健身球檢驗分類

目錄第一章總論及設計要求TOC\o"1-5"\h\z1、1設計要求 (2)\o"CurrentDocument"1、 2功能分解 (2)第二章機構的選用\o"CurrentDocument"2、 1進料機構 (3)\o"CurrentDocument"2、2檢驗機構 (4)2、 3分離機構…………………(5)2、4傳動方案的擬定………(6)第三章減速裝置的尺寸設計3、 1皮帶傳動計算 (8)3、2齒輪傳動計算…………… (8)3、3其中一對齒輪的詳細計算……………… (10)第四章機構運動方案簡圖4、1機構運動方案簡圖 (11)\o"CurrentDocument"4、2方案的討論 (13)第一章總論及設計要求1、1設計要求計健身球自動檢驗分類機，將不同直徑尺寸的健身球(石料)按直徑分類檢測后送入各自指定位置，整個工作過程(包括進料、送料、檢測、接料)自動完成。健身球直徑范圍為巾40?巾46mm，要求分類機將健身球按直徑的大小分為：巾40W第一類W巾42；巾42＜第二類W巾44；巾44＜第三類W巾46三類。要求使用轉速720r/min的電動機,并使生產率(檢球速度)達到10個/min.1、2功能分解為完成健身球分類過程，需實現(xiàn)下列運動功能要求進料是一個往復運動過程，因此需要設計相應的進料機構。要將球據直徑大小分類，就必須抓住直徑不同這一特點設計一個檢驗機構。檢驗之后還得將球分離開來，因此又必須設計一個分離機構。第二章機構的選用機構的選用功能工藝動作執(zhí)行機構進料直線、圓周往復運動凸輪滑塊機構、槽輪機構檢驗允許直徑小于孔直徑的球通過圓弧形平級軌道、空槽接球球掉入指定的接球裝置中曲槽2、1進料機構

設計要點：按照設計要求，健身球必須是按一定速度進行檢驗，其中不可有卡球和球被提前檢驗的情況。方案1：采用如圖的裝置，主要有進料槽、凸輪機構組成。讓球不斷的下落，滑塊把球送入指定的位置。圖形如下。方案2：主要由進料槽1和撥盤2組成。當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46mm。當撥盤逆時針轉動，把球有序而限量的輸送進去，這樣也不會卡在那里。2、2檢驗機構設計要點：根據設計要求，健身球要按照指定條件被精確、順利的分類，其中不可出現(xiàn)誤分、卡球現(xiàn)象，檢驗過程中盡量減少撞擊，以保證機構的壽命。方案1：檢驗機構除了能夠識別球的大小之外沒有任何要求，對此我們可以設計一個首段直徑為46mm,中間段直徑為44mm,末段直徑為42mm的圓形平級遞減的半圓形軌道，然而為了不讓前面所檢驗的球阻擋后面球的路徑，于是我們又在首、中段相交略偏上和中、末段相交略偏上的地方分別開一個槽,為分離機構能夠順利將球分開做好準備,這個機構有著結構簡單、但不好控制。圖形如下：方案2：如下圖，構件1為未封頂?shù)膱A柱形機架，在底圓沿著筒壁開槽，使其邊沿距離圓筒壁距離依次為42mm、44mm和47mm。檢驗機構中底圓1加工后俯視圖形如下圖（底盤）。（開槽不可從進料口開始，這是避免出現(xiàn)連續(xù)小球時，小球都掉入槽下而達不到指定檢驗效率。）檢驗球從送料口送入后，被推入槽中，如果球小于槽的寬度將會槽中掉落，從而達到檢驗分類的目的。因為各級寬度的槽從小到大依級連接，避免了球被卡在槽中無法往下推現(xiàn)象和因變速而撞擊其他構件的缺點，而且在球的檢驗分類過程中，球受到的是滾動摩擦，阻力較小且勻速運動，功耗更低。這個機構有著結構簡單、且易于加工制造的優(yōu)點。因此它成為我的檢驗機構的首選。2、3分離機構設計要點：根據設計要求，分離機構要能順利的將分好的球送走，避免卡球從而影響效率。1）偏心輪與抓鉤連接的組合機構。這種機構可以完成分離球這一動作，但它一般只用端點處，而在此設計的分離機構中，需要一個在中間的分離機構。2）幾字形與抓鉤連接的組合機構。不僅能夠完成分離的動作，還能夠滿足在中間工作這一點。而且該機構便于加工，成本較低。

設計要點：根據設計要求，傳動機構要能實現(xiàn)規(guī)定的傳動比，并能最大程度的減少摩擦損耗，再從可換性、經濟方面考慮所選傳動機構。進料機構、檢驗機構、分離機構的分析及擬定如上。整個機器的傳動過程為：電動機傳出最初的轉速之后用皮帶輪連接，皮帶輪再與減速裝置連接，減速裝置用齒輪傳動比來實現(xiàn)，減速裝置同軸帶動撥盤運動從而檢驗分離健身球。本分類裝置的減速器由傳送帶和齒輪系構成的減速裝置。其中一對齒輪的傳動比是有限的，由于本裝置需要較大的傳動比，所以共分為5級進行降速。常見傳動機構相關資料傳動機構特點壽命應用齒輪傳動承載能力和速度范圍大；傳動比恒定，可獲得較大傳動比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求高，精度低時，運轉有噪音；無過載保護作用取決于齒輪材料的接觸和彎曲疲勞強度以及抗膠合與抗磨損能力金屬切削機床、汽車、起重運輸機械、冶金礦山機械以及儀器等蝸桿傳動結構緊湊，單級傳動能得到很大的傳動比；傳動平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機構；傳動比大、滑動速制造精確，潤滑良好，壽命較長；低金屬切削機床（特別是分度機構）、起

度低時效率低；中、高速傳動需用昂貴的減磨材料；制造精度要求高，刀具費用貴。速傳動，磨損顯著重機、冶金礦山機械、焊接轉胎等帶傳動軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能緩和沖擊，吸收振動；摩擦型帶傳動有過載保護作用；結構簡單，成本低，安裝要求不咼；外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動，不能用于分度鏈；由于帶的摩擦起電，不宜用于易燃易爆的地方；軸和軸承上的作用力很大，帶的壽命較短帶輪直徑大，帶的壽命長。普通V帶3500-5000h金屬切削機床、鍛壓機床、輸送機、通風機、農業(yè)機械和紡織機械鏈傳動軸間距范圍大；傳動比恒定；鏈條組成件間形成油膜能吸振，工作可靠；作用在軸上的荷載小；運轉的瞬時速度不均勻，咼速時不如帶傳動平穩(wěn)；鏈條工作時，特別是因磨損產生伸長以后，容易引起共振，因而需增設張緊和減振裝置與制造質里有關5000-15000h農業(yè)機械、石油機械、礦山機械、運輸機械和起重機械等第三章減速裝置的尺寸設計

3、1皮帶傳送：電動機的傳動，皮帶傳動比起齒輪傳動相比具有成本低、噪聲小、傳動平穩(wěn)、且易于更換的特點。由于第一級傳動的速度比較大，對傳動構件的磨損比較嚴重，更有一點是齒輪加工非常困難，因此我選擇皮帶傳動作為第一級傳動。如圖所示為皮帶減速機構，帶輪1連接原動件轉速為n=720r/min的交流電0動機，皮帶2連接齒輪系中的齒輪1,皮帶1的半徑為r，皮帶2的半徑為廠，12TOC\o"1-5"\h\z根據皮帶傳動原理有： n=n (1)r1 0皮帶1與皮帶2的轉速與半徑成反比：(2)nr(2)-^1二r2nrr2 13、2齒輪系傳動如上圖所示，帶輪2與齒輪1同軸傳動，由上各齒輪嚙合關系，再根據齒輪系傳動原理有：z2n.二-1-zz12n=nz3z2nz—-—nzz34n—nz4z5nz—z6-— 5nzz56n—nz7z6nz-^8-nzz8nz7(3)根據提供的原動件轉速為n=720r/min的交流電動機與課程設計要求，在0n的前提下，設計機器的生產率為10個/min，設計的檢驗撥盤轉動1圈完成20個健身球的檢測，根據1比144的比例關系，由上式可得：rzzzz111357二rzzzz 14422468(4)為了能盡量減少齒輪的損耗，各組傳動比盡量不用整數(shù)比且單級的傳動比盡量不要太大，所以選取適當?shù)钠л啺霃胶妄X輪齒數(shù)為：rzzzz11357rzzzz22468XXXX-8 15 16 7 155)考慮到齒輪大小與傳動的合理性，各級傳動比應從小到大依次變換，經過比較設計皮帶傳動結構與齒輪系傳動結構的相應參數(shù)如下：皮帶輪參數(shù)帶輪1帶輪2皮帶輪半徑（mm） 50 80

各齒輪參數(shù)模數(shù)（mm）壓力角（°）齒數(shù)（個）直徑（mm）分錐角（°）齒輪12202142/齒輪22204590/齒輪32202040/齒輪422064128/齒輪52202040/齒輪622070140/直齒錐7220204090直齒錐822075150903.3其中一對齒輪的詳細計算選齒輪1、齒輪2進行分析。模數(shù)m=m=m=2；壓力角a=a=a=20°1212漸開線標準圓柱直齒輪齒頂高系數(shù)h*=1；頂隙系數(shù)c*=0.25an傳動比i二亠=紅=丄21nz15z1 2如上，選著齒輪1、2齒數(shù)分別為z=21、z=45。12齒輪1齒輪2分度圓直徑d=m*z=2x21=4211d=m*z=2x45=9022齒頂圓直徑d二d+2h=42+2*2=46a1 1 ad二d+2h=90+2*2=94a2 2 a齒根圓直徑d二d-2h=42-2*2.5=37f1 1 fd二d-2h=90-2*2.5=85f2 2 f

基圓直徑d二dcosa=42*cos20°=39.5 d二dcosa=90*cos20°=84.6bl 1 b2 2齒頂咼h―h*m=1*2=2a a齒根咼h=(h*+c*)m=(1+0.25)*2=2.5f a齒距p=mn=2n=6.3齒厚、齒槽寬s=e=mn/2=2n/2=3.1中心距a二(d+d)=-x(42+90)=662122基圓齒距p二法向齒距p=nm*cosa=2n*cos20°=5.9b n單位（mm）第四章機構運動方案簡圖4.1機構運動方案簡圖第四章機構運動方案簡圖方案一：電機經一個減速器之后通過皮帶帶動連有齒輪和分離機構的軸一起轉動。齒輪1將轉動傳遞給同一水平面的齒輪2，再由齒輪2傳遞給同一水平面的齒輪3，而齒輪3則帶動圓柱凸輪機構轉動，使滑塊左右做往復運動，從而將漏斗中的健身球間斷性地一個一個地推入檢驗軌道中。而分離機構將在檢驗導軌中做去行程抓鉤抬高，而回行程順軌道返回以完成將球抓回這一動作，若軌道中有球被攔住，則將被抓鉤在回程中抓回到側邊的軌道中。整個機構綜合完成對健身球的檢驗和分離。機構的簡圖如下所示：

Xx電苗帆一Xx電苗帆一F珂方案二：電機經齒輪減速變向之后，通過與齒輪8相連的軸帶動檢驗分離機構中的撥盤轉動，此處撥盤既起到進料的作用，而且轉動過程中一直推動檢驗球，防止了檢驗球被卡在檢驗槽中。檢驗過正中，直徑小于檢驗槽的球將從槽中落下在各級檢驗槽正下方分別安裝有承接落球的接料槽（本應有三個接料槽，但因難以在簡圖中全部畫出，所以只畫其一示意），從而達到分離的目的。

zLX曲?畑也??進斛口l:zLX曲?畑也??進斛口l:二卻IW1屯吐（“柑■■--■lN^：'4、2方案的討論方案一：該方案由于分離機構在分離球的過程中，球的運動有一段是水平的因此整個設計中分離機構、三個齒輪的軸心線都必須在同一水平面上，這樣整個機構所占