课程设计成果说明书步进输送机

1、课程设计成果说明书题 目： 步 进 输 送 机 学 院： 机电工程学院 摘要:步进式输送机是一种能够实现间歇运动的输送工件，应用十分广泛。步进式输送机能间歇的输送工件。电动机通过传动装置、工作机构驱动滑架往复移动。工作行程是滑架上的输送爪推动工件前移一个步长，当滑架返回时，由于输送爪与轴间装有弹簧，因此输送爪从工件低面滑过，工件保持不动。当滑架再次向前推进时，输送爪已复位，并推动新的工件前移。该系统由电动机驱动，通过带蜗杆减速将运动传给齿轮，再由各级齿轮进行减速使其转速符合要求。最后利用齿轮和连杆将运动传给输送架。关键字:连杆 蜗杆 齿轮设计任务书设计某自动生产线的一部分步进送料机。如图25所

2、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t1移动距离a后间歇时间t2。考虑到动停时间之比K=t1/t2之值较特殊，以及耐用性、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。图 1 步进送料机目录摘要ii关键字ii设计任务书ii第一章 总论及要求21.1 设计要求21.2 工作原理及工艺动作流程图2第二章 动力源的选择42.1常用电动机的类型及特点42.2原动机的选择4第三章 传动机构的设计53.1 基本传动机构的特点53.2传动机构的选择6第四章 执行机构方案设计74.1执行机构7第五章 机械运动系统方案的拟

3、定95.1形态学矩阵95.2方案的拟定9第六章 机械运动方案评价116.1评价方案表11第七章 机构运动简图13第八章 机构运动循环图148.1运动循环图14第九章 机构的运动分析及尺度的确定149.1机构的运动分析及尺寸确定14结束语17参考文献17第一章 总论及要求1.1 设计要求电机驱动，即必须有曲柄。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）。轨迹曲线的AB段为近似的水平直线段，其长度为a，允差±c（这段对应于工件的移动）；轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为b，以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。有关数据见表1-

4、1表1-1 设计数据 方案号 a c b t1 t2 /mm /mm /mm /s /s A 300 20 50 1 21.2 工作原理及工艺动作流程图步进送料机的工作原理分解如图2所示图2步进式输送机能间歇的输送工件。电动机通过传动装置、工作机构驱动滑架往复移动。工作行程是滑架上的输送爪推动工件前移一个步长，当滑架返回时，由于输送爪与轴间装有弹簧，因此输送爪从工件低面滑过，工件保持不动。当滑架再次向前推进时，输送爪已复位，并推动新的工件前移。该系统由电动机驱动，通过带蜗杆减速将运动传给齿轮，再由各级齿轮进行减速使其转速符合要求。最后利用齿轮和连杆将运动传给输送架。第二章 动力源的选择2.1常

5、用电动机的类型及特点常用电动机的类型及特点如图2-1所示原动机类型主要特点三相异步电动机结构简单，价格便宜、体积小、运行可靠、维护方便、坚固耐用；能保持恒速运行及经受较频繁启动，反转及制动；但启动转矩小，调速困难，一般机械系统中应用最多。同步电动机能在功率因子cos=1的状态下运行，不从电网吸收无功功率，运行可靠，保持恒速运行；但结构较异步电动机复杂，造价较高，转速不能调节，适用于大功率离心式水泵和通风机等。直流电动机能在恒功率下进行调速，调速性能好，调速范围宽，启动转矩大；但结构复杂，造价高，维护工作量大；机械特性较软、需要直流电源。控制电动机能精密控制系统位置和角度、体积小、重量轻；具有宽

6、广而平滑的调速范围和快速影响力，其理想的机械特性和调速特性均为直线，广泛用于工业控制、军事、航空航天等领域，2.2原动机的选择经过计算与讨论，最终我们选择转速为960r/min的电动机，因为经过比较在此转速下的电动机能够充分满足动力要求而且不会造成机器的浪费。根据相应参数要求，决定选择用Y系列三相异步电动机，经过综合考虑决定选用Y132型号电动机。第三章 传动机构的设计3.1 基本传动机构的特点连杆传动凸轮传动齿轮传动带传动优点适用于宽广的载荷范围，可实现不同的运动轨迹，可用于急回、增力，加大或缩晓行程。 缺点设计复杂，不宜高速度运动。 既可为传动机构又可做为执行机构。优点能实现各种运动规律，

7、机构紧凑。缺点易磨损，主要用于运动的传递。 主要用于执行机构。优点传动比准确，外廓尺寸小，功率高，寿命长，功率及速度范围广，适宜于短距离。 缺点制造精度要求高。主要用于传动优点中心距变化范围广，可用于长距离传动，可吸振，能起到缓冲及过载保护。 缺点有打滑现象，轴上受力较大。 常用于传动链的高速端。3.2传动机构的选择由于对输出构件的运动时间有严格要求，可以在电机输出端先采用齿轮机构进行减速。如果再加一级涡轮蜗杆减速，会使机构更加紧凑。电动机驱动，通过蜗轮蜗杆减速将运动传给齿轮，再由各级齿轮进行减速使其转速符合要求。第四章 执行机构方案设计4.1执行机构方案1：连杆机构 此机构能够满足运动轨迹的

8、要求，也能实现工件在工作台上的间歇运动，也能满足设计要求的时间间隔。此方案可行。方案2：凸轮摇杆机构图3.2 凸轮摇杆机构此机构虽然能够满足运动轨迹的要求，但由于该机构有凸轮机构，导致在机构的运动路线的计算时非常复杂，而且凸轮机构易磨损，机构的平衡性不好，导致在机构运动时，产生很大的噪声，而且构件会损坏的非常快，所以舍弃这个方案方案3：采用齿轮与齿条的配合图3.4 齿轮与齿条配合该机构虽然能实现工件在工作台上的间歇运动，也能满足设计要求的时间间隔，但该机构的传送装置为环状的传送带，不满足得及要求的曲线，所以该方案舍弃。第五章 机械运动系统方案的拟定5.1形态学矩阵功能元功能元解12345动力源

9、电动机A1汽油机A2柴油机A3液压机A4汽动马达A5减速1蜗杆传动B1链传动B2带传动B3齿轮传动B4摆线针轮转动B5减速2蜗杆传动C1链传动C2带传动C3齿轮传动C4摆线针轮转动C5执行机构不完全齿轮机构D1槽轮机构D2曲柄滑块机构D3凸轮机构D4连杆机构D5其中列出较为理想的： A1+B1+C4+D55.2方案的拟定方案其传动装置由齿轮和蜗杆构成，执行机构由对衬得连杆构成。方案B其传动装置由斜齿轮和齿轮构成，执行机构由连杆构成。第六章 机械运动方案评价6.1评价方案表评价方案()序号评价项目评价等级评价尺度（评价分数）1功能目标完成情况很好好较好不太好不好1085302工作原理的先进性先进

10、较先进一般落后108403系统的工作效率高较高一般低108404系统机械传动的精度高较高一般低108405系统的复杂程度简单较复杂复杂108506系统方案的可靠性可靠较可靠一般不可靠108407系统方案的新颖性新颖较新颖一般不新颖108408系统方案的实用性实用一般不实用10509系统方案的经济成本低较低高较高1084010系统方案的环保问题好较好不好1050项目方案累计得分a101085103b8885107方案评价（2）“”：“很好”，“”：“好”，“”：“不好”。方案评价标准方案a方案b成本低+便于加工+结构简单+便于方便 +操作方便+总计8“+”5个“+”显而易见，综上所评方案A为最佳

11、方案。第七章 机构运动简图此机构利用了虚约束，增强了动力传递的稳定性，同时也可以延长摇杆机构的使用寿命。另外，涡轮蜗杆减速器可以有效平稳的传递电动机的动力，不足的是涡轮蜗杆的传递速度较慢。第八章 机构运动循环图8.1运动循环图a杆的转角为运动循环如图所示第九章 机构的运动分析及尺度的确定9.1机构的运动分析及尺寸确定1. 因为执行构件（即输出构件）要满足如下的运动轨迹，所以运动构件必须要满足如图的运动路径。图5.1运动轨迹2.考虑到行程速比系数（动停时间之比），计算四杆机构的极位夹角=180*（k-1）/(k+1)=180*（0.5-1）（0.5+1）=-60；由作图法可求的杆件尺寸：设计要求

12、步进输送距离a=300mm，利用各铰链之间相对运动的几何关系知，连杆与遥感铰接点步进距离为200mm. 可求得曲柄长度为66mm 连杆长164mm 摇杆长 540mm 蜗杆的参数确定：由蜗杆的分度圆直径预期模数的匹配标准系列可知：模数为2的时候，分度圆直径可选为22.4。表4 主要参数 齿数z1 模数 压力角 分度圆直径 数值 1 2 20 22.4由以上参数可知该减速机构的传动比为z2/z1=60齿轮的参数与尺寸由方案可知：输出构件每分钟循环运动的次数为：60/（2+4）=10次根据齿轮的标准模数系列表：第1系列1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 810 12 16 20 25

13、 32 40 50 第2系列 1.75 2.25 2.75 （325） 3.5 （3.75） 4.55.5 （6.5） 7 9 (11) 14 18 22 2836 45可得由于小齿轮与蜗杆连在同一轴上，所以这两个齿轮的转速w与涡轮的转速一致。该直齿圆柱齿轮组的参数为主要参数 齿数 模数 压力角 分度圆直径 大齿轮 80 1 20 80小齿轮 50 1 20 50动力由小齿轮传动到大齿轮上，传动比为80/50=1.6所以小齿轮的转速w为 W=960r/min/60/1.6=10r/min即在一分钟内，小齿轮转动10周，所以连杆a也转动10周，即该连杆机构循环运动10周，等于设计要求的转速。故该传动系的设计是合理且符合要求的。结束语紧张的课程设计顺利结束了。在这设计过程中，我从原来对本专业并不十分了解的状况下,开始系统的运用了所学的机械基础知识，加深了对专业知识的理解和掌握.并且,培养了我查阅机械类书籍的能力,也锻炼了自己的思维能力。为我以后的学习打下了扎实的基础。与此同时，此次设计的完成，对以后设计毕业设计也奠定了良好的基础。最后，非常感谢指导老师的关心与指导以及其他同学的协作！参考文献【1】王知