1463877230機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)健身球自動(dòng)分揀機(jī)說明書

1、機(jī)機(jī)械械原原理理課課程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 健身球自動(dòng)分揀機(jī)健身球自動(dòng)分揀機(jī) 機(jī)電工程系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 機(jī)制 1306 班 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師 20152015年年5 5月月9 9日日 i 前言前言 隨著科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展和人們生活條件隨著科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展和人們生活條件 的不斷改善，消費(fèi)者的價(jià)值觀念變化很快，市場需求才出現(xiàn)多的不斷改善，消費(fèi)者的價(jià)值觀念變化很快，市場需求才出現(xiàn)多 樣化的特征，機(jī)械產(chǎn)品的種類日益增多，例如，各種金屬切削樣化的特征，機(jī)械產(chǎn)品的種類日益增多，例如，各種金屬切削 機(jī)床、儀器儀表、重型機(jī)械、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、石油化工機(jī)床

2、、儀器儀表、重型機(jī)械、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、石油化工 機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、海洋作業(yè)機(jī)械、鋼鐵成套設(shè)備、辦公設(shè)機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、海洋作業(yè)機(jī)械、鋼鐵成套設(shè)備、辦公設(shè) 備、家用電器以及兒童玩具等等。同時(shí)，這些機(jī)械產(chǎn)品的壽命備、家用電器以及兒童玩具等等。同時(shí)，這些機(jī)械產(chǎn)品的壽命 周期也相應(yīng)縮短。企業(yè)為了贏得市場，周期也相應(yīng)縮短。企業(yè)為了贏得市場， 必須不斷開發(fā)符合市場需求的產(chǎn)品。新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，必須不斷開發(fā)符合市場需求的產(chǎn)品。新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造， 其中設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開發(fā)的第一步，是決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、水其中設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開發(fā)的第一步，是決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、水 平、市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的最主要因素。機(jī)械

3、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是平、市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的最主要因素。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是 對(duì)產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力對(duì)產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力 設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材 料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將其轉(zhuǎn)料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將其轉(zhuǎn) 化為具體的描述以作為制造的工作過程?；癁榫唧w的描述以作為制造的工作過程。 當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，知識(shí)經(jīng)濟(jì)已見端倪，綜當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，知識(shí)經(jīng)濟(jì)已見端倪，綜 合國力的競爭日趨激烈。國力的競

4、爭，歸根結(jié)底是科技與人才合國力的競爭日趨激烈。國力的競爭，歸根結(jié)底是科技與人才 的競爭。而機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理課程的一個(gè)重要實(shí)踐的競爭。而機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理課程的一個(gè)重要實(shí)踐 性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)，又是機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中一個(gè)相對(duì)性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)，又是機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中一個(gè)相對(duì) 獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)踐，在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新意識(shí)獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)踐，在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新意識(shí) 與能力方面，起著重要的作用。在課程設(shè)計(jì)中，它培養(yǎng)了學(xué)生與能力方面，起著重要的作用。在課程設(shè)計(jì)中，它培養(yǎng)了學(xué)生 創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。 本次設(shè)計(jì)的是健身球分類機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以本次設(shè)計(jì)的

5、是健身球分類機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以 ii 小見大，設(shè)計(jì)并不是門簡單的課程，它需要同學(xué)們理性的思維小見大，設(shè)計(jì)并不是門簡單的課程，它需要同學(xué)們理性的思維 和豐富的空間想象能力。和豐富的空間想象能力。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院 機(jī)電工程系 2015年5月 0 目目 錄錄 第第 1 1 章章 任務(wù)工作原理任務(wù)工作原理 第第 2 2 章章 原動(dòng)機(jī)的選擇原動(dòng)機(jī)的選擇 第第 3 3 章章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案 第第 4 4 章章 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 第第 5 5 章章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 總論總論 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 第第 1 章章 任務(wù)工作原理任務(wù)工作原理 1. 設(shè)計(jì)健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)，將不同直

6、徑的健身球（石料）按直 徑分類。檢測后送入各自制定的位置，整個(gè)工作過程（包括進(jìn)料、 送料、檢測、接料）自動(dòng)完成。健身球直徑范圍 4046mm，要 求分類機(jī)將健身球按直徑大小分為三類 （1） 40 mm第一類42 mm （2） 42 mm 第二類44 mm （3） 44 mm 第三類46 mm 2設(shè)計(jì)任務(wù) (1)健身球檢驗(yàn)分類機(jī)構(gòu)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) (2)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。 (3) 繪制健身球檢驗(yàn)分類機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案簡圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 (4)設(shè)計(jì)計(jì) 算期中一對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)。 3工作原理 由原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和凸 輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，是健身球進(jìn)入分檢裝

7、置，進(jìn)而分離直徑不同的健身球。 2 第第 2 章章 原動(dòng)機(jī)的選擇原動(dòng)機(jī)的選擇 1.原動(dòng)機(jī)選擇主要參考條件： （1）現(xiàn)場能源供應(yīng)條件 ； （2）工作機(jī)載荷特性及工作制度； （3）工作機(jī)對(duì)啟動(dòng)、平穩(wěn)性、過載能力、調(diào)速和控制能力等方面的 要求； （4）原動(dòng)機(jī)是否工作可靠、操作與維修簡便，是否需要防塵、防爆、 防腐等； （5） 原動(dòng)機(jī)的初始成本與運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。 2.健身球減員分類機(jī)屬于工業(yè)批量生產(chǎn)中的應(yīng)用，考慮實(shí)際場景， 一般工廠用電 220v 以上，原動(dòng)機(jī)易選用 220v 交流電動(dòng)機(jī)，為減少 噪音一般不用氣動(dòng)機(jī)，從整個(gè)設(shè)計(jì)方案考慮，要達(dá)到高產(chǎn)率且減少 減速過程機(jī)構(gòu)，宜采用轉(zhuǎn)速較低的電動(dòng)機(jī)。 3.原動(dòng)

8、機(jī)的選定 綜上考慮，易采用在 220v 交流電壓下工作電動(dòng)機(jī)， 轉(zhuǎn)速 1440r/min，預(yù)計(jì)生產(chǎn)率為 20 個(gè)/min。 3 第第 3 章章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案 圖示為送料示意圖由凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑塊做左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)健 身球進(jìn)入檢驗(yàn)裝置 下圖為檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的第一套方案，由于存在三個(gè)滑塊，致使該裝置結(jié) 構(gòu)較為復(fù)雜，制造難度大，故舍棄該套方案。 下圖的檢料裝置圖為該次使用的機(jī)構(gòu)，對(duì)比第一套方案，該方案較 為簡潔，制造難度低。料道一直徑為 42，料道二直徑為 44，料 道三直徑為 46。而且三個(gè)料道的下方均有承接裝置。 4 如下圖所示，桿一的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力是凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，但是凸 輪設(shè)計(jì)比較

9、麻煩，繁瑣，進(jìn)而設(shè)計(jì)圖中用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)代替了凸輪 機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊設(shè)計(jì)較為簡便。當(dāng)曲柄運(yùn)動(dòng)到最上端時(shí)滑塊處于最 高處，隨著曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊隨之下降，當(dāng)曲柄運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí)， 滑塊到最底端，曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊又緩緩上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高處時(shí)， 完成一個(gè)周期。 5 圖示為該裝置的減速機(jī)構(gòu)由多對(duì)相互嚙合的齒輪完成。 6 第第 4 章章 機(jī)構(gòu)尺寸分析機(jī)構(gòu)尺寸分析 4.1 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)：健身球檢驗(yàn)分類機(jī)原動(dòng)件采用轉(zhuǎn)速為 1440r/min 的交流電動(dòng) 機(jī)。 減速器：全部為齒輪傳動(dòng)。原動(dòng)件轉(zhuǎn)速為 1440r/min 的交流電動(dòng)機(jī)。 預(yù)定輸出為 20 個(gè)/min，也就是輸出時(shí)每分鐘轉(zhuǎn) 20 轉(zhuǎn)。 根據(jù)傳動(dòng)原理

10、有轉(zhuǎn)速與半徑成反比得 12 21 nr nr 201 144072 由經(jīng)驗(yàn)可推出齒輪的齒數(shù)比 1111 *= 34672 則 21 3zz 43 4zz 65 6zz 模數(shù)（mm）壓力角()齒數(shù)（個(gè)）直徑（mm） 齒輪 152020100 齒輪 252060300 齒輪 352020100 齒輪 452080400 齒輪 552020100 齒輪 6520120600 圓錐齒輪只為改變方向，不改變傳動(dòng)比，故圓錐齒輪 7 和 8 采用同 一型號(hào)的構(gòu)件。齒數(shù)均為 60。 料道 1料道 2料道 3 料道直徑（mm）424446 7 第第 5 章章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 將待測健身球放在料槽中 通

11、過導(dǎo)管將料槽中的小球在 引入帶凹槽的導(dǎo)軌中 電機(jī)通過變速器帶動(dòng)凸輪滑塊 11 推動(dòng)健身球 健身球在滑塊 11 推動(dòng)的作用下 由導(dǎo)軌進(jìn)入檢料裝置口 健身球由滑塊 13 引入檢料裝置， 并跟隨滑塊 13 緩慢向下移動(dòng)， 進(jìn)入各自的合適的槽孔 不同類型的健身球沿各自的 軌道進(jìn)入不同的收集箱中 8 總論總論 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了，雖然只有兩個(gè)星 期的時(shí)間，但是在這次課程設(shè)計(jì)過程中我們學(xué)到了不少東 西，得到了很好的鍛煉。它不僅使我們平時(shí)所學(xué)的一些理 論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)際，培養(yǎng)了我們運(yùn)用所學(xué)的基本理論和 方法去發(fā)現(xiàn)、分析和解決工程實(shí)際問題的能力，而且，還 使我們加深了對(duì)各類機(jī)械機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)了利

12、用程序分 析設(shè)計(jì)各類凸輪機(jī)構(gòu)，真正做到了學(xué)以致用，并且提高了 我們對(duì) cad 畫圖，word 文檔排版編輯的能力以及諸多方 面的能力，這次設(shè)計(jì)是個(gè)綜合性設(shè)計(jì)。在這次課程設(shè)計(jì)的 過程中，我們真正體會(huì)到了設(shè)計(jì)工作的嚴(yán)謹(jǐn)性和自己很多 方面知識(shí)的不足。剛開始，我們根本無從下手，好在有老 師的耐心講解和指導(dǎo)，我們才結(jié)合自己平時(shí)的理論基礎(chǔ)， 一步一步地完成了這次課程設(shè)計(jì)。同時(shí)，這次設(shè)計(jì)更好地 鍛煉了我們?cè)谔幚韱栴}時(shí)的團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)合作能力，培養(yǎng)了我 們的團(tuán)隊(duì)精神，對(duì)具體任務(wù)的分工協(xié)作精神?？傊?，在這 次課程設(shè)計(jì)過程中，我們受益匪淺。我們相信通過越來越 多的實(shí)踐體驗(yàn)，我們一定能更好地掌握機(jī)械專業(yè)各方面的 知識(shí)。 9 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1孫桓，陳作模，葛文杰編著，機(jī)械原理，北京高等 教育出版社，2006.5。 2牛鳴岐，王保民，王振甫編著，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手 冊(cè)，重慶大學(xué)出版社，2001.11。 3 王三民主編機(jī)械原理與設(shè)計(jì)