機械原理課程設計輸送線布料裝置方案畢業(yè)論文

1、. . . . 機械原理課程設計課程名稱：機械原理課程設計設計題目：輸送線布料裝置（方案22）19 / 19設計題目：棒料輸送線布裝置（方案22）題目解答：（1） 工藝動作分析由設計題目可以看出，推動產(chǎn)品在輸送線1上運動的是執(zhí)行構件1，在A處把產(chǎn)品推到輸送線的是執(zhí)行構件2和3，而執(zhí)行構件2專門負責同時推鋼料（黑）和銅料（灰），執(zhí)行構件3負責推動鋁料（白），這三個執(zhí)行構件的運動協(xié)調(diào)關系如圖1-1所示圖1-1 棒料輸送線布裝置（方案22）運動循環(huán)圖圖1-1中執(zhí)行構件1一直做勻速運動，T1是執(zhí)行構件2的工作周期，T2是執(zhí)行構件3的工作周期。由圖中可以看出，執(zhí)行構件2和3都是間歇運動的，區(qū)別在于，執(zhí)行

2、構件2的一個工作周期僅有一次往復運動，而執(zhí)行構件3在一個工作周期有3次往復運動。（2） 運動功能分析與運動功能系統(tǒng)圖根據(jù)前面的分析可知，驅動執(zhí)行構件1工作的執(zhí)行那個機構應該具有的運動功能如圖2-1所示。該運動功能單元把一個連續(xù)的單向轉動轉換為單方向的連續(xù)的直線運動。主動件每轉動一周，從動件（執(zhí)行機構1）往前運動兩個單位長度（2*200mm），主動件的轉速分別為20,30,40轉/分。圖2-1 執(zhí)行機構1的運動功能由于電動機的轉速為1430轉/分，為了在執(zhí)行機構1的主動件上分別得到20,30,40轉/分的轉速，則由電動機到執(zhí)行機構1之間的總傳動比iz有三種，分別為iz1=0iz2=iz3=總傳動

3、比由定傳動比和變傳動比兩部分構成，即三種傳動比中最大，最小。由于定傳動比是常數(shù)，因此，3種傳動比中最大，。若采用滑移齒輪變速，其最大傳動比最好不大于4，即=4于是定傳動比為=變傳動比的其他值為=于是，傳動系統(tǒng)的有級變速功能單元如圖2-2所示。圖2-2 有級變速運動功能單元為了保證系統(tǒng)過載時不至于損壞，在電動機和傳動系統(tǒng)之間加一個過載保護環(huán)節(jié)。過載保護運動功能單元可采用帶傳動實現(xiàn)，這樣，該運動功能單元不僅具有過載保護功能還具有減速功能，如圖圖2-3過載保護運動功能單元整個傳動系統(tǒng)僅靠過載保護運動功能單元不能實現(xiàn)其全部定傳動比，因此在傳動系統(tǒng)中還要另加減速運動功能單元，其減速比為i=8.94減速運

4、動功能單元如圖2-4所示。圖2-4減速運動功能單元根據(jù)上述運動功能分析，可以得到實現(xiàn)執(zhí)行構件1運動的運動功能系統(tǒng)圖，如圖2-5所示。圖2-5實現(xiàn)執(zhí)行構件1運動的運動功能系統(tǒng)圖為了使用同一原動機驅動執(zhí)行構件2，應該在圖所示的運動功能系統(tǒng)圖中加一運動分支功能單元，其運動分支驅動執(zhí)行構件2和執(zhí)行構件3，該運動分支功能單元如圖所示。由于執(zhí)行構件2的工作周期=2.5（此處指執(zhí)行構件1帶輪的周期），也就是說運動分支在驅動執(zhí)行構件2之前應該減速，使其轉速等于執(zhí)行機構1的主動件轉速的二分之一；由于執(zhí)行構件2與執(zhí)行構件1的運動平面相互垂直，因此，該減速運動功能單元如圖2-6所示。圖2-6實現(xiàn)執(zhí)行構件1運動的運動

5、功能系統(tǒng)圖圖2-7減速運動功能單元由于執(zhí)行構件3是間歇運動，且由題可以看出執(zhí)行構件3的間歇時間是其工作時間的五分之二，也就是說其運動時間是其工作時間的五分之三。因此間歇運動功能單元的運動系數(shù)為=0.6間歇運動功能單元如圖2-8所示。圖2-8間歇運動功能單元由于執(zhí)行構件2的動作周期比執(zhí)行構件1的周期長，說以，這兩個單元輸出的運動應經(jīng)過減速運動功能單元增速，如圖2-9所示、圖2-9增速運動功能單元增速運動功能單元輸出的運動驅動執(zhí)行機構2和3實現(xiàn)這兩個機構的運動功能。有于執(zhí)行構件2作往復直線運動，因此，執(zhí)行機構2,3的運動是吧連續(xù)轉動轉換為往復直線運動，如圖2-10所示。圖2-10執(zhí)行機構2,3 的

6、運動功能單元根據(jù)上述分析，可以畫出整個系統(tǒng)的運動功能系統(tǒng)圖，如圖2-11所示圖2-11輸送線布料的運動功能系統(tǒng)圖（3） 系統(tǒng)運動方案擬定根據(jù)圖2-11所示的運動功能系統(tǒng)圖，選擇適當?shù)臋C構替代運動功能系統(tǒng)圖中的各個運動共更能單元，便可以擬定出機械系統(tǒng)運動方案。圖2-1中的運動功能單元1是原動機。根據(jù)棒料輸送的工作要求，可以選擇電動機作為原動機，如圖3-1所示圖3-1電機替代運動功能單元1圖2-3中的運動功能單元2是過載保護功能單元兼具減速功能，可以選擇帶傳動替代，如圖3-3所示。圖2-2中的運動功能單元3是有級變速功能，可以選擇滑移齒輪變速傳動替代，如圖3-2所示。圖 3-3 帶傳動替代帶運動功

7、能單元2圖3-2滑移齒輪變速替代運動功能單元3圖2-4中的運動功能單元4是減速功能，可以選擇2級齒輪傳動替代，如圖3-4所示圖3-42級齒輪傳動替代運動功能單元4圖2-5中的運動功能單元5是運動分支功能單元，可以用圓錐齒輪傳動的主動輪與導桿滑塊機構的曲柄固聯(lián)替代，如圖3-5所示圖3-5 2運動功能單元的主動件固聯(lián)替代運動功能單元5圖2-6中的運動功能單元6是把連續(xù)準東轉化為連續(xù)單向運動，可以選擇齒輪機構替代，如圖3-6所示圖3-6齒輪機構和帶輪機構替代運動功能系統(tǒng)6圖2-7中的運動功能單元7是減速功能，且其運動輸入軸與運動輸出軸相互垂直，可以錐齒輪傳動替代，如圖3-7所示圖3-7圓錐齒輪傳動替

8、代運動功能單元7圖2-8中的運動單元8是增速運動功能單元，可以圓柱齒輪傳動替代。如圖3-8所示。圖3-8 圓柱齒輪傳動替代增速運動功能單元8圖2-9中的運動功能單元9和11是把連續(xù)轉動轉換為連續(xù)往復移動的運動功能單元，可以用曲柄滑塊機構替代，如圖3-9所示。圖3-9曲柄滑塊機構替代把連續(xù)轉動轉換為間隙和連續(xù)轉動的運動功能單元圖3-10中的運動功能單元10是連接圓柱齒輪和不完全齒輪的裝置，如圖圖 3-10根據(jù)上述分析，按照圖3-11各個運動功能單元連接的順序把各個運動功能單元的替代機構依次連接便成了輸送線的運動方案簡圖，如圖所示。（a）（b）（c）（d）圖3-111.電動機 2,4.皮帶輪 3.

9、皮帶 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,19,20.圓柱齒輪 23,26.曲柄16,17. 圓錐齒輪 25,28,29. 滑塊 24,27. 連桿 30.產(chǎn)品 21,22.不完全齒輪（4） 系統(tǒng)運動方案設計：1） 執(zhí)行機構1的設計執(zhí)行機構1由齒輪18、履帶組成，齒輪勻速轉動并帶動履帶勻速轉動；V=200mm/s=30r/s齒數(shù)Z18=42.44，模數(shù)m18=3（由于齒輪18與齒輪17共軸，未與任何齒輪嚙合，故模數(shù)可以與其他齒輪不同），直徑d=127.32mm,角速度w=30r/min.即每秒鐘履帶裝過一個棒料間隔。2)執(zhí)行機構2設計執(zhí)行機構2由曲柄26、導桿27、滑塊28、滑塊

10、29構成；滑塊行程h=150mm,曲柄24長=h/2=75mm；導桿27的長度與機構的需用壓力角、曲柄存在條件與結構有關，=/連桿長度L25越大，機構的最大壓力角越小，設a(max)30,得L25=150mm, 取=400mm；3) 執(zhí)行機構3設計執(zhí)行機構2由曲柄23、導桿24、滑塊25構成；滑塊行程h=150mm,曲柄23長=h/2=75mm；導桿24的長度L24與機構的需用壓力角、曲柄存在條件與結構有關，=連桿長度越大，機構的最大壓力角越小，設a(max)30,得L31=150mm, 取=400mm；4)滑移齒輪傳動設計1、確定齒輪齒數(shù)齒輪6、8、10分別對應輸送80塊/min、60塊/m

11、in、40塊/min;三檔40r/min、30r/min、20r/min;對應齒輪16的轉速分別為設定帶傳動比為i24,使=/=1430/=2 得=715r/min;=715r/min, 齒輪5與6、7與8、9與10均為定軸齒輪傳動；齒輪5、6、7、8、9、10均取標準齒輪，模數(shù)m=2;取=17，/=715/179=4=/得：=68為了改善傳動性能應使相互嚙合的齒輪齒數(shù)互為指數(shù)，取Z10=69其齒數(shù)和為17+69=86為使+與+與+大致相等，+86，+86=2.67=23 =86-=63為了更接近于所要求的傳動比，可取同理可求得2、齒輪幾何尺寸計算：齒輪7、8：a=m(+)/2=85; +=8

12、6+=86+故齒輪7、8需進行正變位，相關尺寸按變位齒輪計算；齒輪傳動設計圓柱齒輪傳動齒輪11、12、13、14實現(xiàn)運動功能中的減速運動功能，它所實現(xiàn)的傳動比為8.94；按最小不根切齒數(shù)確定=17，/=/=3.0得=51 模數(shù)m=2 幾何尺寸按標準齒輪計算。/5/2齒輪19、20實現(xiàn)增速運動功能，/=/=1.25 按最小不根切齒數(shù)取=17 得=213、圓錐齒輪計算由圖可知，錐齒輪16、17實現(xiàn)圖的運動功能7的減速運動功能，它實現(xiàn)的傳動比為2.兩錐齒輪的軸交角為=錐齒輪17的分度圓錐角為=錐齒輪16的分度圓錐角為=錐齒輪的最小不根切當量齒數(shù)為=17錐齒輪16的齒數(shù)按最小不根切齒數(shù)確定，即=17=15.716錐齒輪17的齒數(shù)為=2=216=32錐齒輪16、17的幾何尺寸，取模數(shù)為m=2mm，按標準直齒錐齒輪傳動計算。不完全齒輪部分設計根據(jù)要求，要求不完全齒輪的主動輪轉一周，從動輪轉五分之二周，并停歇一次（N=1），中心距1） 確定模數(shù)m、齒數(shù)z，中心距，直徑d因從動輪每次轉五分之二周，選,=20，=100，=60，m=