哈工大機械原理課程設計報告報告棒料輸送線布料裝置方案3

1、妙甯席/至上摩Harbin Institute of Technology課程設計說明書課程名稱：機械原理課程設計設計題目：棒料輸送線布料裝置方案 3院 系：班 級：設計者：學 號：指導教師: TOC o 1-5 h z 機械原理課程設計任務書1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 一、題目要求2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 二、機械系統(tǒng)工藝動作分析2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 三、機械系統(tǒng)運動功能分析2 HYPERLINK l boo

2、kmark18 o Current Document 四、系統(tǒng)運動方案擬定6 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 五、系統(tǒng)運動方案設計91、齒輪機構設計92、槽輪機構設計 103、不完全槽輪機構設計104、帶傳動設計105、開關設計10 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 六、系統(tǒng)運動簡圖11棒料輸送線布料裝置方案3一、題目要求技術參數(shù)和設計要求：棒料輸送布料裝置方案3功能描述如下列圖所示棒料輸送線。料斗中分別裝有直徑35mm,長度150mm的鋼料和銅料。在輸送線上 按照下列圖所示的規(guī)律布置棒料。

3、原動機轉速為1430rpm,每分鐘布置 棒料55,85,11旗，分3檔可以調節(jié)。圖2、機械系統(tǒng)工藝動作分析由設計要求可知，該棒料輸送線布料裝置需要由三個局部共同構成，各執(zhí)行 構件為傳送帶輪、鋼料料槽開關1和銅料料斗開關2,這三個構件的運動關系如圖 3所示。傳送帶運停運停運停運停運停運停運停運輪動頓動頓動頓動頓動頓動頓動頓動鋼料料運運運運1運運運1運槽開關動f動動動動動f動動銅料料運1運1運運1運1運運1運斗開關動-V動動一動動*動動動T表示開關繼續(xù)運動且無棒料掉落，表示開關運動過程中有棒料掉落圖3棒料輸送線布料裝置運動循環(huán)圖總時間為T,表示構件完成一個運動循環(huán)所用總時間。傳送帶輪做間歇轉動,

4、傳送皮帶做間歇移動；料槽開關做不間歇轉動。傳送帶輪的運動周期是料槽開關 的三分之一左右。三、機械系統(tǒng)運動功能分析根據(jù)前面的分析可知，槽輪1,2工作的執(zhí)行機構應該具有的運動功能如圖 4所 示。運動功能單元把一個連續(xù)的單向傳動轉換為間歇轉動，由題意知要求到達的 輸入轉速分別為115rpm, 85rpm, 55rpm。圖4槽輪1,2的運動功能由于電動機的轉速為1430rpm,為了分別得到115,85,55rpm的轉速，那么由電 動機到槽輪之間的總傳動比iz有3種，分別為iz1iz2n2ni z31430115143085143055286232861726總傳動比由定傳動比i c和變傳動比iv兩局部

5、構成，即i z1civ1iz2c iv2z3cv33種總傳動比中iz1最小，iz3最大。由于定傳動比ic是常數(shù)，因此，3種變傳動 比中iv1最小，iv3最大。由于槽輪機構與皮帶機構不在同一平面上，需采用一個圓 錐齒輪，傳動比為id。圖5圓錐齒輪運動功能單元取 id=1/3。由設計圖紙，為了完成傳動和合理輸出，令26icidic1那么定軸傳動比為26/3而：iv1iziTC286 3 33 1.4323 26 23i v2iz2 ic278 3 33 ” 1.9417 26 17iv3iz326 31726于是，傳動系統(tǒng)的三級變速功能單元如圖 6所示i 1 .43,1 .94,3.國圖6三級變速

6、運動功能單元整個傳動系統(tǒng)僅靠圓錐齒輪運動功能單元不能實現(xiàn)其全部定傳動比，因此, 在傳動系統(tǒng)中還要另加減速運動功能單元，其減速比為i 3 ic 26c減速運動功能單元如圖7所示。i 2i 13 圖7減速運動功能單元根據(jù)上述運動功能分析，可以得到實現(xiàn)執(zhí)行構件 1槽輪運動的運動功能系 統(tǒng)圖，如圖8所示。圖8實現(xiàn)執(zhí)行構件1運動的運動功能系統(tǒng)圖銅料料斗開關根本與鋼料料槽開關一樣，下面以鋼料料槽開關說明。為了使用統(tǒng)一原動機驅動執(zhí)行鋼料料槽開關，應該在圖8所示的運動功能系統(tǒng)圖中加一運動分支功能單元，其運動分支驅動鋼料料槽開關，該運動分支功能 單元如圖9所示。且鋼料料槽開關與執(zhí)行構件1的運動平面相互垂直。圖9

7、運動分支功能單元由機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖可知，鋼料料斗開關與鋼料料斗開關運動情況根本一 樣，因此本處只對鋼料料斗開關運動情況進展分析。由機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖可知，鋼料料斗開關運動周期為槽輪運動周期的三倍，而 圓錐齒輪的i=1/3 ,因此運動分支功能單元應加于減速運動功能單元與圓錐齒輪功 能單元之間。有因鋼料料斗開關運動平面與槽輪運動平面相垂直，因此增加圓錐 齒輪運動功能單元改變運動平面。組合后的運動功能系統(tǒng)圖，如圖10所示。由機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖可知，鋼料料斗開關與鋼料料斗開關運動情況完全一 樣，因此其輸入轉速應當完全一樣。因此運動分支功能單元應加于圓錐齒輪運動 功能單元且兩分支完全一樣。1430rp

8、m i 2 i 1.43,1.94,3 i 13圖10實現(xiàn)執(zhí)行構件1,鋼料料斗開關運動的運動功能系統(tǒng)圖組合后的運動功能系統(tǒng)圖，如圖11所示1430rpm i 2 i 1.43,1.94,3 i 13圖11實現(xiàn)執(zhí)行構件1,鋼料料斗開關，銅料料斗開關運動的運動功能系統(tǒng)圖槽輪輸入局部每轉動一周，槽輪輸出局部轉動四分之一周，又因槽輪輸入局部每轉動一周，傳送帶向前移動 200mm,不妨令傳送帶輪直徑為200mm,所以槽輪輸入局部每轉動一周，傳送帶輪轉過1rad。傳動比i=1*4/1.27。組合后的運動功能系統(tǒng)圖，如圖12所示。1430rpm i 2 i 1.43,1.94,3 i 13圖12實現(xiàn)傳送帶輪

9、，鋼料料斗開關，銅料料斗開關運動的運動功能系統(tǒng)圖又由機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖可知，假設遵循循環(huán)規(guī)律，當銅料第一次掉落時鋼 料應同時掉落，然而鋼料卻沒有掉落，那么應存在另一開關使得銅料第一次掉落 時鋼料料斗開關閉合。又因銅料第三次掉落時鋼料同時掉落， 那么鋼料料斗開關2 在此之前開啟，又因之后遵循循環(huán)規(guī)律依次掉落，那么鋼料料斗開關2保持開啟狀態(tài)不再閉合。那么可采取不完全齒輪或槽輪來實現(xiàn)這一功能，擬采用不完全槽 輪機構來實現(xiàn)這一功能。又因鋼料料斗開關1每轉過三分之一圓周槽輪機構輸入局部轉過一周，那么傳動比i=1/3。組合后的運動功能系統(tǒng)圖，如圖13所示1430rpm i 2 i 1.43,1.94,3

10、i 13圖13實現(xiàn)傳送帶輪，鋼料料斗開關1、2,銅料料斗開關運動的運動功能系統(tǒng)圖四、系統(tǒng)運動方案擬定根據(jù)圖14所示的運動功能系統(tǒng)圖，選擇適當?shù)臋C構替代運動功能系統(tǒng)圖中的 各個運動功能單元，便可擬定出機械系統(tǒng)運動方案。圖14中的運動功能單元1是原動機。根據(jù)分度沖壓機的工作要求，可以選擇 電動機作為原動機，如圖14所示。圖14電動機替代運動功能單元1圖14中的運動功能單元2是過載保護功能單元，可以選擇帶傳動代替，如圖 15所示。i-2圖15皮帶傳動替代運動功能單元2圖14中的運動功能單元3是有級變速功能，可以選擇滑移齒輪變速傳動代替, 如圖16所示。/ /T777r =1 43J.94J/ -L/

11、 /R T工工T77T圖16滑移齒輪變速替代運動功能單元3圖14中的運動功能單元4是減速功能，可以選擇定軸齒輪傳動代替，如圖 17i = 13圖17定軸齒輪傳動代替運動功能單元 4-LLU rrrr圖14中的運動單元6是轉向功能兼減速功能，用圓錐齒輪代替，如圖 18圖18圓錐齒輪代替運動功能單元6圖14中的運動單元7是將連續(xù)轉動轉換為間歇轉動，可由槽輪機構實現(xiàn)，如圖14中運動功能單元9是減速功能，可以選擇定軸齒輪傳動加帶傳動代替。如圖20圖20定軸齒輪傳動加帶傳動代替運動功能單元9圖14中運動功能單元11可用帶傳動代替。如圖21i = l圖21帶傳動替代運動功能單元11圖14中的運動單元12是

12、轉向功能，用圓錐齒輪代替，如圖 22圖22圓錐齒輪替代運動功能單元12圖14中的運動單元14、15是傳動功能，用帶傳動代替，如圖 231 = 1圖23帶傳動替代運動功能單元 14、15圖14中的運動單元18是減速功能，用定軸齒輪傳動代替。如圖 24i = L27圖24定軸齒輪傳動替代運動功能單元18圖14中的運動單元19是將連續(xù)轉動轉換為間歇轉動，用不完全槽輪代替圖25圖25用不完全槽輪替代運動功能單元19五、系統(tǒng)運動方案設計1、齒輪機構設計本設計圖紙沿用標準齒輪的根本參數(shù)，因而只需要設計出適宜的齒數(shù)即可。 具體齒數(shù)如下i122Z2Z1乙:乙=12:2433i34-23Z4Z3Z3Z=49:5

13、133 z6 . Qz8ni 56i783&Z3Z4Z5Z6Z7Z817Z5Z7Z5：Z6=34:66Z7：Z8=25:75Z10 Z12 八 i912 13 & Z9=Z11Z10=Z12Z9 Z11Z9：Z|0=Z11：Z12=10：36Z13=Z14=12Z15=Z16=12Z17=Z18=Z19=10i20,22i23,241313Z 21 Z 22 Z21=Z22Z20Z21Z24z23z4=36:12Z23Z20：Z21：Z22=30：10：10Z29Z27Z26i25,291.27Z28 Z26Z25Z26=Z27Z25：Z26：Z27：Z28：Z29=48：12：12：10：512、槽輪機構設計圖示為標準四槽輪3、不完全槽輪機構設計圖示為標準四槽輪截取一半4、帶傳動設計帶輪的直徑為200mm上圖依次為鋼料料斗開關1、銅料料斗