機(jī)械原理課程設(shè)計---工件間歇輸送機(jī)構(gòu)

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計題目： 工件間歇輸送機(jī)構(gòu)</p><p>　　專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 </p><p><b>　　班 級：</b></p><p><b>　　設(shè) 計 人： <

2、;/b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　學(xué)院 專業(yè) 班級 姓名 </p><p>　　一、課程設(shè)計題目：工件間歇輸送機(jī)構(gòu)</p><p>　　二

3、、課程設(shè)計主要參考資料</p><p>　　[1] 課程設(shè)計指導(dǎo)書 </p><p>　　[2] 安子軍 機(jī)械原理[M].7版. 國防工業(yè)出版社出版社，2009 </p><p>　　[5] 成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊[M]．化學(xué)工業(yè)出版社 2010

4、 </p><p>　　三、課程設(shè)計應(yīng)解決主要問題 </p><p>　?。?）通過機(jī)構(gòu)設(shè)計滿足間歇輸送工件的運(yùn)動要求 </p><p>　?。?）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高可行性以及機(jī)構(gòu)工作的穩(wěn)定性 </p><p><b>　　四、成

5、員分工</b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p><b>　　方案二： </b></p><p><b>　　方案三： </b></p><p>　　四、課程設(shè)計相關(guān)附件（如：圖紙、軟件等）</p><p>　　（

6、1）A2構(gòu)件圖 </p><p>　?。?）課程設(shè)計說明書一份 </p><p>　?。?）方案構(gòu)件圖三份 3D仿真圖三張 </p>

7、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 課程設(shè)計任務(wù)3</p><p><b>　　1.1設(shè)計題目3</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計要求3</b></p><p>　　2機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動功能系統(tǒng)圖4</p>&

8、lt;p>　　2.1機(jī)器的功能和設(shè)計要求4</p><p>　　2.2工作原理和工藝動作分解4</p><p>　　2.3根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動循環(huán)圖 4</p><p>　　2.4 機(jī)構(gòu)選型 5

9、 </p><p>　　2.5機(jī)械運(yùn)動方案的選擇和判定 5</p><p>　　3系統(tǒng)方案擬定與比較6</p><p><b>　　3.1方案一7</b></p><p><b>　　3.2

10、方案二8</b></p><p><b>　　3.3方案三13</b></p><p>　　3.4方案比較16</p><p>　　3.5方案選擇 17</p><p>　　4心得

11、 17</p><p><b>　　1 課程設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計題目</b></p><p><b>　　工件間歇輸送機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　1.2設(shè)

12、計要求</b></p><p>　　輸送機(jī)主要由動力機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)組成。如圖一所示，電動機(jī)輸入動力，帶動傳動機(jī)構(gòu)，通過間歇機(jī)構(gòu)實現(xiàn)工件的間歇輸送。</p><p>　　圖1 間歇輸送機(jī)構(gòu)工作示意圖</p><p>　　2機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動功能系統(tǒng)圖</p><p>　　2.1機(jī)器的功能和設(shè)計要求</p><

13、p>　　由于機(jī)器加工的與產(chǎn)品的流水線效率的需要，間歇式傳動顯得必不可少！本設(shè)計旨在針對需間歇式傳動的機(jī)構(gòu)而設(shè)計的步長為840mm的各種方案，為其他機(jī)械提供基礎(chǔ)。</p><p>　　設(shè)計要求：步長為840mm的間歇式傳動</p><p>　　2.2工作原理和工藝動作分解</p><p>　　若需完成840mm間歇式傳動，必須要經(jīng)過的三個步驟</p>

14、<p>　　1.四級電動機(jī)n=1500r|min的輸出機(jī)構(gòu)</p><p>　　2.將高轉(zhuǎn)速的電機(jī)速度通過合理的減速機(jī)構(gòu)，使之達(dá)到需求的轉(zhuǎn)速</p><p>　　3.低轉(zhuǎn)速的輸出機(jī)構(gòu)，并使物體能夠840mm間歇式移動</p><p>　　2.3根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動循環(huán)圖</p><p><b>　　

15、2.4 機(jī)構(gòu)選型 </b></p><p>　　根據(jù)電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)、間歇式運(yùn)動機(jī)構(gòu)構(gòu)的動作要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以選擇如表1中列出的常用機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　表1可選的工作機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　2.5機(jī)械運(yùn)動方案的選擇和判定</p><p>　　據(jù)表1所示的3個關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)形態(tài)矩陣，由

16、此可求機(jī)械運(yùn)動方案數(shù)為： </p><p><b>　　N=2×3×1=6</b></p><p>　　現(xiàn)在可以按傳動比精確度、各機(jī)構(gòu)的相容性和盡量使機(jī)構(gòu)簡單等來選擇方案。我們選定的三個方案分別為：</p><p>　　減速機(jī)構(gòu)為齒輪，間歇機(jī)構(gòu)為不完全齒輪，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)為皮帶。</p><p>　　減

17、速機(jī)構(gòu)為齒輪，間歇機(jī)構(gòu)為棘輪，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)為皮帶。</p><p>　　減速機(jī)構(gòu)為齒輪，間歇機(jī)構(gòu)為槽輪，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)為皮帶。</p><p>　　3系統(tǒng)方案擬定與比較</p><p><b>　　3.1方案一</b></p><p>　　方案一為不完全齒輪-皮帶傳動裝置，該機(jī)構(gòu)原理如圖3。、</p><p&g

18、t;　　圖3 不完全齒輪-皮帶傳動裝置</p><p><b>　　3.1.1工作原理</b></p><p>　　該方案利用齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，并通過齒輪傳動及不完全齒輪傳動，實現(xiàn)以下動作：較高轉(zhuǎn)速變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速，并實現(xiàn)傳送帶的間歇性運(yùn)動。</p><p><b>　　3.1.2減速機(jī)構(gòu)</b></p><

19、;p><b>　　圖4減速機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　如圖4所示，電動機(jī)轉(zhuǎn)速n= 1500r/min（25r/s）。根據(jù)輸出時長6s，間隔時間3s，一個周期為9s，可確定輸出齒輪的轉(zhuǎn)動周期T=9s（n’= 1/9 r/s）此機(jī)構(gòu)傳送比從左至右依次為3，5，3，5，可確定齒輪組齒數(shù)分別為40:120,40:200,40:120,40:200。齒輪模數(shù)為2，壓力角20°。

20、</p><p><b>　　3.1.3傳送機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　圖5傳送機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　齒輪1為不完全齒輪，通過齒輪2帶動皮帶輪實現(xiàn)間歇性運(yùn)動。齒輪1和齒輪2模數(shù)為2，壓力角20°。</p><p>　　齒輪1的半徑為100mm,齒數(shù)為67，有齒長度

21、為420m,齒輪2半徑為40mm，皮帶輪半徑為80mm。齒輪2和皮帶輪的傳送比為2。</p><p>　　由前段已知傳送帶驅(qū)動輪工作時長6s，間隔時間3s，一個周期內(nèi)實現(xiàn)工件等速進(jìn)給長度L=420mm×2 =840mm，達(dá)到設(shè)計要求。</p><p><b>　　3.2方案二</b></p><p>　　方案二為棘輪—皮帶傳動方案，該

22、機(jī)構(gòu)原理如圖8所示</p><p>　　圖8棘輪—皮帶傳動機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　3.2.1工作原理</b></p><p>　　該方案利用棘輪具有單向間歇運(yùn)動的特點(diǎn)實現(xiàn)工件的間歇輸送。電動機(jī)作為動力輸出機(jī)構(gòu)驅(qū)動I號齒輪變速箱，將電動機(jī)輸出地高轉(zhuǎn)速通過三級變速轉(zhuǎn)變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速驅(qū)動棘輪順時針轉(zhuǎn)動，棘輪通過軸將間歇低速轉(zhuǎn)動驅(qū)動III號變速箱，

23、繼而輸出中等轉(zhuǎn)速的間隙轉(zhuǎn)動驅(qū)動皮帶輪，進(jìn)而實現(xiàn)皮帶的間歇進(jìn)給。</p><p>　　3.2.2傳動-間隙機(jī)構(gòu)尺寸的確定:</p><p><b>　　I號齒輪變速箱</b></p><p>　　從左至右齒輪齒數(shù)依次為42,70,37,模數(shù)為2，壓力角20°。經(jīng)過計算，當(dāng)左端（即動力輸入端）以1500r/min （25r/s）的轉(zhuǎn)速輸入

24、時，輸出端輸出轉(zhuǎn)速為0.111r/s,此轉(zhuǎn)速推動棘輪順時針轉(zhuǎn)動。</p><p>　　機(jī)構(gòu)II棘輪間歇機(jī)構(gòu)</p><p>　　機(jī)構(gòu)II棘輪間歇機(jī)構(gòu)</p><p>　　棘輪大輪直徑145mm，齒數(shù)74，搖桿長120mm，通過小輪邊緣的滑套，滑套距小輪中心25mm。棘輪共兩個極限位置，極位夾角60°，經(jīng)過輸入端0.111r/s的轉(zhuǎn)速輸入后，輸出轉(zhuǎn)速為0.0

25、2778r/s,輸出時長6s，間隔時間3s，一個周期為9s。</p><p><b>　　III號齒輪變速箱</b></p><p>　　與I號變速箱相似，從左至右齒輪齒數(shù)依次為42,74,37,模數(shù)為2，壓力角20°。經(jīng)過計算，當(dāng)左端（即動力輸入端）以0.02778r/s的轉(zhuǎn)速輸入時，輸出端輸出轉(zhuǎn)速為2.228r/s,輸出端直接將轉(zhuǎn)速傳遞給傳送帶。<

26、/p><p><b>　　3.2.3輸送機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　傳送帶驅(qū)動輪直徑20mm，帶動皮帶轉(zhuǎn)動。由前段已知傳送帶驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速為2.228r/s，工作時長6s，間隔時間3s，一個周期內(nèi)實現(xiàn)工件等速進(jìn)給長度L=2.228*6*20*π=840mm，達(dá)到設(shè)計要求。</p><p><b>　　3.3方案三</b>&l

27、t;/p><p>　　方案三為槽輪間歇式傳動機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動簡圖見附圖</p><p><b>　　3.3.1工作原理</b></p><p>　　電動機(jī)的轉(zhuǎn)速通過減速齒輪傳遞給并排的兩槽輪，槽輪與槽齒的適當(dāng)配合實現(xiàn)載物臺的間歇式傳動。</p><p><b>　　3.3.2原動件</b></p>

28、;<p><b>　　機(jī)構(gòu)簡圖：</b></p><p>　　運(yùn)動分析：轉(zhuǎn)速為1500r/min的四級電動機(jī)通過皮帶輪將動力傳給減速機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　3.3.3減速機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　機(jī)構(gòu)簡圖：</b></p><p>　　

29、該減速機(jī)構(gòu)通過具有較大的傳動比的齒輪組來實現(xiàn)減速的目的，如上圖所示，該齒輪組為一個行星輪，各齒齒數(shù)分別為Z1=50,，Z2’=37，Z2=20，Z3=27.</p><p><b>　　運(yùn)動分析：</b></p><p><b>　　由行星輪特點(diǎn)可知：</b></p><p>　　i（H）13=(W1-WH)/(W3-WH

30、)=Z2’Z3/Z1Z2=999/1000</p><p>　　則齒輪1與軸H的傳動比為：</p><p>　　i1H=W1/WH=1-999/1000=1/1000</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　W1=WH/1000=1.5r/min</p><p>　　3.3.

31、4傳動運(yùn)輸機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　運(yùn)動簡圖：</b></p><p>　　在這里實現(xiàn)間歇式傳動機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)，由八跟等長925mm組成的并排的兩組槽輪，及寬為120mm，高為101mm，間隙為20mm的兩并排的連續(xù)槽齒共同構(gòu)成了間歇式傳動的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　運(yùn)動分析：</b></p&g

32、t;<p>　　有減速機(jī)構(gòu)中的運(yùn)算可知：w1=1.5r/mn</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　每轉(zhuǎn)所需時間T=60/1.5s=40s</p><p><b>　　則</b></p><p>　　傳送周期T’=T/4=10s</p><p

33、><b>　　由圖可知:</b></p><p>　　工作運(yùn)動角：а=2arccos420/925=54°</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　工作時間：t1=54T’/90=6s</p><p>　　間歇時間：t2=T’-t1=4s</p>

34、<p>　　3.3.5 方案三小結(jié)：</p><p>　　有以上三部分計算最終可知：載物臺沒工作6s，間歇4s實現(xiàn)步長為840mm的間歇式運(yùn)輸.</p><p><b>　　3.4方案比較 </b></p><p><b>　　3.5方案選擇</b></p><p>　　綜合以上計算及分析

35、，我們最終選定方案一。</p><p><b>　　4 心得 </b></p><p>　　經(jīng)過四天的工作，終于在星期四，也就是結(jié)束日期的前一天完成了幾乎全部設(shè)計說明書的內(nèi)容，放心之余回首這幾天，乃至兩個月前初次接觸機(jī)原課設(shè)，感想還是有一些的。首先，發(fā)現(xiàn)自己對知識的掌握實在是對不起老師，當(dāng)需要知識的運(yùn)用時才發(fā)現(xiàn)學(xué)過的東西已經(jīng)忘得差不多了，于是不得不對著眼前的設(shè)計書或圖

36、紙翻看課本。其次，課本知識永遠(yuǎn)只是死板的理論，當(dāng)運(yùn)用到現(xiàn)實的時候總是要考慮各種各樣復(fù)雜的情況。除了知識體系上的漏洞，設(shè)計中遇到的最大問題是團(tuán)隊成員分工及合作。作為一個團(tuán)隊任務(wù)，制作一份說明書本應(yīng)是團(tuán)隊成員們互相討論相互協(xié)助下完成，但實際實施中因為各種各樣的其他外力因素導(dǎo)致團(tuán)隊成員無法實現(xiàn)完美的配合，個人任務(wù)完成量也不盡相同，整體速度明顯滯后于預(yù)期，給人拖沓無力的感覺。在這里忍不住想要抱怨一下課設(shè)的時間安排，在還有三科重要考試的前一星期進(jìn)

37、行課設(shè)實在是讓人難免產(chǎn)生人在曹營心在漢的無奈，既影響課設(shè)質(zhì)量也耽誤了復(fù)習(xí)計劃，不好。</p><p><b>　　***</b></p><p><b>　　2011-7-6</b></p><p>　　接近一周的學(xué)習(xí)，最直接的收獲來自學(xué)對對機(jī)械原理知識的鞏固以及對制圖軟件CAXA，solidworks等的熟悉掌握，增強(qiáng)了

38、自身的動手能力和創(chuàng)新意識。這些知識都將為我以后的學(xué)習(xí)奠定一個良好的基礎(chǔ)。除此之外，這次實踐過程中，通過相互協(xié)調(diào)合作，讓我深深的感受到一個團(tuán)體合作能力的重要，它直接的影響到一份任務(wù)完成的質(zhì)量和效率，也就決定了團(tuán)隊的失敗與否！其次，這份機(jī)械原理設(shè)計書中我們能明白，處理一件事的方法也許有多種，每個人也許有自己的獨(dú)特見解。而誰的更好，誰的更具有創(chuàng)新，這就需要我們拋棄對自己作品的主觀因素，做出一個公平公正的選擇。在生活中也是如此，對于自身有著緊密

39、關(guān)聯(lián)的因素使我們不能夠做到公平公正，這時我們需要有一大局出發(fā)的思想，合理的做出選擇，這樣才能獲得最大的益處！最后，在與別人的對比中認(rèn)識到了自身的不足，對于一些專業(yè)知識所需的有效軟件如MATLAB等都缺乏應(yīng)有的了解，從而導(dǎo)致了效率上的折扣。所以，今后，這些方面都有待我繼續(xù)去學(xué)習(xí)和體會！</p><p><b>　　***</b></p><p><b>　　2

40、011-7-6</b></p><p>　　一周的機(jī)械原理課程設(shè)計結(jié)束了，在這次實踐的過程中學(xué)到了許多東西。領(lǐng)略到了別人優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會到了人與人之間的那種相互協(xié)作的機(jī)制，最重要的是自己對知識有了更深刻的了解。</p><p>　　在設(shè)計過程中，口角的斗爭是難免的，關(guān)鍵是我們?nèi)绾翁幚磉@些分歧，而不是相互埋怨。經(jīng)過我組三人的討論，對一些有疑惑的地方，有了更深刻的了解，并找到

41、了最佳解決方案。同時彌補(bǔ)了以前學(xué)習(xí)上盲點(diǎn)。</p><p>　　當(dāng)一切結(jié)束以后，心中有一種很強(qiáng)烈的成就感。不僅僅是因為學(xué)到了知識，并把知識運(yùn)用到實踐中，而是對團(tuán)隊合作有了更深刻的理解。在設(shè)計過程中，我們?nèi)烁饔蟹止ぃ謩e有自己的工作，把復(fù)雜的課設(shè)分成了三部分，減小了難度。而且在完成自己的設(shè)計同時，還互相幫助，比如說，少軍幫我們完成三維圖形的設(shè)計。</p><p>　　總體來說，對整個設(shè)計來