机械原理课程设计之健身球分类机资料.doc

机械原理课程设计任务说明书 设计题目：健身球自动检验分类机 学院： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 目录 一、设计要求 2 1-1、设计题目及原始数据 2 1-2、设计方案 2 1-3、设计任务 2 1-4、功能要求 3 二、健身球检验分类机构整体方案的设计和选择 3 2-1、送料机构 3 2-2 、检测机构 4 2-3、接料机构 6 2-4、整体方案 7 三、健身球检验分类机工作原理 7 3-1、健身球检验分类机的基本组成 7 3-2、机械系统运动方案简图 8 四、 健身球检验分类机工作流程 9 五 、传动装置及轮系的设计 9 5-1、电动机 9 5-3、 皮带传送： 10 5-4、齿轮系传动： 11 5-5、直齿锥齿轮： 11 六、凸轮推杆滑块的设计 13 6-1、凸轮推杆滑块 13 6-2、凸轮的设计 14 七、方案分析与评价 18 7-1、优点 18 7-2、缺点 18 7-3、改进 18 八、 总结 18 九、参考文献 19 十、附录 20 附录一、凸轮设计的MATLAB修正程序 20 一、设计要求 1.设计题目及原始数据 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直径的大小分为三类：第一类： 40≤≤42 ； 第二类：42≤44；第三类：44≤46。 其他技术要求见下表：（本设计采用的是B方案） 表1 健身球分类机设计数据表 方案号 电动机转速（r/min） 生产率（检球速度）（个/min） A 1440 20 B 960 10 C 720 15 2.设计方案 1. 40 mm≤第一类≤42 mm 2. 42 mm 第二类≤44 mm 3. 44 mm 第三类≤46 mm 健身球检验分类机由进料机构、送料机构、检验机构、接球机构以及电动机组成。 送料机构在往复运动过程中，当料机构在回行程中末端通过漏斗左边，漏斗中的球将落下一颗占据进料机构在漏斗下的位置，在去行程中机构将球推入检验斜槽中，检验斜槽由上往下直径分别为、44、4，根据小球能通过而大球不能通过的原理，直径为的将第一个，而直径为4244mm的将停留在第个处，直径为。来完成对所有球的检验和分离。 五 、传动装置及轮系的设计 5.1电动机 1、选择电机类型：发动机是机器中运动和动力的来源，其种类很多，有电动机、汽油机、柴油机、液压机、汽动马达等。电动机结构简单、工作可靠、控制方便、维护容易，一般机械上大多数是均采用电动机驱动。 电动机已经是系列化了，通常由专门的工厂按标准系列成批或大量生产。机械设计中应根据工作的载荷、工作的要求、工作的环境、安装的要求及尺寸、重量有无特殊限制等条件，从产品目录中选择电动机的类型和结构形式、容量和转速，确定具体的型号。 2、选定电动机的容量：电动机的容量选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常的工作，或使用电动机因长期的过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且常常不在满载下运行，其效率和功率的因数都较低，造成浪费。 3、因此本健身球检验分类机原动件采用转速为的交流电动机。 5.2减速器 图 八 减速装置 本分类装置采用图八所示的减速器，由传送带和齿轮系构成的减速装置。其中一对齿轮的传动比是有限的，由于本装置需要较大的传动比，固采用轮系来实现。 5.3皮带传送： 图 九 皮带减速机构 如图九所示为皮带减速机构，根据传动比的需要，本机构采用平带传动，能够使机械的效率保持在在0.95--0.98之间，且寿命比V带长。其基本原理是带轮1连接原动件转速为的交流电动机，皮带2连接齿轮系中的齿轮3，皮带1的半径为，皮带2的半径为，根据皮带传动原理有： = (1) 皮带1与皮带2的转速与半径成反比： = (2) 5.4齿轮系传动： 如图八所示，带轮2与齿轮3同轴传动，齿轮3与齿轮4啮合传动，齿轮4与齿轮5同轴传动，齿轮5与齿轮6啮合传动，根据齿轮系传动原理有： (3) 由上式可得： = (4) 5.5直齿锥齿轮： 图 十 锥齿轮啮合简图 如图十所示，直齿轮6与直齿锥齿轮8同轴传动，直齿锥齿轮8与直齿锥齿轮9垂直啮合，直齿锥齿轮10与11垂直啮合，根据齿轮传动原理有： =