健身球檢驗分類機設計說明參考

1、機械原理課程設計說明書設計題目：健身球檢驗分類機 班 級： 姓 名： 學 號：指導老師： 2014年 月 號目錄一、設計要求 1.1 設計題目 1.2 設計任務 1.3 設計提示二、功能分解三、機構選用 3.1 進料及送料機構 3.2 檢驗及接料機構 3.3 方案的選擇四、機構的組合 4.1 機構運動方案簡圖 4.2 健身球檢驗分類機工作流五、機器基本組成應用與尺寸設計 5.1 電動機 5.2傳動裝置5.3 凸輪推桿滑塊5.4 檢料裝置5.5凸輪推桿滑塊裝置六、健身球檢測分類機分析與評價6.1優(yōu)點 6.2缺點七、參考資料一、設計要求1.1設計題目設計健身球自動檢驗分類機，將不同直徑尺寸的健身球

2、（石料）按直徑分類。檢測后送入各自指定位置。整個工作過程（包括進料、送料、檢測、接料）自動完成。健身球直徑范圍為，要求分類機將健身球按直徑大小分為三類。直徑范圍為的為第一類，直徑范圍在的為第二類，直徑范圍在的為第三類。技術要求見下表表1 技術要求參數方案號電機轉速/(r/min)生產率（檢球速度）/(個/min)A144020B96010C720151.2設計任務(1)健身球檢驗分類機一般至少包括凸輪機構、齒輪機構在類的三種機構。(2)設計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。(3)繪制健身球檢驗分類機的機構運動方案簡圖和運動循環(huán)圖。(4)繪制凸輪機構設計圖（包括位移曲線、凸輪輪廓線和從動件的初始位置）

3、。要求確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑，確定凸輪廓線。盤狀凸輪解析法設計，圓柱凸輪用圖解法設計。(5)設計計算其中一對齒輪機構。(6)編寫設計計算說明書。(7)學生可進一步完成：凸輪的數控加工、健身球檢驗分類機的 計算機演示驗證等。1.3設計提示健身球檢測分類機是創(chuàng)造性較強的題目，可以有多種運動方案實現(xiàn)。一般的思路在于：(1)球的尺寸控制可以靠三個不同直徑的接料口實現(xiàn)。例如：第一個接料口的之間直徑為，中間接料口的直徑為，而第三個接料口的直徑稍大于。使直徑小于的球直接落入第一個接料口，直徑大于的球先卡在第一個接料口，然后由送料機構將其推出滾向中間接料口，依此類推。(2)球

4、的尺寸控制還可以用凸輪機構實現(xiàn)。(3)此外，需要設計送料機構、接料機構、間歇機構等，可由曲柄滑塊機構、槽輪機構等實現(xiàn)。二、功能分解 按照健身球分類機的工作要求，我們將健身球分類機三個組件進行設計。（1） 進料及送料機構：執(zhí)行進料、送料功能（2） 檢驗及接料機構：執(zhí)行檢驗功能以及將健身球送出機器三、機構選用我們認為機構的主要用途就是將不同直徑大小的健身球分成三類，參考網上已有的機構設計，同時檢驗間隙時間也較易控制我們設計了如下圖所示裝置： 3.1 進料及送料機構方案1：該方案能夠將送料機構里的滑塊與檢測機構里的滑塊統(tǒng)一起來運動。在上滑塊將球抵出的同時下滑塊上邊緣也正好抵達料道1的口緣處，向下運動

5、時對球進行檢測分類。但是，考慮到球過在檢料機通道時，可能會卡在料道口而無法進行正常分類。 方案2：該種機構通過擋板選擇健身球，當健身球直徑小于擋板寬時健身球便可隨著滑塊1繼續(xù)下落，直到其半徑大于擋板寬度為止，健身球便會隨著擋板滾入料道，這樣能夠很好的補充方案1的不足，避免了卡死的現(xiàn)象。另外為了避免健身球過早的滾入料道，擋板的傾斜度不能太大，10度左右即可。3.2檢驗及接料機構方案1：四連桿機構方案2：凸輪機構兩種方案都能很好的完成規(guī)定的運動，但是相對于凸輪機構，四連桿機構有急回特性，會產生沖擊，而對于凸輪機構，它便于設計，桿件少，同時能耗也少，能更好的完成任務。3.3 方案的選擇根據以上所述對

6、于分類機的進料及送料機構和檢驗及接料機構的分析，對于進料及送料機構我們選擇了方案2，對于檢驗及接料機構我們選擇了方案2。四、機構的組合4.1 機構運動方案簡圖4.2健身球檢驗分類機工作流電機通過變速器帶動凸輪滑塊2推動健身球通過導管將料槽中的小球在引入帶凹槽的導軌中將待測健身球放入料槽中健身球在滑塊2推動的作用下由導軌進入檢料裝置口健身球由滑塊1引入檢料裝置，并跟隨滑塊1緩慢向下移動，進入各自的合適的槽孔不同類型的健身球沿各自的軌道進入不同的收集箱中五、機器基本組成應用與尺寸設計 5.1 電動機本健身球檢驗分類機原動件采用轉速為的交流電動機。5.2傳動裝置由于本裝置需要較大的傳動比，固采用輪系

7、來實現(xiàn)。皮帶1與皮帶2的轉速與半徑成反比：= （1）帶輪2與齒輪1同軸傳動，齒輪1與齒輪2嚙合傳動，齒輪2與齒輪3同軸傳動，齒輪3與齒輪4嚙合傳動，齒輪4與直齒錐同軸連接，根據齒輪系傳動原理有： = （2）直齒輪4與直齒錐齒輪5、凸輪7（見圖7）同軸傳動，直齒錐齒輪5與直齒錐齒輪6垂直嚙合，直齒錐齒輪6與凸輪8同軸連接（見附圖），根據齒輪傳動原理有：= (3) 根據提供的原動件轉速為的交流電動機與課程設計要求，在的前提下，設計機器的生產率為10個/min.由上訴所得的比例關系我們可得出：,考慮到齒輪大小與傳動的合理性，經過比較設計皮帶傳動結構與齒輪系傳動結構的相應參數如下：皮帶輪參數帶輪1帶輪

8、2皮帶輪半徑（mm）60480各齒輪參數模數(mm)壓力角(°)齒數(個)直徑(mm)分錐角(°)齒輪15202050/齒輪252060150/齒輪35202050/齒輪452060150/齒輪5、652040100905.3 凸輪推桿滑塊 齒輪4與凸輪7同軸傳動，凸輪7與桿1、滑塊1形成凸輪滑塊傳動機構。凸輪尺寸的設計基于該機構從動件的運動規(guī)律，由于凸輪7與凸輪8的轉速相同，設計滑塊2將待測球推入檢測裝置的同時，滑塊1在的高度接入待測球進入相應尺寸料道，建立滑塊1與滑塊2的同步運動機制，根據檢料裝置的尺寸設計，可建立滑塊1與滑塊2的運動規(guī)律圖：其中 對于滑塊，應該選擇材料

9、為鐵，這樣才能保證其在重力的作用下隨凸輪回程。5.4 檢料裝置擋板寬度應按從大到小設置，分別為擋板1：44、擋板2：42、擋板3：40 另外對于 5.5凸輪推桿滑塊裝置凸輪8與直齒錐齒輪6同軸傳動，凸輪8與凸輪7具有相同的轉速，由于設計滑塊1與滑塊2同步進程機制，所以凸輪8與凸輪7尺寸相同，滑塊1與滑塊2的運動規(guī)律也相同。5.6進料推桿滑塊與檢料推桿滑塊的協(xié)調為了能夠保證進料機構在將健身球送出的同時，檢料正好接住健身球，我們就將進料推桿滑塊與檢料推桿滑塊的進程協(xié)調統(tǒng)一起來，如下示意圖所示：進料推桿滑塊與檢料推桿滑塊協(xié)調進程示意圖如圖中所示意，進程與進程要求相等，即：另外，在滑塊2的前端，我們認為可以留有在范圍內的距離差距，因為考慮到健身球的形狀以及其重力作用，其能夠按照預想的路程進行檢料。 為了避免因運動而逐漸產生更大的誤差，我們預先設計兩各凸輪滑塊的初始位置分別在料道1下口緣和右平面最左端，即A、B兩處。六、健身球檢測分類機分析與評價6.1優(yōu)點(1)設計結構簡單，能耗低；(2)設計制造簡單；(3)避免了卡死現(xiàn)象，使運動更為流暢；6.2缺點（1）由于機械機構簡單，故精確度不高；（2）送料裝置上可能產生互卡