機(jī)械原理塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

/機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書目錄TOC\o"1-2"\f\h\z\u1設(shè)計(jì)任務(wù)書11.1設(shè)計(jì)題目：塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求11.3設(shè)計(jì)任務(wù)12實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案選定22.1實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案22.2設(shè)計(jì)方案選定53凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)73.1減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.2繪制推桿位移曲線73.3確定基圓半徑.確定凸輪理論廓線73.4確定基圓半徑.確定凸輪理論廓線73.5選擇合適的推桿尺寸74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85傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算95.1減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)95.2動(dòng)力參數(shù)計(jì)算96運(yùn)動(dòng)分析10總結(jié)11參考文獻(xiàn)121設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)題目：塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在自動(dòng)包裹機(jī)的包裝作業(yè)過程中.經(jīng)常需要將物品從前一工序轉(zhuǎn)送到下一工序?，F(xiàn)要求設(shè)計(jì)一用于糖果、香皂等包裹機(jī)中的物品推送機(jī).將塊狀物品從一位置向上推送到所需的另一位置。1.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求<1>向上推送距離S=120mm.生產(chǎn)率為每分鐘推送物品120件；<2>推送機(jī)的原動(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)開始.當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件轉(zhuǎn)過1500時(shí).推桿從最低位置運(yùn)動(dòng)到最高位置；當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過1200時(shí).推桿從最高位置又回到最低位置；最后當(dāng)主動(dòng)件再轉(zhuǎn)過900時(shí).推桿在最低位置停留不動(dòng)；<4>設(shè)推桿在上升運(yùn)動(dòng)過程中.推桿所受的物品重力和摩擦力為常數(shù).其值為500N；設(shè)推桿在下降運(yùn)動(dòng)過程中.推桿所受的摩擦力為常數(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350.結(jié)構(gòu)緊湊.振動(dòng)噪聲小；1.3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；<5>編寫課程設(shè)計(jì)說明書。2實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案選定2.1實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案方案一圖2-1凸輪－齒輪組合機(jī)構(gòu)圖2－1所示的凸輪－齒輪組合機(jī)構(gòu).可以將擺動(dòng)從動(dòng)件的擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)扇形齒輪的分度圓半徑大于擺桿長(zhǎng)度時(shí).可以加大齒條的位移量。方案二連桿機(jī)構(gòu)圖2－3所示的連桿機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)GHK通過連桿EF相聯(lián)組合而成。連桿BC上E點(diǎn)的軌跡.在部分近似呈以F點(diǎn)為圓心的圓弧形.因此.桿FG在圖示位置有一段時(shí)間實(shí)現(xiàn)近似停歇。圖2－3連桿機(jī)構(gòu)方案三圖2-4凸輪－連桿組合機(jī)構(gòu)圖2－4所示的凸輪－連桿組合機(jī)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)行程放大功能.但效率較低。方案四圖2－5固定凸輪－連桿組合機(jī)構(gòu)固定凸輪－連桿組合機(jī)構(gòu)圖2－5所示的固定凸輪－連桿組合機(jī)構(gòu).可視為連桿長(zhǎng)度BD可變的曲柄滑塊機(jī)構(gòu).改變固定凸輪的輪廓形狀.滑塊可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。方案五圖2-2凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪.從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件.一般為主動(dòng)件.作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。與凸輪輪廓接觸.并傳遞動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的構(gòu)件.一般做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng).稱為從動(dòng)件。凸輪機(jī)構(gòu)在應(yīng)用中的基本特點(diǎn)在于能使從動(dòng)件獲得較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因?yàn)閺膭?dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線.所以在應(yīng)用時(shí).只要根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線就可以了。凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)機(jī)械、儀器和操縱控制裝置。凸輪機(jī)構(gòu)之所以得到如此廣泛的應(yīng)用.主要是由于凸輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求.而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。是機(jī)械中的一種常用機(jī)構(gòu).在自動(dòng)化和半自動(dòng)化機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛。圖2－2所示的凸輪機(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。2.2設(shè)計(jì)方案選定經(jīng)比較.方案五.其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊.并且傳動(dòng)平穩(wěn).運(yùn)動(dòng)精確.由于該設(shè)計(jì)采用正弦加速度曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律.沒有沖擊。用Excel處理結(jié)果角度位移速度加速度0.000.000.000.005.000.030.221.1010.000.230.872.1515.000.771.923.1120.001.813.333.9325.003.465.034.5830.005.846.955.0335.009.019.005.2640.0013.0111.105.2645.0017.8413.165.0350.0023.4615.084.5855.0029.8116.783.9360.0036.7718.193.1165.0044.2319.242.1570.0052.0319.891.1075.0060.0020.110.0080.0067.9719.89-1.1085.0075.7719.24-2.1590.0083.2318.19-3.1195.0090.1916.78-3.93100.0096.5415.08-4.58105.00102.1613.16-5.03110.00106.9911.10-5.26115.00110.999.00-5.26120.00114.166.95-5.03125.00116.545.03-4.58130.00118.193.33-3.93135.00119.231.92-3.11140.00119.770.87-2.15145.00119.970.22-1.10150.00120.000.000.00155.00119.94-0.43-2.14160.00119.55-1.68-4.13165.00118.50-3.68-5.85170.00116.54-6.28-7.16175.00113.45-9.31-7.99180.00109.10-12.57-8.27185.00103.45-15.82-7.99190.0096.54-18.85-7.16195.0088.50-21.45-5.85200.0079.55-23.45-4.13205.0069.94-24.70-2.14210.0060.00-25.130.00215.0050.06-24.702.14220.0040.45-23.454.13225.0031.50-21.455.85230.0023.46-18.857.16235.0016.55-15.827.99240.0010.90-12.578.27245.006.55-9.317.99250.003.46-6.287.16255.001.50-3.685.85260.000.45-1.684.13265.000.06-0.432.14270……3600003凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.1運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.2繪制推桿位移曲線3.3確定基圓半徑.確定凸輪理論廓線3.4確定滾子半徑.確定凸輪實(shí)際廓線3.5選擇合適的推桿尺寸4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。5傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5.1減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)原動(dòng)件為一高速電機(jī),其轉(zhuǎn)速為3000r/min,但我們所需要的轉(zhuǎn)速是120r/min,所以要減速。對(duì)于減速裝置我們采用皮帶加齒輪的方法。第一級(jí)降速是用皮帶減速,減為240r/min。第二級(jí)是用渦輪減為120r/min。皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析如下:帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：〔1適用于中心距較大的傳動(dòng)；〔2帶具有良好的撓性.可緩和沖擊.吸收振動(dòng)；〔3過載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑.打滑雖然使傳動(dòng)失效.但可防止損壞其他零件；〔4機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：〔1傳動(dòng)的外廓尺寸較大；〔2需要張緊裝置；〔3由于帶的滑動(dòng).不能保證固定不變的傳動(dòng)比；<4>帶的壽命較短；〔5傳動(dòng)效率較低。通常.帶傳動(dòng)適用于中小功率的傳動(dòng)。目前V帶傳動(dòng)應(yīng)用最廣.一般帶速為V=5≈25m/s.傳動(dòng)比i≦7.傳動(dòng)效率0.9至0.95.渦輪蝸桿的優(yōu)缺點(diǎn)：與齒輪傳動(dòng)相比.蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊.傳動(dòng)平穩(wěn).無噪聲；在一定條件下.蝸桿傳動(dòng)可以自鎖.有完全保護(hù)作用。缺點(diǎn)是：摩擦發(fā)熱大、效率低.成本較高。5.2動(dòng)力參數(shù)計(jì)算皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要是采用兩個(gè)半徑不一的皮帶輪來實(shí)現(xiàn)。由于皮帶上的線速度相等,由r1*v1=r2*v2有3000=240.即25=2.由此可見算出電機(jī)上皮帶輪直徑大小=24mm;另一端皮帶輪半徑大小=300mm.傳動(dòng)比i=4/1。該皮帶傳動(dòng)為一平帶傳動(dòng).傳遞功率P=0.8KW.帶在小輪上的包角a=170度〔2.97rad.帶的厚度=4.8mm,帶與輪面間的摩擦系數(shù)f=0.3。6運(yùn)動(dòng)分析啟動(dòng)電機(jī).通過傳送帶傳動(dòng)渦輪蝸桿帶動(dòng)土倫轉(zhuǎn)動(dòng).土倫推動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng)。當(dāng)凸輪從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)作推程運(yùn)動(dòng)時(shí).推桿推送物品作上升運(yùn)動(dòng).同時(shí)壓縮彈簧。凸輪從最高點(diǎn)作回程運(yùn)動(dòng)時(shí).推桿在自身重力和彈簧彈力的作用下作下降運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)不斷地提供電能帶動(dòng)整個(gè)裝置的傳動(dòng).完成構(gòu)件上下往復(fù)運(yùn)動(dòng).把一個(gè)物品從一個(gè)位置推送到另一個(gè)位置?？偨Y(jié)通過這次設(shè)計(jì).使我認(rèn)識(shí)到上課時(shí)的內(nèi)容雖然已經(jīng)很很豐富.但如果沒有實(shí)踐的話.學(xué)習(xí)再多的理論也只是紙上談兵.就像用到的各種符號(hào).往往就同其它的一些符號(hào)相混.結(jié)果往往是張冠李戴。通過這次設(shè)計(jì).我查找資料的能力也得到了很大的提高。更重要的是.我們初步嘗試了去獨(dú)立地去發(fā)現(xiàn)問題.解決問題.反思問題的能力.并且設(shè)計(jì)的是一個(gè)整體.所以考慮問題的方向也全面了.不單單是去解一道題目.而是去解決一系列相關(guān)聯(lián)的題目鏈.大大地提高了我們?cè)谶@方面的能力.而且這種能力的培養(yǎng)恰恰是在學(xué)校學(xué)習(xí)階段很難得接觸到的.但卻在以后踏上工作崗位中常常會(huì)遇到的。在大學(xué)三年的學(xué)習(xí)中也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷.我受益匪淺。在此向夏純達(dá)老師表示深深的感謝和崇高的敬意。在課程設(shè)計(jì)規(guī)定的時(shí)間內(nèi).我收集了很多技術(shù)資料。閱讀了大量的專業(yè)文獻(xiàn).并將它們應(yīng)用到了課程設(shè)計(jì)當(dāng)中.我學(xué)到了許多課本上沒有學(xué)到的知識(shí).把課本上