墊圈內(nèi)徑檢測裝置機械原理課程設計

1、實用文檔機械原理課程設計說明書設計題目墊圈內(nèi)徑檢測裝置學 院 汽車與交通學院專業(yè)班級 車輛姓名學號指導教師青島理工大學實用文檔目錄1、 設計題目及其要求 .32、 題目分析 .3三、運動方案簡介.4四、總體立體結構圖6五、 結構設計、尺寸設計及其計算 65.1 傳動機構設計 .75.2 壓桿運動機構設計 .95.3 止動銷運動機構設計 145.4 微動開關運動機構設計 18六、系統(tǒng)評價.19七、總結 19八、參考書目19文案大全實用文檔一、設計題目及其要求設計墊圈內(nèi)徑檢測裝置，檢測鋼制墊圈內(nèi)徑是否在公差允許 范圍內(nèi)。被檢測的工件由推料機構送入后沿一條傾斜的進給滑道連續(xù) 進給，直到最前邊的工件被

2、止動機構控制的止動銷擋住而停止。然后,升降機構使裝有微動開關的壓桿探頭下落， 檢測探頭進入工件的內(nèi)孔。 此時，止動銷離開進給滑道，以便讓工件浮動。檢測的工作過程如圖所示。當所測工件的內(nèi)徑尺寸符合公差要求 時（圖a）,微動開關的觸頭進入壓桿的環(huán)形梢，微動開關斷開，發(fā) 出信號給控制系統(tǒng)（圖中未給出），在壓桿離開工件后，把工件送入 合格品梢。如工件內(nèi)徑尺寸小于合格的最小直徑時（圖b）,壓桿的探頭進入內(nèi)孔深度不夠，微動開關閉合，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，使工 件進入廢品梢。如工件內(nèi)徑尺寸大于允許的最大直徑時（圖 c）,微 動開關仍閉合，控制系統(tǒng)將工件送入另一廢品梢。a）b）c）1工件 2帶探頭的壓桿3微動開

3、關a）內(nèi)徑尺寸合格 b）內(nèi)徑尺寸太小 c）內(nèi)徑尺寸太大二、題目分析墊圈內(nèi)徑檢測裝置，主要的運動過程為：傳動機構間歇的將工件 送到檢測的位置。在傳送的過程中將被止動銷擋住剛好到所需檢測的 內(nèi)徑圓孔到壓桿將要下來的地方，然后壓桿下來檢測內(nèi)徑是否符合要文案大全實用文檔求。在壓桿下來檢測的時間里，微動開關向右移動檢測墊圈內(nèi)徑是否 符合要求。微動開關檢測完后向左移動，回到其原來所在的。接下來, 壓桿和止動銷一起上升回到其原來的地方。傳動機構將已檢測的工件 送走，并將下一個將被檢測的工件送到檢測處。三、運動方案簡介墊圈內(nèi)徑檢測裝置，用以下4個機構結合搭配組成：傳動機 構設計，壓桿運動機構設計，止動銷運動機

4、構設計，微動開關運 動機構設計。題目所給的設計數(shù)據(jù)：平墊圈內(nèi)徑檢測裝置設計數(shù)據(jù)：方案號被測鋼制平墊圈尺寸電動機轉(zhuǎn)速r/min每次檢測時間s公稱尺寸mm內(nèi)徑mm外徑mm厚度mmA88.4161.614405B121320214406C202130314408D20213739608E30315649608經(jīng)小組討論，為使機構的使用性能符合要求，適合本設計，我們采用方案DD20213739608周期T=8s,角速度=2兀/T=0.785 rad/s.文案大全實用文檔在一個周期內(nèi)，滿足要求，各個機構的運動情況:傳動機構壓桿運動機構止動銷運動機構微動開關運動機構02s01s傳送工件停在最局點停在最局點

5、停在最左邊11.5s下降1.52s停在最低點23.5s停下降停在最低點停在最左邊3.56.5s3.54.5s停檢測停在最低點右移4.55.5s檢測5.56.5s左移6.58s停上升停為使各個機構滿足上述要求，傳動機構的控制采用間歇機構，壓 桿運動機構和止動銷的運動匹配要求嚴格， 則兩者用凸輪軸連接。微 動開關機構的控制采用凸輪機構。四、立體結構圖文案大全實用文檔五、結構設計墊圈內(nèi)徑檢測裝置壓桿運動止動銷運微動開關傳動機構機構運動機構1、傳動機構設計傳動機構是整個裝置中負責將待檢測的工件傳送到檢測位置的 機構。它需要在運動規(guī)律上和控制止動銷的止動機構和壓桿升降機構 相互配合才能完成此裝置的工作要

6、求。為了使工作周期易于控制，我們決定由皮帶輪傳動來達到運送工 件的目的。機構由齒輪來傳動，因為其功率范圍大、傳動效率高的特文案大全實用文檔點正好符合我們的需要從所給的設計數(shù)據(jù)中我們得知：原動件的轉(zhuǎn)動周期為1/16s,而檢測周期為8s,因此推料機構的齒輪系的傳動比需為128: 1,這要由多級齒輪傳動來實現(xiàn)如圖為推料機構的齒輪系簡圖其中:zi=Z2' =z =20,Z2=Z3=80,Z4=160傳動比 ii4=Z2Z3Z4/ziZ2 3 =80*80*160/23=128/1考慮到推料機構具有送料 停止一一送料的運動規(guī)律特征，我們決定使用梢輪機構來達到間歇式運動的目的電動機輸出齒輪皮帶輪檢

7、測周期文案大全實用文檔周期1/16s8s32s8s由于是檢測機構，所以傳動齒輪模數(shù)不宜過大，初定模數(shù)m=2d尸d2'=d3'=40mmd2=d3=160mmd4=320mm皮帶輪直徑D=127.4mm皮帶傳送速度v=50mm/s4號齒輪每轉(zhuǎn)動一周，梢輪轉(zhuǎn)動1/4周，皮帶在這2s的時間內(nèi) 將待測工件傳送到檢測位置，然后停留 6s,等待檢測完畢后將已檢 測的工件送走，并把新的工件傳送過來，如此重復。2、壓桿運動機構設計控制壓感探頭的凸輪設計：方案一：用齒輪、連桿和彈簧來控制壓桿的運動；方案二：用凸輪和連桿機構，為了設計加工方便把凸輪設計成 3次多 項式運動規(guī)律；方案三：用凸輪和連桿

8、機構，凸輪設計成 5次多項式運動規(guī)律；綜合分析以上三種方案，方案一中彈簧用久后會變形，影響測量精度， 考慮到探頭測量時沖擊力要小，故不能用三次多項式的凸輪，經(jīng)綜合文案大全實用文檔考慮采用方案三采用5次多項式運動規(guī)律的凸輪。以下是推桿回程的計算過程：周期：T=8s;基圓半徑=15mm推程：h=6mm推程運動角：5 0=3兀/8 ;,_. 一一、一 . ，.'回程運動角：8 0=3兀/8;遠修止角=兀/2 ;近修止角=3兀/4 ;計算公式：s=G+ Ci S 2+ C3 s 3+ C4 S 4+ C5 s 5;v= C iw+2 C2w+3 GwS +4 C4WS +5 CswS ;a=2

9、 C2W+6 C3 w2 S +12 C4 w2 S 2+20 C5 w2 S 3；在始點處：8 =0, s=0,v=0,a=0 ;在終點處：8 =5 0 ,s=h,v=0,a=0 ;分別代入方程得到：G=C=G=0 C3= 10h/ S 03 C 4= -15h/ S。4 C 5=6h/ S 05位移：s=h-10h S 3/ S30+15hS 4/ S 40-6h S 5/ S 50 ;速度：v=7.5 兀 h S 2/ S 30-15 兀 h S 3/ S 40+7.5 兀 h S 4/ S 5°加速度：a=3.75 兀2hS/ S 30-1 1.25 兀2h S 2/ S 1

10、+7.5 兀2h S 3/ S 50經(jīng)計算得到以下結果:03 無/806 無 /809 無 /8012 無/8015 無 /8018 無/8021 無 /8024 無 /8027 無 /8030 無 /80s6.0005.9495.6525.0224.0953.0001.9050.9780.3480.0510.000v0.0000.9723.0725.2926.9127.5006.9125.2923.0720.9720.00003 無 /1606 無 /1609 無 /16012 天/16015 天 /16018 天/16021 天 /16024 天/16027 天 /16030 天/160文

11、案大全實用文檔a0.0006.84011.52014.28015.36015.00013.44010.9207.6803.9600.00033 天 /16036 天 /16039 天 /16042 天 /16045 天/16048 天 /16051 天/16054 天 /16057 天/16060 天 /160a-3.960-7.680-10.920-13.440-15.000-15.360-14.280-11.520-6.8400.00008兀/3位移和角度的曲線圖:08兀/3速度和角度關系的曲線圖:08兀/3加速度和角度關系的曲線圖:文案大全實用文檔02兀一個周期內(nèi)推桿運動循環(huán)圖:Soli

12、dWorks設計的凸輪:安裝凸輪時應注意凸輪開始轉(zhuǎn)動時應先遠休 2秒，然后再回程來測量墊文案大全實用文檔圈的內(nèi)徑，故應把凸輪應安裝如上圖所示的位置；推程時推桿的運動規(guī)律和回程時的運動規(guī)律完全一致，各種參數(shù)均相同。3、止動銷運動機構設計止動銷機構，由凸輪控制其運動規(guī)律。凸輪類型：對心直動滾子推桿盤形凸輪機構。凸輪機構在在周期為8s的一個周期內(nèi)的運動規(guī)律為：（0s時在最高處）01s1s1.5s1.5s6.5s6.5s8s停下降停凸輪機構分析：為保證凸輪機構不受過大地沖擊力，采用二次多項式運動規(guī)律。2s=C0+Ci 8 +C2 8v=ds/d t=ci 3 +2c2 3 82a=dv/d t=2c2

13、 3文案大全實用文檔（1）在01s,凸輪在遠休過程，遠休止角（T0尸兀/4（0兀/4）（2）在1s1.5s,凸輪為回程過程，回程運動角0。=兀/8（兀 /43 兀 /8 ）在等加速回程段：（兀/45兀/16 ）S=h-2h /鼠 20=6-2*6 5 2/（兀 /8） 2=6-77.89 5 2V=-4h w S / S 2o=-4*6*0.785 S /（兀 /8） 2=-122.29 Sa=-4h 3 2/ S 2o=-4*6*（0.785） 2/（兀 /8） 2=-96. _ '一（S =0 S 0/2）等減速回程：（5兀/163兀/8 ）S=2h（ S 0- S ） 2/ S

14、20=2*6（兀 /8- S） 2/（兀 /8） 2=77.89 （兀 /8- S ）2V=-4h 3 （ S 0- S ）/ 限 20=-4*6*0.785（兀 /8- S ）/（兀 /8） 2=-122.29 （兀/8- S）a=4h（o 2/ S 20=4*6*（2 兀 /T）/（兀 /8） 2=96 .一 、（T = （T /2- （T ）（3） 1.5s6.5s凸輪為近休過程，近休止角er 02=5兀/4（3兀/813 兀 /8） 、- 一 一.一. . 、一. .一.一'（4） 6.5s8s凸輪為回程過程，回程角00=3兀/8（13 兀 /82 兀）等加速推程：（13兀/8

15、29兀/16 ）S=2hS 2/ 5 20=2*6 5 2/（3 兀 /8） 2=8.66 5 2V=4h（o 5 / 5 20=4*6*0.785 S /（ 3 兀 /8） 2=13.59 5a=4h（o 2/ 5 20=4*6*（0.785） 2/（3 兀/8） 2=10.67文案大全實用文檔(S =0S 0/2)等減速推程：（29兀/162兀）S=h-2h ( 5S) 2/ S 20=6-2*6 (3 兀 /16- S) 2/(3 兀/16)2=6-8.66 (3 兀/16- 5)V=4h(o (80-8)/ S 20=4*6*0.785(3 兀 /16- S )/( 3 兀 /16)

16、2= 13.59 (3 兀/16- S)a=-4h32/ 5 20=-10.67(5=5。/2 S 0)在一個周期內(nèi)，止動銷上升高度與凸輪轉(zhuǎn)過角速度的關系:一個周期內(nèi)，止動銷的速度與凸輪轉(zhuǎn)過角速度的關系:一個周期內(nèi)，止動銷的加速度與凸輪轉(zhuǎn)過角速度的關系:文案大全實用文檔10.67-10.67TT'XO-3 TF-ZS" TT-964、微動開關機構設計微動開關機構：由凸輪控制其運動;凸輪類型：幾何封閉的凸輪機構；該機構在一個周期的運動規(guī)律：03.5s3.5s4.5s4.5s5.5s5.5s6.5s 6.5s8s靜止過來檢測回去靜止結構圖:凸輪機構的分析與計算；為了保證凸輪機構收

17、到極小的 沖擊，采用二次多項式運動規(guī)律其表達式：文案大全實用文檔2s=C0+Ci 8 +C2 8v=ds/d t =c 3 +2c2 3 S2a=dv/d t =2c2 3有圖可得:推程運動角（To=兀 /4遠休止角（T 01=兀 /4回程運動角:（T 0=兀 /4近休止角：（T02=5 兀 /4推程加速過程的運動方程；S=2hiS 2/ 5 20=12.982 5 2 v=4h。S / S 20=20.382 S a=4h GJ 2/ S 20=16推程減速過程的運動方程；S=h-2h S 2/ S 20=4-12.982 （兀/4- S ） 2V=4hiw 5 / 52 ,、0=20.382 （兀/4- 5）a=-4h 2/ S0=-16,a' 8分析圖:文案大全實用文檔回程時的運動規(guī)律過程回程加速過程的運動方程；S=h-2hS2/ S 20=4-12.982 5V=-4h w S / S 20=-20.382 S文案大全實用文檔a=-4h gd / 8 0=-16回程減速過程的運動方程；S=2h( S 0- S ) 2/ S 20=12.982 (兀 /4- S )V=-4h 3 ( S 0- S )/ 5 20=-20.382 (兀 /4- S )a=4h(o