步进式工件输送机设计

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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

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。

步进式工件输送机

步进式工件输送机

机电工程学院《机械原理课程设计》说明书课题名称:步进式工件输送机学生姓名:学号:专业:机械电子工程班级:成绩:指导教师签字:2014年1月1日目录1 设计题目及其要求..................................................................................... 错误!未定义书签。

2 题目分析 (2)3 设计 (4)3.1杆长设计 (4)3.2凸轮设计 (5)3.3四杆机构设计 (9)3.4速度加速度分析 (11)3.5机构状态分析 (15)6 总结 (20)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:用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构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结构运动简图优点缺点机构具有急回特性,传动的行程可调,刚性比较好,易传递较大的工件。

改变机架的长度,可以使设计出来的机械体积不是很大,传动比较平稳。

导杆做往复摆动其速度有点波动。

曲柄摇杆机构可以满足工作进给时推爪的速度较低,在运动过程中曲柄摇杆机构的从动件摇杆的压力角是变化的。

步进式工件输送机课程设计方案(一)

步进式工件输送机课程设计方案(一)

步进式工件输送机课程设计方案(一)步进式工件输送机课程设计方案概述步进式工件输送机是一种常用的输送设备,采用不同步距的步进电机作为驱动源,能够将工件精确地运输到指定位置。

本方案为步进式工件输送机的课程设计方案,旨在培养学生的电机控制和自动化控制技能。

设计目标本课程设计的主要目标为: - 理解步进电机的工作原理和控制方法 - 掌握步进电机控制系统的设计和调试方法 - 设计一款步进式工件输送机,能够精确地输送工件设计内容该课程设计包括以下内容: - 步进电机控制系统的搭建 - 步进电机驱动电路的设计 - 步进式工件输送机的机械结构设计及搭建 - 控制程序的编写及调试设计流程•步进电机控制系统的搭建1.寻找适合的步进电机和驱动器2.搭建步进电机控制系统,并进行基本调试•步进电机驱动电路的设计1.了解常用的步进电机驱动电路设计方法2.根据步进电机型号和工作条件,选取合适的驱动电路设计方案•步进式工件输送机的机械结构设计及搭建1.根据工件输送的需求,设计步进式工件输送机的机械结构2.搭建机械结构,并与步进电机控制系统进行连接3.进行基本调试•控制程序的编写及调试1.了解步进电机的控制原理和控制方式,并编写相应的控制程序2.进行程序调试,测试工件输送的准确性和精度成果展示学生在课程结束后将完成一台步进式工件输送机,具备以下特点:- 快速精准地输送工件 - 控制程序稳定可靠 - 机械结构紧凑,占用空间小总结本课程设计旨在让学生掌握步进电机的控制和机械结构设计技能,通过课程的学习和实践,学生将获得实际的工程设计经验和技术能力提升。

实施方案•课程类型:选修•学时:32学时(含实验)•授课教师:具有相关理论和实践经验的教师•实验设备:–步进电机–步进电机驱动器–基础电路实验箱–3D打印机、机床等基础加工设备•课程评估:–实验报告–课程设计报告–课堂讨论和答辩教学方法本课程采用以下教学方法: - 理论授课:介绍步进电机的原理和控制方法,讲解步进式工件输送机的机械结构设计 - 实验演示:通过实验演示,让学生了解步进电机的控制方法和机械运作原理 - 设计实践:让学生根据课程要求,设计并搭建步进式工件输送机,并进行控制程序编写和调试 - 课堂讨论:对学生的实验结果进行讨论,引导学生思考问题和解决问题的方法,提高学生的动手能力和创新意识学习收获通过本课程的学习,学生将获得以下方面的收获: - 掌握步进电机的原理和控制方法,了解常用的步进电机驱动电路设计方法 - 熟练运用基本电子元件,如电容器、电阻、二极管等 - 了解机械结构设计的思路和方法,具备一定的创新意识和解决问题的能力 - 能够独立完成步进式工件输送机的设计、搭建和控制程序编写等工作注意事项在实验过程中要注意以下事项: - 必须遵守实验室的安全规定,注意使用电路实验箱和工作台等设备时的安全问题 - 在实验操作和电路组装过程中,不能随意更换设备或接线,以防意外事故的发生 - 操作实验设备时需要谨慎,以免损坏实验设备结语本课程设计充分考虑到学生的实际需要和工程设计实践,通过丰富的教学内容和实践操作,为学生提供了一个全面提高自身技术能力的平台。

步进输送机设计说明书

步进输送机设计说明书

步进输送机设计说明书I 步进输送机设计摘要步进输送机是在一定的线路上间断输送物料的运输机械,在工业自动化生产线上应用极为广泛。

可以进行生产线上产品的步进输送,步进输送有一段停顿时间,可以对产品进行加工处理。

步进输送运动平稳,并能适应一定重量的工件输送,是一种被广泛应用于生产的输送设备。

此次所设计的步进输送机是通过四连杆机构带动滑架进行来回的往复运动,滑架的两侧有间距相等的两排L型挡块,输送物品时由挡块进行推动,四连杆的往复摆动促使L型挡块回来的时候会从工件底部滑过,从而达到步进输送的目的。

此次课题的设计内容主要包括了电动机选择、减速器的设计、开式齿轮的设计以及四连杆机构的设计。

本次我是要通过机械原理、机械设计、机械制图等等一系列学习过的理论基础,加上一些对其他类似的输送机的结构了解,并且通过查找更多的相关资料进行方案的设计,并通过计算机制图,直观的描绘出步进输送机的结构及工作原理。

选择步进输送机这种生产机械的设计作为毕业设计的选题,能培养了我的机械设计中的总体设计能力,将大学中所学的有关机械原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练,与实际的联系更为紧密,以及独立解决工程实际问题的能力。

它还增强了我的机械构思设计和创新设计能力。

关键词:步进输送,四连杆机构,减速器。

II 步进输送机设计AbstractStep conveyor transport machinery intermittent transport of materials in certain lines,production line applications in industrial automation is extremely broad. Can production line stepper delivery stepping conveying a pause time, to process the product. Step conveyor movement is smooth, and able to adapt to a certain weight of the work piece conveying, is a widely used in the production of transportation equipment.The design step conveyor through the four-bar linkage driven carriage back and forth reciprocating motion, the two rows of equally spaced L-shaped block on both sides of the carriage, conveying goods from the block to promote. Thefour-link swing back and forth to promote the L-shaped block back from the work piece bottom of the slip, so as to achieve the purpose of stepping transportation. The design of the subject including the motor selection, gear design, the design of open gears and four-bar linkage design.The mechanical principles, mechanical design, mechanical drawing a series of learning the theoretical basis, together with some other similar conveyor structure to understand, and by looking for more information on program design,and through computer graphics, intuitive depiction of the structure and working principle of stepper conveyor.Step conveyor of this production machinery design as a graduate design topics, to cultivate the ability of the mechanical design of the overall design, the design of mechanical principles, the University movement and dynamics analysis, mechanicalthe contents of the component design theory, methods, structure and process design combines integrated design practice, training, closer to the actual contact, as well as the ability to solve practical engineering problems independently. It also enhances the mechanical conceptual design and innovative design capabilities.Keywords: Stepping transportation, Four-bar linkage, ReducerIII 步进输送机设计目录1 绪论 (1)1.1输送机的历史 ........................................................................... .. (1)1.2 输送机的分类 ........................................................................... ....................................................... 1 1.3 发展趋势 ........................................................................... (2)2 总体方案设计 (3)2.1 课题的设计要求与主要技术参数 ........................................................................... .. (3)2.2 研究方案 ........................................................................... (3)3 执行装置的设计 (5)3.1 总摩擦力的计算 ........................................................................... (5)3.2 输送总长的计算 ........................................................................... ................................................... 5 3.3 机架的设计 ........................................................................... ........................................................... 5 3.4 平面四连杆机构的设计 ........................................................................... (7)4 传动装置的设计 (18)4.1 电动机的选择 ........................................................................... .. (18)4.2 传动比的确定 ........................................................................... ..................................................... 18 4.3 各轴的转速计算 ........................................................................... ................................................. 19 4.4 各轴的输入功率 ........................................................................... ................................................. 19 4.5 各轴的输入转矩 ........................................................................... ................................................. 19 4.6 蜗轮蜗杆减速器的设计 ........................................................................... ..................................... 20 4.7 蜗杆轴的设计 ........................................................................... ..................................................... 25 4.8 蜗轮轴的设计 ........................................................................... ..................................................... 29 4.9 箱体的设计 ........................................................................... ......................................................... 33 4.10传动机构的设计 ........................................................................... ................................................ 34 4.11 高速轴的设计 ........................................................................... ................................................... 39 4.12 低速轴的设计 ........................................................................... (44)5 三维建模 .................................................... 486 结论 ........................................................ 51 参考文献 ...................................................... 52 致谢 (53)1 步进输送机设计1 绪论1.1输送机的历史步进输送机是输送机的其中一种,输送机可以单台输送,也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统,以满足不同布置形式的作业线需要。

步进式工件输送机设计说明书

步进式工件输送机设计说明书

一.电动机的选择01.1选择电动机类型和结构形式01.2电动机容量的选择01.3确定电动机的转速0二.确定传动装置的总传动比和分配传动比12.1总传动比12.2分配减速器的各级传动比直齿轮圆锥齿轮传动比1三.计算传动装置的运动和动力参数13.1各轴的转速13.2各轴的输出、输入功率13.3各轴输入、输出转矩1四.减速器结构的设计1机体结构14.2铸铁减速器机体的结构尺寸见下表2五.传动零件的设计计算25.1减速器外传动零件的设计25.2减速器内传动零件的设计2六.轴的计算56.1减速器高速轴I的设计56.2Ⅱ轴的计算76.3Ⅲ轴的设计7七.装配图设计8装配图的作用8减速器装配图的绘制8八.设计小结8九.参考文献9一.电动机的选择选择电动机类型和结构形式根据所给条件中工作场地的要求:每天两班制工作,载荷为中等冲击,工作环境为室内、较清洁,三相交流电源,所以选择电动机为Y系列380V三相笼型异步电动机。

1.2 电动机容量的选择在课程设计中,只需使电动机的额定功率等于或大于电动机的实际功率,即dPP≥cd就可以了。

电动机的输出功率为adηWPP=,:工作机所需输入功率,:传动装置总效率。

工作机所需功率,由机器工作阻力和传动参数计算求得:w325.1w100053.025001000vKKKwFPW=⨯==传动装置总效率为n21a...ηηηη=。

为联轴器传动效率,为滚动轴承传动效率,为圆锥齿轮传动效率,为圆柱齿轮传动效率,为开式齿轮传动效率,为工作机构效率。

经查书得:,99.01=η98.02=η96.03=η,97.04=η,96.05=η,95.06=η。

79.095.096.097.096.098.099.03=⨯⨯⨯⨯⨯=aη。

电动机功率为w68.179.0325.1adKKwPP W===η。

查表,选Y系列三相异步电动机,Y100LI-4,额定功率为2.2Kw。

1.3 确定电动机的转速工作机构的转速为min/40n r=,由书查的圆锥-圆柱齿轮的传动比一般范围为15~8i=a,故电动机转速min/1200~640240)15~8(n''rni ad=⨯⨯=•=。

工件步进输送机设计

工件步进输送机设计

工件步进输送机设计
一、设计目标
设计一套能够满足工作需要的步进输送机,该机器可以将工件进行传送,达到自动化生产的效果。

二、设计要求
1.输送带宽度为400毫米。

2.输送速度不少于5米/分钟。

3.传送带必须具备自动停止功能。

4.步进距离不得超过5毫米。

5.输送带上应该具备称重传感器和计数器,方便对工件重量和数量进行监控。

6.控制系统采用PLC控制。

三、设计方案
1.输送带
输送带采用PVC或PU材质制成,具备耐磨性和耐腐蚀性。

2.驱动装置
工件步进输送机采用直流电机驱动,通过齿轮传动实现加速和减速,实现步进式传送。

同时,驱动装置配备减速机和反转器,确保输送带的正常运转。

3.控制系统
采用PLC控制器,与称重传感器和计数器进行联动,实现自
动计数和称重,并能够通过触摸屏设置输送带的速度和步进距离,确保输送带的正常运转。

4.停止系统
若发生异常情况,例如输送带断开或异常震动,控制器会自动停止输送带的运转,确保工件安全传送。

五、结论
通过上述设计方案,可以制作一套满足需求的工件步进输送机,实现自动化生产,提高工作效率,确保工件质量。

步进工件运送机课程设计

步进工件运送机课程设计

步进工件运送机课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解步进工件运送机的基本工作原理和结构组成,掌握相关术语和概念。

2. 使学生掌握步进工件运送机的主要参数计算和设计方法,如步进电机选型、齿轮传动比计算等。

3. 帮助学生了解步进工件运送机在工业生产中的应用及其在现代制造业中的重要性。

技能目标:1. 培养学生运用CAD软件绘制步进工件运送机部件图纸的能力。

2. 培养学生运用相关计算公式和工具进行步进工件运送机参数计算和选型的能力。

3. 提高学生动手实践能力,能够组装和调试简单的步进工件运送机模型。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计、制造等工程领域的兴趣和热爱,激发他们的求知欲和创新精神。

2. 培养学生团队合作意识,学会在团队中分工协作,共同解决问题。

3. 增强学生的安全意识,了解机械操作过程中的注意事项,遵守相关安全规定。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,以理论教学为基础,注重培养学生的动手实践能力和创新能力。

学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的机械基础知识,对机械设计有一定了解,具备一定的自学能力和动手能力。

教学要求:结合课程性质、学生特点,教师应采用讲授、讨论、实践相结合的教学方法,注重引导学生主动参与,提高学生的实践操作能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,提供个性化指导,确保课程目标的实现。

通过课程学习,使学生能够达到上述具体的学习成果。

二、教学内容1. 步进工件运送机原理及结构:介绍步进工件运送机的基本工作原理,分析其主要结构组成,包括步进电机、齿轮箱、传送带等部件,关联课本第三章内容。

2. 步进工件运送机参数计算与选型:讲解步进电机、齿轮传动比等参数的计算方法,指导学生根据实际需求进行设备选型,对应课本第四章内容。

3. CAD软件应用:教授学生使用CAD软件绘制步进工件运送机部件图纸,掌握二维和三维绘图技巧,结合课本第五章内容。

4. 步进工件运送机组装与调试:指导学生动手组装和调试步进工件运送机模型,熟悉机械设备的操作过程,实践课本第六章内容。

步进式工件输送机毕业设计

步进式工件输送机毕业设计

武汉理工大学毕业论文论文题目步进式工件输送机系别专业班级学号学生姓名指导教师(签名)完成时间 2013 年 5 月摘要在科技飞速发展的今天,各种行业的竞争越来越激烈,生产效率的提高则变得尤为重要。

在生产过程中,原材料的搬运时间和搬运费用占有的比例相当大,而且在搬运过程中,工人的劳动量消耗大,容易发生各种生产事故。

所以各种类型的自动输送机的用处也越来越大。

输送机已经成为了自动生产线上的重要组成部分,它可以为制造型工厂实现“无人工厂”成为现实。

自动化生产线利用自动输料装置,将被加工的工件从一个工位自动输送到下一个工位,或者从一台设备自动输送到下一台设备,将生产线的各台设备联结成为一个整体。

本文以步进式工件输送机的设计为核心,步进式工件输送机的功能是间歇地输送工件到达预定的位置,通过步进电机为动力源,减速器将电动机的回转数减速到所要的回转数。

采用曲柄滑块机构,达到定时定量定距离的步进式工件输送功能。

关键词:自动输送机;曲柄滑块机构;定时定量定距离Design of step type workpiece conveyorAbstractThe rapid development in science and technology today, a variety of industry competition increasingly fierce, the production efficiency is particularly important. In the process of production, transportation timts. So the use of various types of automatic conveyor is more and more big. Conveyor has become an important part of the automatic production line, it can realize manufacturing factory "unmanned factory" to become a reality.Automatic production line with automatic feeding device, the workpiece will be processed from one station to the next station delivery, or from one device automatically transported to the next piece of equipment, eaice connected to the production line as a whole. The design of the step type workpiece conveyor as the core, step-by-step workpiece conveyor function is intermittently conveying workpiece to a predetermined position, by a common motor as the power source, the rotary motor d achieve fixed time quantitative distance step-by-step workpiece conveying function.Key words: Automatic conveyor crank slider mechanism fixed time quantitative and distance目录第一章前言 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 国内外输送机发展史,现状和未来发展趋势 (1)1.3 输送机的分类和特点 (4)1.4 本输送机的适用范围 (4)1.5 本课题研究的主要内容和拟解决的问题 (4)1.6 输送机的工作原理和动作简介 (5)1.7 连杆机构的特点和作用 (7)1.8 本课题的研究方法、步骤及措施 (7)第二章设计要求与设计用途 (9)2.1 设计要求 (9)2.2 性能数据要求 (9)2.3 设计用途 (10)第三章设计方案的比较 (11)3.1 设计方案 (11)3.2 方案分析 (11)第四章动力源的选择及电路图的设计 (12)4.1 电动机的选择 (12)4.2 减速器的选择 (13)4.3 电路图的设计 (13)第五章参数综合 (14)5.1 工件的的限制 (14)5.2 运动参数计算 (14)5.3 滑杆的拉压强度及变形 (18)5.4 销钉的强度计算 (19)5.5 零件的尺寸配合设计 (20)5.6 重要连接的尺寸公差与配合的选择 (23)第六章润滑的作用及润滑剂的选择 (25)6.1 润滑在输送机上的作用 (25)6.2 输送机关键部位的润滑 (25)6.3 润滑方式的选择 (25)第七章优缺点对比与总结 (27)7.1 输送机的分类 (27)7.2 总结 (27)参考文献 (29)致谢 (30)第一章前言1.1 背景介绍在科技飞速发展的今天,工业自动化水平也越来越高。

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《机械设计基础》课程设计说明书设计题目:步进式工件输送机设计专业班级:学生姓名:学号:指导老师:完成日期: 2010年12月目录第1章课程设计任务书1.1 设计题目 (3)1.2 工作原理 (3)1.3 已知条件 (3)1.4 设计要求 (3)1.5 设计任务 (4)第2章机构选型设计2.1 传动方案 (5)第3章机构尺度综合3.1 整体的设计思路 (7)3.3 曲柄摇杆机构的设计尺寸 (7)3.2 偏重式推爪的设计尺寸 (7)第4章机构动力学分析4.1 机构的运动分析 (8)4.2 曲柄摇杆机构的动力学分析 (8)4.3 确定铰链中心A点的位置 (9)4.4 设计减速器 (12)第5章几何尺寸的计算5.1 计算分度圆直径 (16)5.2 计算中心距 (16)5.3 计算齿轮的宽度 (16)第6章绘制齿轮图 (16)第7章电动机的选择 (16)附件1 大齿轮图 (17)附件2 小齿轮图 (18)附件3 工件输送机系统总图 (19)第1章课程设计任务书1.1设计题目:设计步进式工件运输机1.2 工作原理步进式工件输送机能间歇的工作,电动机能过通过传动装置,工件机构驱动滑架往返移动。

工作行程是滑架上的推爪推动工件前移一个步长,滑架返回时,由于推爪与轴间有扭簧,因此推爪从工件底面滑过,工件保持不动。

当滑架再次向前推动时,推爪一复位,并推动新的工件前移,前方推爪也推动前一工件前移。

起传动装置常由减速器和一级开式齿轮传动组成。

1.3 已知条件1. 工作阻力Fr(N):25002. 往返次数N(min):303. 形成速比系数K:1.154. 步长S(mm):4755. 滑架宽度d(mm):2606. 高度H(mm):800—10007. 工作机构效率:0.958. 使用年限(年):59. 工作制度(班/日):210. 载荷:中等载荷11. 使用电源:三相交流电源1.4设计要求1. 设计出满足已知条件要求工件主要的部分2. 滑架往复次数误差≤±0.053. 机构最小传动角r≥40°4. 摇杆的摆角初选40°~50°,再由步长确定摇杆的长度。

5. 推荐取L CD≈(0.6~0.7)L DE L EF≈(0.3~0.6)L DE.6. 根据形成速比系数及传动角要求确定绞点A的位置及曲柄,连杆的长度。

1.5设计任务1. 拟定出工作机构和传动系统运动方案,并进行多方面的分析。

2. 画出工件输送机系统的运动简图。

3. 工作行程时,对原动机曲柄每转30°时的工作机构的各位置进行运动和动力分析。

4. 设计绘制减速器总装配图一张5. 设计绘制零件图各二张。

6. 设计绘制工件输送机的系统总图一张。

7. 编写设计说明书一份第2章机构选型设计2.1传动方案机构1:采用减速器图2.3减速器机构图2.1减速器机构齿轮减速器通过齿轮间的传动,达到减速要求,它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴的运动和动力,并具有传递功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作可靠等优点。

故选择齿轮减速器。

—————摘自西北工业大学《机械原理(第七版)》机构2: 采用曲柄摇杆机构。

图 2.2曲柄摇杆机构平面四杆机构是主要的常用基本机构之一,应用十分广泛,也是其他多杆机构的基础,尤其是曲柄摇杆机构,在实际工程中应用十分广泛。

曲柄摇杆机构支撑可靠、耐磨损、加工方便、有利于制造精度的提高。

之所以不选择凸轮机构是因为凸轮廓线与推杆之间为点、线接触,易磨损,且制造较困难。

而槽轮机构传动时尚存在柔性冲击,常用于速度不太高的场合。

————摘自西北工业大学《机械原理(第七版)》机构3:采用偏重式推爪机构图2.2偏重式推爪机构图2.3偏重式推爪机构由机械设计任务书的两种推爪机构相比较,上下移动式推爪采用弹簧返回的摆动推爪机构,复位靠弹簧力结构较复杂,可靠性不高,且对润滑和维护的要求较高。

根据任务要求,故选择偏重式推爪机构。

————摘自西北工业大学《机械原理(第七版)》第3章机构尺度综合3.1整体的设计思路3.2偏重式推爪的设计尺寸由已知步长S=475mm, 滑架宽度d=260mm,为安全起见,设计该步进式工件输送机的步长为S=475mm,d=260mm。

3.3.曲柄摇杆机构的设计尺寸往返一次的时间由已知条件知偏重式推爪的往返次数为30次,且往返次数误差为≤±5%。

所以经过计算得往返一次的时间为t1=60/30=2。

符合误差范围的允许值。

第4章机构动力学分析4.1机构的运动分析1.偏重式推爪的运动轨迹2.曲柄摇杆机构的运动轨迹3.运动学分析结果4.2曲柄摇杆机构的动力学分析(详见计算步骤)图4.1由工件输送机的工作参数得步长S=475,取E1E2=480 Cos450=DE12+DE22- E1E22/2DE1DE2,而DE1=DE2=DE代入数字解得:Cos45O = 2DE2-4802/2DE2=0.707则 DE = 626.63mm设AB=L1 BC=L 2 CD=L3 AD=L4取L3=0.6DE=375.978mm≈376 mm取摆角ψ=45o行程变化系数K=1.15由θ=180o×(K-1)/(K+1)得:极位夹角θ=180o×(1.15-1)/(1.15+1)≈12.55o4.3确定铰链中心A点的位置⑴由给定的行程速度变化系数K,求出极位夹角θ为12.55o⑵如图4.2,任选固定铰链中心D的位置,由摇杆长度L3和摆角ψ,作出摇杆两个极限位置C1D和C2D。

⑶连接C1和C2,并作C1M垂直于C1C2.。

⑷∠C1C2N=900-θ,C2N与C1M相交于P点,由图可见∠C1PC2=θ.。

⑸作△C1PC2的外接圆,在此圆周(弧C1C2和弧EF除外)上任取一点A作为曲柄的固定铰链中心。

连接AC1和AC2,因同一圆弧的圆周角相等,故∠C1AC2=∠C1PC2=θ。

⑹因极限位置处曲柄与连杆共线,故AC1= L2-L1 ,AC2=L2+L1,从而得曲柄长度L1=(AC2 - AC1)/2=115mm,连杆长度L2=(AC2 + AC1)/2=565mm。

由图量得L4=AD=480mm。

则cos∠BCD=(L 22+L32- L12- L42+2 L1 L4cosψ)/2 L 2 L3=(319225+141376-13225-230400+78053)/424880=0.69则∠BCD>400满足设计要求。

图4.2设定连杆EF与水平方向的夹角为β,设机架高100mm 由力学分析有:图4.3F EF cosβ=F r F BC cosβ=F EF设定机架高为100mm,工件输送机的高度取800mm.而 sinβ= (700- L DE×cos22.5)/0.3L DE解得 sinβ= 0.64 cosβ=0.77所以 F BC= 4.22KNF DE= F EF×cos(β-22.5°)= 3.24×(cosβcos22.5°+sinβsin22.5°)≈3.1KN由杠杆原理F DE×L DE = F DC×L DC得F DC ≈ 5.2KNSinγmin= 0.69由 L DB/Sinγmin =L DC/Sine=3.5/0.68推出 sine=0.68F垂直曲柄= F BC/sine=4.22/0.68 =6.202≈6.2KN 由转矩公式Me(N·m)= 9549Pkw/n(r/min)得曲柄功率 P = Me×n/9549=6.2×121×30/9549=2.35≈2.4KW4.4设计减速器一、选定齿轮类型,精度等级,材料及齿轮数1、按图示传动方案,选直齿轮圆柱齿轮传动2、传输机为一般工作机器转速不高,故选8级工作精度(GB10095—88)3、材料选择,由表11-1(教材),选小齿轮40Gr(调制)HBS=280,大齿轮45(调质)HBS=240,二者材料HBS差为404、选小齿轮为Z=24,设计传动μ=3,Z2=24×3=72二、按齿面接触强度设计,由公式11-3有:d≥1t1、确定公式中的参数(1)选用载荷系数K=1.5(2)计算小齿轮传递的转矩按功率传递η=90%计算,转速设计为n=1000r/minP小齿轮=P/η≈2.8KWT1=9.55×106×P/n=9.55×106×2.8/1000=2.674×104 N/mm(3)由表10-6选定齿轮的齿宽系数1φ;=d(4)由表10-4查得材料的弹性影响系数Z E=189.812MPa(5)由图10-1按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σ1lim H =600Mpa,大齿轮的接触疲劳强度极限σ2lim H =550MPa(6)计算应力循环次数N1=L n h j 160=60⨯103×1×(2×5×300×8)=1.44×1092N=N 1/u =1.44×109/3=0.48×109(7)由图查疲劳寿命系数1HN K =0.90 2HN K=0.95(8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S =1,得[]S KHN H1lim 11σσ==540MPa []SKHN H2lim 22σσ==522.5 MPa2、计算接触疲劳许用应力。

(1)计算小齿轮分度圆直径td1,带入[]Hσ中较小的值1td≥=44.499mm(2)计算圆周的速度V10006011⨯=ndV tπ=3.14×44.1×1000/60000=2.328 m/s(3)计算齿宽b ,齿宽系数Φd 取1tddb 1φ==1⨯44.499mm =44.499mm(4)计算齿宽和齿高之比b/h模数m =d 1/z 1=44.499/24=1.854mm 齿高t m h 25.2==2.25⨯1.854=4.172mm则=hb 44.499/4.172=10.67 (5)计算载荷系数。

根据V =2.328mm/s ,8级精度,可查得动载系数vk=1.32(表11-3)直齿轮 ααF K=H k=1由表查得使用系数 Ak =1用插图法查得,小齿轮相对支承非对称布置时,βH k=1.423由=hb 10.7,βH k=1.423 可得βF K=1.35故载荷系数βαH H VAKKKKK ⨯⨯⨯==1.931(6)按实际的载荷的系数校正所算得的分度圆直径311tt KKdd==48.407mm(7)计算模数m11zd m ==48.407/24=2.02mm三、按齿根弯曲强度设计 1、弯曲强度的计算公式 []321)(12σφFSa Fa dY Y z KT m ≥;(1)确定公式内各计算数值由表11-1查小齿轮弯曲强度极限:ðlim =500MPa由表11-1查大齿轮弯曲强度极限:ðlim =380MPa(2)查表可得弯曲疲劳寿命系数1FN K =0.85, 2FN K=0.88(3)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S =1.4,由式可得[]S KFE FN 111Fαα==0.85×500/1.4=303.57 Mpa []SKFE FN 222Fαα== 0.88×380/1.4 =238.86Mpa(4)计算载荷系数K βαF F VAKKKKK ==1.878(5)查取齿形系数 由图(11-8)查得 =1Fa Y 2.65 =2Fa Y2.06(6)查取应力校正系数。

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