墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

1、實(shí)用文檔機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置學(xué) 院 汽車與交通學(xué)院專業(yè)班級(jí) 車輛姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師青島理工大學(xué)實(shí)用文檔目錄1、 設(shè)計(jì)題目及其要求 .32、 題目分析 .3三、運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)介.4四、總體立體結(jié)構(gòu)圖6五、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸設(shè)計(jì)及其計(jì)算 65.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .75.2 壓桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .95.3 止動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 145.4 微動(dòng)開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18六、系統(tǒng)評(píng)價(jià).19七、總結(jié) 19八、參考書(shū)目19文案大全一、設(shè)計(jì)題目及其要求設(shè)計(jì)墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置，檢測(cè)鋼制墊圈內(nèi)徑是否在公差允許 范圍內(nèi)。被檢測(cè)的工件由推料機(jī)構(gòu)送入后沿一條傾斜的進(jìn)給滑道連續(xù) 進(jìn)給，直到最前邊的工件被止動(dòng)機(jī)構(gòu)

2、控制的止動(dòng)銷擋住而停止。然后,升降機(jī)構(gòu)使裝有微動(dòng)開(kāi)關(guān)的壓桿探頭下落， 檢測(cè)探頭進(jìn)入工件的內(nèi)孔。 此時(shí)，止動(dòng)銷離開(kāi)進(jìn)給滑道，以便讓工件浮動(dòng)。檢測(cè)的工作過(guò)程如圖所示。當(dāng)所測(cè)工件的內(nèi)徑尺寸符合公差要求 時(shí)（圖a）,微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸頭進(jìn)入壓桿的環(huán)形梢，微動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，發(fā) 出信號(hào)給控制系統(tǒng)（圖中未給出），在壓桿離開(kāi)工件后，把工件送入 合格品梢。如工件內(nèi)徑尺寸小于合格的最小直徑時(shí)（圖b）,壓桿的探頭進(jìn)入內(nèi)孔深度不夠，微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)，使工 件進(jìn)入廢品梢。如工件內(nèi)徑尺寸大于允許的最大直徑時(shí)（圖 c）,微 動(dòng)開(kāi)關(guān)仍閉合，控制系統(tǒng)將工件送入另一廢品梢。a）b）c）1工件 2帶探頭的壓桿3微動(dòng)開(kāi)關(guān)a）內(nèi)

3、徑尺寸合格 b）內(nèi)徑尺寸太小 c）內(nèi)徑尺寸太大二、題目分析墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置，主要的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇的將工件 送到檢測(cè)的位置。在傳送的過(guò)程中將被止動(dòng)銷擋住剛好到所需檢測(cè)的 內(nèi)徑圓孔到壓桿將要下來(lái)的地方，然后壓桿下來(lái)檢測(cè)內(nèi)徑是否符合要 求。在壓桿下來(lái)檢測(cè)的時(shí)間里，微動(dòng)開(kāi)關(guān)向右移動(dòng)檢測(cè)墊圈內(nèi)徑是否 符合要求。微動(dòng)開(kāi)關(guān)檢測(cè)完后向左移動(dòng)，回到其原來(lái)所在的。接下來(lái), 壓桿和止動(dòng)銷一起上升回到其原來(lái)的地方。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將已檢測(cè)的工件 送走，并將下一個(gè)將被檢測(cè)的工件送到檢測(cè)處。三、運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)介墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置，用以下4個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)合搭配組成：傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì)，壓桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，止動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)運(yùn) 動(dòng)

4、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。題目所給的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：平墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：方案號(hào)被測(cè)鋼制平墊圈尺寸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min每次檢測(cè)時(shí)間s公稱尺寸mm內(nèi)徑mm外徑mm厚度mmA88.4161.614405B121320214406C202130314408D20213739608E30315649608經(jīng)小組討論，為使機(jī)構(gòu)的使用性能符合要求，適合本設(shè)計(jì)，我們采用方案DD20213739608周期T=8s,角速度=2兀/T=0.785 rad/s.在一個(gè)周期內(nèi)，滿足要求，各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況:傳動(dòng)機(jī)構(gòu)壓桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)止動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)微動(dòng)開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)02s01s傳送工件停在最局點(diǎn)停在最局點(diǎn)停在最左邊11.5s下降1.52s停在

5、最低點(diǎn)23.5s停下降停在最低點(diǎn)停在最左邊3.56.5s3.54.5s停檢測(cè)停在最低點(diǎn)右移4.55.5s檢測(cè)5.56.5s左移6.58s停上升停為使各個(gè)機(jī)構(gòu)滿足上述要求，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制采用間歇機(jī)構(gòu)，壓 桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和止動(dòng)銷的運(yùn)動(dòng)匹配要求嚴(yán)格， 則兩者用凸輪軸連接。微 動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的控制采用凸輪機(jī)構(gòu)。四、立體結(jié)構(gòu)圖五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置壓桿運(yùn)動(dòng)止動(dòng)銷運(yùn)微動(dòng)開(kāi)關(guān)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是整個(gè)裝置中負(fù)責(zé)將待檢測(cè)的工件傳送到檢測(cè)位置的 機(jī)構(gòu)。它需要在運(yùn)動(dòng)規(guī)律上和控制止動(dòng)銷的止動(dòng)機(jī)構(gòu)和壓桿升降機(jī)構(gòu) 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(dòng)來(lái)達(dá)到

6、運(yùn)送工 件的目的。機(jī)構(gòu)由齒輪來(lái)傳動(dòng)，因?yàn)槠涔β史秶蟆鲃?dòng)效率高的特點(diǎn)正好符合我們的需要從所給的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中我們得知：原動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為1/16s,而檢測(cè)周期為8s,因此推料機(jī)構(gòu)的齒輪系的傳動(dòng)比需為128: 1,這要由多級(jí)齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)如圖為推料機(jī)構(gòu)的齒輪系簡(jiǎn)圖其中: zi=Z2' =z =20,Z2=Z3=80,Z4=160傳動(dòng)比 ii4=Z2Z3Z4/ziZ2 3 =80*80*160/23=128/1考慮到推料機(jī)構(gòu)具有送料 停止一一送料的運(yùn)動(dòng)規(guī)律特征，我們決定使用梢輪機(jī)構(gòu)來(lái)達(dá)到間歇式運(yùn)動(dòng)的目的電動(dòng)機(jī)輸出齒輪皮帶輪檢測(cè)周期周期1/16s8s32s8s由于是檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所以傳動(dòng)齒輪模數(shù)不

7、宜過(guò)大，初定模數(shù)m=2d尸d2'=d3'=40mmd2=d3=160mmd4=320mm皮帶輪直徑D=127.4mm皮帶傳送速度v=50mm/s4號(hào)齒輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，梢輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/4周，皮帶在這2s的時(shí)間內(nèi) 將待測(cè)工件傳送到檢測(cè)位置，然后停留 6s,等待檢測(cè)完畢后將已檢 測(cè)的工件送走，并把新的工件傳送過(guò)來(lái)，如此重復(fù)。2、壓桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)控制壓感探頭的凸輪設(shè)計(jì)：方案一：用齒輪、連桿和彈簧來(lái)控制壓桿的運(yùn)動(dòng)；方案二：用凸輪和連桿機(jī)構(gòu)，為了設(shè)計(jì)加工方便把凸輪設(shè)計(jì)成 3次多 項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律；方案三：用凸輪和連桿機(jī)構(gòu)，凸輪設(shè)計(jì)成 5次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律；綜合分析以上三種方案，方案一中彈簧用久后會(huì)變形

8、，影響測(cè)量精度， 考慮到探頭測(cè)量時(shí)沖擊力要小，故不能用三次多項(xiàng)式的凸輪，經(jīng)綜合考慮采用方案三采用5次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪。以下是推桿回程的計(jì)算過(guò)程：周期：T=8s;基圓半徑=15mm推程：h=6mm推程運(yùn)動(dòng)角：5 0=3兀/8 ;. 一一、一 . ，. 回程運(yùn)動(dòng)角：5 0=3兀/8;遠(yuǎn)修止角=兀/2 ;近修止角=3兀/4 ;計(jì)算公式：s=G+ Ci S 2+ C3 s 3+ C4 S 4+ C5 s 5;v= C iw+2 C2w+3 GwS +4 C4WS +5 CswS ;a=2 C2W+6 C3 w2 S +12 C4 w2 S 2+20 C5 w2 S 3；在始點(diǎn)處：8 =0, s=0

9、,v=0,a=0 ;在終點(diǎn)處：8 =5 0 ,s=h,v=0,a=0 ;分別代入方程得到：G=C=G=0 C3= 10h/ S 03 C 4= -15h/ S。4 C 5=6h/ S 05位移：s=h-10h S 3/ S30+15hS 4/ S 40-6h S 5/ S 50 ;速度：v=7.5 兀 h S 2/ S 30-15 兀 h S 3/ S 40+7.5 兀 h S 4/ S 5°加速度：a=3.75 兀2hS/ S 30-1 1.25 兀2h S 2/ S 1+7.5 兀2h S 3/ S 50經(jīng)計(jì)算得到以下結(jié)果:03 無(wú)/806 無(wú) /809 無(wú) /8012 無(wú)/80

10、15 無(wú) /8018 無(wú)/8021 無(wú) /8024 無(wú) /8027 無(wú) /8030 無(wú) /80s6.0005.9495.6525.0224.0953.0001.9050.9780.3480.0510.000v0.0000.9723.0725.2926.9127.5006.9125.2923.0720.9720.00003 無(wú) /1606 無(wú) /1609 無(wú) /16012 天/16015 天 /16018 天/16021 天 /16024 天/16027 天 /16030 天/160a0.0006.84011.52014.28015.36015.00013.44010.9207.6803.960

11、0.00033 天 /16036 天 /16039 天 /16042 天 /16045 天/16048 天 /16051 天/16054 天 /16057 天/16060 天 /160a-3.960-7.680-10.920-13.440-15.000-15.360-14.280-11.520-6.8400.00008兀/3位移和角度的曲線圖:08兀/3速度和角度關(guān)系的曲線圖:08兀/3加速度和角度關(guān)系的曲線圖:。2兀一個(gè)周期內(nèi)推桿運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖:SolidWorks設(shè)計(jì)的凸輪:安裝凸輪時(shí)應(yīng)注意凸輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)先遠(yuǎn)休 2秒，然后再回程來(lái)測(cè)量墊圈的內(nèi)徑，故應(yīng)把凸輪應(yīng)安裝如上圖所示的位置；推程時(shí)推桿的

12、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和回程時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全一致，各種參數(shù)均相同。3、止動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)止動(dòng)銷機(jī)構(gòu)，由凸輪控制其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪類型：對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)在在周期為8s的一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：（0s時(shí)在最高處）01s1s1.5s1.5s6.5s6.5s8s停下降停凸輪機(jī)構(gòu)分析：為保證凸輪機(jī)構(gòu)不受過(guò)大地沖擊力，采用二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2s=C0+Ci 8 +C2 8v=ds/d t=ci 3 +2c2 3 82a=dv/d t=2c2 3（1）在01s,凸輪在遠(yuǎn)休過(guò)程，遠(yuǎn)休止角（T0尸兀/4（0兀/4）-、.一 一 . . . - - . . . . . . . - 4'（2）在1s

13、1.5s,凸輪為回程過(guò)程，回程運(yùn)動(dòng)角0。=兀/8（兀 /43 兀 /8 ）在等加速回程段：（兀/45兀/16 ）S=h-2h /鼠 20=6-2*6 5 2/（兀 /8） 2=6-77.89 5 2V=-4h w S / S 2o=-4*6*0.785 S /（兀 /8） 2=-122.29 Sa=-4h 3 2/ S 2o=-4*6*（0.785） 2/（兀 /8） 2=-96. _ '一（S =0 S 0/2）等減速回程：（5兀/163兀/8 ）S=2h（ S 0- S ） 2/ S 20=2*6（兀 /8- S） 2/（兀 /8） 2=77.89 （兀 /8- S ）2V=-4h

14、 3 （ S 0- S ）/ 限 20=-4*6*0.785（兀 /8- S ）/（兀 /8） 2=-122.29 （兀/8- S）a=4h（o 2/ S 20=4*6*（2 兀 /T）/（兀 /8） 2=96 .一 、（T = （T /2- （T ）（3） 1.5s6.5s凸輪為近休過(guò)程，近休止角er 02=5兀/4（3兀/813 兀 /8）、- - 一 一. 、一.一.一（4） 6.5s8s凸輪為回程過(guò)程，回程角00=3兀/8（13 兀 /82 兀）等加速推程：（13兀/829兀/16 ）S=2hS 2/ 5 20=2*6 5 2/（3 兀 /8） 2=8.66 5 2V=4h（o 5 /

15、 5 20=4*6*0.785 S /（ 3 兀 /8） 2=13.59 5a=4h（o 2/ 5 20=4*6*（0.785） 2/（3 兀/8） 2=10.67(S =0S 0/2)等減速推程：（29兀/162兀）S=h-2h ( 5S) 2/ S 20=6-2*6 (3 兀 /16- S) 2/(3 兀/16)2=6-8.66 (3 兀/16- 5)V=4h(o (80-8)/ S 20=4*6*0.785(3 兀 /16- S )/( 3 兀 /16) 2= 13.59 (3 兀/16- S)a=-4h32/ 5 20=-10.67(5=5。/2 S 0)在一個(gè)周期內(nèi)，止動(dòng)銷上升高度與

16、凸輪轉(zhuǎn)過(guò)角速度的關(guān)系:一個(gè)周期內(nèi)，止動(dòng)銷的速度與凸輪轉(zhuǎn)過(guò)角速度的關(guān)系:一個(gè)周期內(nèi)，止動(dòng)銷的加速度與凸輪轉(zhuǎn)過(guò)角速度的關(guān)系:10.67-10.67TT'XO-3 TF-ZS" TT-964、微動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)微動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)：由凸輪控制其運(yùn)動(dòng);凸輪類型：幾何封閉的凸輪機(jī)構(gòu)；該機(jī)構(gòu)在一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：03.5s3.5s4.5s4.5s5.5s5.5s6.5s 6.5s8s靜止過(guò)來(lái)檢測(cè)回去靜止結(jié)構(gòu)圖:凸輪機(jī)構(gòu)的分析與計(jì)算；為了保證凸輪機(jī)構(gòu)收到極小的 沖擊，采用二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律其表達(dá)式：2s=C0+Ci 8 +C2 8v=ds/d t =c 3 +2c2 3 S2a=dv/d t =2c

17、2 3有圖可得:推程運(yùn)動(dòng)角（To=兀 /4遠(yuǎn)休止角a 01=兀 /4回程運(yùn)動(dòng)角:（T 0=兀 /4近休止角：（T02=5 兀 /4推程加速過(guò)程的運(yùn)動(dòng)方程；S=2hiS 2/ 5 20=12.982 5 2 v=4h。S / S 20=20.382 S a=4h GJ 2/ S 20=16推程減速過(guò)程的運(yùn)動(dòng)方程；S=h-2h S 2/ S 20=4-12.982 （兀/4- S ） 2V=4hiw 5 / 52 /.、0=20.382 （兀 /4- S ）a=-4h 2/ S0=-16,a' 8分析圖:回程時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律過(guò)程回程加速過(guò)程的運(yùn)動(dòng)方程；S=h-2hS2/ S 20=4-12.982 5V=-4h w S / S 20=-20.382 Sa=-4h gd / 8 0=-16回程減速過(guò)程的運(yùn)動(dòng)方程；S=2h( S 0- S ) 2/ S 20=12.982 (兀 /4- S )V=-4h w ( S 0- S )/ S 20=-20.382 (兀 /4- S )a