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- 关 键 词：
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步进
送料机
传动系统
设计
三维
仿真
- 资源描述：
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步进送料机传动系统设计（带三维图及仿真）本次设计题目为步进送料传动系统机设计。步进送料机是输送机的一种，能够实现间歇工作的输送工件，其应用非常广泛。步进送料整机也相对比较复杂，所以对其进行简化，在能实现步进送料功能的前提下，对步进送料机中的电动机、减速器进行分析与三维建模。 本次设计要求：（1）根据步进送料机械运动周期以及传动阻力确定出电机功率及转速，从而选择电机型号；（2）利用确定出的电机转速确定出整机传动比，从而设计出二级圆柱齿轮减速箱；（3）使用solidwork软件画出步进送料整机三维图；（4）在ansys里进行强度校核。 按照以上4点要求完成此次课程设计。
- 内容简介：
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步进送料机机构综合 1 设 计 者： 曹 伟 学 号： 20089022 班 级：工机 08级 1班 指导教师： 何 俊 日 期： 2011年 1月 5日 一、题目简介 1、设计题目：步进送料机构综合 图 1 步进送料机设计某自动生产线的一部分 步进送料机。如图 1所示，加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离 a，在导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时 虑到动停时间之比 K=t1/及耐用性、成本、维修方便等因素，不宜采用槽轮、凸轮等高副机构，而应设计平面连杆机构。 2、具体设计要求 ： （ 1）、电机驱动，即必须有曲柄。 （ 2）、输送架平动，其上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线（以下将该曲线简称为轨迹曲线）。 （ 3）、轨迹曲线的 长度为 a，允差 c（这段对应于工件的移动）；轨迹曲线的 b，以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。有关数据见下表 （ 4）、在设计图中绘出机构的四个位置， 注明机构的全部几何尺寸。 设计数据： 3、设计任务： （ 1） 、步进送料机一般至少包括连杆机构和齿轮机构二种常用机构，提出可能的运动方案，进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计； （ 2） 、画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。 （ 3） 、对平面连杆机构进行尺度综合，并进行运动分析；验证输出构件的轨迹是否满足设计要求； （ 4） 、 用软件（ 执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 （ 5） 、图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图）并编写说明书。 二、方案的拟定及评价 1、方案一 送料爪的动作时是通过两根“ 曲轴 ” 的旋转实现的。 优点：此机构结构简单，传动简单，能够实现步进送料的功能。 缺点：其送料爪的轨迹为一圆周，与给定轨迹出入太大。 方案一动画 案一动画 采用两个四杆机构，通过连杆中间点的轨迹实现送料爪的运动。 优点：结构简单，能够实现送料的要求。 缺点：该四杆机构综合出来的尺寸比较大，推得过程中将工件顶起，冲击很大，需较大的功率。 2、方案二 方案二动画 采用两个四杆机构，通过连杆外伸端的点轨迹实现送料爪的运动 优点：能实现送料的要求，且机构尺寸较小 缺点：外伸端杆的承载差 综合三种方案，现选用第三种方案进行设计。 3、方案三 方案三动画 、设计内容 1、选择电机 （ 1）、估计功率 ： 加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离 300导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时 1s 移动距离 s。所以曲柄的转速为： 20r/设每次送 5快料，共重约 200擦因素 =摩擦力 00 =系数 P=据功率，现选用电机型号 :率 3w，转速： 960 r/、自由度 计算其自由度为： F=3 7 2 10=1 当只有一个曲柄为主动件时，运动不确定（如左图）。两个曲柄都为主动件，且转速相同时， 送料爪才能一直保持水平（如右图） 实验台搭建时也发现，若两曲柄不同时转动，将不能实现所需运动。 所以本设计中采用双输入，即两曲柄都为主动件且转速一致 3、分配传动比 （ 传动原理图 8,m=3 0,m=3 8,m=2 09,m=2 8,m= 6,m= 6,m= 6,m= 6,m= 6,m=构运动综合 给定刚体三个位置， 在三维软件中先试凑得出以下三个位置能满足要求，将此三位置代入计算。 给定位置 1 给定位置 2 给定位置 2 1、连架杆 自定固定胶链点 A（ 0,0）。设计方程可以直接用式（ 3其中与刚体给定位置参数有关的已知量和、（ i=2,3）由式（ 3出： 将上述已知量和点 3得动铰链点的设计方程如下： 解该线性方程组，得 : x=y=、连架杆 自定固定铰链点 D(300,50) i=2,3）同上。将已知量和点 3得动铰链点的设计方程如下： 其解为 :x=y=合结果： A（ 0,0）、 D(300,50) 4、检验 这是一个以连架杆 曲柄 于给定三个刚体位置的问题，连杆顺序条件只需检查连杆到位条件。由图 可以看到，从动二杆组 i=1,2,3）的装配模式相同，点 B、与 D（ i=1,2,3）都是逆时针排列，所以连杆能到位。以上是作图法检验。若用解析法检验，从动二杆组 3出。 式中：，和，（ i=2,3）可由式（ 3（ 3别求出： 满足 30 的条件 结论：该综合方案是一个期望的方案。 5、计算最小传动角 位移、速度、加速度曲线 根据图示，列出 达式： 解得： ，又 所以 软件输出的送料爪轨迹曲线 三维模型粗略轨迹 位移曲线 速度曲线 加速度曲线 位移、速度、加速度对比图 利用 度、加速度曲线如下： 三维建模 由于时间与知识有限建模不够完善且有诸多问题，敬请指正。此处机架采用槽钢焊接而成，由于时间有限，未具体设计。 电机 减速器 十字滑块联轴器 支座 机架 拆装动画 模局部结构 轴通过平键将运动传给曲柄。曲柄与连杆的轴向定位是靠挡环与销（） 电机轴与小带轮是平键连接，并用锁紧螺母轴向定位 空套齿轮内部安装一轴承，并孔轴用弹性挡圈与孔用弹性挡圈及轴肩将齿轮与轴承定位 空套齿轮轴是通过过盈配合安装在支座上，曲柄轴两端安装轴承，并用端盖轴向固定 两送料爪是通过焊接与辅架相连接 圆螺母 销 挡环 曲柄
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