哈工大机械原理课程设计棒料输送线布料装置(方案4)教材.docx

哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文） Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称： 机械原理课程设计 设计题目：棒料输送线布料装置（方案4） 院 系： 机电工程学院 班 级： 1208302班 设 计 者： 闫振 学 号： 1120830201 指导教师： 古乐 设计时间： 2014年6月27日 哈尔滨工业大学 棒料输送线布料装置（方案4） 1.题目要求 如图下图1所示棒料输送线布料装置的功能简图。料斗中分别装有直径35mm，长度150mm的钢料和铜料。在输送线上按照图2所示的规律布置棒料。原动机转速为1430rpm，每分钟布置棒料35,55,75块分3档可以调节。 功能简图 2.题目解答 （1）工艺方法分析 由题目得知推动输送带上运动的是执行机构1，在使钢料下落的是执行构件2，在使铜料下落的是执行构件3. 执行构件1做间歇圆周运动，然后转化为间接平动。执行构件2、执行构件3都做间歇往复移动。三个执行构件的工作周期关系为：4T1= T2= T3。执行构件2、3的动作周期为其工作周期的1/8。执行构件1的动作周期为其工作周期的1/2。 运动循环图 执行机构运动情况执行构件1运动静止运动静止运动静止运动静止运动静止运动静止执行构件2静止静止运动静止运动静止执行构件3静止推动静止推动静止静止推动静止推动 （2）运动功能分析及运动功能系统图 分析可知，驱动构件1工作的机构，其运动功能如图1所示。该运动功能把一个连续的单向转动转换为间歇转动，再通过带传动转化为间歇移动。主动每转动半周，执行构件运动一周，主动件的转速分别为36、55、75 rpm。 36、55、75 rpm  图1 执行机构1的运动功能 电动机转速为1430rpm，为了在执行机构1的主动件上分别得到35、55、75 rpm的转速，则由电动机到执行机构1之间的传动比iz有3种分别为： iz1=143035 = 41 iz2=143055 = 26 iz3=143075 = 19 总传动比由定传动比ic，带传动比ip与变传动比iv组成，关系式如下： iz1 =ip* ic*iv1 iz2= ip*ic*iv2 iz3= ip*ic*iv3 三种传动比中iz1最大，iz3最小。由于定传动比ic是常数，因此3种传动比中iv1最大，iv3最小。采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不要大于4， 取 iv1=4 取带传动的传动比 ip=2.5 则有： ic= iz1 ip*iv1 = 9.925/2.5=4 故定传动比的其他值为： iv2= iz2 ip*ic= 2.6 iv3= iz3 ip*ic= 1.9 于是，有级变速单元如图2： i = 4, 2.6, 1.9  图2 有级变速运动功能单元 为保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护能力，还具有减速功能，如图所示。 ip=2.5 图3 过载保护运动功能单元 定轴传动减速比为 ic= iz1 ip*iv1 = 9.925/2.5=4 减速运动功能单元如图4所示。  图4定轴减速的运动功能 根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的功能系统图，如图5所示。 图5 执行构件1的运动功能系统图 为了使用统一原动机驱动执行钢料料槽开关，增加一个锥形齿轮机构，使其驱动钢料料槽开关，该运动分支功能单元如图6所示。 取锥齿轮的传动比i=2 图6传动方向转换的运动功能单元 执行构件2、3的运动是间歇往复移动，可利用曲柄滑块机构将间歇转动变成间歇往复移动。如图7所示。 图7 间歇转动转换为间歇往复移动 利用不规则齿轮机构把连续转动转换为间歇转动，如图8所示。 图8连续转动转换为间歇转动 根据上述分析，得到棒料输送装置的运动功能系统图，如图9所示。 1430rpm i = 2.5 i = 4, 2.6, 1.9 i = 4 1 2 3 4 执行构件1 5 6 13 执行构件2