槽轮间歇回转机构的设计

编号

无锡太湖学院

毕业设计（论文）题目：槽轮间歇回转机构的设计信机系机械工程及自动化专业

学号：

学生姓名：

指导教师：

2013年5月25日

无锡太湖学院本科毕业设计（论文）

诚信承诺书

本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）槽轮间歇回转机构的设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。

班级：

学号：

作者姓名：

2013 年5 月25 日

无锡太湖学院

信机系机械工程及自动化专业

毕业设计

论文任务书

一、题目及专题：

1、题目槽轮间歇回转机构的设计

2、专题

二、课题来源及选题依据

槽轮机构是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。

槽轮机构是一种步进间歇运动机构，由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角, 机械效率高, 所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动。

三、本设计（论文或其他）应达到的要求：

①阅读外文资料，翻译与所学专业或课题相关的外文文献5000字左

右，语句通顺、流畅、准确。

②了解槽轮机构的工作原理。

③根据加工产品具体结构和加工要求，拟定分析设备设计方案。

④绘制整套零件图，装配图，各零件的精度配合。

⑤用三维软件进行造型，画出修正槽轮机构的三维图。

⑥撰写论文，要求符合本科论文的格式要求，语言简洁、流畅、层次分明。整个毕业设计过程的技术工作要严谨、灵活、工作要有主动性，计算方法、计算的程序、计算结果、结论要正确。

四、接受任务学生：

班姓名

五、开始及完成日期：

自2012年11月12日至2013年5月25日

六、设计（论文）指导（或顾问）：

指导教师签名

签名

教研室主任

〔学科组组长

〕签名

研究所所长

系主任签名

2012年11月12日

摘要

槽轮机构是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。

传统的槽轮机构在曲柄上的圆销进入或脱离槽轮啮合瞬间，其角加速度较大。为使槽轮机构传动平稳，减少冲击现象，本设计采用采用一种修正槽轮机构，它是利用圆销偏心的行星运动和槽轮啮合来实现，使传动更趋平稳。

本设计中的修正槽轮机构是用于塑料颗粒物用塑料薄膜制袋充填封口后，将塑料袋进行堆集的简式集装入库装置中回转栅板部件里的一个转位机构。它通过改变柱销进入或退出啮合时的撞击现象，即使其进入或退出啮合时瞬时角加速度等于零，从而使槽轮机构转动平稳、能传递一定的动力，扩大其使用范围。

在分析了槽轮机构工作原理和设计中所存在的问题基础上,建立数学模型,并对参数进行了优化设计,能有效地解决了槽轮机构在运动过程中的不平稳性,最大限度的降低冲击,为进一步和CAD系统的连接提供了有效途径。

关键词：修正槽轮机构；间歇；优化设计

Abstract

The geneva mechanism is composed of sheaves and cylindrical pin unidirectional intermittent motion mechanism, also known as Malta institutions. It is often used to active continuously rotating parts to convert follower with a one-way stop periodic rotation. Sheave outer meshing with the ring and the spherical sheaves. The external mesh the Geneva mechanism sheave and turn turn in the opposite arm, internal meshing same spherical sheaves intermittent transmission between two intersecting axes.

The round pin of the traditional geneva mechanism in the crank on the to enter the or the escape grooves round of meshing an instant, its angular acceleration a larger. In order to so that the groove wheel mechanism smooth transmission, to reduce the impact of the phenomenon, the This design uses to adopt a correction groove wheel mechanism, it is take advantage of to round pin and eccentric the planetary motion of and slot round of meshing to achieve, to make the transmission become more smooth.

The correction geneva mechanism is used for filling and sealing of plastic particles with plastic film bag making, simple set of plastic bags piled an indexing mechanism mounted storage device rotary grid plate parts. It works by changing the dowel pin to enter or exit engagement impact phenomenon, even if it enters or exits the engagement instantaneous angular acceleration is equal to zero, the Geneva mechanism smooth rotation can pass a certain power to expand the scope of its application.

After analyzed the theory of Geneva Mechanism ,established the mathematical model ,and optimized the parameters. This design can make the Geneva Mechanism run smoothly ,and show an effectivemethod of the link to CAD system.

Key words: Corrected geneva mechanism;intermittent;optimization design

目录

摘要........................................................................................................................................... I II ABSTRACT .................................................................................................................................. I V 目录............................................................................................................................................ V 1 绪论 (1)

1.1 本课题的研究内容和意义 (1)

1.2 国内外的发展概况 (1)

1.3 本课题应达到的要求 (2)

2 槽轮机构的概述 (3)

2.1 槽轮机构简介 (3)

2.1.1 分类 (3)

2.1.2 工作过程 (5)

2.1.3 组成 (5)

2.1.4 作用 (5)

2.1.5 特点 (5)

2.1.6 优缺点 (5)

2.2 槽轮机构应用和研究现状 (6)

2.2.1 应用和研究现状 (6)

2.2.2 修正槽轮机构 (7)

3 槽轮机构的工作原理 (14)

3.1 工作原理 (14)

3.2 角速度和角加速度分析 (16)

4 槽轮机构的设计方案 (18)

4.1总设计方案 (18)

4.2 主要部件的设计 (18)

4.2.1 槽轮 (18)

4.2.2 主动轮臂 (19)

4.2.3 滚动轴 (20)

4.2.4 槽轮轴 (21)

4.2.5 主要标准件的选取 (23)

4.2.6 偏心轴 (24)

4.3 装配关系 (24)

5 结论 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

1 绪论

1.1 本课题的研究内容和意义

槽轮机构是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。

槽轮机构是一种步进间歇运动机构，由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角, 机械效率高, 所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动。

本毕业设计中的修正槽轮机构是用于塑料颗粒物用塑料薄膜制袋充填封口后，将塑料袋进行堆集的简式集装入库装置中回转栅板部件里的一个转位机构。它通过改变柱销进入或退出啮合时的撞击现象，即使其进入或退出啮合时瞬时角加速度等于零，而使槽轮机构转动平稳、能传递一定的动力，扩大其使用范围。

1.2 国内外的发展概况

槽轮机构以结构简单、工作较为可靠等特点，在自动机械中被广泛采用。但随着现代机械运转速度和定位精度要求的不断提高，传统形式的直线槽轮机构的固有缺陷日益明显。因此，对直线槽轮机构的改进设计，引起了设计人员的关注和重视，出现了多种改进形式。国内外很多研究人员对槽轮机构结构分析和改进设计，并对改进后的机构进行了相关工作性能分析与研究，为设计制造高速高精度间歇机构提供了理论依据。

传统的槽轮机构存在有以下两个缺点:(1)动力特性差。槽轮在进入啮合和退出啮合瞬间，拨销的向心加速度使槽轮角加速度发生突变，从而出现柔性冲击;在槽轮转动过程中加速度变化的瞬间，由于间隙的存在，出现横越间隙的冲击;转动过程中最大角加速度也较大。(2)分度数与动停比有确定的关系，动停比无选择余地。

由于槽轮机构的角速度曲线连续，因此，只要制造和装配精度能够保证，一般来说，基本不存在刚性冲击。对槽轮机构的研究主要集中在机构的改进方面，以槽轮机构为基本机构(除机架和原动件外还具有零个或一个杆组的机构称为基本机构)，在此基础上串联槽轮机构或其它基本机构以得到连续的角加速度曲线，从而避免柔性冲击，改善机构的动力性能。多年来，提出了一些槽轮机构的改进方案，如两级串联式槽轮机构、行星轮驱动的槽轮机构、完整齿轮和非完整齿轮驱动的槽轮机构、椭圆齿轮驱动的槽轮机构、连杆机构驱动的槽轮机构等组合式槽轮机构。其中行星轮驱动的槽轮机构结构简单，对动力特性有相当的改进效果，也扩大了动停比的选择范围。但对这种机构的运动学分析和参数分析还有待深入，该机构的潜力也未得到充分的发掘与认识。

1.3 本课题应达到的要求

①阅读外文资料，翻译与所学专业或课题相关的外文文献5000字左右，语句通顺、流畅、准确。

②了解槽轮机构的工作原理。

③根据加工产品具体结构和加工要求，拟定分析设备设计方案。

④绘制整套零件图，装配图，各零件的精度配合。

⑤用三维软件进行造型，画出修正槽轮机构的三维图。

⑥撰写论文，要求符合本科论文的格式要求，语言简洁、流畅、层次分明。整个毕业设计过程的技术工作要严谨、灵活、工作要有主动性，计算方法、计算的程序、计算结果、结论要正确。