健身球自動檢驗(yàn)分類機(jī)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)匯本

1、 某科技大學(xué)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)學(xué) 院：汽車與交通學(xué)院專業(yè)：車輛工程班級：車輛111設(shè)計(jì)者：*學(xué)號：*指導(dǎo)老師：*2013年7月5日目錄第一章 設(shè)計(jì)要求1.1設(shè)計(jì)題目21.2 設(shè)計(jì)任務(wù)21.3 設(shè)計(jì)提示3第二章 方案的選定2.1 解題思路32.2 不同方案的對比3第三章 傳動方案3.1傳動方案的擬定及電動的選擇6第四章 主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)4.1 進(jìn)料機(jī)構(gòu)124.2 測健身球直徑134.3 送料機(jī)構(gòu)134.4 接料機(jī)構(gòu)134.5 工作原理以及工藝動作流程圖14課程設(shè)計(jì)的感受 14參考文獻(xiàn)：15第1章 設(shè)計(jì)要求1.1 設(shè)計(jì)題目（1）設(shè)計(jì)健身球自動檢驗(yàn)分類機(jī)，將不同直徑

2、尺寸的健身球（石料）按直徑分類。檢測后送入各自指定位置，整個工作過程（包括進(jìn)料、送料、檢測、接料）自動完成。（2）健身球直徑圍為4046mm，要求分類機(jī)將健身球按直徑的大小分為三類。（3）直徑圍在4042mm的為第一類，直徑圍在4244mm的為第二類，直徑圍在4446mm的為第三類。其他技術(shù)要求見表1：方案號電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min生產(chǎn)率（檢球速度）個/minA144020B96010C72015表1 健身球分類機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1.2 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)在的兩種機(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。(4)繪制凸

3、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）。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。(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。表2為設(shè)計(jì)任務(wù)分配表。表2 設(shè)計(jì)任務(wù)分配表學(xué)生編號123456789電動機(jī)轉(zhuǎn)速ABCABCABC生產(chǎn)率ABCBCACAB1.3 設(shè)計(jì)提示健身球自動檢驗(yàn)分類機(jī)是創(chuàng)造性較強(qiáng)的一個題目，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不同直徑的接料口實(shí)現(xiàn)。例如：第一個接料口直徑為42mm，中間接料口直徑為44mm，而

4、第三個接料口直徑稍大于46mm。使直徑小于（等于）42mm的球直接落入第一個接料口，直徑大于42mm的球先卡在第一個接料口，然后由送料機(jī)構(gòu)將其推出滾向中間接料口。以此類推。2.球的尺寸控制還可由凸輪機(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)。第二章 方案的選定2.1解題思路（1）進(jìn)料是一個間歇往復(fù)運(yùn)動過程，因此用凸輪機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)和圓柱凸輪機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)出相應(yīng)的進(jìn)料機(jī)構(gòu)。（2）題目要求根據(jù)球的直徑不同分類，那就捉住直徑的不同設(shè)計(jì)分類機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類。（3）根據(jù)測出的直徑，設(shè)計(jì)一個分離機(jī)構(gòu)，從而進(jìn)行分類。2.2 不同方案的對比方案一方案一：此方案是通過

5、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)把健身球從進(jìn)料口送入到檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，當(dāng)健身球直徑為小于42mm時，就掉入1號滑道，再由滑道送入到接球裝置；當(dāng)球直徑大于42mm時，凸輪帶動推桿將球向上頂，以免卡在槽口，然后再由旋轉(zhuǎn)葉片將球推到2號驗(yàn)料槽口，當(dāng)球符合尺寸要求（4244mm）時，將進(jìn)入2號滑道送進(jìn)接球裝置；當(dāng)球直徑大于44mm時，凸輪帶動推桿將球上頂，再通過旋轉(zhuǎn)葉片將球推到3號槽口，然后從3號滑道進(jìn)入接球裝置。方案二方案二：此方案是通過圓柱凸輪機(jī)構(gòu)把健身球從進(jìn)料口送入到檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，當(dāng)健身球被送入驗(yàn)球口道后，凸輪推動微型開關(guān)與健身球相接觸，通過測壓測量健身球直徑，然后感應(yīng)器做出一些列分析，當(dāng)健身球的直徑符合第一類（小于42mm

6、），感應(yīng)器控制1號滑道開關(guān)，1號滑道倉門向上打開，健身球通過推桿向下傳送，使健身球通過變道進(jìn)入1號滑道，從1號滑道送入到接球裝置；當(dāng)健身球的直徑符合第二類（4244mm），感應(yīng)器控制2號滑道開關(guān)，2號滑道倉門向上打開，健身球通過推桿向下傳送，使健身球通過變道進(jìn)入2號滑道，從2號滑道送入到接球裝置；當(dāng)健身球的直徑符合第三類（大于44mm），健身球沿原軌道進(jìn)入3號滑道，送入到接球裝置。對比結(jié)果：方案一是通過健身球的重力，在直徑與槽口直徑相同或小于槽口時，可通過。雖然有推桿向上頂防止健身球卡在槽口葉片無法推動小球，但是靠重力吃飯總有失效的時候，而且裝置構(gòu)造復(fù)雜，制造比較繁瑣。相對方案一而言，方案二采

7、取了比較智能的方法，是結(jié)構(gòu)簡單化，通過電子檢測直徑進(jìn)行智能分類，符合現(xiàn)在化的要求，簡化了設(shè)備，從而制造容易，成本低。所以方案二比較可行，比較有優(yōu)勢。第三章 傳動方案3.1傳動方案的擬定及電動的選擇（1）皮帶輪如圖所示為皮帶減速機(jī)構(gòu)，帶輪1連接原動機(jī)的轉(zhuǎn)速為n0=720r/min的交流電電動機(jī)，皮帶輪2連接減速箱，皮帶輪1的半徑為R1，皮帶輪2的半徑為R2，根據(jù)皮帶傳動原理有： n1= n0皮帶1與皮帶2的轉(zhuǎn)速與半徑成反比：n1/n2 = R2/R1總圖中所示，皮-1的傳動比為： N1/N2 =3所以 n2=240r/min皮-2，皮-3的傳動比均為1（2）減速箱如上圖所示，帶輪2與齒輪1同軸傳

8、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，根據(jù)齒輪系傳動原理有：(3)直齒錐齒輪：如圖所示，直齒輪4與皮-2，皮-3，凸輪-1同軸傳動，直齒錐齒輪5與皮-3同軸傳動，直齒錐5與直齒錐6嚙合傳動，根據(jù)齒輪系傳動原理有：根據(jù)提供的原動件轉(zhuǎn)速為n0=720r/min的交流電動機(jī)與課程設(shè)計(jì)要求，在n0的前提下，設(shè)計(jì)機(jī)器的生產(chǎn)率為10個/min,設(shè)計(jì)的凸輪滑塊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)凸輪轉(zhuǎn)動一圈完成一個健身球的檢測，可以得到凸輪2的轉(zhuǎn)速為：同時，齒輪4與皮-3是同軸傳動，故變速箱根據(jù)1比16的比例關(guān)系，我們選取適當(dāng)?shù)钠л啺霃胶妄X輪齒數(shù)故我們得出:如上圖考慮到齒輪大小與傳動的合理性，經(jīng)

9、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)如表1、表2：表1 皮帶輪參數(shù)帶輪1帶輪2帶輪3帶輪4帶輪5帶輪6帶輪半徑（mm） 100300200200200200表2 各齒輪參數(shù)模數(shù) （mm） 壓力角（°） 齒數(shù)（個） 分度圓直徑 （mm） 分錐角 （°） 齒輪1 5 20 20 100 / 齒輪2 5 20 80 400 / 齒輪3 5 20 20 100 / 齒輪4 5 20 80 400 /直齒輪5,6 5 20 40 200 90（4）凸輪設(shè)計(jì)：凸輪運(yùn)動方式如下圖第四章 主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)4.1 進(jìn)料機(jī)構(gòu)其主要有進(jìn)料槽、凸輪機(jī)構(gòu)組成。當(dāng)健身球不斷的從進(jìn)料槽中

10、進(jìn)入時，運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)，用滑塊間歇的讓球進(jìn)入，以不至于無法控制球的進(jìn)入，最終球順著右邊的壁做自由落體運(yùn)動,落在指定位置。4.2 測健身球直徑當(dāng)健身球進(jìn)入預(yù)定檢測位置后，剛好凸輪將微動開關(guān)推向球，測出球的直徑后通過感應(yīng)器進(jìn)行分析歸類，控制借料機(jī)構(gòu)變道倉門的開關(guān)。此微懂開關(guān)設(shè)有雙重彈簧，防止凸輪卡住不能運(yùn)動造成機(jī)器的損壞。4.3 送料機(jī)構(gòu)當(dāng)微動開關(guān)檢測完健身球直徑后，凸輪控制推桿下降，使健身球下降進(jìn)入接料機(jī)構(gòu)。4.4 接料機(jī)構(gòu)健身球進(jìn)入接料軌道，在感應(yīng)器控制下，按照開關(guān)開合進(jìn)行變道進(jìn)入接收滑道，通過接收減速帶滑入包裝盒進(jìn)行包裝。4.5 工作原理以及工藝動作流程圖持定量健身球，以直線、間歇的進(jìn)球。定量

11、進(jìn)球直線往復(fù)的運(yùn)動。運(yùn)用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)使健身球能持續(xù)的進(jìn)入工作臺相對應(yīng)的小槽內(nèi)，使工作能持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。定量送球健身球檢驗(yàn)分類機(jī)的工作系統(tǒng)健身球間歇得掉下來，凸輪推動微型開關(guān)與球接觸進(jìn)行測量，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)精確檢驗(yàn)健身球控制系統(tǒng)進(jìn)行分類，控制1,2號分球倉門的開關(guān)。升降滑塊將球送入滑道，小球進(jìn)入收貸滑道。運(yùn)用接球通道將分類掉下來球通過，然后再用接球儀器講球接住。接球裝置課程設(shè)計(jì)的感受經(jīng)過了兩個星期的課程設(shè)計(jì)使我深刻地體會了首次設(shè)計(jì)的艱辛。課程設(shè)計(jì)始的第一天，我一點(diǎn)也不知道改干什么，對于自己所按排到的課題一點(diǎn)思路也沒有。而且在設(shè)計(jì)過程中所遇到的一系列的問題都要通過自己的積極思考和查找資料去解決，由于目前所學(xué)的知識還十分的有限所以顯的特別的困難，有的時候其實(shí)自己已經(jīng)作出了錯誤的設(shè)計(jì)卻不知道。在老師指導(dǎo)下才能把錯誤改正過來。通過本次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，對機(jī)械剛剛有些概念的我來說是受益非淺。不僅運(yùn)用了機(jī)械原理的一些基礎(chǔ)知識外，還加深了對專業(yè)知識的理解和掌握.讓我真真體會到了說和動手做是存在很到的距離的。在以后的工作中，要動手做才會有更大的收獲。在設(shè)計(jì)的過程中，由于沒有學(xué)過畫圖軟件，使我更加難上加難。在設(shè)計(jì)的同時還要邊學(xué)畫圖，所以花的時間就更多，而且有些圖不能準(zhǔn)確