機械原理設計說明書-墊圈的(共16頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上 機械原理課程設計說明書題目：墊圈內徑檢測裝置設計人：學號： 班級： 目錄一、設計題目及設計要求3二、題目分析4三、機構設計、尺寸設計及其計算53.1 推料機構（其中有平面連桿機構和齒輪系的設計）63.2控制止動銷的止動機構（其中有平面連桿機構，凸輪機構，齒輪系的設計）73.3壓桿升降機構的設計(其中有平面連桿機構，凸輪機構，齒輪系的設計)9四、運動方案簡介134.1 墊圈內徑檢測裝置的傳動系統(tǒng)及其傳動比分配的確定134.2 機構運動方案簡圖和運動循環(huán)圖144.3 從動件運動規(guī)律線圖及凸輪輪廓線圖14五、系統(tǒng)評價14六、設計小結15七、參考書目16一、設計題目及設計要

2、求 設計墊圈內徑檢測裝置，檢測鋼制墊圈內徑是否在公差允許范圍內。被檢測的工件由推料機構送入后沿一條傾斜的進給滑道連續(xù)進給，直到最前邊的工件被止動機構控制的止動銷擋住而停止。然后，升降機構使裝有微動開關的壓桿探頭下落，檢測探頭進入工件的內孔。此時，止動銷離開進給滑道，以便讓工件浮動。 檢測的工件過程如圖1所示。當所測工件的內徑尺寸符合公差要求時（圖1a），微動開關的觸頭進入壓桿的環(huán)行槽，微動開關斷開，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，在壓桿離開工件后，把工件送入合格品槽。如工件內徑尺寸小于合格的最小直徑時（圖1b），壓桿的探頭進入內孔深度不夠，微動開關閉合，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，使工件進入廢品槽。如工件內徑尺寸

3、大于允許的最大直徑時（圖1c），微動開關仍閉合，控制系統(tǒng)將工件送入另一廢品槽。 1工件 2帶探頭的壓桿 3微動開關 a)內徑尺寸合格 b）內徑尺寸太小 c）內徑尺寸太大 圖1 墊圈內徑檢測過程設計要求1、要求設計該檢測裝置的推料機構、控制止動銷的止動機構、壓桿升降機構。一般應包括凸輪機構、平面連桿機構以及齒輪機構等常用機構。2、設計墊圈內徑檢測裝置的傳動系統(tǒng)并確定其傳動分配3、在A2紙上畫機器的機構運動方案圖和運動循環(huán)圖。4、設計平面連桿機構。并對平面連桿機構進行運動分析，繪制運動線圖。5、設計凸輪機構。確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，計算凸輪輪廓線，校核最大壓力角與最小曲率半徑。在A2的圖紙上畫

4、出從動件運動規(guī)律圖及凸輪輪廓線圖。6、設計計算齒輪機構。7、編寫設計計算說明書。 設計提示1.由于止動銷的動作與升降動作有嚴格的時間匹配與順序關系，建議考慮使用凸輪軸解決這個問題。2.推料動作與上述兩個動作的時間匹配不特別嚴格，可以采用平面連桿機構，也可以采用間歇機構。二、題目分析 墊圈內徑檢測裝置，主要的運動過程為：傳動機構間歇的將工件送到檢測的位置，在傳送的過程中將被止動銷擋住剛好到所需檢測的內徑圓孔到壓桿將要下來的地方，然后壓桿下來檢測內徑是否符合要求。在壓桿下來檢測的時間里，微動開關向右移動檢測墊圈內徑是否符合要求。微動開關檢測完后向左移動，回到其原來所在的。接下來，壓桿和止動銷一起上

5、升回到其原來的地方。傳動機構將已檢測的工件送走，并將下一個將被檢測的工件送到檢測處。三、機構設計、尺寸設計及其計算墊圈內徑檢測裝置，用以下4個機構結合搭配組成：傳動機構設計、壓桿運動機構設計、止動銷運動機構設計，微動開關運動機構設計。這里只設計前三個，數(shù)據(jù)如下：周期T=8，角速度w=2/T=0.785rad/s. 機械傳動系統(tǒng)方案的擬定如下圖所示。墊圈內徑檢測裝置推料機構止推銷傳動機構壓桿升降機構本墊圈內徑檢測裝置中采用了三個執(zhí)行構件：推料機構、控制止推銷的止動機構，壓桿升降機構。推料機構采用的是帶輪傳動，以實現(xiàn)檢測的批量化進行，提高效益；壓桿升降機構的傳動機構采用的是凸輪，經過計算可精確計算

6、出近休止和遠休止的角度以及相應半徑；控制止推銷的止動機構采用的外槽輪結合齒輪，這樣能很好的實現(xiàn)止推銷的間歇運動以及和送料機構和壓桿升降機構的配合，以保證檢測能有條不紊、高效快速、精度較高的進行。三、機構設計、尺寸設計及其計算3.1推料機構（其中有平面連桿機構和齒輪系的設計）推料機構是整個裝置中負責將待檢測的工件傳送到檢測位置的機構。它需要在運動規(guī)律上和控制止動銷的止動機構和壓桿升降機構相互配合才能完成此裝置的工作要求。為了使工作周期易于控制，我們決定由皮帶輪傳動來達到運送工件的目的，且其可以循環(huán)往復無間斷的來進給墊圈。機構由齒輪來傳動，因為其功率范圍大、傳動效率高的特點正好符合我們的需要。推料

7、機構設計簡圖從所給的設計數(shù)據(jù)中我們得知：原動件的轉動周期為1/16s，而檢測周期為8s，因此推料機構的齒輪系的傳動比需為128：1，這要由多級齒輪來實現(xiàn)。如圖為推料機構的齒輪系初略圖和簡圖。其中：z1=z2=z3=20,z2=z3=80,z4=160，m=2傳動比i14=z2z3z4/z1z2z3=80*80*160/203=128/1還有兩皮帶輪，一個用與傳送動力一個用于運輸墊圈，兩帶輪間由一根連桿連接。如下圖：平面連桿機構及齒輪系簡圖3.2控制止動銷的止動機構（其中有平面連桿機構，凸輪機構，齒輪系的設計）止動銷機構，考慮到推料機構具有送料停止送料的運動規(guī)律特征，我們決定使用槽輪機構來達到間

8、歇式運動的目的。由外槽輪控制其運動規(guī)律。外槽輪的間歇運動特性很好的實現(xiàn)了止推銷的間歇運動特性，在外槽輪主動件槽輪桿的帶動下，被動槽輪進行間歇運動，再在傳動齒輪的作用下，將其運動特性傳遞給了止推銷?？刂浦箘愉N的止動機構簡圖電動機輸出齒輪皮帶輪檢測周期周期1/16s8s32s8s由于是檢測機構，所以傳動齒輪模數(shù)不宜過大,其中，z1=z2=z3=20,z2=z3=80, z4=160，z5=40, z6=10，m=2傳動比i16=(z2z3z4z6/z1z5z2z3)=(80*80*160/203*8)*4/1=128/14號齒輪每轉動一周，槽輪轉動1/4周，皮帶在這2s的時間內將待測工件傳送到檢測

9、位置，然后停留6s，等待檢測完畢后將已檢測的工件送走，并把新的工件傳送過來，如此重復。如下圖：外糟輪及齒輪系簡圖3.3壓桿升降機構的設計(其中有平面連桿機構和凸輪機構設計) 壓桿升降機構簡圖由于凸輪在機構中有在壓桿升降機構中起作用，那我們就分析下一個周期內各個機構的運動情況。傳動機構壓桿運動機構止動銷運動機構微動開關運動機構02s停上升下降停在最左邊23.5s停檢測停在最低點停在最左邊3.56.5s3.54.5s停下降停在最低點右移4.55.5s檢測5.56.5s左移6.58s傳送工件停在最低點上升停采用5次多項式運動規(guī)律的凸輪,以防止產生剛性沖擊和柔性沖擊。用凸輪和連桿機構，凸輪設計成5次多

10、項式運動規(guī)律，以下是推桿回程的計算過程：周期：T=8s；基圓半徑=15mm；推程：h=6mm；推程運動角：0=3/8；回程運動角：0=3/8；遠修止角=/2；近修止角=3/4；計算公式：s=C0+ C12+ C33+ C44+ C55； v= C1w+2 C2w+3 C3w2+4 C4w3+5 C5w4； a=2 C2w2+6 C3 w2+12 C4 w22+20 C5 w23；在始點處：=0，s=0,v=0,a=0；在終點處：=0 ,s=h,v=0,a=0；分別代入方程得到：C0=C1=C2=0 C3= 10h/03 C4= -15h/04 C5=6h/05位移：s=h-10h3/30+15

11、h4/40-6h5/50 ；速度：v=7.5h2/30-15h3/40+7.5h4/50；加速度：a=3.752h/30-11.252h2/40+7.52h3/50；用C語言計算位移，速度，加速度；計算位移的C語言程序：#include<stdio.h>#include<math.h>void main() float x,s;int a,b;scanf("%d %d",&a,&b);x=(float)a/b;s=6-60*x*x*x+90*x*x*x*x-36*x*x*x*x*x;printf("%fn",s);

12、計算速度的C語言程序：#include<stdio.h>#include<math.h>void main() float x,v;int a,b;scanf("%d %d",&a,&b);x=(float)a/b;v=120*x*x-240*x*x*x+120*x*x*x*x;printf("%fn",v);計算加速度的C語言程序：#include<stdio.h>#include<math.h>void main() float x,a;int b,c;scanf("%d %d

13、",&b,&c);x=(float)b/c;a=160*x-480*x*x+320*x*x*x;printf("%fn",a);經計算得到以下結果：03/806/809/8012/8015/8018/8021/8024/8027/8030/80s6.005.9495.6525.0224.0953.0001.9050.9780.3480.0510.000凸輪的輪廓線圖將在A2的圖紙上畫出。四、運動方案簡介4.1 墊圈內徑檢測裝置的傳動系統(tǒng)及其傳動比分配的確定推料機構中的傳動系統(tǒng)及其傳動比分配其中：z1=z2=z3=20,z2=z3=80,z4=160

14、，m=2傳動比i14=z2z3z4/z1z2z3=80*80*160/203=128/1壓桿升降機構傳動系統(tǒng)及其傳動比分配其中，z1=z2=z3=20,z2=z3=80, z4=160，z5=40, z6=10，m=2傳動比i16=(z2z3z4z6/z1z5z2z3)=(80*80*160/203*8)*4/1=128/14.2 機構運動方案簡圖和運動循環(huán)圖（將在A2圖紙上給出）.4.3 從動件運動規(guī)律線圖及凸輪輪廓線圖（將在A2圖紙上給出）.五、系統(tǒng)評價經倆周的努力，機械運動方案最終敲定，過程中不免有疑惑、坎坷，綜合評價該檢測裝置，該裝置止動銷、壓桿、微動開關精確地配合運動，符合每8秒檢測

15、一個墊圈的技術要求，檢測的探頭對工件的沖擊較小，總的來說該設計符合技術要求。六、設計小結這次課程設計是我第一次對一個機械進行設計。當我看到課程設計任務書的第一眼時，還以為蠻簡單的，然而，在經過花費了一整個下午對課題進行了一番研究之后，我才預感到這不是一件簡單的事，我的課題是對墊圈內徑檢測裝置的設計，這是一個檢測儀，它的工作機理理解起來并不難，難的是在設計過程中對于機器實際運作時可能發(fā)生的一系列問題的解決。第一個問題，出現(xiàn)在設計各部件運動方式時。要知道我們以往解題的時候，機械的運動都是一定的，然而在檢測儀中，因被檢測工件的外形參數(shù)不同，在每個檢測周期中壓桿的垂直位移以及微動開關的水平位移都不一樣

16、，如何保證我們設計的這些機構在檢測不同的工件時即能圓滿完成工作要求，又不會對機器本身和工件造成損壞，成了擺在我們面前的第一道坎。首先想到的是通過添加彈簧來滿足構件的位移浮動，在構件的長度允許變化的時候，這看上去是一個好方法，于是在設計微動開關時，我們就在其中加上卡一個彈簧。但是彈簧不是在任何情況下都適用，若我們在帶探頭的壓桿中也使用了彈簧，那么機器在檢測工件時就無法區(qū)別出內徑正常的工件與內徑過小的工件了（壓桿的長度如果變化的話，測量結果就不準）。為了解決這個問題，最后決定在凸輪的設計中（壓桿由凸輪傳動），預留一段允許凸輪空轉的時間，在傳動過程中，我把壓桿“放”入了待測件的內，這樣就達到了在不改變壓桿長度的前提下測量不同工件內徑的目的。另一個問題是機器各部件的協(xié)調性問題。什么時候止動銷升起，什么時候下壓桿，什么時候微動開關工作，最后這些部件又怎么回到初始位置，