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。
步进式输送机课程设计

步进式输送机课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解步进式输送机的基本结构和工作原理;2. 掌握步进式输送机的主要部件及其功能;3. 了解步进式输送机在工业生产中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用步进式输送机进行物料输送的操作能力;2. 提高学生分析并解决步进式输送机故障问题的能力;3. 学会使用相关工具和设备对步进式输送机进行维护和保养。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设备的兴趣和爱好,激发学习热情;2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通协作能力;3. 培养学生的安全意识,提高对工业生产中设备安全重要性的认识。
课程性质:本课程为技术实践课程,以步进式输送机为载体,结合理论知识与实际操作,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识,具有较强的动手操作能力和好奇心,但可能缺乏实际工作经验和安全意识。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,突出实用性,强调操作安全。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够熟练掌握步进式输送机的使用、维护和故障排除,为今后的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 步进式输送机概述- 输送机械的分类及特点- 步进式输送机的发展历程及应用领域2. 步进式输送机的结构及工作原理- 主要部件及其功能- 步进式输送机的工作原理及传动方式3. 步进式输送机的操作与维护- 操作步骤及注意事项- 常见故障分析与排除方法- 维护保养方法及周期4. 步进式输送机安全操作规程- 安全防护装置的作用及使用方法- 工作现场安全注意事项- 应急处理方法及逃生路线5. 实践操作环节- 步进式输送机的拆装与组装- 步进式输送机操作训练- 故障排查与维护保养实践教学内容安排与进度:第一周:步进式输送机概述、输送机械分类及特点第二周:步进式输送机结构及工作原理第三周:步进式输送机的操作与维护第四周:步进式输送机安全操作规程第五周:实践操作环节本教学内容根据课程目标,结合教材章节,系统组织课程内容,注重理论与实践相结合,突出实用性。
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。
步进输送机课程设计

步进输送机课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握步进输送机的基本结构及其工作原理;2. 使学生了解步进输送机在工业生产中的应用范围及其优势;3. 帮助学生掌握步进输送机的主要参数及其对输送性能的影响。
技能目标:1. 培养学生能够运用所学知识分析和解决步进输送机在实际应用中遇到的问题;2. 提高学生设计简单步进输送机系统的能力;3. 培养学生通过查阅资料、进行实验等方法,获取步进输送机相关技术参数的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械工程及自动化领域的兴趣和热情;2. 增强学生的团队协作意识和责任感,使其在项目实施过程中能够积极参与、相互支持;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养,使其在学习和实践中能够遵循客观规律,关注环保和可持续发展。
课程性质分析:本课程属于机械工程及自动化领域,旨在让学生了解步进输送机的工作原理和应用,培养其解决实际问题的能力。
学生特点分析:学生处于高年级阶段,已具备一定的机械基础知识,具有较强的求知欲和自主学习能力。
教学要求:结合课程性质和学生特点,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
二、教学内容1. 步进输送机的基本概念与分类- 输送机概述- 步进输送机的分类及特点2. 步进输送机的工作原理与结构- 工作原理及运动分析- 主要部件及其作用3. 步进输送机的主要参数与性能- 输送能力、输送速度、驱动功率等参数- 参数对输送性能的影响4. 步进输送机在工业生产中的应用- 应用场景及优势- 常见问题及解决方案5. 步进输送机的设计与计算- 设计原则与步骤- 常用计算方法及公式6. 步进输送机的安装与调试- 安装要求及注意事项- 调试方法及步骤7. 步进输送机的维护与故障排除- 常见故障分析- 维护保养方法及措施教学内容根据课程目标进行选择和组织,注重科学性和系统性。
本章节教学大纲明确教学内容安排和进度,对应教材相关章节,确保教学内容与课本紧密关联。
同济大学 机械原理课程设计_步进输送机_(原稿)

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. 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
根据各项要求取值 如下: EG=150mm EA=400mm 工件下落高度 120mm 工件槽宽度 270mm D’’D’=50mm D’D=IJ=135mm BD’’=150mm ∠FBD=∠F’BD’=120°
如图所示,当门闭合时,杆 CF 在 CF’,杆 BF 在 BF’位置,当门开时,杆 CF 在 CF,杆 BF 在 BF,通过刚化法画得,如图,取 AC=850,AE=400, 偏角 θ1=10°
步进送料机设计说明书 10 / 21
方案 3
工作原理:左右各一个,使工件开关沿着轴上轨迹运动,所以工件开关左 右往复运动从而达到要求
优 点:结构简单,设计方便,可实现从动件任意预期运动,在机床, 纺织机械,轻工机械中大量运用
缺 点:1 点,线接触易磨损 2 凸轮轮廓加工困难 3 运动连续不是真正意义上的间歇运动
摆杆转过角度φ(°) 0 2.46 4.93 7.39 9.85 12.32 14.78 14.78 12.32 9.85 7.39 4.93 2.48 0 0
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。
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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步进输送机设计计算说明书姓名:学号:********班级:车辆七班指导老师:***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。
1.2设计简介1.2.1国内外步进机发展史在我国古代,作为灌溉的高转筒车和提水的翻车,是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形;在17世纪中,开始应用架空索道输送散状物料;19世纪中叶,各种现代结构的输送机相继出现。
1868年,在英国出现了带式输送机;1887年,在美国出现了螺旋输送机;1905年,在瑞士出现了钢带式输送机;1906年,在英国和德国出现了惯性输送机。
此后,输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响,不断完善,逐步由完成车间内部的输送,发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运,成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。
1.2.2工作原理步进输送机是一种能间歇地输送工件,并使其间距始终保持稳定步长的传送机械。
工件经过隔断板从料轮滑落到辊道上,隔断板作间歇往复直线运动,工件按一定的时间间隔向下滑落。
输送滑架作往复直线运动,工作行程时,滑架上位于最左侧的推爪推动始点位置工件向前移动一个步长,当滑架返回时,始点位置又从料轮接受了一个新工件。
由于推爪下装有压力弹簧,推爪返回时得以从工件底面滑过,工件保持不动。
当滑架再次向前推进时,该推爪早已复位并推动新工件前移,与此同时,该推爪前方的推爪也推动前工位的工件一齐向前再移动一个步长。
如此周而复始,实现工件的步进式传输。
显而易见,隔断板的插断运动必须与工件的移动协调,在时间和空间上相匹配。
第2章设计要求与设计数据2.1 设计要求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=300mm,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,又耗时时间T1移动距离a后间歇时间T2……考虑到动停时间之比K=T1/T2之值比较特殊,受力较大,以及耐用性、成本、维修方便等因素,不宜采用槽轮、凸轮等高副机构直接实现上述要求,而应利用平面连杆机构轨迹曲线。
2.2 性能数据要求图2-1 步进输送机模型图根据上述所说的功能确定机械设计尺寸及要求如下:1)输送平台距离地面的高度为80cm。
2)输送架上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线。
.3)单次输送距离在300mm左右。
4)输送架在一定范围内保持平动。
5)轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为50mm。
2.3 设计用途可以进行产品生产线上的产品步进输送,而且步进输送有一段停顿的时间,在这段时间内,可以对产品进行加工处理。
同时,步进输送运动平稳,动作一般不会太快,方便精密工件的加工生产。
此种步进输送机,采用挡板推动,能产生较大的作用力,所以能适应不同重量的工件输送。
可靠,稳定……第3章设计方案3.1 设计方案1方案一采用凸轮机构做为原动件,并通过采用局部自由度来减少构件之间的摩擦,能够实现并适应复杂的工作要求与条件,但是凸轮制造费用高,承载能力有限,不可避免的会受到一些冲击。
3.2 设计方案2方案(2):该方案完全采用连杆机构,运动连续,平稳。
由于构件大部分是连杆,成本较低且维护,检修都较为简单。
该机构只有一个自由度,运动易于控制。
缺点是机构的零件较多,较为复杂。
图3-2 步进输送机设计方案2通过两个方案的比较分析,选择方案(2)较好,比较适合设计要求。
所以选择方案(2)作为设计方案。
第4章机构尺度综合4.1尺寸的得出根据设计要求,相同的被输送工件间隔相等的距离为300mm,轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为50mm,以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。
4.2机构尺寸计算结果图4-1 输送机机构示意图采用作图法求尺寸,如图,一点A为坐标(0,0)得坐标如下图:对于AB 的长度有式子:ab a b a b l y y x =+22)-()-(x对于BC 杠有:222)-()-x bc c b c b l y y x =+(对于CE 杠有:22c 2e c )-y x -x ce e l y =+()( 对于CD 杠有:222)-()-cd d c d c l y y x x =+( 对于BD 杠有:22d 2)-(y )-bd b b d l y x x =+(设AB 的转速为w,则B 点的运动轨迹为wt l x ab B cos = ,wt l y ab B cos = 由机架的尺度限制和尺寸限制,取AB 长度为170mm ,根据运动要求和规律,我们知道AB 杠要实现完整的圆转动,也就是说AB 杠为曲柄,于是有ce bc ae ab l l l l +≤+。
于是根据运动规律我们暂时取BC=400,则由不等式,可知,EC=400再根据运动规律,点在最高点时要实现平动一段距离,以将运输物品传送,对于D 的运动有dt dx D xD =V ,dtdyD yD =V ,对于其加速度也要考虑,有dt x d xD2a = ,在y 轴方向有dtyd D 2y a =,于是结合AB 与BC 以及EC 长度,我们可知BD=518终上所述,对各个值取定后在soidworks 上做图模拟,最终对数据进行修正后实现了要求的运动,得到数据如下:底板架的高度为——700mm 底板的长度为——1800mm 底板的宽度为——400mm 杆AB 的长度为——170mm 杆BD 的长度为——518mm 杆CE 的长度为——400mm杆CD 的长度为——280mm 铰链点距离O 点的长度为——334mm 电机主轴距离O 点的距离为——165mm BC=400MM 铰链点E 与E1之间的距离为——791mm点D 与D1间的距离为——791mm 点C1与D1之间的距离为——279.5mm第5章机构运动分析5.1步进输送机运动学方程根据对步进输送机结构的设计要求,对机构的尺寸进行分析,计算。
机构的运动只要分为两个阶段,第一阶段是输送机的平动阶段,即输送机的工作阶段,此时输送机的挡板推动工件向左移动。
第二阶段是输送机的向下回转曲线运动阶段,此阶段输送机挡板向下运动同时慢慢向后移动,最后再次回到原运动平面,准备开始第二次的重复运动。
图5-1 步进输送机运动分析简图5.1.1 步行输送机初始状态图5-3 输送机运动分析图设A 点坐标为(0,-182),D 点的坐标为(350,0),AB 长为182,BC 长为364,CD 的长为420.设P 点坐标为(),p p x y ,B 点坐标为(),b b x y则B 点的轨迹为cos sin b bx AB y AB αα=⎧⎨=⎩ (5-1)另设C 点坐标为(),c c x y 则:()()()22222c bc b cd c x x y y BC x x y DC⎧-+-=⎪⎨-+=⎪⎩⇒C (),c c x y (5-2)由设计要求得,在一段进程中,P 点做直线运动,则在这段时间内:'pp y y =()()()()2222p bp b p c p c x x y y BP x x y y PC ⎧-+-=⎪⎨⎪-+-=⎩(5-3)通过CAD 绘制结构零件图,可知当α=,63ππ--时,'p p y y =。
在此情况下,()12132,19.5, 6.5,24.2582B B ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭则1122,B C B C 的中垂线方程为:()()()()()()()()222211112222'''2222cc p p c c p p x x kx b y x x kx b y x x kx b y x x kx b y ⎧-++-=-++-⎪⎨⎪-++-=-++-⎩(5-4)分析可得图5-3中中心圆的转角,应同图5-2中1122,B C B C 的中垂线的夹角相等。
即12''12arctan arctan arctan arctan k k k k ωω=-⎧⎨=-⎩ (5-5)11221211,b c b c k k k k --==;12''1212,p p ppy y y y k k x x x x --==--求解方程组,以求得BP 和CP 的长度值。
5.1.2步行输送机平动过程图5-4 结构示意图图5-4 所示,各标注点为机构设计中的个铰链点。
其中杆AB 为绕A 点旋转的驱动件。
A,E ,E1点固结在机架上,D,D1点连接挡板。
设个点的坐标分别为:()()()()(),,,,,A A B B C C D D E E x y x y x y x y x y 、、、、。
同时设AB 的角速度为AB ω,角加速度1α,为,,,,AB BC CD BD CE ϕϕϕϕϕ为杆件与水平面的夹角,各杆件的长度分别为:1,,,,,AB BC CE BD CD CC l l l l l l ,AB ϕ为初始角。
根据杆件的运动列出B 点的运动方程:cos sin B A AB ABB A AB ABx x l y y l ϕϕ=+⎧⎨=+⎩(5-6)其中,(),A A x y 已知,初始角AB ϕ,杆长AB l 已知,所以,可以求出B 点的坐标。