吉林大學機械原理課程學習設(shè)計說明書-健身球

1、精品文檔吉林大學設(shè)計計算說明書設(shè)計題目健身球自動檢驗分類機設(shè)計汽車工程學院車輛工程專業(yè)421201班設(shè)計者張思濤學號42120126指導教師 _2014年12月20日課程學習精品文檔設(shè)計計算說明書主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果1、設(shè)計過程1.1 工作原理及已知條件該機的功能是將直徑大小不等的健身球（40 46mm ），經(jīng)過送球機構(gòu)間歇地把球送至尺寸檢測工位，由檢測機構(gòu)將三種尺寸的球一個不漏地分別檢測出來，最后經(jīng)分類接球機構(gòu)將三種尺寸的球分別裝入各自的存放處，完成一個自動檢測運動循環(huán)。健身球自動檢驗分類機應有以下幾個工藝動作：送料檢測接料健身球自動檢驗分類機的電動機轉(zhuǎn)速為1400r/min ，撿球速度

2、為每分鐘52個，分檢健身球的三種尺寸為：小球40mm42mm中球 42mm44mm大球 44mm46mm要求送料滑塊的行程H50mm，此分檢機應為純機械式的1.2 設(shè)計任務按工藝動作要求擬定總體機械運動方案簡圖和直線式運動循環(huán)圖按三種工藝動作要求對送料結(jié)構(gòu)、檢測機構(gòu)、接料機構(gòu)進行選型、并排出功能、工藝動作及執(zhí)行機構(gòu)框圖按給定的電動機轉(zhuǎn)速和執(zhí)行機構(gòu)的運動參數(shù)算出總的傳動比，然后擬定機械傳動系統(tǒng)方案在 A2 圖紙上畫出機械運動方案簡圖和直線運動循環(huán)圖課程學習精品文檔對送料機構(gòu)進行尺寸設(shè)計計算設(shè)計計算說明書主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果課程學習精品文檔編寫設(shè)計說明書一份2、機械系統(tǒng)的選擇2.1 原動機的選

3、擇健身球自動檢驗分類機的原動機應使用220V 交流電動機，并且其轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)并設(shè)定在1400r/min2.2 傳動機構(gòu)的選擇根據(jù)要求，該傳動機構(gòu)的減速器裝置中第一級減速用皮帶，第二、三級減速用齒輪，通過該裝置將電動機轉(zhuǎn)速降下來。由于該裝置需要較大的傳動比，故采用輪系來實現(xiàn)減速。在傳遞運動中，因檢測機構(gòu)和送料機構(gòu)的兩傳動軸互相垂直，又因在檢測過程中需要送料與檢測同步，故在此采用一堆傳動比為1 的直齒圓錐齒輪。傳動機構(gòu)簡圖如下：設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果2.3 執(zhí)行機構(gòu)的選擇送料機構(gòu)：曲柄滑塊機構(gòu)該送料機構(gòu)僅采用了曲柄滑塊機構(gòu)，較凸輪機構(gòu)省去了彈簧，并且具有急回特性，故選

4、用此機構(gòu)簡單方便也可達到推送小球目的。檢測機構(gòu)：設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果機械運動方案簡圖：課程學習精品文檔設(shè)計計算說明書主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果課程學習精品文檔將滑塊的上表面制成斜面與檢測通道傾斜角度一致， 通道入口處倒圓角防止卡球。用凸輪機構(gòu)實現(xiàn)休止通道檢測并采用放大機構(gòu)減小升程從而減小壓力角。2.4 機械運動方案簡圖的擬定健身球自動檢驗分類機的功能、工藝動作及執(zhí)行機構(gòu)框圖。設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要 設(shè)計計算過程主要結(jié)果機械系統(tǒng)的運動循環(huán)圖：轉(zhuǎn)角040100 140200240360檢測機構(gòu)休止休止升程休止升程回程送料機構(gòu)回程推程3、各主要機構(gòu)的運動、

5、動力分析與設(shè)計3.1 檢測機構(gòu)凸輪機構(gòu)的設(shè)計為了達到題目要求，凸輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)速為52r/min, 斜通道與水平面夾角為30, 為使滑塊每次運動到休止經(jīng)歷的位移相等，設(shè)計三個斜通道壁厚從上至下分別為8mm、6mm、4mm，則滑塊每次位移均為 50mm，滑塊在豎直軌道內(nèi)的總升程為：h(842644446)cos30173.205mm放大機構(gòu)的比例為1:4 ，故滾子從動件的升程為：hh / 443.3mm取偏心距 e=10mm,許用壓力角 =30 。從動件運動規(guī)律可選用余弦加速度運動規(guī)律，取推程角 060, 共兩段；回程角0 =120, 共一段；休止角s =40, 共三段。sh 1cos()sh 1

6、cos()4020dshsin()dsh sin()d4 00(00 )d2 00(00)d 2 s2 h cos()d 2 s2 h cos()d 24 020d 22 020設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果課程學習精品文檔設(shè)計計算說明書主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果課程學習精品文檔ds1）對于推程，代入數(shù)據(jù)得：32.475sin 3ds10.825(1cos3 )所以由壓力角公式：經(jīng)試驗，當 r050mm時，令 tan0 得：故，當27.593 時，滿足題目要求2）對于回程，帶入數(shù)據(jù)得：所以由壓力角公式：經(jīng)試驗，當r0

7、50mm時，ds/ detanr02 e232.475sin 310tan59.81510.825 cos327.59360max20.8130ds32.475sin 3d221.65(1 cos3 ) 2ds/ detans r02e232.475sin 310tan2370.6521.65 cos2令 tan0 得：51.75120故，當27.593時，max2930滿足題目要求綜上，凸輪基圓半徑可以取r050mm設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果凸輪機構(gòu)設(shè)計圖：herrr0 max43.310105030 29 設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要 設(shè)計 計算過程主要結(jié)

8、果3.2 送料機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)的設(shè)計（ 1）確定滑塊行程 H50mm ，偏心距 e20mm ，極位夾角20 ，行程比系數(shù) K1801.251.3，許用壓力角 55180最大壓力角在 B 處在 OBB 中， cos20LOB2L2OBL2BB , LBBH2LOB LOBS1 sin 20LL1 LeOBB2OBOB2B B解得： LOA23mmLAB59mm最大壓力角：maxarcsin eLOAarcsin 20 2346.79LAB59滿足條件：max 55課程學習精品文檔設(shè)計計算說明書主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果課程學習精品文檔（2）由速度瞬心法可以得出滑塊速度v13P P14故只需量取距離

9、即可得出速度大小由 Adams 仿真得到速度轉(zhuǎn)角圖像如下課程學習精品文檔設(shè)計計算說明書主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果課程學習精品文檔3.3 減速機構(gòu)齒輪傳動（1）總傳動比計算已知健身球檢驗分類機每分鐘檢球52 個，電動機轉(zhuǎn)速1400r/min ，則：n12n11n4n552r / minn11400/ minr總傳動比：i1,12n126.92n12皮帶輪和齒輪設(shè)計：i1,12r15z14z1226.92r2z3z13?。簉153r2則齒輪傳動比大于8，應選用圖示兩級傳動，根據(jù)要求：齒輪傳動比 i齒3 5， i前i后 ，則：i 3,14z14413.15z313i13,12z12532.79z131

10、9且：i3,141.13i13,12則實際傳動比： i實際r15z14z124153r2z3z13326.391319傳動比誤差i實際i理論100%26.39- 26.92i理論100% 1.97%26.922% ,符合設(shè)計要求設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果皮帶輪及各齒輪設(shè)計結(jié)果：皮帶輪 2皮帶輪 15皮帶輪半徑50150模數(shù) (m/mm)齒數(shù) (z/ 個)分度圓直徑壓 力 角 ( (d/min)/ )齒輪 33267820齒輪 1438224620齒輪 1333811420齒輪 12310631820錐齒輪 4、53206020（2）變位齒輪的設(shè)計取減速器中的一對減速

11、齒輪：齒輪3（標號 1）和齒輪 14（標號 2）其中： m=3mm , z126 ,z282 ,20正常齒制： ha*1， c*0.25對于齒輪 3：最小變位系數(shù)ha * ( zminz1 )17260.529xminzmin17對于齒輪 4：最小變位系數(shù)ha * ( zminz1 )17823.824xminzmin17設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要設(shè)計計算過 程主要結(jié)果標準中心距：am( z1z2 )162 mm2標準壓力角：20取實際中心距：a165mm22.69由中心距與嚙合角的關(guān)系：a cosa cos由無側(cè)隙嚙合方程：inv2(x1x2 )invz1tanz2(invtan)所

12、以：x1x2invinvz2 ) 1.058(z12 tanx10.530413 ，查選擇變位系數(shù)界限圖可得：由 i3,14x20.52813均滿足：xxmin中心距變動系數(shù)：ya a165162m13齒頂高變動系數(shù)：x1x2y0.058ha14.42mmha( ha*x)m則齒頂高：ha24.41mmhf( ha*c*x)mhf12.16mm齒根高：hf22.17mm齒全高：hha hfh16.58mmh26.58mm分度圓直徑：dmzd178mmd2246mm設(shè)計計算說明書課程學習齒頂圓直徑：齒根圓直徑：基圓直徑：分度圓齒厚：分度圓齒槽寬：齒距：節(jié)圓直徑：齒頂圓壓力角：由重合度計算公式：精

13、品文檔主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果dad2hada186.84mmda2254.82mmdfd2hfdf173.68mmdf2241.67mmdb173.30mmdbd cosdb 2231.16mms15.87mmms2xm tan2s25.87mmem2xm tane13.55mm2e23.56mmpmp19.42mmp29.42mmddb / cosd179.45mmd2250.55mmarccosrbtana10.64tan0.46raa21 z1(tana1tan)z2 (tana2tan)1.43tan0.42故滿足1.2 的設(shè)計要求設(shè)計計算說明書課程學習精品文檔主要設(shè)計計算過程主要結(jié)果4.設(shè)計感想通過本次機械原理課程設(shè)計，我綜合運用了機械原理課程所學知