機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)最終方案.docx

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)步進(jìn)輸送機(jī)學(xué)院：機(jī)械與能源工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械電子、機(jī)械設(shè)計(jì)班級(jí)：雙周二（1、2）節(jié)設(shè) 計(jì) 者：4組 組長(zhǎng)：劉朝勇1351962組員：徐冬歡1351980，朱智琪1351806，張恩來(lái)1351760輔導(dǎo)老師：樂(lè)韻斐目錄第一章 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .3一、設(shè)計(jì)題目 二、設(shè)計(jì)的要求及原始數(shù)據(jù)第二章 方案設(shè)計(jì).4一、步進(jìn)輸料機(jī)的主要設(shè)計(jì)過(guò)程二、機(jī)構(gòu)分析三、方案初步設(shè)計(jì)四、方案初步設(shè)計(jì)第三章 機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算.7一、 桿件計(jì)算二、 工件計(jì)算三、 發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算四、 凸輪計(jì)算第四章 曲線分析 .11第五章 心得體會(huì) .13第六章 任務(wù)分工 .13第七章 參考文獻(xiàn) . 14第一章 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容一、設(shè)計(jì)題目如圖1所示，工件由料倉(cāng)卸落到輥道上，滑架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)?；艿恼谐虝r(shí)，通過(guò)棘鉤使工件向前運(yùn)動(dòng)；滑架返回時(shí)，棘鉤的彈簧被壓下，棘鉤從工件下面滑過(guò)，工件不動(dòng)。當(dāng)滑架又向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，棘鉤又鉤住下一個(gè)工件向前運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)工件的步進(jìn)傳送，插板作帶停歇的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可使工件保持一定的時(shí)間間隔卸落到輥道上。二、 設(shè)計(jì)要求及其原始數(shù)據(jù)（1） 輸送工件的形狀和尺寸如圖所示，輸送步長(zhǎng)H=800mm。（2） 滑架工作行程平均速度為0.42m/s.要求保證輸送速度盡可能均勻，行程速比系數(shù)k值為1.65左右。（3） 滑架導(dǎo)軌水平線至安裝平面的高度在1100mm一下。（4） 電動(dòng)機(jī)功率可選用1.1kw，1400r/min左右（Y90s-4）。（5） 為保證推爪在推動(dòng)工件前保持推程狀態(tài)，輸送機(jī)構(gòu)的行程應(yīng)大于工件輸送步長(zhǎng)20mm左右。（6） 工件尺寸：如圖標(biāo)注輸送步長(zhǎng)（H）800mm滑架平均速度0.42m/s行程速比系數(shù)（K）1.65滑架水平高度1100mm電動(dòng)機(jī)功率1.1kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1400r/min第二章 方案設(shè)計(jì)一、步進(jìn)輸料機(jī)的主要設(shè)計(jì)過(guò)程二、機(jī)構(gòu)分析針對(duì)教材中的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，我們做如下分析1.間歇運(yùn)動(dòng)教材中使用的是凸輪實(shí)現(xiàn)間隙運(yùn)動(dòng)，我們認(rèn)為也可以使用其他機(jī)構(gòu)，如不完全齒輪、槽輪等實(shí)現(xiàn)。但需要考慮其受力情況，不能存在過(guò)強(qiáng)的剛性沖擊和過(guò)大的力矩。2.滑架的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有很多，我們考慮可以使用四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但要考慮四連桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)，行程速比系數(shù)需要在規(guī)定的區(qū)間內(nèi)。3.控制下料機(jī)構(gòu)教材中使用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，我們認(rèn)為也可以使用特殊凸輪機(jī)構(gòu)或滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。三、方案初步設(shè)計(jì)方案一方案二方案三方案四最后采用方案四第三章 機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算步進(jìn)輸送機(jī)尺寸確定桿件計(jì)算：1、 確定桿2的擺角，有行程速比系數(shù)k=1.65得=44.15。2、 確定滑架的長(zhǎng)度L1，由輸送步長(zhǎng)H=800mm慮到為了保證推爪在推動(dòng)工件前保持推程狀態(tài)，輸送機(jī)構(gòu)的行程應(yīng)大于工件輸送步長(zhǎng)20mm，所以取H=820mm。L1=8202sin442=1094mm。 3、 取桿L1=138mm，求得L2=693.5mm，AB=500mm。4、 由滑架的平均速度v=0.42ms，得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的周期T=0.820.42*2=3.90s。原動(dòng)件轉(zhuǎn)速n=603.90=15.4rmin。其余參數(shù)見(jiàn)下表：滑架長(zhǎng)度（L）1094mm桿1長(zhǎng)度（L1）138mm桿2長(zhǎng)度（L2）693.5mm桿3長(zhǎng)度（L3） 1044mm桿4長(zhǎng)度（L4）393.68mm桿5長(zhǎng)度（L5）962.83mm桿6長(zhǎng)度（L6）477.06mm桿7長(zhǎng)度（L7）1167.85mm桿8長(zhǎng)度（L8）379.52mm點(diǎn)A,B距離500mm主動(dòng)輪中心到A的距離500mm機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)周期（T）3.9s原動(dòng)件轉(zhuǎn)速（n）15.45、 工件6、 求件下落的時(shí)間t，取件做自由落體運(yùn)動(dòng)，為保證插板能夠及時(shí)關(guān)閉，工件下落的位移s在50mm到80mm之間，所以根據(jù)t=2sg取g=10ms2，所以0.1t0.126s。發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算：如下圖，whz1z3z0z0w0傳動(dòng)比15.4r/min17170153181440r/min85凸輪計(jì)算：1、在t這段時(shí)間。凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度=8.911.2，取=10。取凸輪基圓半徑165mm，最大半徑300mm。2、利用解析法可得出凸輪的理論曲線，如圖8、進(jìn)而可求得凸輪實(shí)際曲線，如圖基圓半徑和最大半徑已求出，其他數(shù)據(jù)依實(shí)際情況確定第四章 曲線分析通過(guò)軟件MAD可繪出各時(shí)間點(diǎn)機(jī)構(gòu)的受力、速度、加速度情況，具體曲線分析如下：圖一 桿3位移圖位移圖顯示桿3的位移角和行程速比系數(shù)，由圖可知：=44.15，行程速比系數(shù)K=1.65，符合要求。圖二 桿3角速度圖圖三 桿3角加速度圖由圖可知，滑架速度較為平穩(wěn)，無(wú)速度的突變，使整個(gè)機(jī)構(gòu)無(wú)較大的剛性沖擊，速符合要求。 由圖可知，加速度較為合理，無(wú)加速度突變，使整個(gè)機(jī)構(gòu)無(wú)柔性沖擊，加速度范圍為01200mm/s2，符合要求。（以上所有圖橫坐標(biāo)單位為，縱坐標(biāo)依次）總結(jié)：由三幅圖可知機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸符合要求，該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。第五章 心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)多月的努力,本小組終于完成了這次對(duì)步進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)方案以及說(shuō)明的任務(wù),雖然過(guò)程有些艱辛,有些疲憊,但在大家的努力之下成功的完全了任務(wù),看到最終的成果,我們也為此感到欣喜。總而言之，感觸頗深，收獲頗豐。起初剛剛開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候，總覺(jué)得無(wú)從下手，但一旦開(kāi)始下功夫，去琢磨，去思考，就能發(fā)現(xiàn)其實(shí)有很多的解決方案。其次想到了各樣的方案之后，仍存在了一些不足的缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)小組成員共同的智慧和努力以及指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，最終選出了本組認(rèn)為最優(yōu)的方案，這個(gè)過(guò)程沒(méi)有想象中的簡(jiǎn)單，我們也為此付出了數(shù)不盡的汗水。接著就是確定方案后的分工了，這個(gè)階段持續(xù)的時(shí)間是最久，也是考驗(yàn)我們團(tuán)隊(duì)能力的時(shí)候，最終我們完成了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)認(rèn)真思考和總結(jié)，機(jī)械設(shè)計(jì)存在以下一般性問(wèn)題：機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜細(xì)致的工作過(guò)程，不可能有固定不變的程序，設(shè)計(jì)過(guò)程須視具體情況而定，大致可以分為三個(gè)主要階段：產(chǎn)品規(guī)劃階段、方案設(shè)計(jì)階段和技術(shù)設(shè)計(jì)階段。值得注意的是：機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從抽象概念到具體產(chǎn)品的演化過(guò)程，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中不斷豐富和完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息，直到完成整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)逐步求精和細(xì)化的過(guò)程，設(shè)計(jì)初期，我們對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的結(jié)構(gòu)關(guān)系和參數(shù)表達(dá)往往是模糊的，許多細(xì)節(jié)在一開(kāi)始不是很清楚，隨著設(shè)計(jì)過(guò)程的深入，這些關(guān)系才逐漸清楚起來(lái)；機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)不斷完善的過(guò)程，各個(gè)設(shè)計(jì)階段并非簡(jiǎn)單的安順序進(jìn)行，為了改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)果，經(jīng)常需要在各步驟之間反復(fù)、交叉進(jìn)行，指導(dǎo)獲得滿意的結(jié)果為止。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程，我們也體會(huì)到設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)艱辛的過(guò)程，我們能夠成功，是因?yàn)槲覀兡軌蚬餐献?，不畏艱辛，最終圓滿完成任務(wù)。最后感謝本組同學(xué)的認(rèn)真參與和積極合作！第六章 任務(wù)分工方案的初步制定方案的選擇確定機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算三維建模及動(dòng)畫(huà)制作設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)制作全組全組劉朝勇劉朝勇徐冬歡CAD圖紙運(yùn)動(dòng)曲線分析PPT展示制作心得體會(huì)循環(huán)圖徐冬歡朱智琪朱智琪張恩來(lái)張恩來(lái)第七章 參考文獻(xiàn)1. 濮良貴，陳國(guó)