塊狀物品推送機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(共21頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目：塊狀物品推送機(jī) 班級(jí)：2012級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2班 組員：胡鑫亮(組長(zhǎng)) 劉潤(rùn)華 張鵬飛 郭日哲 李東杰 黃玉 指導(dǎo)教師： 康輝梅 工程與設(shè)計(jì)學(xué)院2014年6月12日 目錄分工明細(xì)3一.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)41設(shè)計(jì)題目42. 設(shè)計(jì)條件及要求43. 設(shè)計(jì)任務(wù)4二.方案選擇5方案一5方案二6方案三6三.基本參數(shù)71. 凸輪設(shè)計(jì)72. 帶傳動(dòng)83. 蝸輪蝸桿94. 減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)95. 電動(dòng)機(jī)性能要求106. 電動(dòng)機(jī)的功率及滿載轉(zhuǎn)速分析10四滾子從動(dòng)件各個(gè)階段相關(guān)方程10位移速度及加速度變化曲線12編程結(jié)果15三維模型18五心得體會(huì)20六參考文獻(xiàn)21分工明

2、細(xì)：組長(zhǎng)：胡鑫亮方案設(shè)計(jì)：胡鑫亮，張鵬飛，劉潤(rùn)華，郭日哲，李東杰，黃玉數(shù)據(jù)計(jì)算：胡鑫亮，張鵬飛，劉潤(rùn)華，郭日哲，李東杰，黃玉三維模型制作：張鵬飛，劉潤(rùn)華，胡鑫亮仿真分析：胡鑫亮設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：郭日哲PPT制作：黃玉數(shù)據(jù)核對(duì)：郭日哲，李東杰，黃玉一設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1 設(shè)計(jì)題目：塊狀物品推送機(jī)2 設(shè)計(jì)條件及要求：1.向上推送距離：120mm。生產(chǎn)率：120件/min2.原動(dòng)機(jī)為同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的三相交流電動(dòng)機(jī)。通過(guò)減速裝置帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件等速轉(zhuǎn)動(dòng)。3.由物品處于最低位置時(shí)開(kāi)始，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件轉(zhuǎn)過(guò)150°時(shí)，推桿從最低位置運(yùn)動(dòng)到最高位置；當(dāng)主動(dòng)件在轉(zhuǎn)過(guò)120°時(shí)，推桿從最高

3、位置又回到最低位置；最后當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，推桿在最低位置停留不動(dòng)。4.設(shè)推桿上升過(guò)程中所受的物品重力和摩擦力為常數(shù)，其值為500N；設(shè)推桿下降過(guò)程中所受摩擦力為常數(shù)，其值為100N。5. 在滿足行程的條件下，要求推送機(jī)的效率高(推程最大壓力角小于35°)，結(jié)構(gòu)緊湊，振動(dòng)噪聲小。3 設(shè)計(jì)任務(wù)1至少提出三種運(yùn)動(dòng)方案，然后進(jìn)行方案分析評(píng)比，選出一種運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)綜合； 2確定電動(dòng)機(jī)的功率與滿載轉(zhuǎn)速； 3設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，繪制推送機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； 4在假設(shè)電動(dòng)機(jī)等速運(yùn)動(dòng)的條件下，繪制推桿在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中位移、速度和加速度變化曲線

4、； 5編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。二方案選擇方案一凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)行程放大功能，在水平面得推送任務(wù)中，優(yōu)勢(shì)較明顯，但在垂直面中就會(huì)與機(jī)架產(chǎn)生摩擦，加上凸輪與擺桿和擺桿與齒條的摩擦，積累起來(lái)摩擦?xí)艽笤斐尚瘦^低。方案二凸輪機(jī)構(gòu):凸輪以等角速度回轉(zhuǎn)，它的輪廓驅(qū)使從動(dòng)件，可使推桿實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，機(jī)構(gòu)磨損較為嚴(yán)重，穩(wěn)定性能差且效率不高，不能滿足設(shè)計(jì)要求。方案三 蝸輪蝸桿-凸輪：運(yùn)用蝸輪蝸桿傳遞動(dòng)力，采用了帶傳動(dòng)，利用凸輪機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得效率較高并且運(yùn)動(dòng)精確穩(wěn)定效應(yīng)迅速，可使推桿有確定的運(yùn)動(dòng)。三基本參數(shù)1.凸輪設(shè)計(jì)偏心距e=0，基圓半徑r0=140mm。根據(jù)機(jī)械原理書(shū)上用解析法設(shè)計(jì)凸輪

5、輪廓線的實(shí)質(zhì)是建立凸輪輪廓線的數(shù)學(xué)方程式。已知偏距e，基圓半徑r，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律ss()，則理論凸輪輪廓曲線方程：x理論=(s+s0)sin+esin，y=(s+s0)cos-ecos。(s0=r02-r2)而實(shí)際凸輪的曲線方程：xp=x+rrdy/dx2+dy2 yp=y+rrdx/dx2+dy2 以此作為程序編制基礎(chǔ)算法，然后明確程序編制需要哪些變量，利用MATLAB中相關(guān)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，求出需要設(shè)計(jì)的理論，實(shí)際凸輪的輪廓曲線，并且利用PLOT函數(shù)進(jìn)行畫(huà)圖，把從動(dòng)件加速度，速度，位移進(jìn)行畫(huà)出來(lái)，并生成一個(gè)小型的動(dòng)畫(huà)，進(jìn)行凸輪與滾子推桿從動(dòng)件之間運(yùn)動(dòng)規(guī)律的仿真設(shè)計(jì)。2.帶傳動(dòng)平帶輪技術(shù)參數(shù)(

6、1)選定帶型和基準(zhǔn)直徑 設(shè)計(jì)功率Pd(KW)： 5 帶型： 膠帆布平帶 工況系數(shù)： 1.0 小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1(mm): 140 大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2(mm): 280(2)軸間距的確定 初定軸間距a0(mm): 1000 所需帶長(zhǎng)Ld(mm): 2664.63 實(shí)際軸間距a:(mm)： 1000(3)帶速、包角和V帶根數(shù) 帶速v： 21.991 小帶輪包角: 171.98 包角修正系數(shù)Ka: 0.97 3.蝸輪蝸桿蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)報(bào)告(1)設(shè)計(jì)參數(shù)傳遞功率: 1傳遞效率: 0.938蝸桿轉(zhuǎn)速n1: 1500蝸輪轉(zhuǎn)速n2: 120傳遞轉(zhuǎn)矩: 6.367傳動(dòng)比i： 12.5(2)蝸桿副參數(shù)端面模數(shù)

7、mn: 2.5法向模數(shù)Mt: 2.44法向壓力角n: 20導(dǎo)程角: 12.58基圓柱導(dǎo)程角b: 0.41 4減速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采用皮帶加齒輪的減速裝置。一級(jí)降速將原速用皮帶減速，減為1500r/min。二級(jí)用齒輪減為120r/min。優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉；具有良好的撓性， 可緩和沖擊，吸收振動(dòng)；過(guò)載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，可防止損壞其他零件。 5. 電動(dòng)機(jī)的性能要求推送機(jī)的原動(dòng)件為同步轉(zhuǎn)速為3000/min的三相交流電動(dòng)機(jī)，通過(guò)減速裝置帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件等速轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)與減速器的連接采用平帶連接。 然后再用齒輪減速6. 電動(dòng)機(jī)的功率及滿載轉(zhuǎn)速分析電動(dòng)機(jī)效率1=73% 單頭蝸桿傳動(dòng)效率2=75

8、% V帶傳送效率3=96% 凸輪傳動(dòng)效率4=93% 移動(dòng)副傳動(dòng)效率5=85%在一個(gè)周期T=0.5s 阻力功w=（500*120+100*120）*0.001=72J 阻力功率p1=w/T=144J/s 機(jī)構(gòu)總效率=1*2*3*4*5=0.415 機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)力功率p2=p1/=0.3764 J/s=1.289kw電機(jī)功率應(yīng)確定為1.8kw; 四滾子從動(dòng)件各個(gè)階段相關(guān)方程滾子從動(dòng)件各個(gè)階段相關(guān)方程推程等加速段 ：02 既0°-75°根據(jù)：S=2h22 ,v= 4h2,a=4h22。 S=2x2/1875，v=4x/1875，a=4/1875。推程等減速：2，即 75°-

9、150°根據(jù)：s=h-2h2(-)2，v=4h(-)，a=-4h2 s=120-(150-x)2/1875, v=4h2(-),a=-4/1875當(dāng)處于遠(yuǎn)休止：既h=120,v=0,a=0.回程簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：+s+s+,即160250S=h21+cos'(-s)，V=-h2sin'(-s)，a=-h222'2cos'(-s)處于近休止：+s+s'2，即250360s=0,v=0,a=0盤(pán)型凸輪理論與實(shí)際輪廓方程盤(pán)型凸輪理論方程：盤(pán)型凸輪實(shí)際方程： x理論=(s+s0)sin+esin，y=(s+s0)cos-ecos,( s0=r02-e2） xp

10、=x+rrdy/dx2+dy2 , yp=y+rrdx/dx2+dy2 電動(dòng)機(jī)等速運(yùn)動(dòng)的條件下，繪制推桿在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中位移、速度和加速度變化曲線：編程結(jié)果：>> clear;r0=140;rr=20;h=150;e=0;delta01=150;delta02=0;delta03=120;hd=pi/180;du=180/pi;se=sqrt(r0*r0-e*e);n1=delta01+delta02;n3=delta01+delta02+delta03;n=360; tan1=0:pi/75:delta01/2;s1=2*h*tan1.2/delta012;v1=4*h*tan1

11、*hd/(delta01*hd)2;a1=4/1875;tan2=delta01/2:pi/75:delta01;s2=h-2*h*(delta01-tan2).2/delta012;v2=4*h*(delta01-tan2)*hd/(delta01*hd)2;a2=-44236.8;tan3=delta01:pi/75:n1;s3=h;v3=0;a3=0;tan4=n1:pi/75:n3;k=tan4-n1;s4=0.5*h*(1+cos(pi*k/delta03);v4=-0.5*pi*h*sin(pi*k/delta03)/(delta03*hd)2;a4=0.5*pi*pi*h*cos

12、(pi*k/delta03)/(delta03*hd)2;tan5=n3:pi/75:n;s5=0;v5=0;a5=0;figure(1); hold on;grid on; title('凸輪從動(dòng)件位移'); xlabel('x/mm'); ylabel('y/mm'); plot(-(r0+h-40) (r0+h),0 0,'k'); plot(0,0,-(r0+h) (r0+rr),'k');plot(tan1,s1,'r',tan2,s2,'r',tan3,s3,'r

13、',tan4,s4,'r',tan5,s5,'r');figure(2);title('凸輪從動(dòng)件速度'); hold on;grid on; xlabel('x/mm'); ylabel('y/mm'); plot(-(r0+h-40) (r0+h),0 0,'k'); plot(0,0,-(r0+h) (r0+rr),'k');plot(tan1,v1,'r',tan2,v2,'r',tan3,v3,'r',tan4,v4,

14、'r',tan5,v5,'r');figure(3);title('凸輪從動(dòng)件加速度'); hold on;grid on; xlabel('x/mm'); ylabel('y/mm');plot(tan1,a1,'r',tan2,a2,'r',tan3,a3,'r',tan4,a4,'r',tan5,a5,'r'); xlabel('x/mm'); ylabel('y/mm');plot(tan1,a1

15、,'r',tan2,a2,'r',tan3,a3,'r',tan5,a5,'r');三維模型：五心得體會(huì)經(jīng)過(guò)兩周的奮戰(zhàn)我們的課程設(shè)計(jì)終于完成了，在這次課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到得不僅是專業(yè)的知識(shí)，還有的是如何進(jìn)行團(tuán)隊(duì)的合作，因?yàn)槿魏我粋€(gè)作品都不可能由單獨(dú)某一個(gè)人來(lái)完成，它必然是團(tuán)隊(duì)成員的細(xì)致分工完成某一小部分，然后在將所有的部分緊密的結(jié)合起來(lái)，并認(rèn)真調(diào)試它們之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系之后形成一個(gè)完美的作品。 這次課程設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒(méi)有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開(kāi)始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資

16、料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的可能不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在這種相互協(xié)調(diào)合作的過(guò)程中,口角的斗爭(zhēng)在所難免,關(guān)鍵是我們?nèi)绾蔚奶幚碛龅降姆制?而不是一