健身球檢驗(yàn)分類機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、健身球檢驗(yàn)分類機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、綜述工作原理健身球自動檢驗(yàn)分類機(jī)是將不同直徑尺寸的健身球（石料）按直徑分類的機(jī)器。它將健身球檢測后送入各自指定位置， 整個工作過程 （包括進(jìn)球、送球、檢測、接球）自動完成。原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求健身球直徑范圍為4060mm,要求分類機(jī)將健身球按直徑大小分 為三類。 第一類：40巾w 42mm 第二類：42巾w 44mm 第三類：44巾w 46mm表1方案號電機(jī)轉(zhuǎn)速/（r/mi n）生產(chǎn)率（檢球速度）/（個/min）A144020B96010C72015設(shè)計(jì)任務(wù) 一般至少包括凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配 畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案簡圖 畫出凸輪機(jī)

2、構(gòu)設(shè)計(jì)圖（包括位移曲線、輪廓線和從動件的初始位 置）。要求有確定運(yùn)動規(guī)律，選擇基圓半徑，檢核最大壓力角和最小 曲率半徑，確定輪廓線。盤狀凸輪用電算法設(shè)計(jì)，圓柱凸輪用圖解法 設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)其中一對齒輪機(jī)構(gòu) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)提示健身球自動檢驗(yàn)分類機(jī)是創(chuàng)造性較強(qiáng)的一個題目， 可以有多種運(yùn)動方 案實(shí)現(xiàn)。 球的尺寸控制可以靠三個不同直徑的接料口實(shí)現(xiàn)。例如：第一個 接料口直徑為42mm,中間接料口的直徑44mm，第三個接料口的直 徑稍大于 46mm 。這樣就使直徑小于 42mm 的球直接落入第一個接料 口,直徑大于 42mm 的球先卡在第一個口, 然后由送料機(jī)構(gòu)將其退出 滾向中間接料口,以此類推。 球

3、的尺寸控制還可以由凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 此外，需要設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、接料機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)等，可由曲柄滑 塊機(jī)構(gòu),槽輪機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)二、方案選用選擇以下方案為設(shè)計(jì)方案 ：方案一：此機(jī)構(gòu)用凸輪和連桿機(jī)構(gòu)為送料機(jī)構(gòu), 平頂盤形凸輪為檢球 機(jī)構(gòu),其中一個齒輪和凸輪雙聯(lián),其他齒輪起到減速的作用。健身球 在滑塊的推動下被送入檢球機(jī)構(gòu), 在凸輪滑塊的緩慢移動下, 根據(jù)健 身球的直徑大小不同進(jìn)入不同的軌道,即進(jìn)入接料機(jī)構(gòu)。方案二，此機(jī)構(gòu)以槽輪為送料機(jī)構(gòu)，平頂盤型凸輪為檢球機(jī)構(gòu)， 其中一個齒輪與凸輪雙聯(lián)，其他齒輪起到減速的作用。健身球在滑塊 的推動下被送入減料機(jī)構(gòu)中，在凸輪推桿的滑塊的緩慢移動下， 根據(jù) 健身球的直徑不同進(jìn)入不同

4、軌道，即進(jìn)入接料口。槽輪機(jī)構(gòu)本身是一 種有周期的間歇運(yùn)動，很好的控制了小球進(jìn)入減料機(jī)構(gòu)， 而且送入的 過程不會使小球產(chǎn)生過大的向前的速度， 這一速度可使小球進(jìn)入各自 的減料機(jī)構(gòu)。所以最終選擇方案二作從總體看，方案二彌補(bǔ)了方案一的不足,為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。三、實(shí)現(xiàn)減速裝置的運(yùn)動方案帶輪1帶輪2方案一：皮帶傳動，結(jié)構(gòu)簡單，適用于兩中心距較遠(yuǎn)的場合，能實(shí)現(xiàn) 較大的傳動比，噪聲小，結(jié)構(gòu)簡單方案二：傳動平穩(wěn)精確，傳動比恒定，再本裝置中需要比較精確的傳 動比來控制時間，所以米用齒輪。此設(shè)計(jì)中，電機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min，而檢球速度只需要20個/min , 所以傳動比72/1,如果只采用齒輪傳動，那么需要多對齒輪傳

5、動才能 完成，經(jīng)過計(jì)算，同時采用帶傳動和齒輪傳動可以有效的節(jié)約材料， 節(jié)省空間。四、主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（見附件） 進(jìn)料機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)下圖為進(jìn)料機(jī)構(gòu)，進(jìn)料口直徑48mm，每次最多只能允許一個健 身球落下，送料采用槽輪機(jī)構(gòu)，如圖所示健身球介于左側(cè)槽輪和右側(cè)擋板之間， 當(dāng)槽輪轉(zhuǎn)動時，健身球隨 著槽輪向下運(yùn)動，當(dāng)槽輪間歇時，下一個健身球被卡在槽輪和擋板之 間，當(dāng)槽輪再次轉(zhuǎn)動時，第二個健身球則被送進(jìn)檢測機(jī)構(gòu)中。如此往 復(fù)，則完成送料。檢料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 、凸輪推桿滑塊檢料裝置運(yùn)動圖基圓半徑 ro，角速度 3 ,3 =nz4 n /30= n /6 rad/s則凸輪進(jìn)程運(yùn)動圖如圖所示：基圓直徑d,角速度

6、3 ,從動件運(yùn)動規(guī)律如下圖所示，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓線。3 = n /6 rad/s根據(jù)需要，設(shè)計(jì)推桿與回轉(zhuǎn)中心偏距e=0mm設(shè)計(jì)基圓直徑roj > Ji (山/農(nóng)一芒)/曲|°匚討，匚y所以設(shè)計(jì)r0=100mm校核最大壓力角 a =tan(0(1+2b/l)sin ® 2)-® 1a maxWa =300滿足條件 按對心平板直動從動件盤型凸輪作出輪廓線一一理論輪廓線凸輪輪廓線設(shè)計(jì)圖、檢料裝置與收集箱檢料裝置圖在檢料箱體中，滑塊1的軌道設(shè)有待測球出口料道1、料道2、料道3,料道順序?yàn)槌叽鐝男〉酱笸拢∏蛳葯z測，接著檢測中球，最 后檢測大球，料道尺寸設(shè)計(jì)稍大于 4

7、6mm，為了使球快速穩(wěn)定的向下 滑經(jīng)過檢料尺寸檢測，設(shè)計(jì)軌道與水平夾角為：a=30°根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)檢料口大小如下表：表2料道1料道2料道3料道直徑（mm）424447設(shè)置滑塊軌道有關(guān)尺寸為：h 仁 116mm, h2=60mm, h3=, h4=20mm五、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析槽輪機(jī)構(gòu)k二td/t=1/2-1/ZZ=4所以k=1/4檢驗(yàn)速度為20個/min，所以輪盤的轉(zhuǎn)速為5r/min，轉(zhuǎn)一周時間為12s,3 = n /6 rad/s ,所以凸輪的速度為 =n /6 rad/s凸輪運(yùn)動規(guī)律hlh21t21314設(shè)計(jì)該凸輪的基圓半徑ro與t1到t4ro=5Omm, ti=, t2=,

8、t3=, t4=6s六、原動機(jī)的選擇選擇Y160M-6三相異步電機(jī)，額定功率380V,額定頻率50Hz,轉(zhuǎn)速 l440r/min。七、傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較如圖所示，根據(jù)齒輪傳動原理有:1, 2-帶輪3,4,5,6 -齒輪7-渦輪8-蝸桿原動機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min的電動機(jī)，在n°的前提下，機(jī)器的生產(chǎn)效率為20個/min，得到凸輪和蝸桿的轉(zhuǎn)速為n /6 rad/s根據(jù)要求得出：ioii= 0/ 3 ii=1440r/min/20r/min=72設(shè)計(jì)蝸桿傳動i= 3 9/3 10=6需要 i18=r2Z4Z6Z8/r iZ3Z5Z7=12設(shè)計(jì) r2/r 1=8Z4Z6Z8Z 3Z5Z7=

9、12/8=31 x 1/2 x 1/1所以得出：81=2, 3Z3=Z4, 2Z5=Z6, Z7=Z8考慮到齒輪的大小與傳動的合理性，經(jīng)過比較設(shè)計(jì)皮帶傳動機(jī)構(gòu)與齒輪傳動結(jié)構(gòu)的相應(yīng)參數(shù)如下表：表3.各齒輪參數(shù)模數(shù)mm壓力角（°）齒數(shù)（個）分度圓直徑（mm）齒輪34202080齒輪442060240齒輪54202080齒輪642040160表4.皮帶輪參數(shù)帶輪1帶輪2皮帶輪半徑（mm）50400其中，設(shè)計(jì)齒輪3、4：已經(jīng)計(jì)算到 乙/z 3=3,查表取Z3=18, Z4=54,再查表選擇標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)， 在第一系列中選擇m=4壓力角采用標(biāo)準(zhǔn)值20°。經(jīng)計(jì)算得：d3=mz3=72mmd4

10、=mz=216mmk*da3= ( Z3+2ha) m=80mm da4=(z 4+2hz )m=224mmdf3 =(z 3-2h a*-2c)m=62mmdf4=(z 4-2h a*-2c *)m=198mmh3=h4=(2ha*+c*)m=9mm p= n m=得到傳動系統(tǒng)圖如下:rxiz=182=40bi *Cjbmhbbb*'.z=20z=4- D傳動比分配:i56=40/20=2i78=40/40=1i34=5418=3i79=40/40=1 i8io=40/40=1八、設(shè)計(jì)體會為期兩周的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)就這樣完了，兩周雖短，但是感覺 很漫長，發(fā)現(xiàn)這是一條并不好走的道路。課程設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué) 知識的一種檢驗(yàn)，也是對自己能力的一種提升。通過這次設(shè)計(jì)，我才 明白自己的知識還很欠缺，實(shí)踐能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，自己要學(xué)習(xí)的東西 還很多。雖然這是第一次做設(shè)計(jì)，缺乏經(jīng)驗(yàn)，但是這不應(yīng)該是自己為 自己的失誤找的借口，如果認(rèn)真看書，仔細(xì)一點(diǎn)那么自己會少走很多 彎路，會減少很多麻煩。這次的成功，不應(yīng)該屬于自己，應(yīng)該歸功于 老師和各位同學(xué)。如果不是老師的耐心指導(dǎo)，同學(xué)的熱心