號1）和齒輪14（標號2） 其中：m=3mm , , , 正常齒制： ， 對于齒輪3： 最小變位系數(shù) 對于齒輪4： 最小變位系數(shù) 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 標準中心距： 標準壓力角： 取實際中心距： 由中心距與嚙合角的關系： 由無側(cè)隙嚙合方程： 所以： 由，查《選擇變位系數(shù)界限圖》可得： 均滿足： 中心距變動系數(shù)： 齒頂高變動系數(shù)： 則齒頂高： 齒根高： 齒全高： 分度圓直徑： 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑： 基圓直徑： 分度圓齒厚： 分度圓齒槽寬： 齒距： 節(jié)圓直徑： 齒頂圓壓力角： 由重合度計算公式： 故滿足的設計要求 設 計 計 算 說 明 書 主 要 設 計 計 算 過 程 主要結(jié)果 4.設計感想 通過本次機械原理課程設計，我綜合運用了機械原理課程所學知識，在健身球自動檢驗分類機設計中綜合使用了曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)，對這些機構(gòu)的設計有了更加深刻的印象，同時也彌補了機械原理課程中知識離散的缺陷，形成了作為一個設計者應有的設計思路，基本掌握了設計方法。 此外，由于能力有限，未能完全制作出所設計機構(gòu)Adams仿真，只做出了凸輪機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)仿真。這使我更加認識到虛擬仿真技術(shù)在機械設計中的重要地位和作用，以后應該多加學習。 　想來生活，從來就不是陽春白雪的神話。光陰的陌上，總有風自八方來，或許是憂凄，也許是歡喜 ,無論怎樣，都是歲月最真的饋贈。 　　待到老去的那一日，偶爾有回憶念及了過往，依舊還會有初初的心動，流轉(zhuǎn)了眉眼。而那一路迤邐而來的美好，一步一步寫就兩個梅花小楷——日常。 　　暖陽小窗，無事此靜坐。杯盞光陰，又在指間如風輕過，回首，依稀還是那年秋，低低一低眉，卻已是春光葳蕤。 　　光陰荏苒，而流年從來也不曾缺少錯亂和猶疑。是否在這樣一個萬物復蘇的季節(jié)里，一切的紛擾是非，終究會給出一個水落石出的答案。 　　輕倚初春的門楣，且把盞清風，問心明月，讓來者可來，去者可去，宿命里的擁有，一一欣喜悅納。而我也只需以花香繞肩的美，步履從容的，走過生命里的山山水水。 　　若說，那一程走舊的時光，已然溫暖了我的眉眼。那么，在明日那個花滿枝椏的清晨，我依舊愿意輕踮了腳尖，重行在與你初見的陌上，只待，與你折柳重逢。 　　然后，在你溫熱的耳邊，把一些前生來世的故事，反復的吟唱。只盼，你在莞爾低眉時，與我輕輕的相和。 　　所謂素年錦時，或許就是這樣的一程光陰吧。私心里常想，最好的感覺，莫過于煨一味小眾煙火，暖一世紅塵時日，對坐心愛之人，行做歡喜之事。即使偶爾有濕潤盈滿了眸底，也請相信，我的淚里，沒有憂傷。 　　懂我的你，是否也如我一樣，遺忘了所有的言語。只是在掌心，一遍遍描摹一個人的名，那是切入骨髓的念，合著心脈的韻律，默默訴說一句話，讓我們在這無邊的春色里，相愛一場！  THANKS !!! 致力為企業(yè)和個人提供合同協(xié)議，策劃案計劃書，學習課件等等 打造全網(wǎng)一站式需求 歡迎您的下載，資料僅供參考