吉林大學(xué)機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-健身球

1、精品文檔吉林大學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)設(shè)計(jì)汽車(chē)工程學(xué)院車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)421201班設(shè)計(jì)者張思濤學(xué)號(hào)42120126指導(dǎo)教師 _2014年12月20日課程學(xué)習(xí)精品文檔設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果1、設(shè)計(jì)過(guò)程1.1 工作原理及已知條件該機(jī)的功能是將直徑大小不等的健身球（40 46mm ），經(jīng)過(guò)送球機(jī)構(gòu)間歇地把球送至尺寸檢測(cè)工位，由檢測(cè)機(jī)構(gòu)將三種尺寸的球一個(gè)不漏地分別檢測(cè)出來(lái)，最后經(jīng)分類(lèi)接球機(jī)構(gòu)將三種尺寸的球分別裝入各自的存放處，完成一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)應(yīng)有以下幾個(gè)工藝動(dòng)作：送料檢測(cè)接料健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1400r/min ，撿球速度

2、為每分鐘52個(gè)，分檢健身球的三種尺寸為：小球40mm42mm中球 42mm44mm大球 44mm46mm要求送料滑塊的行程H50mm，此分檢機(jī)應(yīng)為純機(jī)械式的1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)按工藝動(dòng)作要求擬定總體機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖按三種工藝動(dòng)作要求對(duì)送料結(jié)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、接料機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型、并排出功能、工藝動(dòng)作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖按給定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)算出總的傳動(dòng)比，然后擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案在 A2 圖紙上畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和直線運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖課程學(xué)習(xí)精品文檔對(duì)送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果課程學(xué)習(xí)精品文檔編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份2、機(jī)械系統(tǒng)的選擇2.1 原動(dòng)機(jī)的選

3、擇健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)的原動(dòng)機(jī)應(yīng)使用220V 交流電動(dòng)機(jī)，并且其轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)并設(shè)定在1400r/min2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇根據(jù)要求，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的減速器裝置中第一級(jí)減速用皮帶，第二、三級(jí)減速用齒輪，通過(guò)該裝置將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降下來(lái)。由于該裝置需要較大的傳動(dòng)比，故采用輪系來(lái)實(shí)現(xiàn)減速。在傳遞運(yùn)動(dòng)中，因檢測(cè)機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)的兩傳動(dòng)軸互相垂直，又因在檢測(cè)過(guò)程中需要送料與檢測(cè)同步，故在此采用一堆傳動(dòng)比為1 的直齒圓錐齒輪。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果2.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇送料機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)該送料機(jī)構(gòu)僅采用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，較凸輪機(jī)構(gòu)省去了彈簧，并且具有急回特性，故選

4、用此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單方便也可達(dá)到推送小球目的。檢測(cè)機(jī)構(gòu)：設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖：課程學(xué)習(xí)精品文檔設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果課程學(xué)習(xí)精品文檔將滑塊的上表面制成斜面與檢測(cè)通道傾斜角度一致， 通道入口處倒圓角防止卡球。用凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)休止通道檢測(cè)并采用放大機(jī)構(gòu)減小升程從而減小壓力角。2.4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖的擬定健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)的功能、工藝動(dòng)作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖。設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要 設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖：轉(zhuǎn)角040100 140200240360檢測(cè)機(jī)構(gòu)休止休止升程休止升程回程送料機(jī)構(gòu)回程推程3、各主要機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)、

5、動(dòng)力分析與設(shè)計(jì)3.1 檢測(cè)機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了達(dá)到題目要求，凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速為52r/min, 斜通道與水平面夾角為30, 為使滑塊每次運(yùn)動(dòng)到休止經(jīng)歷的位移相等，設(shè)計(jì)三個(gè)斜通道壁厚從上至下分別為8mm、6mm、4mm，則滑塊每次位移均為 50mm，滑塊在豎直軌道內(nèi)的總升程為：h(842644446)cos30173.205mm放大機(jī)構(gòu)的比例為1:4 ，故滾子從動(dòng)件的升程為：hh / 443.3mm取偏心距 e=10mm,許用壓力角 =30 。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律可選用余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律，取推程角 060, 共兩段；回程角0 =120, 共一段；休止角s =40, 共三段。sh 1cos()sh 1

6、cos()4020dshsin()dsh sin()d4 00(00 )d2 00(00)d 2 s2 h cos()d 2 s2 h cos()d 24 020d 22 020設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果課程學(xué)習(xí)精品文檔設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果課程學(xué)習(xí)精品文檔ds1）對(duì)于推程，代入數(shù)據(jù)得：32.475sin 3ds10.825(1cos3 )所以由壓力角公式：經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng) r050mm時(shí)，令 tan0 得：故，當(dāng)27.593 時(shí)，滿足題目要求2）對(duì)于回程，帶入數(shù)據(jù)得：所以由壓力角公式：經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)r0

7、50mm時(shí)，ds/ detanr02 e232.475sin 310tan59.81510.825 cos327.59360max20.8130ds32.475sin 3d221.65(1 cos3 ) 2ds/ detans r02e232.475sin 310tan2370.6521.65 cos2令 tan0 得：51.75120故，當(dāng)27.593時(shí)，max2930滿足題目要求綜上，凸輪基圓半徑可以取r050mm設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖：herrr0 max43.310105030 29 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要 設(shè)計(jì) 計(jì)算過(guò)程主要結(jié)

8、果3.2 送料機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（ 1）確定滑塊行程 H50mm ，偏心距 e20mm ，極位夾角20 ，行程比系數(shù) K1801.251.3，許用壓力角 55180最大壓力角在 B 處在 OBB 中， cos20LOB2L2OBL2BB , LBBH2LOB LOBS1 sin 20LL1 LeOBB2OBOB2B B解得： LOA23mmLAB59mm最大壓力角：maxarcsin eLOAarcsin 20 2346.79LAB59滿足條件：max 55課程學(xué)習(xí)精品文檔設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果課程學(xué)習(xí)精品文檔（2）由速度瞬心法可以得出滑塊速度v13P P14故只需量取距離

9、即可得出速度大小由 Adams 仿真得到速度轉(zhuǎn)角圖像如下課程學(xué)習(xí)精品文檔設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果課程學(xué)習(xí)精品文檔3.3 減速機(jī)構(gòu)齒輪傳動(dòng)（1）總傳動(dòng)比計(jì)算已知健身球檢驗(yàn)分類(lèi)機(jī)每分鐘檢球52 個(gè)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1400r/min ，則：n12n11n4n552r / minn11400/ minr總傳動(dòng)比：i1,12n126.92n12皮帶輪和齒輪設(shè)計(jì)：i1,12r15z14z1226.92r2z3z13取：r153r2則齒輪傳動(dòng)比大于8，應(yīng)選用圖示兩級(jí)傳動(dòng)，根據(jù)要求：齒輪傳動(dòng)比 i齒3 5， i前i后 ，則：i 3,14z14413.15z313i13,12z12532.79z131

10、9且：i3,141.13i13,12則實(shí)際傳動(dòng)比： i實(shí)際r15z14z124153r2z3z13326.391319傳動(dòng)比誤差i實(shí)際i理論100%26.39- 26.92i理論100% 1.97%26.922% ,符合設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果皮帶輪及各齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果：皮帶輪 2皮帶輪 15皮帶輪半徑50150模數(shù) (m/mm)齒數(shù) (z/ 個(gè))分度圓直徑壓 力 角 ( (d/min)/ )齒輪 33267820齒輪 1438224620齒輪 1333811420齒輪 12310631820錐齒輪 4、53206020（2）變位齒輪的設(shè)計(jì)取減速器中的一對(duì)減速

11、齒輪：齒輪3（標(biāo)號(hào) 1）和齒輪 14（標(biāo)號(hào) 2）其中： m=3mm , z126 ,z282 ,20正常齒制： ha*1， c*0.25對(duì)于齒輪 3：最小變位系數(shù)ha * ( zminz1 )17260.529xminzmin17對(duì)于齒輪 4：最小變位系數(shù)ha * ( zminz1 )17823.824xminzmin17設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò) 程主要結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)中心距：am( z1z2 )162 mm2標(biāo)準(zhǔn)壓力角：20取實(shí)際中心距：a165mm22.69由中心距與嚙合角的關(guān)系：a cosa cos由無(wú)側(cè)隙嚙合方程：inv2(x1x2 )invz1tanz2(invtan)所

12、以：x1x2invinvz2 ) 1.058(z12 tanx10.530413 ，查選擇變位系數(shù)界限圖可得：由 i3,14x20.52813均滿足：xxmin中心距變動(dòng)系數(shù)：ya a165162m13齒頂高變動(dòng)系數(shù)：x1x2y0.058ha14.42mmha( ha*x)m則齒頂高：ha24.41mmhf( ha*c*x)mhf12.16mm齒根高：hf22.17mm齒全高：hha hfh16.58mmh26.58mm分度圓直徑：dmzd178mmd2246mm設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)齒頂圓直徑：齒根圓直徑：基圓直徑：分度圓齒厚：分度圓齒槽寬：齒距：節(jié)圓直徑：齒頂圓壓力角：由重合度計(jì)算公式：精

13、品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果dad2hada186.84mmda2254.82mmdfd2hfdf173.68mmdf2241.67mmdb173.30mmdbd cosdb 2231.16mms15.87mmms2xm tan2s25.87mmem2xm tane13.55mm2e23.56mmpmp19.42mmp29.42mmddb / cosd179.45mmd2250.55mmarccosrbtana10.64tan0.46raa21 z1(tana1tan)z2 (tana2tan)1.43tan0.42故滿足1.2 的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)課程學(xué)習(xí)精品文檔主要設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程主要結(jié)果4.設(shè)計(jì)感想通過(guò)本次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，我綜合運(yùn)用了機(jī)械原理課程所學(xué)知