健身球檢驗分類機

1、機械原理課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：健身球檢驗分類機專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班 級：XXXXXXX設(shè) 計 者：XXXXXXX指導(dǎo)老師：XXXXXXXXXXX設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名：XXXXX專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班級：XXXXXXX課程設(shè)計題目： 健身球檢驗分類機課程設(shè)計題目來源：實際生產(chǎn) 指導(dǎo)教師：XXXXXXX 職稱：副教授任務(wù)下達日期：2008年 6月18 日課程設(shè)計開始日期：2008年6月18 日課程設(shè)計完成日期：2008年 6月30日目錄設(shè)計任務(wù)書2第一章總論及設(shè)計要求41.1功能要求41.2工作原理以及工藝動作流程圖5第二章傳動方案62.1傳動方案的擬定及電動選擇6第三章主要

2、執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計83.1進料機構(gòu)83.2送料機構(gòu)93.3檢驗機構(gòu)123.4接料機構(gòu)133.5形態(tài)學(xué)矩陣14第四章 機械運動系統(tǒng)設(shè)計方案的擬定15第五章 方案的評價175.1方案評價表17第六章 系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理20 6.1方案b的數(shù)據(jù)處理206.2傳動機構(gòu)的尺寸設(shè)計及數(shù)據(jù)處理21結(jié)束語22摘要：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，消費者的價值觀念變化很快，市場需求才出現(xiàn)多樣化的特征，機械產(chǎn)品的種類日益增多，例如，各種金屬切削機床、儀器儀表、重型機械、輕工機械、紡織機械、石油化工機械、交通運輸機械、海洋作業(yè)機械、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，這

3、些機械產(chǎn)品的壽命周期也相應(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)計與制造，其中設(shè)計是產(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)濟效益的最主要因素。機械產(chǎn)品的設(shè)計是對產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運動方案、機構(gòu)的運動與動力設(shè)計、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算，并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造的工作過程。其中機械產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運動方案、機構(gòu)的運動與動力設(shè)計、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式等內(nèi)容是機械原理課程的教學(xué)內(nèi)容。當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進，知識經(jīng)濟已見端倪，綜合國力的競爭

4、日趨激烈。國力的競爭，歸根結(jié)底是科技與人才的競爭。而機械原理課程設(shè)計是機械原理課程的一個重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時，又是機械類專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中一個相對獨立的設(shè)計實踐，在培養(yǎng)學(xué)生的機械綜合設(shè)計能力及創(chuàng)新意識與能力方面，起著重要的作用。在課程設(shè)計中，它培養(yǎng)了學(xué)生 創(chuàng)新設(shè)計的能力。本次設(shè)計的是平臺印刷機主傳動系統(tǒng)設(shè)計，以小見大，設(shè)計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。關(guān)鍵字:棘輪機構(gòu) 曲柄搖桿機構(gòu) 減速器第一章總論及設(shè)計要求1.1功能要求具體設(shè)計要求如下：健身球檢驗分類機能夠?qū)崿F(xiàn)進球、送球、檢測球、接球的一體化功能。健身球自動檢驗分類機，將不同直徑尺寸的健身球（石料）按直

5、徑分類。健身球直徑范圍為4046mm，要求分類機將健身球按直徑的大小分為三類。1. 40 mm第一類42 mm2. 42 mm 第二類44 mm3. 44 mm 第三類46 mm健身球檢驗分類機由進料機構(gòu)、送料機構(gòu)、檢驗機構(gòu)、接球機構(gòu)以及電動機組成。由于考慮到健身球一直落下來，所以它要間歇，直線的送進。健身球不斷的不間斷輸入特定的小槽內(nèi)，滑塊或偏心輪的間歇運動和健身球的檢驗分離功能。1.2工作原理以及工藝動作流程圖 持定量健身球，以直線、間歇的進球。定量進球直線往復(fù)的運動。運用曲柄滑塊機構(gòu)使健身球能持續(xù)的進入工作臺相對應(yīng)的小槽內(nèi)，使工作能持續(xù)穩(wěn)定進行。定量送球健身球檢驗分類機的工作系統(tǒng)健身球間

6、歇得掉下來，尺寸最的直接掉進第一個孔，稍大得都卡在那里。精確檢驗健身球運用滑塊或偏心輪，把健身球推到第2個孔，然后再把最大的推到最大的孔。運用接球通道將分類掉下來球通過，然后再用接球儀器講球接住。接球裝置第二章傳動方案2.1傳動方案的擬定及電動選擇：. 機器一般由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成如圖： 圖（21）1減速器 2聯(lián)軸器 3電動機.1初步選擇電機和分配各級傳動比（一）電動機的選擇選擇電機類型：發(fā)動機是機器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機、汽油機、菜油機、液壓機、汽動馬達等。電動機結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制方便、維護容易，一般機械上大多數(shù)是均采用電動機驅(qū)動。電動機已經(jīng)是系列化了

7、，通常由專門的工廠按標準系列成批或大量生產(chǎn)。機械設(shè)計中應(yīng)根據(jù)工作的載荷、工作的要求、工作的環(huán)境、安裝的要求及尺寸、重量有無特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，確定具體的型號。擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)型式。選定電動機的容量：電動機的容量選得合適與否，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費。電機的容量的主要由電動機的運行時的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機所需工作功率，

8、應(yīng)由機器工作阻力和運動參數(shù)計算得來的，可按下式計算： 其中：T工作機的阻力矩，； n工作機的轉(zhuǎn)速，；傳動裝置的總效率組成傳動裝置的各部分運動副效率之積，即 其中： 分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動效率（二）選擇Y系列三相異步電動機經(jīng)過綜合考慮決定選用Y132S8型號電動機考慮減小噪聲、振動等方面的要求時，最好選用帶傳動。當(dāng)原動機驅(qū)動主動輪時，由于帶與帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞一定動力。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、選價低廉以及緩沖吸振等特點，在近代機械中被廣泛應(yīng)用。 圖-帶傳動 圖-鏈傳動但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。 蝸桿

9、傳動的傳動比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動系統(tǒng)的高速級，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時，摩擦力大，發(fā)熱大。同時蝸桿傳動在嚙合處有相對滑動。當(dāng)滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產(chǎn)生較嚴重的摩擦與磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因而摩擦損失較大，效率低。 根據(jù)以上的分析比較，再結(jié)合要求的工作條件可以得到，在此采用帶傳動。第三章主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計3.1進料機構(gòu)方案a:凸輪機構(gòu)圖3-11進料槽 2凸輪機構(gòu) 方案a所采用的進料機構(gòu)如圖31所示。其主要有進料槽、凸輪機構(gòu)組成。當(dāng)小球不斷的從進料槽中進入時，運用凸輪機構(gòu)，用滑塊間歇的讓球進入，以不至于無法控制球的進入，最終球順著右邊的壁做自由落體

10、運動,落在指定位置。設(shè)計要求：凸輪頂端處應(yīng)稍微有點凹朝,以免最下面的球在上面的球的壓力下直接沖出工作臺,造成球進入速度不受限制。方案b：輸送機構(gòu) 圖3-21進料槽 2輸送機構(gòu)方案b所采用的進料機構(gòu)由圖3-2所示。它主要由進料槽1和輸送機構(gòu)2組成。當(dāng)球從進料槽中不斷的落下來時，進料槽的口寬大小要稍大于46 mm。通過運用輸送裝置，利用它的逆時針轉(zhuǎn)動，把球有序的輸送進去，這樣也不會卡在那里。設(shè)計要求：進入槽的口寬大小應(yīng)與小球的直徑差不多，這既能使小球逐一的通過槽口，又防止小球相互擠造成卡住。3.2送料機構(gòu)方案a: 凸輪機構(gòu)圖3-31凸輪 2彈簧 3滑塊所采用送料機構(gòu)是如圖3-3所示的凸輪機構(gòu)。其主

11、要由凸輪、彈簧、滑塊組成。 當(dāng)凸輪由傳動機構(gòu)而作等速逆時針連續(xù)轉(zhuǎn)動時，使彈簧一下伸長，一下收縮。推動構(gòu)件3，使之往下運動進而推動健身球，由于彈簧比較長，所以完成了推動小球的功能。當(dāng)主動凸輪轉(zhuǎn)到回程時，構(gòu)件3沒有推力，受到彈簧2的彈力回到原處，那就完成了間歇得推動小球。使用滑塊的好處是可以更好的推動小球，使小球順利過去。方案b:曲柄搖桿機構(gòu)圖3-41鉸鏈 2曲柄 3搖桿 4滑塊 方案b所采用的檢驗機構(gòu)如圖34所示。它主要由鉸鏈、曲柄、搖桿、滑塊組成。當(dāng)主動曲柄由傳動機構(gòu)作逆時針等速轉(zhuǎn)動時，帶動滑塊進行來回搖擺，從而帶動連桿滑塊也來回運動，進而實現(xiàn)推動健身球得功能。它的運動使直線的、定長的、間歇的

12、。3.3健身球檢驗機構(gòu)方案a:進料檢驗槽1圖3-51、2、3檢驗槽 4軌跡凹槽 方案a所采用的健身球檢驗機構(gòu)如圖35所示。球?qū)⒙淙霗z驗槽一上面,而分別是3個直徑逐步增大的3個檢驗槽,當(dāng)球在1處無法進入時, 凸輪或曲柄機構(gòu)自動會把球推到槽2,無法進入槽2的球最終被推到槽3.同時設(shè)計了軌跡凹槽,將更有利與凸輪或曲柄機構(gòu)推球以及控制球的運動方向來進入進料槽設(shè)計要求：每個進料槽口寬的大小不一樣，依次從小到大。每個槽口都將設(shè)計一個類似倒體型的工作臺面,以使球更快的速度進入槽內(nèi).方案b:進料檢驗槽2 圖3-6 1凸輪 2從動輪 3、4、5檢驗槽 6搖桿機構(gòu) 7曲柄 8進球通道 方案b 所采用的健身球檢驗機

13、構(gòu)如圖36所示。它主要有凸輪、從動輪、檢驗槽、搖桿機構(gòu)、曲柄機構(gòu)、進球通道組成。當(dāng)小球從進球通道進入時，根據(jù)每個小球得直徑的不同，直徑最小的碰到擋板，直接進入檢驗槽3，直徑稍大的，進不了槽3就落下去了，碰到擋板就進入槽4，直徑最大的只好再落下去，進入槽5中。設(shè)計要求：每個進料槽口寬的大小不一樣，依次從小到大。擋板不管怎么運動，都要擋住落下來的健身球，使它們能間歇的進入檢驗槽內(nèi)。3.4接料機構(gòu) 方案:圖3-7方案 所采用的接料機構(gòu)如圖37所示。它由三個相同的槽組成。它們可以把檢驗好的球接住，各自接自己的檢驗好的健身球。設(shè)計要求：它們能穩(wěn)穩(wěn)的接著球，不要把球給彈到外面去。3.5形態(tài)學(xué)矩陣功能元功能

14、元的分解12345動力源電動機A1柴油機A2汽油機A3液壓機A4汽動馬達A5減速蝸桿傳動B1鏈傳動B2帶傳動B3齒輪傳動B4進料機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)C1輸送機構(gòu)C2送料機構(gòu)凸輪機構(gòu)D1曲柄搖桿機構(gòu)D2曲柄滑塊D3檢驗機構(gòu)進料檢驗槽E1進料檢驗槽E2接料機構(gòu)接料機構(gòu)F1*720其中較為理想的是F=A1*B3*C2*D2*E2*F1 第四章 機械運動系統(tǒng)設(shè)計方案的擬定在第三章中，我已經(jīng)分析了a,b兩個方案的各構(gòu)件的功能特點。根據(jù)形態(tài)學(xué)矩陣的分析和原理。現(xiàn)在對它們進行最佳組合。如圖方案a圖中藍色方框內(nèi)為同一機構(gòu)方案b1進料槽2輸送機構(gòu)3、8搖桿4，7曲柄5擋板6檢驗通道9凸輪機構(gòu)10接料槽第五章方案的評

15、價5.1方案評價表評價方案(1)序號評價項目評價等級評價尺度（評價分數(shù)）1功能目標完成情況很好好較好不太好不好1085302工作原理的先進性先進較先進一般落后108403系統(tǒng)的工作效率高較高一般低108404系統(tǒng)機械傳動的精度高較高一般低108405系統(tǒng)的復(fù)雜程度簡單較復(fù)雜復(fù)雜10506系統(tǒng)方案的可靠性可靠較可靠一般不可靠108407系統(tǒng)方案的新穎性新穎較新穎一般不新穎108408系統(tǒng)方案的實用性實用一般不實用10509系統(tǒng)方案的經(jīng)濟成本低較低高較高1084010系統(tǒng)方案的環(huán)保問題好較好不好1050項目方案累計得分a7578799441070b88888108471079方案評價（2）“”：“

16、很好”，“”：“好”，“”：“不好”。方案評價標準方案a方案b成本低+便于加工+結(jié)構(gòu)簡單+便于方便 +操作方便+總計6個 “+”，7個“+”由以上兩表的方案評價得分可以看出方案，在機械的設(shè)計中方案的選擇顯得至關(guān)重要，由表中可以看出方案的功能目標完成情況 ，系統(tǒng)的復(fù)雜程度都還比較成功。但是在個個部分的安裝、配合方面還存在一定的問題。綜上所評方案B為最佳方案。第六章 系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)處理6.1方案b的數(shù)據(jù)處理圖611進料槽 2輸送機構(gòu) 3、8搖桿 4，7曲柄 5擋板6檢驗通道 9簽桿 10接料槽設(shè)計數(shù)據(jù)如下：健身球分類機的生產(chǎn)率（檢球速度）：15個/分鐘電動機的轉(zhuǎn)速:720(r/min)其他主動構(gòu)件的

17、轉(zhuǎn)動或是滑動速度:1(轉(zhuǎn)/s)由此可得傳動比i=720/15=48零件尺寸設(shè)計：40 mm第一類健身球的直徑42mm42 mm 第二類健身球的直徑44mm44 mm 第三類健身球的直徑46mm進料槽、檢驗通道的口寬大小為稍大于46mm6.2傳動機構(gòu)的尺寸設(shè)計及數(shù)據(jù)處理圖62圖62所示是圖21的俯視圖。（二）計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比在前面的方案設(shè)計中已確定此次設(shè)計的減速器為齒輪傳動，并且采用展開式傳動。 分配原則：1、 使各級的傳動的承載能力大致相同（齒面的接觸強度大致相等）。2、 使減速器能獲得最小的外形尺寸和重量。3、 使各級傳動中大齒輪的浸油深度大致相等，潤滑方便。 選用減速

18、器為三級傳動，先經(jīng)過三級減速后，再經(jīng)過分流得到軋輥所需要的轉(zhuǎn)速和方向，經(jīng)過綜合考慮選得：i1=28.25 i2=4 i3= 軸名參數(shù) 轉(zhuǎn)速(rad/s)輸入功率KW710 8 2 2 22.2 2.046 1.98 1.925 1.905傳動比效率28.25 4 10.93 0.97 0.97 0.99 傳動齒輪設(shè)計： 齒輪參數(shù) 3 4 5 6 齒數(shù)8 32 16 32 模數(shù) mm5 5 5 5結(jié)束語經(jīng)過了一個星期的課程設(shè)計使我深刻地體會了首次設(shè)計的艱辛。課程設(shè)計始的第一天，我一點也不知道改干什么，對于自己所按排到的課題一點思路也沒有。而且在設(shè)計過程中所遇到的一系列的問題都要通過自己的積極思考和查找資料去解決，由于目前所學(xué)的知識還十分的有限所以顯的特別的困難，有的時候其實自己已經(jīng)作出了錯誤的設(shè)計卻不知道。在老師指導(dǎo)下才能把錯誤改正過來。通過本次機械原理課程設(shè)計，對機械剛剛有些概念的我來說是受益非淺。不僅運用了機械原理的一些基礎(chǔ)知識外，還加深了對專業(yè)知識的理解和掌握.讓我真真體會到了說和動手做是存在很到的距離的。在以后的工作中，要動手做才會有更大的收獲。在設(shè)計的過程中，由于沒有學(xué)過畫圖軟件，使我更加難上加難。在設(shè)計的同時還要邊學(xué)畫圖，所以花的時間就更多，而且有些圖不能準確的表示出來。這是我此次設(shè)計中存在的最大問題。不過經(jīng)過這些天的努力，工