推送機課程設(shè)計報告

./專業(yè)資料目錄TOC\o"1-2"\f\h\z\u1設(shè)計任務(wù)書11.1工作原理及工藝動作過程11.2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求11.3設(shè)計任務(wù)12實現(xiàn)推送機推送要求的執(zhí)行機構(gòu)方案選定22.1實現(xiàn)推送機推送要求的執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計方案22.2設(shè)計方案選定53運動循環(huán)圖54凸輪機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計53.1減速系統(tǒng)設(shè)計53.2電動機的選擇63.3帶輪的選擇63.4齒輪的選擇73.5凸輪的設(shè)計95運動分析115.1位移分析115.2速度分析125.3加速度分析125.4運動分析126.總結(jié)12參考文獻(xiàn)12設(shè)計題目六：推送機1.設(shè)計任務(wù)書1.1工作原理及工藝動作過程在自動包裝作業(yè)過程中,經(jīng)常需要將物品從前一工序推送到下一工序?，F(xiàn)要求設(shè)計一用于小塊規(guī)則物品包裝機中的物品推送機,實現(xiàn)將塊狀物品從如圖所示一位置向上推送到所需的另一位置的運動要求。1.2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求1向上推送距離為L=100mm,生產(chǎn)率為W=150件/min。2原動機為同步轉(zhuǎn)速為3000r／min的三相交流電動機,通過減速裝置帶動執(zhí)行機構(gòu)主動件等速轉(zhuǎn)動。3由物品處于最低位置時開始,當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)主動件轉(zhuǎn)過δ1=120°時,推桿從最低位置運動到最高位置；當(dāng)主動件繼續(xù)轉(zhuǎn)過δ2=120°時,推桿從最高位置又回到最低位置；最后當(dāng)主動件繼續(xù)轉(zhuǎn)過δ3=120°時,推桿在最低位置停留不動。4推桿在上升運動過程中,推桿所受的物品重力和摩擦力為常數(shù),均為500N；設(shè)推桿在下降運動過程中,推桿所受的摩擦力為常數(shù),其值為100N。5在滿足行程的條件下,要求推送機的效率高〔推程最大壓力角小于35°,結(jié)構(gòu)緊湊,振動噪聲小。1.3設(shè)計任務(wù)1至少提出三種運動方案,然后進(jìn)行方案分析,選出一種運動方案進(jìn)行機構(gòu)綜合。2設(shè)計傳動系統(tǒng)中各機構(gòu)的運動尺寸,繪制推送機的機構(gòu)運動簡圖和運動循環(huán)圖。3在假設(shè)電動機等速運動的條件下,繪制推桿在一個運動周期中位移、速度和加速度變化曲線。4編寫課程設(shè)計說明書。2實現(xiàn)推送機推送要求的執(zhí)行機構(gòu)方案選定2.1實現(xiàn)推送機推送要求的執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計方案<方案1>凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)是由凸輪,從動件和機架三個基本構(gòu)件組成的高副機構(gòu)。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件,一般為主動件,作等速回轉(zhuǎn)運動或往復(fù)直線運動。與凸輪輪廓接觸,并傳遞動力和實現(xiàn)預(yù)定的運動規(guī)律的構(gòu)件,一般做往復(fù)直線運動或擺動,稱為從動件?！矆D1凸輪機構(gòu)在應(yīng)用中的基本特點在于能使從動件獲得較復(fù)雜的運動規(guī)律。因為從動件的運動規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線,所以在應(yīng)用時,只要根據(jù)從動件的運動規(guī)律來設(shè)計凸輪的輪廓曲線就可以了。凸輪機構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種自動機械、儀器和操縱控制裝置。凸輪機構(gòu)之所以得到如此廣泛的應(yīng)用,主要是由于凸輪機構(gòu)可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的運動要求,而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。是機械中的一種常用機構(gòu),在自動化和半自動化機械中應(yīng)用非常廣泛。圖1所示的凸輪機構(gòu),凸輪以等角速度回轉(zhuǎn),它的輪廓驅(qū)使從動件,可使推桿實現(xiàn)任意的運動規(guī)律,但行程較小?！卜桨?凸輪——齒輪機構(gòu)圖2所示的凸輪－齒輪組合機構(gòu),可以將擺動從動件的擺動轉(zhuǎn)化為齒輪齒條機構(gòu)的齒條直線往復(fù)運動。當(dāng)扇形齒輪的分度圓半徑大于擺桿長度時,可以加大齒條的位移量?！矆D2〔方案3連桿機構(gòu)圖3所示的連桿機構(gòu)由曲柄搖桿機構(gòu)ABCD與曲柄滑塊機構(gòu)GHK通過連桿EF相聯(lián)組合而成。連桿BC上F點的軌跡,在部分近似呈以F點為圓心的圓弧形,因此,桿FG在圖示位置有一段時間實現(xiàn)近似停歇。利用等價的平面連桿機構(gòu)實現(xiàn)機構(gòu)的推送任務(wù),幾何封閉,傳送穩(wěn)定性高,通過設(shè)計合適的桿長可以實現(xiàn)預(yù)期的運動,當(dāng)以AB桿作為原動件時,運動傳到推桿K產(chǎn)生一定的增力效果,但是此機構(gòu)由于運用了很多桿件,進(jìn)行了多次中間傳力,會導(dǎo)致機械效率的降低和誤差的積累,而且連桿及滑塊產(chǎn)生的慣性力難以平衡加以消除,因此在高速推送任務(wù)中,不宜采用此機構(gòu)。<方案4>固定凸輪——連桿組合機構(gòu)可視為連桿長度BD可變的曲柄滑塊機構(gòu),改變固定凸輪的輪廓形狀,滑塊可實現(xiàn)預(yù)期的運動規(guī)律?！卜桨?凸輪——連桿組合機構(gòu)凸輪－連桿組合機構(gòu)也可以實現(xiàn)行程放大功能,在水平面得推送任務(wù)中,優(yōu)勢較明顯,但在垂直面中就會與機架產(chǎn)生摩擦,加上凸輪與擺桿和擺桿與齒條的摩擦,積累起來,摩擦?xí)艽?然后就是其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,非標(biāo)準(zhǔn)件較多,加工難度比較大,從而生產(chǎn)成本也比較大,連桿機構(gòu)上端加工難度大,而且選材時,難以找到合適的材料,使其既能滿足強度剛度條件又廉價,因此不宜選擇該機構(gòu)來實現(xiàn)我們的設(shè)計目的。由于物品從低處運動至最高處,且有較大的停歇角,經(jīng)比較,方案1,其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,并且傳動平穩(wěn),運動精確,由于該設(shè)計采用正弦加速度曲線運動規(guī)律,沒有沖擊,故選擇方案1。運動循環(huán)圖4.凸輪機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計4.1減速系統(tǒng)的設(shè)計機構(gòu)原動件為一高速電動機,其同步轉(zhuǎn)速為3000r/min,但我們所需要的是轉(zhuǎn)速是150r/min,所以要減速,對于減速裝置我們采用的是皮帶加齒輪的方法。第一級降速是用皮帶減速,減為500r/min,第二級采用齒輪減速至150r/min.4.2電動機的選擇根據(jù)設(shè)計要求,所選用的電動機型號為Y90S-2,額定功率為1.5KW,轉(zhuǎn)速為2840r/min總傳動比為分配傳動比,采用二級減速器,第一級減至580r/min,第二級減至150r/min,故選擇傳動比分別為4.90和3.864.3帶輪的選擇1、設(shè)計功率2、選擇V帶型號根據(jù)計算功率及小帶輪轉(zhuǎn)速選擇Z型V帶3、確定小帶輪基準(zhǔn)直徑和選取標(biāo)準(zhǔn)值故符合要求4.確定中心距a和v帶的基準(zhǔn)長度初定中心距選擇V帶基準(zhǔn)長度:選取接近基準(zhǔn)長度:5、實際中心距故6、小帶輪包角符合要求7、確定V帶根數(shù)Z取8、確定初拉力9、計算作用在帶輪軸上的壓力4.4.齒輪的選擇：傳遞的功率為小齒輪轉(zhuǎn)速為580r/min傳動比為4.901.確定材料及許用應(yīng)力小齒輪用40Cr<調(diào)質(zhì),齒面硬度為280HBS大齒輪用45鋼<調(diào)質(zhì),齒面硬度為240HBS取,2.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計該齒輪按7級精度制造,載荷系數(shù)K=1齒寬系數(shù)小齒輪上轉(zhuǎn)矩為取取齒數(shù)模數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值Z=1.5則齒寬取3.驗證輪齒彎曲強度齒形系數(shù)4.齒輪圓周速度故選擇7級精度制造是合適的3.5.凸輪的設(shè)計從動件的運動規(guī)律遵循二次多項式動運規(guī)律推程運動角為回程運動角為遠(yuǎn)休止角為近休止角為轉(zhuǎn)速為推程前半段：推程后半段：回程前半段：回程后半段：近休止段：S=0,V=0.a=0求得輪廓曲線各點的坐標(biāo)公式如下：代入各已知條件用EXCEL求解,得輪郭曲線圖和各階段運動圖5.運動分析5.1位移分析：由曲線可知,在一個周期內(nèi)推桿位移先增加〔0°-120°后減小<120°-240°>后不變<240°-360°>,符合推桿先上升后下降再在最低位置停留不動。5.2速度分析：凸輪的推程〔0°-120°選擇的是等加速等減速的運動規(guī)律,由上圖可知在120°之前,無速度突變即無剛性沖擊,推桿速度先均勻增大后均勻較小至零。回程時〔120°-240°選擇的是二次多項式運動規(guī)律,先增加后減小至零,曲線完全符合,無速度突變亦即無剛性沖擊。近休時〔240°-360°,速度為零,無剛性沖擊。5.3加速度分析：凸輪的推程〔0°-120°選擇的是等加速等減速運動規(guī)律,在開始時〔0°、〔60°、〔120°加速度有突變,但是突變有限,因而引起的沖擊較小,故只存在柔性沖擊。回程時〔120°-240°選擇的是二次多項式運動規(guī)律,由曲線可知加速度無突變,即無柔性沖擊。5.4運動分析：啟動電機,通過傳送帶傳動渦輪蝸桿帶動凸倫轉(zhuǎn)動,凸倫推動推桿運動。當(dāng)凸輪從最低點運動到最高點作推程運動時,推桿推送物品作上升運動,同時壓縮彈簧。凸輪從最高點作回程運動時,推桿在自身重力和彈簧彈力的作用下作下降運動。電動機不斷地提供電能帶動整個裝置的傳動,完成構(gòu)件上下往復(fù)運動,把一個物品從一個位置推送到另一個位置。6．總結(jié)總結(jié)通過這次的課程設(shè)計,使我認(rèn)識真理來源于實踐,同樣的通過將知識運用到實踐上可以加深鞏固?？v使課堂上的知識學(xué)的很透徹,如果沒有切身的實踐,也只能紙上談兵。這次設(shè)計,加深了我對凸輪機構(gòu),連桿機構(gòu),帶傳動機構(gòu)等的理解。更重要的是,我初步嘗試了去獨立地去發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,反思問題的能力,并且鍛煉了我的全面思考問題的能力,不單單是去解一道題目,而是去解決一系列相關(guān)聯(lián)的題目鏈,大大地提高了我在這方面的能力,而且這種能力的培養(yǎng)恰恰是在學(xué)校學(xué)習(xí)階段很難得接觸到的,但卻在以后踏上工作崗位中常常會遇到的。在課程設(shè)計規(guī)定的時間內(nèi),我收集了很多技術(shù)資料。閱讀了大量的專業(yè)文獻(xiàn),并將它們應(yīng)用到了課程設(shè)計當(dāng)中,我學(xué)到了許多課本上沒有學(xué)到的知識,把課本上的理論知識比較充分的運用到實踐中,增強了對理論