健身球檢驗(yàn)分類機(jī)

健身球檢驗(yàn)分類機(jī)3.1.1設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)，將不同直徑尺寸的健身球（石料）按直徑分類。檢測(cè)后送入各自指定位置，整個(gè)工作過程（包括進(jìn)料、送料、檢測(cè)、接料）自動(dòng)完成。健身球直徑范圍為。40?046mm，要求分類機(jī)將健身球按直徑的大小分為三類。040<第一類<042042<第二類<044044<第三類<046其他技術(shù)要求見表3.1：表3.1健身球分類機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方案號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min生產(chǎn)率（檢球速度）個(gè)/minA144020B96010C720153.1.2功能分解按工藝動(dòng)作可分解為二個(gè)機(jī)構(gòu)：（1） 送料機(jī)構(gòu)：推桿作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（2） 分料機(jī)構(gòu)：?jiǎn)蜗虿竭M(jìn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)：健身球通過一彎曲的細(xì)長(zhǎng)管道逐個(gè)落到與皮帶輪固連在同一個(gè)的平臺(tái)上。同時(shí)，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的一系列齒輪再經(jīng)過變速后帶動(dòng)左左側(cè)的平底直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，使得與平底固連的推桿每隔一段時(shí)間就可將健身球推向皮帶輪。而皮帶輪的傳送也是由電動(dòng)機(jī)與齒輪的傳送帶動(dòng)蝸輪蝸桿，然后有皮帶輪傳送。分料機(jī)構(gòu)：該裝置由一根傳動(dòng)軸將兩個(gè)圓盤和個(gè)齒輪固連在一起，圓盤與齒輪的次序?yàn)閺纳系较?。每個(gè)圓盤都由護(hù)邊圍著，以防健身球隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候滾落。而圓盤設(shè)計(jì)為，最上層的圓盤所開孔徑為44mm，則凡是小于44mm的球都會(huì)掉入下面的圓盤，而大于44mm的球就會(huì)隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)沒有護(hù)邊位置，在沒有護(hù)邊的地方有一傾斜滑道，這時(shí)球就會(huì)沿著斜坡滑落到收集籃里。為了緩沖健身球從第一個(gè)圓盤掉落到第二個(gè)圓盤的沖擊力，則在第一個(gè)圓盤的護(hù)邊下面加裝一條繞軸的寬皮帶，使得健身球掉下來的時(shí)候能夠沿皮帶滑到下面的一個(gè)圓盤上面。下面一個(gè)圓盤同上一個(gè)圓盤一樣設(shè)計(jì)，只是其開口孔徑為42mm。3.1.3選用機(jī)構(gòu)表3.2機(jī)構(gòu)選用表功能執(zhí)行構(gòu)件工藝動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)矩陣送料機(jī)構(gòu)推桿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)A1分料機(jī)構(gòu)圓盤單向步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)A2送料機(jī)構(gòu)：根據(jù)動(dòng)作要求，由表2.2、2.3設(shè)計(jì)目錄A1={a31,a41,a42,a43}，由于機(jī)構(gòu)要具有停歇功能，且要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)變換，固選擇直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪。分料機(jī)構(gòu)：由表2.2、2.3設(shè)計(jì)目錄A2={a14,a24,a34,a44,a54}，由工藝動(dòng)作可得，該機(jī)構(gòu)選用齒輪機(jī)構(gòu)。3.1.4機(jī)構(gòu)組合為使機(jī)構(gòu)能夠順利工作，采用串聯(lián)的結(jié)構(gòu)組合，其中A1為送料機(jī)構(gòu)，A2為分料機(jī)構(gòu)，如圖3.1所示：圖3.1機(jī)構(gòu)組合圖圖3.2自動(dòng)健身球機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比計(jì)算(選用A方案)：i總=1440/20=72i18=(z2*z3*z4*z8)/(z1*z2*z3*z5)=n1/n8=72i16=(z2*z3*z4*z6)/(z1*z2*z3*z5)=288=1440/n6n6=5r/min皮帶輪每鐘轉(zhuǎn)5圈i1-11=(z2*z3*z4*z10*z11)/(z1*z2*z3*z9*z10)=360=1440/n11n11=4r/min分料盤每分鐘轉(zhuǎn)4圈蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)：蝸桿5z5=6蝸輪6z6=60圓錐齒輪設(shè)計(jì)：錐齒輪7z7=30錐角：27°錐齒輪8z8=74錐角：73°錐齒輪9z9=22錐角：17°錐齒輪10z10=72錐角：83°直齒輪設(shè)計(jì)：表3.3直齒輪參數(shù)表名稱齒數(shù)模數(shù)分度圓齒頂高齒根高齒頂圓齒根圓直齒輪118236mm2mm2.5mm40mm31mm直齒輪2502100mm2mm2.5mm124mm115mm直齒輪3602120mm2mm2.5mm124mm115mm直齒輪3’20240mm2mm2.5mm44mm35mm直齒輪4702140mm2mm2.5mm144mm135mm直齒輪10’24248mm2mm2.5mm52mm43mm直齒輪11902180mm2mm2.5mm184mm175mm自動(dòng)健身球凸輪設(shè)計(jì)：根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及凸輪基本尺寸，用解析法設(shè)計(jì)平底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓曲線，并用計(jì)算機(jī)校核凸輪運(yùn)動(dòng)的位移，速度，加速度。1、平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的實(shí)際輪廓曲線是反轉(zhuǎn)后一系列平底所構(gòu)成的直線族的包絡(luò)線?；鶊A半徑rO和從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律S—S(A)均已給定。(其中A為凸輪轉(zhuǎn)過的角度)以凸輪回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，從動(dòng)件推程運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閤軸正向建立右手直角坐標(biāo)系。通過計(jì)算得凸輪實(shí)際輪廓曲線的直角坐標(biāo)參數(shù)方程：X=(rO+s)Cos(A)-(ds/dA)sin(A)Y=(rO+s)sin(A)+(ds/dA)Cos(A)rO 基圓半徑s=s(A)

A——凸輪轉(zhuǎn)過的角度ds/dA表示對(duì)S=S(A)求導(dǎo)。2、 凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)推程(O<=A<=q1)s=h/2*(1-COS(n*A/q1))V=h*n*3/(2*q1)*sin(n*A/q1)a=h*(n3)*(ns)/(2*ql*q1)*COS(n*A/q1)回程(ql+q2<=A<=ql+q2+q3)s=h/2*(1+COS(n/q3*(A-ql-q2))V=-(h*n*3)/(2*q3)*sin((n/q3)*(A-ql-q2))；a=-h*(n*3)*(n*3)/(2*q3*q3)*Cos(n/q3*(A-ql-q2))式中：3(凸輪轉(zhuǎn)速)，ql(推程運(yùn)動(dòng)角)，q2(遠(yuǎn)休止角)，q3(回程運(yùn)動(dòng)角)，q4(近休止角)，A(凸輪旋轉(zhuǎn)的角度)，h(行程)由上述公式可以確定平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的基本尺寸q1=150°q2=30°q3=120°q4=60°h=20mmr0=40mm3、 凸輪相應(yīng)位移，速度，加速度計(jì)算在O?360度的范圍內(nèi)每隔60度給一個(gè)角度值(A)進(jìn)行計(jì)算表4.4中為相應(yīng)位移，速度，加速度，及凸輪輪廓線的坐標(biāo)值表3.4健身球凸輪數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)角60°120°180°240°300°360°位移s6.9118.0920.0010.000.009.99速度V0.420.260.000.550.000.55加速度a0.010.020.030.000.030.00X坐標(biāo)23.2829.1560.0025.0019.7749.99Y坐標(biāo)40.7250.2520.2643.3034.7720.00圖3.3凸輪零件圖3.1.5運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)凸輪軸轉(zhuǎn)角送料分料10° 60° 75° 90°凸輪軸轉(zhuǎn)角送料分料10° 60° 75° 90°快進(jìn)單向步進(jìn)旋轉(zhuǎn)150° 160°180°200?300°300° 360°休止 快退休止3.1.6方案評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)精確性:由于齒輪設(shè)計(jì)和凸輪設(shè)計(jì)都是按照檢球速度20個(gè)/分來設(shè)計(jì)，因此凸輪和錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度都是20轉(zhuǎn)/分。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性:由于齒輪