步进送料机1.doc

1.3 设计机构的具体尺寸 考虑到行程速比系数(动停时间之比)K=t1/t2=1/2，计算四杆机构的极位夹角 q = 1800 * ( K - 1 ) / ( K + 1 ) = 1800 * ( 0.5- 1 ) / (0.5 + 1 ) =-600用作图法进行四杆机构设计，如下图：图2设计要求步进送料距离C1C2=a=300mm，利用各铰链之间相对运动的几何关系知，设计连杆与摇杆铰接点F步进距离为F1F2=200mm。可确定摇杆固定铰链D和曲柄固定铰链A。曲柄 AB=（AF2-AF1）/2=66连杆 BF=（AF2+AF1）/2=164.08摇杆 DC=270.42mm AD=119.6mm将各杆长度圆整后得：AB=66mm BF=164mm DC=Z70mm DF=180mm使用圆整后的数据作图如下：图3由图可知所设计送料机构步进距离为301.02mm。符合设计要求允许误差。C点轨迹曲线的最高点距输送架距离为45.42mm, 亦符合设计要求。由此各杆长度确定。曲柄 AB=66mm连杆 BF=164mm摇杆 DC=270mm DF=180mm曲柄盘被电动机驱动由0o做匀速圆周运动60o位置，驱动连杆。摇杆以固定铰链为圆心，自由端运动至左极限位置，输送爪将坯料送至待加工位置。摇杆向右运动至右极限位置，成一个工作循环。机构可在预定时间将工件送至待加工位置。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。2 布置方式 电动机通过联轴器、减速器带动曲柄盘，驱动连杆送料机构，驱动滑架往复移动，工作行程时滑架上的推爪推动工件前移一个步长，当滑架返回时，由于推爪与轴间有扭簧，推爪得以从工件底面滑过，工件保持不动，当滑推进时，推爪已复架再次向前位，向前推动新的工件前移，前方推爪也推动前一工位的工件前移。其传动装置使用展开式二级圆柱齿轮减速器减速器。下图为本设计步进送料机机的布置方式，电动机转速经齿轮传动降低后驱动机器曲柄运转。此布置方式的选择，降低了成本，安装维护方便。图33 电动机的选用3.1 选择电动机类型电动机的类型根据动力源和工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。3.1.1选择电动机容量送料机在工作时的阻力为50N，对送料机构进行受力分析如下图：图4 F34=50N F43X238.24mm=F23X180mm F32Xcos48=F12Xcos41 M=F21X66mm 计算得：M=7.86N*m根据设计要求送料机工作周期T=3s，则曲柄盘转速n=20r/min。平面连杆送料机构工作所需功率： 电动机所需工作功率（kW）为： 传动装置的总效率为：按机械课程设计手册表2-5确定各部分效率为:联轴器效率，滚动轴承效率（一对），共三对。闭式齿轮传动效率，代入得：所需电动机功率为 电动机额定转速根据生产机械的要求而选定。因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。本设计所采用的电动机的总功率为1.83kW，由机械课程设计手册表6-163，Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为2.2kW。3.1.2确定电动机转速 送料机构曲柄盘工作转速n=20r/min。通常，二级圆柱齿轮减速器为 ，故电动机转速的可选范围为： 故可选同步转速为750r/min。3.2 电动机型号的选择一般而言，选用高速电动机，电动机重量较小，价格便宜，但是总的传动比较大，总体尺寸价格不一定低；但是选用低速电动机，电动机的重量较大，价格偏高，但是总的传动比小，总体尺寸价格却不一定高。利弊权衡，从体积、价格以及总的传动比等考虑，本设计决定采用Y132S-8型电动机，该型电机性能良好，可以满足要求。查运输机械设计选用手册，它的主要性能参数如下表：表1 Y132S-8型电动机主要性能参数电动机型号额定功率kw满载转速r/min电流A效率功率因数Y132S-82.27505.892.50.87起动电流/额定电流起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩重量kg6.01.92.0635 减速器的设计在机械设计中，常将整机的减速传动部分设计和制造成独立的闭式传动装置，称为减速器，它是机械工业中最基本和最典型的传动装置。拟设计为两级圆柱齿轮减速器，采用展开式连接，是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。采用这样的方式是由于所需的传动比相对较大；电动机驱动后，传入两级减速器，带动齿轮转动，输出带动输送机。5.1 传动装置的总传动比已知送料机构曲柄盘工作转速n=20r/min，所选用电动机工作转速为750r/min，则电机与曲柄之间的总传动比为：5.2 分配传动装置各级传动比高速级齿轮的传动比为低速级齿轮传动比的.倍，即。则根据公式可求出 电动机和I轴之间，轴和曲柄盘之间用的都是联轴器，故传动比都是1。5.3 减速器运动和动力参数计算5.3.1 0轴（电动机轴）：5.3.2 1轴（高速轴）： 5.3.3 2轴（中间轴）：5.3.3 3轴（低速轴）：运动和动力参数的计算结果加以汇总，列出表如下：表2各轴运动和动力参数轴名功率 P/kW转矩 T/(Nm)转速n/(r/min)传动比i效率输入输出输入输出电动机轴2.22875016.715.5911轴2.1782.1627.7326.627500.982轴2.092.0717.8217.641120.993轴21.989.559.36200.98. 几何尺寸计： 分度圆直径： 中心距： 齿轮宽度： 取 至此，高速级齿轮的计算完毕。用同样的方法计算低速级齿轮的尺寸 分度圆直径： 中心距： 齿轮宽度： 取 因此，得表3如下图：二级圆柱齿轮减速器齿轮设计参数齿轮对参数项高速级低速级高速级低速级Z1Z2Z1Z2Z1Z2Z1Z2齿数2610425139齿宽( mm)40355040分度圆直径( mm)39156375210变位系数( mm)0.00000.00000.00000.0000计算接触应力(MPa)5825726306325计算