哈工大棒料输送布线14设计全套.docx

PAGE \* MERGEFORMAT24 设计说明书 一、棒料输送装置使用功能描述 如下图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1430rmp，每分钟布置棒料40，60，80块分三档可以调节。 图1-1棒料输送装置（方案14）功能简图 二、工艺动作分析 T1 根据设计题目，各个执行构件的运动循环图如图1-1所示。 | | 执行机构运动情况执行构件1进退停停停停停停执行构件2进退进退停停停停执行构件3停停进退停停停停执行构件4停进停进停进停进T2 图1-2 棒料输送线布料装置运动循环图 说明：1、执行构件1为钢料装料机构； 执行构件2为铜料装料机构； 执行构件3为铝料装料机构； 执行构件4为输送线推动机构； 2、 T1是执行构件1、2、3的工作周期； T2是执行构件4的工作周期。 三、运动功能分析及功能系统图 1、根据分析可知，驱动执行构件4工作的执行机构应该具有的功能如图2-1所示，该功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇转动，然后把间歇转动变成往复平动。 图2-1 执行机构4的运动功能单元 2、由于电动机的转速为1430r/min，为了在执行机构1的主动件上分别得到40r/min，60r/min和80r/min的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比iZ有3种，分别为 iz1=143040=35.75iz2=143060=23.83iz3=143080=17.88 总传动比由定传动比ic和变传动比iv两部分构成，即 iz1=iciv1 iz2=iciv2 iz3=iciv3 3种传动比中iZ1最大，iZ3最小。由于定传动比ic是常数，因此3中变传动比中iv1最大，iv3最小。若采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于4，即 iv1=4 于是定传动比为 ic=iz1iv1=8.973 变传动比的其他值为 iv2=iz2ic=2.67 iv3=iz3ic=2.00 于是，传动系统的有级变速功能单元如图2-2所示。 i=4，2.67，2 图2-2 有级变速运动功能单元 为了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功能还具有减速功能，如图2-3所示。 i=2.5 图2-3 过载保护运动功能单元 整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为 I=ic/2.5=17.88/2.5=3.575 减速运动功能单元如图2-4所示。 i=3.575 图2-4 减速运动功能单元 根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件4运动的运动功能系统图，如图2-5所示。 1430rpm i=2.5 i=4，2.67，2 i=3.575 图2-5 实现执行构件4运动的运动功能系统图 3、为了使用统一原动机驱动执行构件1、2、3，应该加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件1、2、3，该运动分支功能单元如图3-1所示。 图3-1 运动分支功能单元 由于执行构件1、2、3的工作周期是执行构件4的工作周期的4倍，也就是说，运动分支在驱动执行构件1、2、3之前应该减速，使其转速等于执行机构1的主动件转速的1/4；由于执行构件1、2、3与执行构件4的运动平面相互垂直，因此，该减速运动功能单元如图3-2所示。 i=2 图3-2 减速运动功能单元 由于执行构件2是间歇运动，且由图1-1可以看出执行构件2的间歇时间是工作周期的1/2，因此，间歇运动功能单元的运动系数为 τ1=0.5 间歇运动功能单元如图3-3所示 τ=0.25 图3-3 间歇运动功能单元 构件2、3也是间歇运动，由图1-1可以看出执行构件1、3的间歇时间是工作周期1/4，因此间歇运动功能单元运动系数 τ2=τ3=0.25 其运动功能单元与构件1相同，如图3-4 τ=0.25 图3-4 间歇运动功能单元 由于执行构件1、2、3的动作周期是执行构件4的工作周期的4倍，因此，驱动执行构件4的驱动机构的主动件的转速应该是驱动执行构件1、2、3转速的4倍左右。所以，间歇运动功能单元输出的运动应经过增速运动功能单元增速，如图3-5所示。 i=0.25 图3-5 增速运动功能单元 增速运动功能单元输出的运动驱动执行机构1、2、3实现执行构件1、2、3的运动功能。由于执行构