健身球自動(dòng)分揀機(jī)說(shuō)明書(shū)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目 健身球自動(dòng)分揀機(jī) 機(jī)電工程系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 機(jī)制1306班設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師 2015年5月9日前言隨著科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展和人們生活條件的不斷改善，消費(fèi)者的價(jià)值觀念變化很快，市場(chǎng)需求才出現(xiàn)多樣化的特征，機(jī)械產(chǎn)品的種類(lèi)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)械、交通運(yùn)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(shí)，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(chǎng)，必須不斷開(kāi)發(fā)符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，其中設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的第一步，是決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、水平

2、、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益的最主要因素。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是對(duì)產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造的工作過(guò)程。 當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，知識(shí)經(jīng)濟(jì)已見(jiàn)端倪，綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)，歸根結(jié)底是科技與人才的競(jìng)爭(zhēng)。而機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理課程的一個(gè)重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)，又是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)踐，在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新意識(shí)與能力方面，起著重要的作用。在課程設(shè)計(jì)中，它培養(yǎng)了學(xué)生 創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。 本次設(shè)計(jì)的

3、是健身球分類(lèi)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以小見(jiàn)大，設(shè)計(jì)并不是門(mén)簡(jiǎn)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。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院 機(jī)電工程系 2015年5月目 錄第1章 任務(wù)工作原理第2章 原動(dòng)機(jī)的選擇第3章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案第4章 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)第5章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析總論參考文獻(xiàn)第1章 任務(wù)工作原理1. 設(shè)計(jì)健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)，將不同直徑的健身球（石料）按直徑分類(lèi)。檢測(cè)后送入各自制定的位置，整個(gè)工作過(guò)程（包括進(jìn)料、送料、檢測(cè)、接料）自動(dòng)完成。健身球直徑范圍4046mm，要求分類(lèi)機(jī)將健身球按直徑大小分為三類(lèi) （1） 40 mm第一類(lèi)42 mm （2） 42 mm 第二類(lèi)44 mm （3） 44 mm 第

4、三類(lèi)46 mm 2 設(shè)計(jì)任務(wù) (1)健身球檢驗(yàn)分類(lèi)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(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。 (3)繪制健身球檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 (4)設(shè)計(jì)計(jì)算期中一對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)。3 工作原理 由原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，是健身球進(jìn)入分檢裝置，進(jìn)而分離直徑不同的健身球。第2章 原動(dòng)機(jī)的選擇1.原動(dòng)機(jī)選擇主要參考條件： （1） 現(xiàn)場(chǎng)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(duì)啟動(dòng)、平穩(wěn)性、過(guò)載能力、調(diào)速和控制能力等方面的要求； （4）原動(dòng)機(jī)是否工作可靠、操作與維修簡(jiǎn)便，是否需要防塵、防爆、防腐等；（5

5、） 原動(dòng)機(jī)的初始成本與運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。2.健身球減員分類(lèi)機(jī)屬于工業(yè)批量生產(chǎn)中的應(yīng)用，考慮實(shí)際場(chǎng)景，一般工廠用電220V以上，原動(dòng)機(jī)易選用220v交流電動(dòng)機(jī)，為減少噪音一般不用氣動(dòng)機(jī)，從整個(gè)設(shè)計(jì)方案考慮，要達(dá)到高產(chǎn)率且減少減速過(guò)程機(jī)構(gòu)，宜采用轉(zhuǎn)速較低的電動(dòng)機(jī)。3.原動(dòng)機(jī)的選定 綜上考慮，易采用在220V交流電壓下工作電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1440r/min，預(yù)計(jì)生產(chǎn)率為20個(gè)/min。第3章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案圖示為送料示意圖由凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑塊做左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)健身球進(jìn)入檢驗(yàn)裝置下圖為檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的第一套方案，由于存在三個(gè)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)，

6、對(duì)比第一套方案，該方案較為簡(jiǎn)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(gè)料道的下方均有承接裝置。如下圖所示，桿一的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力是凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，但是凸輪設(shè)計(jì)比較麻煩，繁瑣，進(jìn)而設(shè)計(jì)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(jì)較為簡(jiǎn)便。當(dāng)曲柄運(yùn)動(dòng)到最上端時(shí)滑塊處于最高處，隨著曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊隨之下降，當(dāng)曲柄運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí)，滑塊到最底端，曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊又緩緩上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)最高處時(shí)，完成一個(gè)周期。圖示為該裝置的減速機(jī)構(gòu)由多對(duì)相互嚙合的齒輪完成。第4章 機(jī)構(gòu)尺寸分析4.1機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)：健身球檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)原動(dòng)件采用轉(zhuǎn)速為1440r/min的交流電動(dòng)機(jī)。減速

7、器：全部為齒輪傳動(dòng)。原動(dòng)件轉(zhuǎn)速為1440r/min的交流電動(dòng)機(jī)。預(yù)定輸出為20個(gè)/min，也就是輸出時(shí)每分鐘轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)。根據(jù)傳動(dòng)原理有轉(zhuǎn)速與半徑成反比得由經(jīng)驗(yàn)可推出齒輪的齒數(shù)比則 模數(shù)（mm）壓力角()齒數(shù)（個(gè)）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(dòng)比，故圓錐齒輪7和8采用同一型號(hào)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第5章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 將待測(cè)健身球放在料槽中 通過(guò)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(guò)變速器帶動(dòng)凸

8、輪滑塊 11推動(dòng)健身球 健身球在滑塊11推動(dòng)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(dòng)，進(jìn)入各自的合適的槽孔 不同類(lèi)型的健身球沿各自的軌道進(jìn)入不同的收集箱中總論 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了，雖然只有兩個(gè)星期的時(shí)間，但是在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)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(shí)所學(xué)的一些理論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)際，培養(yǎng)了我們運(yùn)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(shí)際問(wèn)題的能力，而且，還使我們加深了對(duì)各類(lèi)機(jī)械機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)了利用程序分析設(shè)計(jì)各類(lèi)凸輪機(jī)構(gòu)，真正做到了學(xué)以致用，并且提高了我們對(duì)CAD畫(huà)圖，Word文檔排版編輯的能力以及

9、諸多方面的能力，這次設(shè)計(jì)是個(gè)綜合性設(shè)計(jì)。在這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們真正體會(huì)到了設(shè)計(jì)工作的嚴(yán)謹(jǐn)性和自己很多方面知識(shí)的不足。剛開(kāi)始，我們根本無(wú)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(shí)的理論基礎(chǔ)，一步一步地完成了這次課程設(shè)計(jì)。同時(shí)，這次設(shè)計(jì)更好地鍛煉了我們?cè)谔幚韱?wèn)題時(shí)的團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)合作能力，培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)精神，對(duì)具體任務(wù)的分工協(xié)作精神?？傊?，在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們受益匪淺。我們相信通過(guò)越來(lái)越多的實(shí)踐體驗(yàn)，我們一定能更好地掌握機(jī)械專(zhuān)業(yè)各方面的知識(shí)。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(jì)手冊(cè)，重慶大學(xué)出版社，2001.11。 3 王三民主編機(jī)械原理與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 4 鄒慧君主編機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)北京：高等教