1463877230機(jī)械原理課程設(shè)計健身球自動分揀機(jī)說明書

1、機(jī)機(jī)械械原原理理課課程程設(shè)設(shè)計計 設(shè)計題目設(shè)計題目 健身球自動分揀機(jī)健身球自動分揀機(jī) 機(jī)電工程系 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 機(jī)制 1306 班 設(shè)計者 指導(dǎo)教師 20152015年年5 5月月9 9日日 i 前言前言 隨著科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展和人們生活條件隨著科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展和人們生活條件 的不斷改善，消費者的價值觀念變化很快，市場需求才出現(xiàn)多的不斷改善，消費者的價值觀念變化很快，市場需求才出現(xiàn)多 樣化的特征，機(jī)械產(chǎn)品的種類日益增多，例如，各種金屬切削樣化的特征，機(jī)械產(chǎn)品的種類日益增多，例如，各種金屬切削 機(jī)床、儀器儀表、重型機(jī)械、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、石油化工機(jī)床

2、、儀器儀表、重型機(jī)械、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、石油化工 機(jī)械、交通運輸機(jī)械、海洋作業(yè)機(jī)械、鋼鐵成套設(shè)備、辦公設(shè)機(jī)械、交通運輸機(jī)械、海洋作業(yè)機(jī)械、鋼鐵成套設(shè)備、辦公設(shè) 備、家用電器以及兒童玩具等等。同時，這些機(jī)械產(chǎn)品的壽命備、家用電器以及兒童玩具等等。同時，這些機(jī)械產(chǎn)品的壽命 周期也相應(yīng)縮短。企業(yè)為了贏得市場，周期也相應(yīng)縮短。企業(yè)為了贏得市場， 必須不斷開發(fā)符合市場需求的產(chǎn)品。新產(chǎn)品的設(shè)計與制造，必須不斷開發(fā)符合市場需求的產(chǎn)品。新產(chǎn)品的設(shè)計與制造， 其中設(shè)計是產(chǎn)品開發(fā)的第一步，是決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、水其中設(shè)計是產(chǎn)品開發(fā)的第一步，是決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、水 平、市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的最主要因素。機(jī)械

3、產(chǎn)品的設(shè)計是平、市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的最主要因素。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計是 對產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運動方案、機(jī)構(gòu)的運動與動力對產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運動方案、機(jī)構(gòu)的運動與動力 設(shè)計、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式、各個零件的材設(shè)計、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式、各個零件的材 料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算，并將其轉(zhuǎn)料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算，并將其轉(zhuǎn) 化為具體的描述以作為制造的工作過程。化為具體的描述以作為制造的工作過程。 當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，知識經(jīng)濟(jì)已見端倪，綜當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，知識經(jīng)濟(jì)已見端倪，綜 合國力的競爭日趨激烈。國力的競

4、爭，歸根結(jié)底是科技與人才合國力的競爭日趨激烈。國力的競爭，歸根結(jié)底是科技與人才 的競爭。而機(jī)械原理課程設(shè)計是機(jī)械原理課程的一個重要實踐的競爭。而機(jī)械原理課程設(shè)計是機(jī)械原理課程的一個重要實踐 性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時，又是機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中一個相對性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時，又是機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中一個相對 獨立的設(shè)計實踐，在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械綜合設(shè)計能力及創(chuàng)新意識獨立的設(shè)計實踐，在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械綜合設(shè)計能力及創(chuàng)新意識 與能力方面，起著重要的作用。在課程設(shè)計中，它培養(yǎng)了學(xué)生與能力方面，起著重要的作用。在課程設(shè)計中，它培養(yǎng)了學(xué)生 創(chuàng)新設(shè)計的能力。創(chuàng)新設(shè)計的能力。 本次設(shè)計的是健身球分類機(jī)系統(tǒng)設(shè)計，以本次設(shè)計的

5、是健身球分類機(jī)系統(tǒng)設(shè)計，以 ii 小見大，設(shè)計并不是門簡單的課程，它需要同學(xué)們理性的思維小見大，設(shè)計并不是門簡單的課程，它需要同學(xué)們理性的思維 和豐富的空間想象能力。和豐富的空間想象能力。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院 機(jī)電工程系 2015年5月 0 目目 錄錄 第第 1 1 章章 任務(wù)工作原理任務(wù)工作原理 第第 2 2 章章 原動機(jī)的選擇原動機(jī)的選擇 第第 3 3 章章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案 第第 4 4 章章 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計 第第 5 5 章章 機(jī)構(gòu)運動分析機(jī)構(gòu)運動分析 總論總論 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 第第 1 章章 任務(wù)工作原理任務(wù)工作原理 1. 設(shè)計健身球自動檢驗分類機(jī)，將不同直

6、徑的健身球（石料）按直 徑分類。檢測后送入各自制定的位置，整個工作過程（包括進(jìn)料、 送料、檢測、接料）自動完成。健身球直徑范圍 4046mm，要 求分類機(jī)將健身球按直徑大小分為三類 （1） 40 mm第一類42 mm （2） 42 mm 第二類44 mm （3） 44 mm 第三類46 mm 2設(shè)計任務(wù) (1)健身球檢驗分類機(jī)構(gòu)一般至少包括凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪 機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu) (2)設(shè)計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。 (3) 繪制健身球檢驗分類機(jī)構(gòu)的運動方案簡圖和運動循環(huán)圖 (4)設(shè)計計 算期中一對齒輪機(jī)構(gòu)。 3工作原理 由原動機(jī)的轉(zhuǎn)動提供動力，帶動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和凸 輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，是健身球進(jìn)入分檢裝

7、置，進(jìn)而分離直徑不同的健身球。 2 第第 2 章章 原動機(jī)的選擇原動機(jī)的選擇 1.原動機(jī)選擇主要參考條件： （1）現(xiàn)場能源供應(yīng)條件 ； （2）工作機(jī)載荷特性及工作制度； （3）工作機(jī)對啟動、平穩(wěn)性、過載能力、調(diào)速和控制能力等方面的 要求； （4）原動機(jī)是否工作可靠、操作與維修簡便，是否需要防塵、防爆、 防腐等； （5） 原動機(jī)的初始成本與運行維護(hù)費用。 2.健身球減員分類機(jī)屬于工業(yè)批量生產(chǎn)中的應(yīng)用，考慮實際場景， 一般工廠用電 220v 以上，原動機(jī)易選用 220v 交流電動機(jī)，為減少 噪音一般不用氣動機(jī)，從整個設(shè)計方案考慮，要達(dá)到高產(chǎn)率且減少 減速過程機(jī)構(gòu)，宜采用轉(zhuǎn)速較低的電動機(jī)。 3.原動

8、機(jī)的選定 綜上考慮，易采用在 220v 交流電壓下工作電動機(jī)， 轉(zhuǎn)速 1440r/min，預(yù)計生產(chǎn)率為 20 個/min。 3 第第 3 章章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案 圖示為送料示意圖由凸輪的轉(zhuǎn)動，使滑塊做左右往復(fù)運動，推動健 身球進(jìn)入檢驗裝置 下圖為檢驗機(jī)構(gòu)的第一套方案，由于存在三個滑塊，致使該裝置結(jié) 構(gòu)較為復(fù)雜，制造難度大，故舍棄該套方案。 下圖的檢料裝置圖為該次使用的機(jī)構(gòu)，對比第一套方案，該方案較 為簡潔，制造難度低。料道一直徑為 42，料道二直徑為 44，料 道三直徑為 46。而且三個料道的下方均有承接裝置。 4 如下圖所示，桿一的上下往復(fù)運動的原動力是凸輪的轉(zhuǎn)動，但是凸 輪設(shè)計比較

9、麻煩，繁瑣，進(jìn)而設(shè)計圖中用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)代替了凸輪 機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊設(shè)計較為簡便。當(dāng)曲柄運動到最上端時滑塊處于最 高處，隨著曲柄的轉(zhuǎn)動，滑塊隨之下降，當(dāng)曲柄運動到最下端時， 滑塊到最底端，曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)動，滑塊又緩緩上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高處時， 完成一個周期。 5 圖示為該裝置的減速機(jī)構(gòu)由多對相互嚙合的齒輪完成。 6 第第 4 章章 機(jī)構(gòu)尺寸分析機(jī)構(gòu)尺寸分析 4.1 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計 電動機(jī)：健身球檢驗分類機(jī)原動件采用轉(zhuǎn)速為 1440r/min 的交流電動 機(jī)。 減速器：全部為齒輪傳動。原動件轉(zhuǎn)速為 1440r/min 的交流電動機(jī)。 預(yù)定輸出為 20 個/min，也就是輸出時每分鐘轉(zhuǎn) 20 轉(zhuǎn)。 根據(jù)傳動原理

10、有轉(zhuǎn)速與半徑成反比得 12 21 nr nr 201 144072 由經(jīng)驗可推出齒輪的齒數(shù)比 1111 *= 34672 則 21 3zz 43 4zz 65 6zz 模數(shù)（mm）壓力角()齒數(shù)（個）直徑（mm） 齒輪 152020100 齒輪 252060300 齒輪 352020100 齒輪 452080400 齒輪 552020100 齒輪 6520120600 圓錐齒輪只為改變方向，不改變傳動比，故圓錐齒輪 7 和 8 采用同 一型號的構(gòu)件。齒數(shù)均為 60。 料道 1料道 2料道 3 料道直徑（mm）424446 7 第第 5 章章 機(jī)構(gòu)運動分析機(jī)構(gòu)運動分析 將待測健身球放在料槽中 通

11、過導(dǎo)管將料槽中的小球在 引入帶凹槽的導(dǎo)軌中 電機(jī)通過變速器帶動凸輪滑塊 11 推動健身球 健身球在滑塊 11 推動的作用下 由導(dǎo)軌進(jìn)入檢料裝置口 健身球由滑塊 13 引入檢料裝置， 并跟隨滑塊 13 緩慢向下移動， 進(jìn)入各自的合適的槽孔 不同類型的健身球沿各自的 軌道進(jìn)入不同的收集箱中 8 總論總論 機(jī)械原理課程設(shè)計馬上就要結(jié)束了，雖然只有兩個星 期的時間，但是在這次課程設(shè)計過程中我們學(xué)到了不少東 西，得到了很好的鍛煉。它不僅使我們平時所學(xué)的一些理 論知識運用到了實際，培養(yǎng)了我們運用所學(xué)的基本理論和 方法去發(fā)現(xiàn)、分析和解決工程實際問題的能力，而且，還 使我們加深了對各類機(jī)械機(jī)構(gòu)的認(rèn)識，學(xué)會了利

12、用程序分 析設(shè)計各類凸輪機(jī)構(gòu)，真正做到了學(xué)以致用，并且提高了 我們對 cad 畫圖，word 文檔排版編輯的能力以及諸多方 面的能力，這次設(shè)計是個綜合性設(shè)計。在這次課程設(shè)計的 過程中，我們真正體會到了設(shè)計工作的嚴(yán)謹(jǐn)性和自己很多 方面知識的不足。剛開始，我們根本無從下手，好在有老 師的耐心講解和指導(dǎo)，我們才結(jié)合自己平時的理論基礎(chǔ)， 一步一步地完成了這次課程設(shè)計。同時，這次設(shè)計更好地 鍛煉了我們在處理問題時的團(tuán)隊協(xié)調(diào)合作能力，培養(yǎng)了我 們的團(tuán)隊精神，對具體任務(wù)的分工協(xié)作精神?？傊?，在這 次課程設(shè)計過程中，我們受益匪淺。我們相信通過越來越 多的實踐體驗，我們一定能更好地掌握機(jī)械專業(yè)各方面的 知識。 9 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1孫桓，陳作模，葛文杰編著，機(jī)械原理，北京高等 教育出版社，2006.5。 2牛鳴岐，王保民，王振甫編著，機(jī)械原理課程設(shè)計手 冊，重慶大學(xué)出版社，2001.11。 3 王三民主編機(jī)械原理與設(shè)