塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

徐沏兀程摯院機(jī)電工程學(xué)院《塊狀物品推送機(jī)課程設(shè)計(jì)》說明書課題名稱： 塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 韓建昕 學(xué)號(hào)：20110605310專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì) 班級(jí)：11機(jī)設(shè)3 成績： 指導(dǎo)教師簽字： 2013年12月21日1設(shè)計(jì)題目及其要求2題目分析 23設(shè)計(jì) 43.1*******錯(cuò)誤！未定義書簽。32******4負(fù)載圖和速度圖 OOOOOOOOOO錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。錯(cuò)誤！未定義書簽。6總結(jié) 13設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算說明結(jié)論1設(shè)計(jì)題目及其要求一、 設(shè)計(jì)題目在自動(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。 現(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，如圖6-2所示。二、 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求向上推送距離H=80mm，生產(chǎn)率為每分鐘推送物品100件；推送機(jī)的原動(dòng)機(jī)為同步轉(zhuǎn)速為 3000轉(zhuǎn)/分的三相交流電動(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)；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 120°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 90°時(shí)，推桿在最低位置停留不動(dòng);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； 圖6-2推送機(jī)工作要求使用壽命10年，每年300工作日，每日工作16小時(shí)；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)噪聲小三、設(shè)計(jì)任務(wù)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；確定電動(dòng)機(jī)的功率與滿載轉(zhuǎn)速；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)簡圖；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；如果希望執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的速度波動(dòng)系數(shù)小于 3%,求應(yīng)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件軸上加多大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的飛輪；進(jìn)行推送機(jī)減速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制其裝配圖和兩張零件圖；編寫課程設(shè)計(jì)說明書2題目分析方案一：連桿機(jī)構(gòu)圖1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

FG在圖軌跡，在｛_部分近似呈以FFG在圖方案二：凸輪機(jī)構(gòu)圖2所示的凸輪機(jī)構(gòu)，由凸輪、從動(dòng)件、和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成，能使從動(dòng)件獲得較復(fù)雜的動(dòng)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)只根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來設(shè)計(jì)輪廓曲線就可以了。傳送機(jī)構(gòu)簡圖其傳送機(jī)構(gòu)簡圖如上

3設(shè)計(jì)1、 減速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)原動(dòng)件為一高速電動(dòng)機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速為 3000r/min,但我們所需要的是轉(zhuǎn)速是100r/min,所以要減速，對(duì)于減速裝置我們采用的是皮帶加齒輪的方法。第一級(jí)降速是用皮帶減速，減為500r/min,第一級(jí)米用齒輪減速至100r/min.2、 電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求，所選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為丫90S-2,額定功率為1.5KW轉(zhuǎn)速為2840r/min2840總傳動(dòng)比為i總一 一28.4i總 100分配傳動(dòng)比，采用二級(jí)減速器，第一級(jí)減至 500r/min，第二級(jí)減至100r/min，故選擇傳動(dòng)比分別為5.68和53、 帶輪的選擇1、 設(shè)計(jì)功率Pc=Ka沢P P"5kw Ka"1Pc=1.5沢1.1=1.65kw2、 選擇V帶型號(hào)根據(jù)計(jì)算功率及小帶輪轉(zhuǎn)速選擇Z型V帶3、 確定小帶輪基準(zhǔn)直徑d1和d2=50mmm 2840d2一 漢d廣（1巧一 江50域（1—0.02）-278.32mmn2 500選取標(biāo)準(zhǔn)值d2=280mm兀dm1v= =7.4m/s60沢1000

5m/svVv25m/s故符合要求4、 確定中心距a和v帶的基準(zhǔn)長度Ld初定中心距 0.7?十d2)蘭a0蘭2(di+d2)231mm蘭ao蘭660mm選擇a0=600mmV帶基準(zhǔn)長度Ld=2a。+2(di+d2)+(d2600=2><60+3.14(280+50)+(280一50)2 4x600=1740mm選取接近基準(zhǔn)長度Ld—1800mm Kc—"5、 實(shí)際中心距aFo+(Ld-Ld°)/2=630mm230mm蘭a蘭660mm故a=630mm6、 小帶輪包角□=180°d22d^57.^=159 展=°.946a>120°符合要求7、 確定V帶根數(shù)ZP[=3.8kw ^p1=0.8kw、Pc 1.65Z -5.5[P?！?P1+WPJ取z=5

8、 確定初拉力Fol500Pc（2.5 2536NFo-c （ -1）+qv-53.6N0 2v Ka9、 計(jì)算作用在帶輪軸上的壓力FQFq=22匯f0況sin158=526N4、齒輪的選擇傳遞的功率為P[=l.5kw小齒輪轉(zhuǎn)速為500r/min傳動(dòng)比為51、 確定材料及許用應(yīng)力小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為197-286Mpao"Hliml=580Mpa Fliml=440Mpa大齒輪用45鋼正火，齒面硬度為156-217Mpachlim1=380Mpa crHlim2=310Mpa取SH=1.25, SF=1.6何]=▽Hlim1二580-464MpaLH1 SH 1.25r naHlim2 380 w仆KH2“"Sr=1.25=304MPaWf1】=S'^=440=275MpaO"Flm2 310RF2]―=194MpaF2 SF 1.62、 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)該齒輪按8級(jí)精度制造，載荷系數(shù)K=1齒寬系數(shù)^-1165小齒輪上轉(zhuǎn)矩為「一9.55漢106汽 —3匯105"?皿500取Ze=189.8

d22KTij0（ZETH）2=i2Omm射 u krh]取齒數(shù)乙=30Z2=iZi=5H30=150模數(shù)m=?!=4,取標(biāo)準(zhǔn)值Z=4Zi齒寬b=?d況di=120mm 取bi=125mmb120mm則di=mZi=120mm d2=mZ2=480mm3、 驗(yàn)證輪齒彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù)YFa廣2?52 YSa廣1.625 丫Fa2=2.124YS/1.7742KTZYFa/YSai“6Mpa「]<rFi- 2 -426Mpa￡k]bm^ZiYFa2述YSa,crf^af/ 39.2Mpa￡[ctf2]「2 「1v匚匯va F2[廠ai ■Oai4、 齒輪圓周速度兀d1nsV=dini=3.14m/s60X00故選擇8級(jí)精度制造是合適的5、 軸的設(shè)計(jì)軸的選材：因?yàn)槭且话阌幂S，所以選材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表16-1,查取▽B=637mpa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表16-4,因?yàn)槭翘妓劁?，所以取許用彎曲應(yīng)力[b_1B]-60Mpa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表16-3,因?yàn)槭?5鋼，所以查取[口=30—40Mpa,C=118-1071）高速軸的設(shè)計(jì)按純扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑（最小軸徑）：di_C3Pl=8.6-9.5mm，考Vni慮到軸的最小處要安裝聯(lián)軸器，增大3%—5%,故取d^12mm選聯(lián)軸器的型號(hào)為TL5，軸承為7205C2)中速軸的設(shè)計(jì)P2d2-3 =15.4-17mm,取d^20mmYn23）低速軸的設(shè)計(jì)d3-3P326.4-29.1mm,取d3=32mmn36、凸輪的設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律遵循二次多項(xiàng)式動(dòng)運(yùn)規(guī)律推程運(yùn)動(dòng)角為/=150 回程運(yùn)動(dòng)角為尬’=120 遠(yuǎn)休止角為GS=0近休止角為：門S=90轉(zhuǎn)速為n=100r/minh=80mmr0=40mm推程前半段： [0—75]s=2h.■:2v=4h*:①2①2推程后半段:S=h-2h推程后半段:S=h-2h(；'[75—150]2-)V=4h(22

G2 G2(―)24h^2回程前半段： [150—210]2h 2S=「7(150-)2

4h? 川V=_](150_)

g2回程后半段:[210—270]2h 2S=—2(1270-)2：'?V=4hp(270-)：■'/■4h■t2近休止段：S=0, V=0. a=0求得輪廓曲線各點(diǎn)的坐標(biāo)公式如下:So二roX=(SoS)sin「丫=(So二ro代入各已知條件用EXCEL求解，得輪郭曲線圖和各階段運(yùn)動(dòng)圖X Y004010二0694140.092622014.6536640.260613023.240,183584033.02539.3576650412603537.138846056.8112732.87070.3307725.598318083.8618514,787119094.45.78E-15100100-6692-17.7507110102.0715-37.15112098.38049-56.813089.74636-75,3061XY1鎰76.67742-91.380615060-103.92316040.66239-111,71917020.06601-113.8riso1.35E14-110「 190-IL7507-100,669200-3L5419-86.6605210■典-69.282220-43.5667-51.9208230-44.2603-37.1388__240-43t3013-2o

*XY250-41.7641-15.2009260-40?4865-7.13887I 270-40-7.4E-15r280-39.39236.945927—290-37.5877IX68081C300-34.64120310-30.641825.7115r 320-25.711530.64178330-2034.64102340-13.680837.5877r 35