機(jī)械原理設(shè)計(jì)說明書

1、課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：工件間歇輸送機(jī)構(gòu)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：設(shè)計(jì)人：指導(dǎo)老師：2011年7月6日課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)院專業(yè)班級(jí)一、課程設(shè)計(jì)題目 ：工件間歇輸送機(jī)構(gòu)二、課程設(shè)計(jì)主要參考資料1 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2安子軍機(jī)械原理 M.7 版. 國防工業(yè)， 20095成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) M 化學(xué)工業(yè) 2010三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)解決主要問題（ 1）通過機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足間歇輸送工件的運(yùn)動(dòng)要求（ 2）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高可行性以及機(jī)構(gòu)工作的穩(wěn)定性四、成員分工方案一：方案二：方案三：四、課程設(shè)計(jì)相關(guān)附件（如：圖紙、軟件等）（ 1）A2 構(gòu)件圖（ 2）課程設(shè)計(jì)說明書一份（ 3）方案構(gòu)件圖三份 3D 仿真圖三目

2、錄1 課程設(shè)計(jì)任務(wù) .31.1設(shè)計(jì)題目 .31.2設(shè)計(jì)要求 .32 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖 .42.1機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求 .42.2工作原理和工藝動(dòng)作分解 . .42.3根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖42.4機(jī)構(gòu)選型52.5機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇和判定53 系統(tǒng)方案擬定與比較. . 43.1方案一 .53.2方案二 .83.3方案三 .133.4方案比較 .163.5方案選擇174 心得171 課程設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)題目工件間歇輸送機(jī)構(gòu)1.2 設(shè)計(jì)要求輸送機(jī)主要由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。如圖一所示，電動(dòng)機(jī)輸入動(dòng)力，帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過間歇機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件的間歇輸送。圖 1 間歇輸

3、送機(jī)構(gòu)工作示意圖2 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖2.1 機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求由于機(jī)器加工的與產(chǎn)品的流水線效率的需要，間歇式傳動(dòng)顯得必不可少！本設(shè)計(jì)旨在針對(duì)需間歇式傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)而設(shè)計(jì)的步長為 840mm的各種方案，為其他機(jī)械提供基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)要求：步長為840mm的間歇式傳動(dòng)2.2 工作原理和工藝動(dòng)作分解若需完成 840mm間歇式傳動(dòng)，必須要經(jīng)過的三個(gè)步驟1. 四級(jí)電動(dòng)機(jī) n=1500r|min 的輸出機(jī)構(gòu)2. 將高轉(zhuǎn)速的電機(jī)速度通過合理的減速機(jī)構(gòu)，使之達(dá)到需求的轉(zhuǎn)速3. 低轉(zhuǎn)速的輸出機(jī)構(gòu)，并使物體能夠 840mm間歇式移動(dòng)2.3 根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖2.4機(jī)構(gòu)選型根據(jù)電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)、間

4、歇式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)的動(dòng)作要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以選擇如表 1 中列出的常用機(jī)構(gòu)。表 1 可選的工作機(jī)構(gòu)減速機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)間歇機(jī)構(gòu)槽輪不完全齒輪棘輪運(yùn)輸機(jī)構(gòu)皮帶2.5 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的選擇和判定據(jù)表 1 所示的 3 個(gè)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)形態(tài)矩陣，由此可求機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案數(shù)為：N=2×3×1=6現(xiàn)在可以按傳動(dòng)比精確度、各機(jī)構(gòu)的相容性和盡量使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單等來選擇方案。我們選定的三個(gè)方案分別為：1. 減速機(jī)構(gòu)為齒輪，間歇機(jī)構(gòu)為不完全齒輪，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)為皮帶。2. 減速機(jī)構(gòu)為齒輪，間歇機(jī)構(gòu)為棘輪，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)為皮帶。3. 減速機(jī)構(gòu)為齒輪，間歇機(jī)構(gòu)為槽輪，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)為皮帶。3 系統(tǒng)方案擬定與比較3.1方案一方案一

5、為不完全齒輪 - 皮帶傳動(dòng)裝置，該機(jī)構(gòu)原理如圖3。、圖 3不完全齒輪 - 皮帶傳動(dòng)裝置工作原理該方案利用齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，并通過齒輪傳動(dòng)及不完全齒輪傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)以下動(dòng)作：較高轉(zhuǎn)速變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速，并實(shí)現(xiàn)傳送帶的間歇性運(yùn)動(dòng)。減速機(jī)構(gòu)圖 4 減速機(jī)構(gòu)如圖 4 所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n= 1500r/min （25r/s ）。根據(jù)輸出時(shí)長 6s，間隔時(shí)間 3s，一個(gè)周期為 9s，可確定輸出齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期 T=9s（ n = 1/9 r/s ）此機(jī)構(gòu)傳送比從左至右依次為 3， 5，3，5，可確定齒輪組齒數(shù)分別為 40:120,40:200,40:120,40:200 。齒輪模數(shù)為 2，壓力角 20°。傳

6、送機(jī)構(gòu)圖 5 傳送機(jī)構(gòu)齒輪 1 為不完全齒輪， 通過齒輪 2 帶動(dòng)皮帶輪實(shí)現(xiàn)間歇性運(yùn)動(dòng)。 齒輪 1 和齒輪 2 模數(shù)為 2，壓力角 20°。齒輪 1 的半徑為 100mm,齒數(shù)為 67，有齒長度為 420m,齒輪 2 半徑為40mm，皮帶輪半徑為 80mm。齒輪 2 和皮帶輪的傳送比為 2。由前段已知傳送帶驅(qū)動(dòng)輪工作時(shí)長6s，間隔時(shí)間 3s，一個(gè)周期實(shí)現(xiàn)工件等速進(jìn)給長度L=420mm× 2 =840mm，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3.2 方案二方案二為棘輪皮帶傳動(dòng)方案，該機(jī)構(gòu)原理如圖8 所示圖 8 棘輪皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理該方案利用棘輪具有單向間歇運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)工件的間歇輸送。電動(dòng)機(jī)作

7、為動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)I 號(hào)齒輪變速箱，將電動(dòng)機(jī)輸出地高轉(zhuǎn)速通過三級(jí)變速轉(zhuǎn)變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)棘輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，棘輪通過軸將間歇低速轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng) III 號(hào)變速箱，繼而輸出中等轉(zhuǎn)速的間隙轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)皮帶輪，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)皮帶的間歇進(jìn)給。傳動(dòng) - 間隙機(jī)構(gòu)尺寸的確定 :I 號(hào)齒輪變速箱從左至右齒輪齒數(shù)依次為42,70,37, 模數(shù)為 2，壓力角 20°。經(jīng)過計(jì)算，當(dāng)左端（即動(dòng)力輸入端）以1500r/min（25r/s ）的轉(zhuǎn)速輸入時(shí)，輸出端輸出轉(zhuǎn)速為0.111r/s,此轉(zhuǎn)速推動(dòng)棘輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)構(gòu) II棘輪間歇機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) II棘輪間歇機(jī)構(gòu)棘輪大輪直徑 145mm，齒數(shù) 74，搖桿長 120mm，通過小輪邊緣的滑套

8、，滑套距小輪中心 25mm。棘輪共兩個(gè)極限位置，極位夾角 60°，經(jīng)過輸入端 0.111r/s 的轉(zhuǎn)速輸入后，輸出轉(zhuǎn)速為 0.02778r/s, 輸出時(shí)長 6s，間隔時(shí)間3s，一個(gè)周期為 9s。III 號(hào)齒輪變速箱與 I 號(hào)變速箱相似， 從左至右齒輪齒數(shù)依次為 42,74,37, 模數(shù)為 2，壓力角 20°。經(jīng)過計(jì)算，當(dāng)左端（即動(dòng)力輸入端）以 0.02778r/s 的轉(zhuǎn)速輸入時(shí)，輸出端輸出轉(zhuǎn)速為 2.228r/s, 輸出端直接將轉(zhuǎn)速傳遞給傳送帶。輸送機(jī)構(gòu)傳送帶驅(qū)動(dòng)輪直徑20mm，帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)。由前段已知傳送帶驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為 2.228r/s ，工作時(shí)長6s，間隔時(shí)間3s，一個(gè)

9、周期實(shí)現(xiàn)工件等速進(jìn)給長度 L=2.228*6*20* =840mm，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3.3 方案三方案三為槽輪間歇式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖見附圖工作原理電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通過減速齒輪傳遞給并排的兩槽輪，槽輪與槽齒的適當(dāng)配合實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的間歇式傳動(dòng)。原動(dòng)件機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖：運(yùn)動(dòng)分析： 轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的四級(jí)電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪將動(dòng)力傳給減速機(jī)構(gòu)。減速機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖：該減速機(jī)構(gòu)通過具有較大的傳動(dòng)比的齒輪組來實(shí)現(xiàn)減速的目的，如上圖所示，該齒輪組為一個(gè)行星輪，各齒齒數(shù)分別為Z1=50, ，Z2 =37，Z2=20， Z3=27.運(yùn)動(dòng)分析：由行星輪特點(diǎn)可知：i （ H） 13=(W1-WH)/(W3-WH)=Z2 Z

10、3/Z1Z2=999/1000則齒輪 1 與軸 H 的傳動(dòng)比為：i 1H=W1/WH=1-999/1000=1/1000即：W1=WH/1000=1.5r/min傳動(dòng)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：在這里實(shí)現(xiàn)間歇式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)，由八跟等長925mm組成的并排的兩組槽輪，及寬為120mm，高為 101mm，間隙為 20mm的兩并排的連續(xù)槽齒共同構(gòu)成了間歇式傳動(dòng)的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)分析：有減速機(jī)構(gòu)中的運(yùn)算可知：w1=1.5r/mn即：每轉(zhuǎn)所需時(shí)間 T=60/1.5s=40s則傳送周期 T=T/4=10s由圖可知 :工作運(yùn)動(dòng)角： =2arccos420/925=54 °即：工作時(shí)間： t1=54T/9

11、0=6s間歇時(shí)間： t2=T -t1=4s方案三小結(jié)：有以上三部分計(jì)算最終可知：載物臺(tái)沒工作840mm的間歇式運(yùn)輸 .6s，間歇4s 實(shí)現(xiàn)步長為3.4 方案比較評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)指標(biāo)具體項(xiàng)目不完全齒輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)1、間歇性固定間歇固定間歇固定間歇運(yùn)動(dòng)性能2、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、運(yùn)動(dòng) 精度較高較高高工作性能1、效率高低一般一般一般2、使用圍較大較小較小1、承載能力一般較小較大動(dòng)力性能2、傳力特性一般較差較好3、振動(dòng)、噪聲較大較大較小1、加工難易易易一般經(jīng)濟(jì)性2、維護(hù)方便性方便較麻煩較麻煩3、能耗大小一般一般一般1、尺寸較小一般較大結(jié)構(gòu)緊湊2、重量較輕一般一般3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性簡(jiǎn)單復(fù)雜一般3.5 方案選擇綜合以上

12、計(jì)算及分析，我們最終選定方案一。4 心得經(jīng)過四天的工作，終于在星期四，也就是結(jié)束日期的前一天完成了幾乎全部設(shè)計(jì)說明書的容，放心之余回首這幾天，乃至兩個(gè)月前初次接觸機(jī)原課設(shè)，感想還是有一些的。首先，發(fā)現(xiàn)自己對(duì)知識(shí)的掌握實(shí)在是對(duì)不起老師，當(dāng)需要知識(shí)的運(yùn)用時(shí)才發(fā)現(xiàn)學(xué)過的東西已經(jīng)忘得差不多了，于是不得不對(duì)著眼前的設(shè)計(jì)書或圖紙翻看課本。其次，課本知識(shí)永遠(yuǎn)只是死板的理論，當(dāng)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)的時(shí)候總是要考慮各種各樣復(fù)雜的情況。除了知識(shí)體系上的漏洞，設(shè)計(jì)中遇到的最大問題是團(tuán)隊(duì)成員分工及合作。作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)任務(wù)，制作一份說明書本應(yīng)是團(tuán)隊(duì)成員們互相討論相互協(xié)助下完成，但實(shí)際實(shí)施中因?yàn)楦鞣N各樣的其他外力因素導(dǎo)致團(tuán)隊(duì)成員無法

13、實(shí)現(xiàn)完美的配合，個(gè)人任務(wù)完成量也不盡相同，整體速度明顯滯后于預(yù)期，給人拖沓無力的感覺。在這里忍不住想要抱怨一下課設(shè)的時(shí)間安排，在還有三科重要考試的前一星期進(jìn)行課設(shè)實(shí)在是讓人難免產(chǎn)生人在營心在漢的無奈，既影響課設(shè)質(zhì)量也耽誤了復(fù)習(xí)計(jì)劃，不好。*2011-7-6接近一周的學(xué)習(xí)，最直接的收獲來自學(xué)對(duì)對(duì)機(jī)械原理知識(shí)的鞏固以及對(duì)制圖軟件 CAXA，solidworks 等的熟悉掌握， 增強(qiáng)了自身的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。這些知識(shí)都將為我以后的學(xué)習(xí)奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。除此之外，這次實(shí)踐過程中，通過相互協(xié)調(diào)合作，讓我深深的感受到一個(gè)團(tuán)體合作能力的重要，它直接的影響到一份任務(wù)完成的質(zhì)量和效率，也就決定了團(tuán)隊(duì)的失敗與

14、否！其次，這份機(jī)械原理設(shè)計(jì)書中我們能明白，處理一件事的方法也許有多種，每個(gè)人也許有自己的獨(dú)特見解。而誰的更好，誰的更具有創(chuàng)新，這就需要我們拋棄對(duì)自己作品的主觀因素，做出一個(gè)公平公正的選擇。在生活中也是如此，對(duì)于自身有著緊密關(guān)聯(lián)的因素使我們不能夠做到公平公正，這時(shí)我們需要有一大局出發(fā)的思想，合理的做出選擇，這樣才能獲得最大的益處！最后，在與別人的對(duì)比中認(rèn)識(shí)到了自身的不足，對(duì)于一些專業(yè)知識(shí)所需的有效軟件如 MATLAB等都缺乏應(yīng)有的了解， 從而導(dǎo)致了效率上的折扣。所以，今后，這些方面都有待我繼續(xù)去學(xué)習(xí)和體會(huì)！*2011-7-6一周的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次實(shí)踐的過程中學(xué)到了許多東西。領(lǐng)略到了別人優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會(huì)到了人與人之間的那種相互協(xié)作的機(jī)制，最重要的是自己對(duì)知識(shí)有了更深刻的了解。在設(shè)計(jì)過程中， 口角的斗爭(zhēng)是難免的， 關(guān)鍵是我們?nèi)绾翁幚磉@些分歧，而不是相互埋怨。經(jīng)過我組三人的討論，對(duì)一些有疑惑的地方，有了更深刻的了解，并找到了最佳解決方案。同時(shí)彌補(bǔ)了以前學(xué)習(xí)