机械原理课程设计(步进送料机设计说明
机械原理课程设计---步进输送机机构设计

机械原理课程设计---步进输送机机构设计步进输送机是一种能够精确控制物料运动步长的输送机,特点是具有高精度、高速度和高可靠性。
本课程设计将重点研究步进输送机机构设计。
1、步进电机选择步进电机是步进输送机的动力源,因此选用合适的步进电机非常重要。
需要根据步进输送机的要求选择合适的步进电机,关键参数如下:(1) 步数:步进电机最小的移动单位,通常为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°等。
(2) 扭力:步进电机输出的扭矩大小,可根据输送机载荷情况计算得出。
(3) 转速:步进电机最高转速,决定了输送机的最大速度。
(4) 细分数:步进电机细分数越高,输出精度越高,但也意味着控制难度会增加。
2、步进输送机机构设计步进输送机机构设计的关键是实现精确的步长控制。
下面是一些机构设计的建议:(1) 传动机构:通过减速器、同步带、链条等实现步进电机输出扭矩的放大和传递。
(2) 定位机构:确保物料能够精确地按照指定步长运动,通常通过齿轮和滚珠丝杠等实现。
(3) 导向机构:避免物料在运动中偏离路径,通常通过导向条或导向轮等实现。
(4) 传感器:用于检测物料位置,可以采用光电开关、磁性传感器等。
3、控制系统设计步进输送机需要精确的控制系统支持,控制系统设计主要考虑以下方面:(1) 控制器选型:根据步进电机型号和要求选择合适的控制器。
(2) 控制算法:选择合适的控制算法,可根据步长要求和物料速度等因素进行调整。
(3) 传感器接口设计:通过传感器检测物料位置和状态,并将数据反馈给控制器,以实现闭环控制。
(4) HMI设计:设计操作界面,包括设置步长、速度、启停等参数和状态显示等。
以上是步进输送机机构设计的主要内容,要实现高精度和高可靠性的输送机,需要各个方面的综合考虑和设计。
步进送料机机械课程设计

步进送料机机械课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握步进送料机的机械原理及其应用,通过学习,学生应能够:1.描述步进送料机的工作原理和结构组成。
2.解释步进送料机在不同工业领域的应用。
3.运用基本的机械设计原理,分析和评估步进送料机的性能。
4.掌握步进送料机的操作和维护方法。
在技能目标上,学生应能够:1.运用CAD软件绘制步进送料机的简单部件。
2.进行简单的步进送料机故障排查和维修。
在情感态度价值观目标上,学生应能够:1.认识到机械技术在现代工业中的重要性。
2.培养对机械设计和创新的兴趣。
二、教学内容本课程的教学内容将围绕步进送料机的机械原理、结构、应用、操作和维护等方面展开。
具体包括:1.步进送料机的定义和分类。
2.步进送料机的工作原理。
3.步进送料机的结构组成及其功能。
4.步进送料机在不同工业领域的应用案例。
5.步进送料机的操作方法和安全注意事项。
6.步进送料机的维护和故障处理。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:用于讲解步进送料机的原理、结构和应用等基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解步进送料机的应用。
3.实验法:让学生亲自动手操作步进送料机,提高其实际操作能力。
4.讨论法:鼓励学生就步进送料机的相关问题进行讨论,培养其团队合作能力。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,详细介绍步进送料机的相关知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,直观展示步进送料机的工作原理和实际应用。
4.实验设备:准备步进送料机及相关实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下:1.平时表现:包括课堂参与度、提问回答、小组讨论等,占总评的20%。
步进送料机

1.1 精度分析
我们都知道齿轮传动的工作性能、承载能力及使用寿命都与齿轮的制作精度 有关,精度过低将影响齿轮传动的质量和寿命,而且精度过高又会增加制造 成本。因此在设计齿轮传动时,应根据工作情况合理选择齿轮的精度。 国家标准《渐开线圆柱齿轮精度》 国家标准《渐开线圆柱齿轮精度》和《锥齿轮精度》中规定,将影响齿轮传 锥齿轮精度》 动的各项精度指标分为Ⅰ 动的各项精度指标分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个公差组。各公差组对传动性能的影响 如下。 (1)第Ⅰ公差组精度等级 用于限制齿轮在一转内其会转角误差不得超过某 )第Ⅰ 一限度,以保证运动传递的准确性。 (2)第Ⅱ公差组精度等级 用于限制传动时瞬时传动比的变化不得超过某一 )第Ⅱ 限度,以减少冲击、震动和噪声,使运动传递平稳。 (3)第Ⅲ公差组精度等级 用于保证相啮合的两齿面接触良好,载荷分布均 )第Ⅲ 匀。 标准中还规定齿轮精度分为12个等级,第一级最高,第12级最低。一般机械 标准中还规定齿轮精度分为12个等级,第一级最高,第12级最低。一般机械 中常用的精度等级为6 中常用的精度等级为6~9级。 齿轮的精度等级应根据传动的用途、使用条件、传动的功率、圆周速度及其 他技术要求规定。选择时,先根据齿轮的圆周速度确定第Ⅱ 他技术要求规定。选择时,先根据齿轮的圆周速度确定第Ⅱ公差组的精度等 级(见表4 ),第I公差组精度等级可比第Ⅱ 级(见表4-1),第I公差组精度等级可比第Ⅱ公差组精度等级低一级或同级, 第Ⅲ公差组精度等级不能低于第Ⅱ公差组精度等级。 公差组精度等级不能低于第Ⅱ
1.3 受力分析
图4-2(a)所示为一对标准直齿轮圆柱齿轮在标准 中心距安装条件下的受力情况。在分析齿轮传动 受力时,用齿宽中点的集中力代替沿齿宽的分布 力,并忽略摩擦力。当转矩T 由主动轮1 力,并忽略摩擦力。当转矩T1由主动轮1传递给齿 轮2时,齿轮间的作用力是沿着啮合线作用在齿面 上的,此力的方向即为齿面在该点的法线方向, 故称为法向力F 。为了便于分析,在节点处将F 故称为法向力Fn。为了便于分析,在节点处将Fn 分解为两个互相垂直的力,图4 分解为两个互相垂直的力,图4-2(b)表示出作用 于齿轮1上的法向力F 于齿轮1上的法向力Fn的分解情况:与分度圆相切 的圆周力F 和沿半径方向作用的径向力F 的圆周力Ft和沿半径方向作用的径向力Fr。
课程设计步进送料机

课程设计步进送料机一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握步进送料机的基本原理、结构、功能和应用。
他们还应该了解步进送料机在不同行业中的具体应用案例,并能够分析其优缺点。
2.技能目标:学生将能够使用步进送料机进行实际操作,包括安装、调试和维护。
他们还应该能够使用适当的工具和技术来解决步进送料机可能出现的问题。
3.情感态度价值观目标:学生应该对步进送料机的工作原理和应用产生浓厚的兴趣,并能够积极地参与到课程的实践活动中去。
他们还应该培养团队合作精神和良好的工作习惯。
二、教学内容本课程的教学内容将分为以下几个部分:1.步进送料机的基本原理:介绍步进送料机的工作原理、主要部件和功能。
2.步进送料机的结构:讲解步进送料机的各个部分的结构特点和作用。
3.步进送料机的应用:介绍步进送料机在不同行业中的应用案例,并分析其优缺点。
4.步进送料机的操作和维护:教授学生如何正确操作步进送料机,并进行维护和保养。
5.步进送料机的问题解决:引导学生学会使用适当的工具和技术解决步进送料机可能出现的问题。
三、教学方法本课程将采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师将向学生讲解步进送料机的基本原理、结构和应用。
2.讨论法:学生将分组讨论步进送料机的操作和问题解决方法。
3.案例分析法:教师将提供一些实际案例,让学生分析步进送料机的优缺点。
4.实验法:学生将亲自动手操作步进送料机,并进行实验和观察。
四、教学资源本课程将使用以下教学资源:1.教材:我们将提供一本关于步进送料机的教材,包含理论知识、操作方法和问题解决技巧。
2.参考书:学生可以查阅一些与步进送料机相关的参考书籍,以加深对课程内容的理解。
3.多媒体资料:我们将使用多媒体课件和视频资料,以生动形象地展示步进送料机的工作原理和应用。
4.实验设备:学生将在实验室中使用真实的步进送料机进行实验和操作练习。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:学生在校内的课堂表现、参与讨论的积极性和表现将被记录和评估。
步进送料机课程设计

步进送料机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解步进送料机的基本结构和工作原理;2. 学生能够掌握步进送料机的主要部件及其功能;3. 学生能够了解步进送料机在工业生产中的应用及其重要性。
技能目标:1. 学生能够通过实际操作,熟练掌握步进送料机的操作流程;2. 学生能够运用所学知识,分析并解决步进送料机在运行过程中可能出现的简单问题;3. 学生能够运用步进送料机的相关知识,设计简单的自动化生产线。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对步进送料机及工业自动化设备的兴趣,激发其探究欲望;2. 培养学生团队合作意识,使其在实践操作中学会互相配合、共同解决问题;3. 培养学生严谨、负责的工作态度,提高其安全意识。
课程性质:本课程为技术学科,旨在培养学生掌握步进送料机的基本知识,提高实际操作能力,并激发学生对工业自动化领域的兴趣。
学生特点:学生处于初中年级,具备一定的物理知识和动手能力,好奇心强,善于观察和思考。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论知识与实践操作的相结合,强调安全意识,提高学生的实际操作能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 步进送料机概述- 介绍步进送料机的定义、分类及应用领域;- 分析步进送料机在工业生产中的优势。
2. 步进送料机结构与原理- 深入讲解步进送料机的各个部件及其功能;- 阐述步进送料机的工作原理。
3. 步进送料机的操作与维护- 详细介绍步进送料机的操作流程及注意事项;- 讲解步进送料机的日常维护与故障排除方法。
4. 步进送料机应用案例分析- 分析实际生产中步进送料机的应用案例;- 讨论案例中步进送料机的作用及优化措施。
5. 实践操作- 安排学生进行步进送料机的操作练习;- 组织学生进行小组讨论,分析操作过程中遇到的问题及解决方案。
教学大纲安排:第一课时:步进送料机概述及分类第二课时:步进送料机结构与工作原理第三课时:步进送料机的操作流程及注意事项第四课时:步进送料机的日常维护与故障排除第五课时:步进送料机应用案例分析及实践操作教学内容关联教材章节:第一章:工业自动化设备概述第二章:步进送料机结构与原理第三章:步进送料机的操作与维护第四章:步进送料机应用案例三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 在讲解步进送料机的概述、结构与原理等基本概念时,采用讲授法进行系统性的知识传授;- 通过生动的语言、形象的比喻,使抽象的理论知识变得易于理解。
机械原理课程设计_——步进输送机

机械原理课程设计_——步进输送机步进输送机设计计算说明书姓名:学号:20091370班级:车辆七班指导⽼师:何朝明2012年6⽉第1章问题的提出 (2)1.1引⾔ (2)1.2设计简介 (3)1.2.1国内外步进机发展史 (3)1.2.2⼯作原理 (6)第2章设计要求与设计数据 (8)2.1 设计要求 (8)2.2 性能数据要求 (8)2.3 设计⽤途 (8)第3章设计⽅案 (9)3.1 设计⽅案1 (9)3.2 设计⽅案2 (9)第4章机构尺度综合 (11)4.1尺⼨的得出 (11)4.2机构尺⼨计算结果 (11)第5章机构运动分析 (13)5.1步进输送机运动学⽅程 (13)5.1.1 步⾏输送机初始状态 (13)求解⽅程组,以求得BP和CP的长度值。
(15)5.1.2步⾏输送机平动过程 (15)5.2运动学分析结果 (21)第6章机构动⼒分析 (22)6.1步⾏输送机的动⼒学分析 (22)6.1.1步⾏输送机的动⼒学⽅程 (22)6.1.2步⾏输送机的动⼒学仿真图 (23)6.2动⼒学分析结果 (26)第7章结论 (28)7.1⽅案特点 (28)7.2设计⽅法特点 (28)第8章收获与体会 (29)第9章致谢 (30)第1章问题的提出1.1引⾔输送机是在⼀定的线路上连续输送物料的物料搬运机械,⼜称连续输送机。
输送机可进⾏⽔平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输送线路,输送线路⼀般是固定的。
输送机输送能⼒⼤,运距长,还可在输送过程中同时完成若⼲⼯艺操作,所以应⽤⼗分⼴泛。
在现代的⼯业⽣产中,随处可见输送机的⾝影。
应⽤它,可以将物料在⼀定的输送线上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成⼀种物料的输送流程。
它既可以进⾏碎散物料的输送,也可以进⾏成件物品的输送。
除进⾏纯粹的物料输送外,还可以与各⼯业企业⽣产流程中的⼯艺过程的要求相配合,形成有节奏的流⽔作业运输线。
所以输送设备⼴泛应⽤于现代化的各种⼯业企业中。
机械原理---步进输送机课程设计

最优方案设计
3.偏心轮
偏心轮是主要的传动构件,保证推爪能够做往复运动;偏心轮中心光滑圆孔与推爪的轴配合,螺纹孔与齿轮轴配合,使偏心轮能够以螺纹孔为中心旋转;螺纹孔与光滑圆孔的中心距为420mm,确保输送步长H=840mm,当其以0.25r/s运转时,可达到工作行程0.42m/s的设计要求据及设计要求
根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动系统方案
机械运动方案的评定和选择
输送工件最多为8件
输送步长H=840mm
工作行程平均速度0.42m/s
三、设计方案展示
方案一:机构主要由连杆组成,通过三个连杆之间的转动带动上面的长杆旋转运动,输送物体;优点:结构简便。缺点:对输送物体的形状尺寸有限制。
四、最优设计方案
最优方案设计
三维建模
最优方案设计
1.辊道
辊道上有八处凹槽,凹槽间距840mm,工件在辊道上运输时可满足输送步长H=840mm的要求;凹槽的宽度稍大于工件尺寸,确保工件能够顺利平稳的放入凹槽中。
最优方案设计
2.推爪
推爪为左右对称的两部分与中间连接件构成,推爪底部尺寸与工件尺寸相同,以确保工件在运输过程中的稳定,避免晃动对工件和推爪的磨损;推爪的齿均设有10度的斜角,确保推爪能顺利从辊道举起工件。
最优方案设计
6.机架,连杆
机架,连杆是机构的辅助部件,一起确保机构的平稳运行。
最优方案设计
工作原理
1:启动电机。2:电机带动齿轮轴旋转;使偏心轮绕螺纹孔旋转。3:偏心轮带动推齿先从辊道的前一凹槽中推动工件离开凹槽,随着 推齿一起运动到下一凹槽处,推齿放下工件。4:推齿继续运转回到初始位置,又接受新的工件重复运转。
感谢观看
延时符
方案二:
机械原理课程设计(步进输送机)

2011 机械原理课程设计说明书目录一.设计任务书◆ 1.1课程名称: 步进输送机构 (3)◆ 1.2运动要求和计算基本数据 (3)二.机构方案的选定◆ 2.1轨道平台的移动 (3)◆ 2.2下料机的设计 (4)三.主要机构的设计计算◆ 3.1导杆机构的杆长设计 (6)◆ 3.2运动循环图 (8)◆ 3.3凸轮机构设计 (8)◆ 3.4插板相连的四杆机构的设计 (10)◆ 3.5速度和加速度的分析与计算(图解法) (12)◆ 3.6速度和加速度的分析与计算(解析法) (24)四.收获体会、建议 (28)五.参考文献 (28)机械课程设计说明书一.设计任务书1.课程名称: 步进输送机构简图设计1.工作原理及工艺动作简述步进输送机是一种间歇输送工件的传送机械。
工件由料仓卸落到轨道上,滑架作往复直线运动。
滑架正行程时,通过棘钩使工件向前运动;滑架返回时,棘钩的弹簧被压下,棘钩从工件下面滑过,工件不动。
当滑架又向前运动时,棘钩又钩住下一个工件向前运动,从而实现工件的步进传送。
插板作带停歇的往复运动,可使工件保持一定的时间间隔卸落到轨道上。
2.运动要求和计算基本数据1)输送工件形状和尺寸如附图1所示。
输送步长H=830mm。
2)滑架工作行程平均速度为0.42m/s。
要求保证输送速度尽可能左右平均,行程速比系数K值为1.7。
3)滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm以下。
4)电动机功率可选1.1KW,1400r/min左右(如Y90S-4)二.机构方案的选定1.轨道平台的移动我们组经过讨论运用了:1)采用曲柄摇杆机构 2)采用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构 3)采用齿轮与齿条的配合2.下料机构的设计(插板的移动)我们组经过讨论运用了:1)采用凸轮导杆机构 2)采用从动件盘形凸轮与摇杆机构的组合 3)采用四杆机构三.主要机构的设计计算1.导杆机构的杆长设计1)有关系数计算2)杆长计算图2.13.凸轮机构设计我们采用的是对心滚子推杆盘形凸轮机构。
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12届机械原理课程设计步进送料机设计说明书学生姓名付振强学号**********所属学院机械电气化工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机械12-2指导教师张涵日期2010-06-30前言1进入21世纪以来,随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品,而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。
机械产品设计中,首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。
这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识,根据使用要求和功能分析,选择合理的工艺动作过程,选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案,从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。
企业为了赢得市场,必须不断开发符合市场需求的产品。
新产品的设计与制造,其中设计是产品开发的第一步,是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素.机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等,使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论,对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练,培养理论与实际结合的能力,更为重要的是培养开发和创新能力。
因此,机械原理课程设计在机械类专业学生的知识体系训练中,具有不可替代的重要作用。
本次我设计的是步进送料机,以小见大,设计并不是门简单的课程,它需要我们理性的思维和丰富的空间想象能力。
我们可以通过对步进送料机的设计进一步了解机械原理课程设计的流程,为我们今后的设计课程奠定了基础。
目录前言 (1)第1章课程设计内容 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计任务 (4)1.3设计提示 (4)第2章设计思路 (4)2.1连杆机构的特点 (4)2.2齿轮机构的特点 (5)第3章工作原理 (6)3.1 传动机构:常用传动机构的基本特征 (6)3.2 传动机构的选择与比较 (7)3.3 执行机构的选择与比较 (8)3.4 机构运动简图 (10)第4章运动循环图 (11)第5章构件的运动分析及尺寸的确定 (11)第6章机构运转的整体流程 (15)第7章机构的整体简图 (16)第8章小结 (18)第9章致谢 (19)第10章参考文献 (20)第11章附录 (21)1 课程设计步进送料机1.1.设计题目设计某自动生产线的一部分——步进送料机。
如图25所示,加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离a,在导轨上向左依次间歇移动,即每个零件耗时t1移动距离a后间歇时间t2。
考虑到动停时间之比K=t1/t2之值较特殊,以及耐用性、成本、维修方便等因素,不宜采用槽轮、凸轮等高副机构,而应设计平面连杆机构。
图1 步进送料机具体设计要求为:1、电机驱动,即必须有曲柄。
2、输送架平动,其上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线(以下将该曲线简称为轨迹曲线)。
3、轨迹曲线的AB段为近似的水平直线段,其长度为a,允差±c(这段对应于工件的移动);轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为b,以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。
有关数据见表1.1表1.1 设计数据方案号 a c b t1 t2/mm /mm /mm /s /sF 400 20 55 2 41.2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. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
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;画出机构运动线图。
5. 编写设计计算说明书。
1.3.设计提示1. 由于设计要求构件实现轨迹复杂并且封闭的曲线,所以输出构件采用连杆机构中的连杆比较合适。
2. 由于对输出构件的运动时间有严格的要求,可以在电机输出端先采用齿轮机构进行减速。
如果再加一级蜗杆蜗轮减速,会使机构的结构更加紧凑。
3. 由于输出构件尺寸较大,为提高整个机构的刚度和运动的平稳性,可以考虑采用对称结构(虚约束)。
2 设计思路2.1连杆机构的特点:1)其运动副元素为面接触,压力较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且连杆机构中的低副一般是几何封闭,对保证机构的可靠性有利。
2)在连杆机构中,在原动件的运动规律不变的条件下,可用改变各机构的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。
3)在连杆机构中,在连杆上各点的轨迹是各种不同的形状的曲线,其形状随着各构件的相对长度的改变而改变,故连杆曲线的形式多样,可用来满足一些特定的工作需要。
利用连杆机构还可以很方便地改变运动的传递方向,扩大行程,实现增力和远距离传动等目的图2.1 连杆机构2.2齿轮机构的特点:齿轮机构是在各种机构中应用最为广泛的一种传动机构。
它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力,并具有传递功率范围大,传动功率高,传动比准确,使用寿命长,工作可靠等优点。
图2.2 齿轮机构考虑到动停时间之比K=t1/t2之值较特殊,以及耐用性、成本、维修方便等因素,不宜采用槽轮、凸轮等高副机构,故采用应平面连杆机构和齿轮机构。
3.1传动机构齿轮传动:优点传动比准确,外廓尺寸小,功率高,寿命长,功率及速度范围广,适宜于短距离。
缺点制造精度要求高。
主要用于传动。
带传动:优点中心距变化范围广,可用于长距离传动,可吸振,能起到缓冲及过载保护。
缺点有打滑现象,轴上受力较大。
常用于传动链的高速端。
连杆传动:优点适用于宽广的载荷范围,可实现不同的运动轨迹,可用于急回、增力,加大或缩晓行程。
缺点设计复杂,不宜高速度运动。
既可为传动机构又可做为执行机构。
凸轮机构:优点能实现各种运动规律,机构紧凑。
缺点易磨损,主要用于运动的传递。
主要用于执行机构。
该凸轮机构虽然能实现工件的移动,但不满足设计要求的输送爪的运动轨迹,所以该方案舍弃。
方案3:采用齿轮与齿条的配合方案4:采用齿轮连杆机构图3.5 齿轮连杆机构经过激烈的讨论与研究,我们最终采用方案四。
3.3执行机构的选择与比较:动机40055图5.1运动轨迹由连杆曲线图谱可查得图5.2 连杆曲线图谱满足该路径的四连杆机构为ab cdb’图5.3 四连杆机构由图谱所给定的参数可查得,杆a,b,b’,c,d的长度比例为:1:5:2.5:4:3a杆与该机构的平动轨迹的长度比为1:5.因为输出机构要满足题目要求的轨迹,表2方案号 a c b t1 t2 /mm /mm /mm /s /sF 400 20 55 2 4即平动轨迹要求长度为400mm,根据查表来的比例数据可得各个杆的长度为:表3杆号 a b b’ c d杆长(mm) 80 400 200 320 240蜗杆的参数确定:由蜗杆的分度圆直径预期模数的匹配标准系列可知:模数为2的时候,分度圆直径可选为22.4。
表4主要参数齿数z1 模数压力角分度圆直径数值 1 2 20 22.4涡轮2,3的参数的确定表5主要参数齿数z1 模数压力角分度圆直径数值 60 2 20 120由以上参数可知该减速机构的传动比为z2/z1=60齿轮的参数与尺寸由方案可知:输出构件每分钟循环运动的次数为:60/(2+4)=10次根据齿轮的标准模数系列表:表6第1系列1 1.25 1.52 2.53456 810 12 16 20 25 32 40 50第2系列Array 1.75 2.25 2.75 (325) 3.5 (3.75) 4.55.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 2836 45可得由于6,7齿轮与涡轮2,3连在同一轴上,所以这两个齿轮的转速w与涡轮的转速一致。
齿轮1与4,,6与7为对称齿轮,两两完全相同,所以该直齿圆柱齿轮组的参数为表7主要参数齿数模数压力角分度圆直径齿轮1,4 80 1 20 80齿轮6,7 50 1 20 50动力由6,7齿轮传动到1,4齿轮上,传动比为80/50=1.6所以齿轮1,4的转速w为W=960r/min/60/1.6=10r/min即在一分钟内,齿轮1和4转动10周,所以连杆a也转动10周,即该连杆机构循环运动10周,等于设计要求的转速。
故该传动系的设计是合理且符合要求的。
6 机构运转的整体流程:电动机 12345abcdabcdb’67图7.1 机械整体简图图中1,4,6,7为四个齿轮,2,3为两个涡轮,2为蜗杆,3和7装在同一轴上,2和6装在同一轴上。
其中执行机构的运动轨迹为下图40055图7.2 运动轨迹图此轨迹与设计要求的轨迹一致,符合要求。
可以作为执行机构的运动轨迹。
小结我们的这个设计运用平面连杆机构、齿轮机构以及涡轮蜗杆减速机构的联合。
这些组合机构很好的完成了设计的轨迹要求。
为了解决对输出构件对时间和频率的要求,我们在电动机后加置了减速蜗杆机构,该机构的引入,解决了电动机转速与输出构件运动频率差值过大的问题。
为了克服输出构件运动的不平稳性,提高整个机构的刚度和运动的平稳性,我们采用了使用对称结构,大大增加了机构的运转效率和稳定性。
致谢本次设计由张涵老师精心指导审阅,引导我们整理出设计思路,指出多出不当之处,全程辅导我们完成本次设计。
在这里,特别向张老师致谢。
参考文献【1】裘建新(主编)机械原理课程设计指导书·高等教育出版社2007年 11月【2】李学荣,朱桥等(编制)连杆曲线图谱(第一版)重庆出版社1993年4月【3】孙桓,陈作模,葛文杰(主编)机械原理(第七版),西北工业大学机械原理及机械零件教研室编高等教育出版社2006年5月【4】张卫国饶芳(主编)―机械设计基础篇华中·科技大学出版社2006·9【5】王为汪建晓(主编)吴昌林(主审)―机械设计·华中科技大学出版社2007·2【6】宋昭祥(主编)―机械制造基础·机械工业出版1998·10【7】张定华(主编)―工程力学·高等教育出版社2003【8】陆金贵(主编)―凸轮制造技术·机械工业出版1996【9】张策 (主编)―机械原理与机械设计·机械工业出版2004【10】黄纯颖(主编)―工程设计方法·中国科学技术大学出版社1999【11】吴宗泽(主编)―高等机械零件·清华大学出版社1998。