健身球檢驗(yàn)分類機(jī)設(shè)計(jì)說明參考

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：健身球檢驗(yàn)分類機(jī) 班 級： 姓 名： 學(xué) 號：指導(dǎo)老師： 2014年 月 號目錄一、設(shè)計(jì)要求 1.1 設(shè)計(jì)題目 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 1.3 設(shè)計(jì)提示二、功能分解三、機(jī)構(gòu)選用 3.1 進(jìn)料及送料機(jī)構(gòu) 3.2 檢驗(yàn)及接料機(jī)構(gòu) 3.3 方案的選擇四、機(jī)構(gòu)的組合 4.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案簡圖 4.2 健身球檢驗(yàn)分類機(jī)工作流五、機(jī)器基本組成應(yīng)用與尺寸設(shè)計(jì) 5.1 電動機(jī) 5.2傳動裝置5.3 凸輪推桿滑塊5.4 檢料裝置5.5凸輪推桿滑塊裝置六、健身球檢測分類機(jī)分析與評價(jià)6.1優(yōu)點(diǎn) 6.2缺點(diǎn)七、參考資料一、設(shè)計(jì)要求1.1設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)健身球自動檢驗(yàn)分類機(jī)，將不同直徑尺寸的健身球

2、（石料）按直徑分類。檢測后送入各自指定位置。整個(gè)工作過程（包括進(jìn)料、送料、檢測、接料）自動完成。健身球直徑范圍為，要求分類機(jī)將健身球按直徑大小分為三類。直徑范圍為的為第一類，直徑范圍在的為第二類，直徑范圍在的為第三類。技術(shù)要求見下表表1 技術(shù)要求參數(shù)方案號電機(jī)轉(zhuǎn)速/(r/min)生產(chǎn)率（檢球速度）/(個(gè)/min)A144020B96010C720151.2設(shè)計(jì)任務(wù)(1)健身球檢驗(yàn)分類機(jī)一般至少包括凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)在類的三種機(jī)構(gòu)。(2)設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。(3)繪制健身球檢驗(yàn)分類機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案簡圖和運(yùn)動循環(huán)圖。(4)繪制凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（包括位移曲線、凸輪輪廓線和從動件的初始位置）

3、。要求確定運(yùn)動規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑，確定凸輪廓線。盤狀凸輪解析法設(shè)計(jì)，圓柱凸輪用圖解法設(shè)計(jì)。(5)設(shè)計(jì)計(jì)算其中一對齒輪機(jī)構(gòu)。(6)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。(7)學(xué)生可進(jìn)一步完成：凸輪的數(shù)控加工、健身球檢驗(yàn)分類機(jī)的 計(jì)算機(jī)演示驗(yàn)證等。1.3設(shè)計(jì)提示健身球檢測分類機(jī)是創(chuàng)造性較強(qiáng)的題目，可以有多種運(yùn)動方案實(shí)現(xiàn)。一般的思路在于：(1)球的尺寸控制可以靠三個(gè)不同直徑的接料口實(shí)現(xiàn)。例如：第一個(gè)接料口的之間直徑為，中間接料口的直徑為，而第三個(gè)接料口的直徑稍大于。使直徑小于的球直接落入第一個(gè)接料口，直徑大于的球先卡在第一個(gè)接料口，然后由送料機(jī)構(gòu)將其推出滾向中間接料口，依此類推。(2)球

4、的尺寸控制還可以用凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。(3)此外，需要設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、接料機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)等，可由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)。二、功能分解 按照健身球分類機(jī)的工作要求，我們將健身球分類機(jī)三個(gè)組件進(jìn)行設(shè)計(jì)。（1） 進(jìn)料及送料機(jī)構(gòu)：執(zhí)行進(jìn)料、送料功能（2） 檢驗(yàn)及接料機(jī)構(gòu)：執(zhí)行檢驗(yàn)功能以及將健身球送出機(jī)器三、機(jī)構(gòu)選用我們認(rèn)為機(jī)構(gòu)的主要用途就是將不同直徑大小的健身球分成三類，參考網(wǎng)上已有的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)檢驗(yàn)間隙時(shí)間也較易控制我們設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置： 3.1 進(jìn)料及送料機(jī)構(gòu)方案1：該方案能夠?qū)⑺土蠙C(jī)構(gòu)里的滑塊與檢測機(jī)構(gòu)里的滑塊統(tǒng)一起來運(yùn)動。在上滑塊將球抵出的同時(shí)下滑塊上邊緣也正好抵達(dá)料道1的口緣處，向下運(yùn)動

5、時(shí)對球進(jìn)行檢測分類。但是，考慮到球過在檢料機(jī)通道時(shí)，可能會卡在料道口而無法進(jìn)行正常分類。 方案2：該種機(jī)構(gòu)通過擋板選擇健身球，當(dāng)健身球直徑小于擋板寬時(shí)健身球便可隨著滑塊1繼續(xù)下落，直到其半徑大于擋板寬度為止，健身球便會隨著擋板滾入料道，這樣能夠很好的補(bǔ)充方案1的不足，避免了卡死的現(xiàn)象。另外為了避免健身球過早的滾入料道，擋板的傾斜度不能太大，10度左右即可。3.2檢驗(yàn)及接料機(jī)構(gòu)方案1：四連桿機(jī)構(gòu)方案2：凸輪機(jī)構(gòu)兩種方案都能很好的完成規(guī)定的運(yùn)動，但是相對于凸輪機(jī)構(gòu)，四連桿機(jī)構(gòu)有急回特性，會產(chǎn)生沖擊，而對于凸輪機(jī)構(gòu)，它便于設(shè)計(jì)，桿件少，同時(shí)能耗也少，能更好的完成任務(wù)。3.3 方案的選擇根據(jù)以上所述對

6、于分類機(jī)的進(jìn)料及送料機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)及接料機(jī)構(gòu)的分析，對于進(jìn)料及送料機(jī)構(gòu)我們選擇了方案2，對于檢驗(yàn)及接料機(jī)構(gòu)我們選擇了方案2。四、機(jī)構(gòu)的組合4.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案簡圖4.2健身球檢驗(yàn)分類機(jī)工作流電機(jī)通過變速器帶動凸輪滑塊2推動健身球通過導(dǎo)管將料槽中的小球在引入帶凹槽的導(dǎo)軌中將待測健身球放入料槽中健身球在滑塊2推動的作用下由導(dǎo)軌進(jìn)入檢料裝置口健身球由滑塊1引入檢料裝置，并跟隨滑塊1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)入不同的收集箱中五、機(jī)器基本組成應(yīng)用與尺寸設(shè)計(jì) 5.1 電動機(jī)本健身球檢驗(yàn)分類機(jī)原動件采用轉(zhuǎn)速為的交流電動機(jī)。5.2傳動裝置由于本裝置需要較大的傳動比，固采用輪系

7、來實(shí)現(xiàn)。皮帶1與皮帶2的轉(zhuǎn)速與半徑成反比：= （1）帶輪2與齒輪1同軸傳動，齒輪1與齒輪2嚙合傳動，齒輪2與齒輪3同軸傳動，齒輪3與齒輪4嚙合傳動，齒輪4與直齒錐同軸連接，根據(jù)齒輪系傳動原理有： = （2）直齒輪4與直齒錐齒輪5、凸輪7（見圖7）同軸傳動，直齒錐齒輪5與直齒錐齒輪6垂直嚙合，直齒錐齒輪6與凸輪8同軸連接（見附圖），根據(jù)齒輪傳動原理有：= (3) 根據(jù)提供的原動件轉(zhuǎn)速為的交流電動機(jī)與課程設(shè)計(jì)要求，在的前提下，設(shè)計(jì)機(jī)器的生產(chǎn)率為10個(gè)/min.由上訴所得的比例關(guān)系我們可得出：,考慮到齒輪大小與傳動的合理性，經(jīng)過比較設(shè)計(jì)皮帶傳動結(jié)構(gòu)與齒輪系傳動結(jié)構(gòu)的相應(yīng)參數(shù)如下：皮帶輪參數(shù)帶輪1帶輪

8、2皮帶輪半徑（mm）60480各齒輪參數(shù)模數(shù)(mm)壓力角(°)齒數(shù)(個(gè))直徑(mm)分錐角(°)齒輪15202050/齒輪252060150/齒輪35202050/齒輪452060150/齒輪5、652040100905.3 凸輪推桿滑塊 齒輪4與凸輪7同軸傳動，凸輪7與桿1、滑塊1形成凸輪滑塊傳動機(jī)構(gòu)。凸輪尺寸的設(shè)計(jì)基于該機(jī)構(gòu)從動件的運(yùn)動規(guī)律，由于凸輪7與凸輪8的轉(zhuǎn)速相同，設(shè)計(jì)滑塊2將待測球推入檢測裝置的同時(shí)，滑塊1在的高度接入待測球進(jìn)入相應(yīng)尺寸料道，建立滑塊1與滑塊2的同步運(yùn)動機(jī)制，根據(jù)檢料裝置的尺寸設(shè)計(jì)，可建立滑塊1與滑塊2的運(yùn)動規(guī)律圖：其中 對于滑塊，應(yīng)該選擇材料

9、為鐵，這樣才能保證其在重力的作用下隨凸輪回程。5.4 檢料裝置擋板寬度應(yīng)按從大到小設(shè)置，分別為擋板1：44、擋板2：42、擋板3：40 另外對于 5.5凸輪推桿滑塊裝置凸輪8與直齒錐齒輪6同軸傳動，凸輪8與凸輪7具有相同的轉(zhuǎn)速，由于設(shè)計(jì)滑塊1與滑塊2同步進(jìn)程機(jī)制，所以凸輪8與凸輪7尺寸相同，滑塊1與滑塊2的運(yùn)動規(guī)律也相同。5.6進(jìn)料推桿滑塊與檢料推桿滑塊的協(xié)調(diào)為了能夠保證進(jìn)料機(jī)構(gòu)在將健身球送出的同時(shí)，檢料正好接住健身球，我們就將進(jìn)料推桿滑塊與檢料推桿滑塊的進(jìn)程協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來，如下示意圖所示：進(jìn)料推桿滑塊與檢料推桿滑塊協(xié)調(diào)進(jìn)程示意圖如圖中所示意，進(jìn)程與進(jìn)程要求相等，即：另外，在滑塊2的前端，我們認(rèn)為可以留有在范圍內(nèi)的距離差距，因?yàn)榭紤]到健身球的形狀以及其重力作用，其能夠按照預(yù)想的路程進(jìn)行檢料。 為了避免因運(yùn)動而逐漸產(chǎn)生更大的誤差，我們預(yù)先設(shè)計(jì)兩各凸輪滑塊的初始位置分別在料道1下口緣和右平面最左端，即A、B兩處。六、健身球檢測分類機(jī)分析與評價(jià)6.1優(yōu)點(diǎn)(1)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，能耗低；(2)設(shè)計(jì)制造簡單；(3)避免了卡死現(xiàn)象，使運(yùn)動更為流暢；6.2缺點(diǎn)（1）由于機(jī)械機(jī)構(gòu)簡單，故精確度不高；（2）送料裝置上可能產(chǎn)生互卡