機(jī)械原理課程設(shè)計最終方案.docx

機(jī)械原理課程設(shè)計說明書步進(jìn)輸送機(jī)學(xué)院：機(jī)械與能源工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械電子、機(jī)械設(shè)計班級：雙周二（1、2）節(jié)設(shè) 計 者：4組 組長：劉朝勇1351962組員：徐冬歡1351980，朱智琪1351806，張恩來1351760輔導(dǎo)老師：樂韻斐目錄第一章 課程設(shè)計的內(nèi)容 .3一、設(shè)計題目 二、設(shè)計的要求及原始數(shù)據(jù)第二章 方案設(shè)計.4一、步進(jìn)輸料機(jī)的主要設(shè)計過程二、機(jī)構(gòu)分析三、方案初步設(shè)計四、方案初步設(shè)計第三章 機(jī)構(gòu)的尺寸計算.7一、 桿件計算二、 工件計算三、 發(fā)動機(jī)計算四、 凸輪計算第四章 曲線分析 .11第五章 心得體會 .13第六章 任務(wù)分工 .13第七章 參考文獻(xiàn) . 14第一章 課程設(shè)計的內(nèi)容一、設(shè)計題目如圖1所示，工件由料倉卸落到輥道上，滑架作往復(fù)直線運(yùn)動?；艿恼谐虝r，通過棘鉤使工件向前運(yùn)動；滑架返回時，棘鉤的彈簧被壓下，棘鉤從工件下面滑過，工件不動。當(dāng)滑架又向前運(yùn)動時，棘鉤又鉤住下一個工件向前運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)工件的步進(jìn)傳送，插板作帶停歇的往復(fù)運(yùn)動，可使工件保持一定的時間間隔卸落到輥道上。二、 設(shè)計要求及其原始數(shù)據(jù)（1） 輸送工件的形狀和尺寸如圖所示，輸送步長H=800mm。（2） 滑架工作行程平均速度為0.42m/s.要求保證輸送速度盡可能均勻，行程速比系數(shù)k值為1.65左右。（3） 滑架導(dǎo)軌水平線至安裝平面的高度在1100mm一下。（4） 電動機(jī)功率可選用1.1kw，1400r/min左右（Y90s-4）。（5） 為保證推爪在推動工件前保持推程狀態(tài)，輸送機(jī)構(gòu)的行程應(yīng)大于工件輸送步長20mm左右。（6） 工件尺寸：如圖標(biāo)注輸送步長（H）800mm滑架平均速度0.42m/s行程速比系數(shù)（K）1.65滑架水平高度1100mm電動機(jī)功率1.1kw電動機(jī)轉(zhuǎn)速1400r/min第二章 方案設(shè)計一、步進(jìn)輸料機(jī)的主要設(shè)計過程二、機(jī)構(gòu)分析針對教材中的機(jī)構(gòu)簡圖，我們做如下分析1.間歇運(yùn)動教材中使用的是凸輪實(shí)現(xiàn)間隙運(yùn)動，我們認(rèn)為也可以使用其他機(jī)構(gòu)，如不完全齒輪、槽輪等實(shí)現(xiàn)。但需要考慮其受力情況，不能存在過強(qiáng)的剛性沖擊和過大的力矩。2.滑架的往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)有很多，我們考慮可以使用四連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，但要考慮四連桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動，行程速比系數(shù)需要在規(guī)定的區(qū)間內(nèi)。3.控制下料機(jī)構(gòu)教材中使用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，我們認(rèn)為也可以使用特殊凸輪機(jī)構(gòu)或滑塊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。三、方案初步設(shè)計方案一方案二方案三方案四最后采用方案四第三章 機(jī)構(gòu)的尺寸計算步進(jìn)輸送機(jī)尺寸確定桿件計算：1、 確定桿2的擺角，有行程速比系數(shù)k=1.65得=44.15。2、 確定滑架的長度L1，由輸送步長H=800mm慮到為了保證推爪在推動工件前保持推程狀態(tài)，輸送機(jī)構(gòu)的行程應(yīng)大于工件輸送步長20mm，所以取H=820mm。L1=8202sin442=1094mm。 3、 取桿L1=138mm，求得L2=693.5mm，AB=500mm。4、 由滑架的平均速度v=0.42ms，得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動的周期T=0.820.42*2=3.90s。原動件轉(zhuǎn)速n=603.90=15.4rmin。其余參數(shù)見下表：滑架長度（L）1094mm桿1長度（L1）138mm桿2長度（L2）693.5mm桿3長度（L3） 1044mm桿4長度（L4）393.68mm桿5長度（L5）962.83mm桿6長度（L6）477.06mm桿7長度（L7）1167.85mm桿8長度（L8）379.52mm點(diǎn)A,B距離500mm主動輪中心到A的距離500mm機(jī)構(gòu)運(yùn)動周期（T）3.9s原動件轉(zhuǎn)速（n）15.45、 工件6、 求件下落的時間t，取件做自由落體運(yùn)動，為保證插板能夠及時關(guān)閉，工件下落的位移s在50mm到80mm之間，所以根據(jù)t=2sg取g=10ms2，所以0.1t0.126s。發(fā)動機(jī)計算：如下圖，whz1z3z0z0w0傳動比15.4r/min17170153181440r/min85凸輪計算：1、在t這段時間。凸輪轉(zhuǎn)過的角度=8.911.2，取=10。取凸輪基圓半徑165mm，最大半徑300mm。2、利用解析法可得出凸輪的理論曲線，如圖8、進(jìn)而可求得凸輪實(shí)際曲線，如圖基圓半徑和最大半徑已求出，其他數(shù)據(jù)依實(shí)際情況確定第四章 曲線分析通過軟件MAD可繪出各時間點(diǎn)機(jī)構(gòu)的受力、速度、加速度情況，具體曲線分析如下：圖一 桿3位移圖位移圖顯示桿3的位移角和行程速比系數(shù)，由圖可知：=44.15，行程速比系數(shù)K=1.65，符合要求。圖二 桿3角速度圖圖三 桿3角加速度圖由圖可知，滑架速度較為平穩(wěn)，無速度的突變，使整個機(jī)構(gòu)無較大的剛性沖擊，速符合要求。 由圖可知，加速度較為合理，無加速度突變，使整個機(jī)構(gòu)無柔性沖擊，加速度范圍為01200mm/s2，符合要求。（以上所有圖橫坐標(biāo)單位為，縱坐標(biāo)依次）總結(jié)：由三幅圖可知機(jī)構(gòu)的設(shè)計尺寸符合要求，該機(jī)構(gòu)設(shè)計合理。第五章 心得體會 經(jīng)過長達(dá)兩個多月的努力,本小組終于完成了這次對步進(jìn)機(jī)的設(shè)計方案以及說明的任務(wù),雖然過程有些艱辛,有些疲憊,但在大家的努力之下成功的完全了任務(wù),看到最終的成果,我們也為此感到欣喜?？偠灾?，感觸頗深，收獲頗豐。起初剛剛開始設(shè)計的時候，總覺得無從下手，但一旦開始下功夫，去琢磨，去思考，就能發(fā)現(xiàn)其實(shí)有很多的解決方案。其次想到了各樣的方案之后，仍存在了一些不足的缺點(diǎn)，經(jīng)過小組成員共同的智慧和努力以及指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，最終選出了本組認(rèn)為最優(yōu)的方案，這個過程沒有想象中的簡單，我們也為此付出了數(shù)不盡的汗水。接著就是確定方案后的分工了，這個階段持續(xù)的時間是最久，也是考驗(yàn)我們團(tuán)隊(duì)能力的時候，最終我們完成了整個設(shè)計過程。通過認(rèn)真思考和總結(jié)，機(jī)械設(shè)計存在以下一般性問題：機(jī)械設(shè)計的過程是一個復(fù)雜細(xì)致的工作過程，不可能有固定不變的程序，設(shè)計過程須視具體情況而定，大致可以分為三個主要階段：產(chǎn)品規(guī)劃階段、方案設(shè)計階段和技術(shù)設(shè)計階段。值得注意的是：機(jī)械設(shè)計過程是一個從抽象概念到具體產(chǎn)品的演化過程，我們在設(shè)計過程中不斷豐富和完善產(chǎn)品的設(shè)計信息，直到完成整個產(chǎn)品設(shè)計；設(shè)計過程是一個逐步求精和細(xì)化的過程，設(shè)計初期，我們對設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)關(guān)系和參數(shù)表達(dá)往往是模糊的，許多細(xì)節(jié)在一開始不是很清楚，隨著設(shè)計過程的深入，這些關(guān)系才逐漸清楚起來；機(jī)械設(shè)計過程是一個不斷完善的過程，各個設(shè)計階段并非簡單的安順序進(jìn)行，為了改進(jìn)設(shè)計結(jié)果，經(jīng)常需要在各步驟之間反復(fù)、交叉進(jìn)行，指導(dǎo)獲得滿意的結(jié)果為止。在這次設(shè)計過程，我們也體會到設(shè)計過程是一個艱辛的過程，我們能夠成功，是因?yàn)槲覀兡軌蚬餐献?，不畏艱辛，最終圓滿完成任務(wù)。最后感謝本組同學(xué)的認(rèn)真參與和積極合作！第六章 任務(wù)分工方案的初步制定方案的選擇確定機(jī)構(gòu)的設(shè)計及計算三維建模及動畫制作設(shè)計說明書制作全組全組劉朝勇劉朝勇徐冬歡CAD圖紙運(yùn)動曲線分析PPT展示制作心得體會循環(huán)圖徐冬歡朱智琪朱智琪張恩來張恩來第七章 參考文獻(xiàn)1. 濮良貴，陳國