健身球检验分类机说明书汇总

1、机械原理课程设计 说明书 健身球检验分类机 机械工程学院 设计题目 学 院 班 级 设计者 同组人 指导教师 2011年6月27日 目录 一. 机构简介2 二. 执行机构的选择与比较 2 三. 主要机构设计7 四. 机构运动分析10 五. 原动机的选择11 六. 传动机构的选择与比较11 七. 机械系统的运动循环图14 八. 对结果的分析与设计体会 14 九. 参考资料14 10 一、机构简介 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后 送入各自指定位置。整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 健身球直径范围为 40 46mm，要求分类机将健身球按

2、直径大小分为三类。 直径范围为40 42mm的为第一类，直径范围在 42 44mm的为第二类，直径范围 在 44 46mm的为第三类。 技术要求见下表 表1技术要求参数 电动机转速 方案号生产率（检球速度）/（个/ min ） / （r/min） 972010 、执行机构的选择与比较 2.1各方案概述 方案一：此机构用凸轮和连杆机构为送料机构， 弹簧为检求机构。健身球在滑块的推动下 被送入检料机构中，由于球的重力随着球的直径变大而变大，产生的重力势能去压弹簧。 能够压缩的程度不同。从而使球分离进入不同的轨道，即进入接料机构。 方案一机构运动简图 方案二：此机构用凸轮和连杆机构为送料机构， 平顶

3、盘型凸轮机构为检求机构，其中一个 齿轮和凸轮双联，其他齿轮去起到减速作用。健身球在滑块的推动下被送入检料机构中， 在凸轮推杆的滑块的缓慢移动下，根据健身球的直径不同进入不同的轨道， 即进入接料机 构。 方案二机构运动简图 方案二：此机构用槽轮为送料机构，平顶盘型凸轮机构为检求机构，其中一个齿轮和 凸轮双联，其他齿轮去起到减速作用。健身球在滑块的推动下被送入检料机构中，在凸轮 推杆的滑块的缓慢移动下，根据健身球的直径不同进入不同的轨道，即进入接料机构。 方案三机构运动简图 2.2各机构优缺点比较及选用 方案一在检球过程中是靠弹簧的本事性质，即倔强系数等来实现的，看似非常方便， 可是要实现弹簧被压

4、缩到某位置时刚好小球可以滚到轨道中，实行起来相当困难。并且要 找到符合时间差等一系列要求，况且弹簧的生产型号比较固定。所以这个方案不可取。 方案二我认为该方案的正好弥补了方案一的不足。方便而简单地对健身球进行检测， 同时也能够将送料机构里的滑块与检测机构里的滑块统一起来运动。在上滑块将球抵出的 同时下滑块上边缘也正好抵达料道 1的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。可是在用滑块推动小球进入检料机构中的时候，要促使滑块的力道合适，并且时小球产生了一个比 较大向前的速度。从而有可能时球的一部分嵌入轨道中打乱了运动规律。 方案三我认为该方案的正好弥补了方案二的不足。用槽轮机构作为送料机构，本身是 一

5、种有周期的间歇运动，很好的控制了小球进入检料机构。 而且送入的过程不会使小球产 生过大的向前的速度，这一速度可使小球进入各自的进料机构即可。 综合分析，最终选择方案三作为执行机构 2.3实现减速装置的运动方案 带轮2 4 丄 1 X i 6 Z , 图1.4 方案一：皮带传动 结构简单，适用于两轴中心距较远的场合，能实现较大传动比。噪声较小，结构简单 方案二：齿轮传动 传动平稳，精确，传动比恒定，在本装置中需要比较精确的传动来控制时间，所以采用齿 轮。 由于传动比为72/1，只采用齿轮的话需要多对齿轮传动才能完成，经过计算之后，同时应用皮带 传动和齿轮传动，有效节省空间，材料。 三、主要机构设

6、计 I 3.1进料机构和送料机构 下图为进料机构，下口直径为 48cm，每次最多只允许一个健身球落下 送料机构选用槽轮机构，如下图所示： 健身球介于左侧槽轮和右侧挡板之间，当槽轮转动时，健身球则随着槽轮向下运动，当槽轮处于间歇 时，下一个健身球则被卡在槽轮和挡板之间，当槽轮再次转动时，第二个健身球则被送入检测机构。 如此往复，则完成送料。 3.3检料机构设计: (1)凸轮推杆滑块 检料装置运动图 基圆半径ro，角速度 =n30=irad/s 则凸轮进程运动图如图所示： 基圆直径径d,角速度，从动件的运动规律如下图，设计该凸轮轮廓曲线 3 = rad / s 3 根据需要，设计推杆与回转中心偏距

7、 e=Omm设计基圆直径r d _ . (ds/d、-e)/tanj-s2 e2 所以设计ro =100mm 校核最大压力角： :c 二 tan1/1 2b/l)sin ； - i 二:max 汀=30 满足条件 按对心平板直动从动件盘形凸轮作出廓线一理论廓线 10 ; 图轮廓线设计图 (2)检料装置与收集箱 在检料箱体中，滑块1的轨道中设有待测球出口料道1、料道2、料道3,料道顺序 为尺寸从小到大往下设置, 小球先检测，接着检测中球，大球最后检测，料道尺寸设计稍 大于46mm，为了使球能够快速稳定地经过料道尺寸检测，设计轨道与水平夹角为: :=30 根据课题设计要求可设置相应尺寸大小如表 4

8、: 表4检料装置料道尺寸 料道1料道2料道3 料道直径（mm424447 设置滑块轨道有关尺寸为： hi = 116mm h2 =60mm ht = 5.5mm hu =20mm 4.1槽轮机构 四、机构的运动分析 2 z 所以 1 4 生产效率为 10个/min，所以拨盘的转速为10r/min，即rad/s. 3 拨盘转一周为6s，故凸轮速度为-rad/s. 3 4.2 凸轮传动件运动规律： 设计该凸轮的基圆半径r。与t1到t4: r0 =50mmt 0.75st2 = 1.5st 5.25st 6s 凸轮的位移曲线 ii 五、原动机的选择 50H z,转速 选择Y160M-6三相异步电动机

9、额定电压为380V，额定频率为 720r/mi n. 六.传动机构的选择与比较 如图所示，根据齿轮传动原理有: 原动件转速为n720r/min的直流电动机，在no的前提下，机器的生产率为10个 /min,得到凸轮和蜗轮转速为：一 rad/s. 3 设计蜗轮蜗杆传动 W9 i W10 根据要求得出: Wo720rad /min ioii72 WiilOrad / min 2 乙 Z6 Z8 il8 : r)Z3 Z5Z7 r72 =12 设计 2400 8 50 空亜=早=3丄1 Z3 Z5Z78121 故得出： 8r1 = r2,3z3 - Z4 , 2z5 = Z6， Z7 Z8 考虑到齿轮

10、大小与传动的合理性，经过比较设计皮带传动结构与齿轮系传动结构的相 应参数如表2、表3： 表2各齿轮参数 模数（mm） 压力角（ ）齿数（个） 分度圆直径（mm） 齿轮3 5 20 20 80 齿轮4 5 20 60 240 齿轮5 5 20 20 80 齿轮6 5 20 40 160 表3 皮带轮参数 带轮1带轮2 皮带轮半径（mm50400 其中设计齿轮3, 4： 已经计算得到 =3，所以取=18 ,乙=54。查表选择标准模数，在第一系列中选择 Z3 m=4压力角采用标准值20 计算得错误！未指定书签。错误！未指定书签 d3 = mz3 = 72mm * da3 =(z3 +2ha )m =

11、80mm * * df3=(z3-2ha -2c)m = 62mm * * h3 = h4 =(2ha c )m = 9mm d4 = mz4 = 216mm da4 二(z4 2ha )m = 224mm df4 =(乙-2ha - 2c )m -198mm p =：m = 12.56mm 得到传动系统图如下: 10 z = 40 0400 z=20 1 1 450 z18 七、制定机械系统的运动循环图 八、对结果的分析和设计体会 这是我第一次做课程设计，经过几个礼拜的努力，我发现这一路走来真的很不容 易。体会最深刻的一点就是合作精神，我想如果不是大家团结一致真的很难做出一份令人 满意的成果。还体会到“学以致用”的重要性。如果没有良好的理论知识，那么必然举步 维艰。学习是大学生的基本要求，必须掌握好理论知识，才能有所建树。其次是要有严谨 的态度，某些细节的不足必须脚踏实地地去做。渐渐地我发现这个课程设计其实挺有趣的， 回首向来萧瑟处，归去，也无风雨也无情。做出这份成果不能说是很好，但是自己也挺满 意的。以无论是学习还是做事，我们都