吉林大学机械原理课程设计说明书——健身球课件.doc

吉 林 大 学 设 计 计 算 说 明 书 设计题目 健身球自动检验分类机设计 汽车工程 学院 车辆工程专业 421201 班 设 计 者 张思涛 学号指导教师 ______________ 2014 年 12 月 20 日 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 1 、设计过程 1.1 工作原理及已知条件 该机的功能是将直径大小不等的健身球（ 40 ~ 46mm ），经过 送球机构间歇地把球送至尺寸检测工位， 由检测机构将三种尺寸的 球一个不漏地分别检测出来， 最后经分类接球机构将三种尺寸的球 分别装入各自的存放处，完成一个自动检测运动循环。健身球自动 检验分类机应有以下几个工艺动作： 送料 检测 接料 健身球自动检验分类机的电动机转速为 1400r/min ，捡球速度 为 每 分 钟 52 个 ， 分 检 健 身 球 的 三 种 尺 寸 为 ： 小 球 40mm 42mm 中球 42mm 44mm 大球 44mm 46mm 要求送料滑块的行程 H50m，m此分检机应为纯机械式的 1.2 设计任务 按工艺动作要求拟定总体机械运动方案简图和直线式运动循环 图 按三种工艺动作要求对送料结构、 检测机构、 接料机构进行选型、 并排出功能、工艺动作及执行机构框图 按给定的电动机转速和执行机构的运动参数算出总的传动比，然 后拟定机械传动系统方案 ④在 A2图纸上画出机械运动方案简图和直线运动循环图 ⑤对送料机构进行尺寸设计计算 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 ⑥编写设计说明书一份 2 、机械系统的选择 2.1 原动机的选择 健身球自动检验分类机的原动机应使用 220V交流电动机， 并且 其转速可调节并设定在 1400r/min 2.2 传动机构的选择 根据要求，该传动机构的减速器装置中第一级减速用皮带，第 二、三级减速用齿轮，通过该装置将电动机转速降下来。由于该装 置需要较大的传动比，故采用轮系来实现减速。在传递运动中，因 检测机构和送料机构的两传动轴互相垂直， 又因在检测过程中需要 送料与检测同步，故在此采用一堆传动比为 1 的直齿圆锥齿轮。传 动机构简图如下： 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 2.3 执行机构的选择 送料机构：曲柄滑块机构 该送料机构仅采用了曲柄滑块机构，较凸轮机构省去了弹簧，并 且具有急回特性，故选用此机构简单方便也可达到推送小球目的。 检测机构： 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 机械运动方案简图： 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 将滑块的上表面制成斜面与检测通道倾斜角度一致， 通道入口 处倒圆角防止卡球。 用凸轮机构实现休止通道检测并采用放大机构减小升程从而 减小压力角。 2.4 机械运动方案简图的拟定 健身球自动检验分类机的功能、工艺动作及执行机构框图。 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 机械系统的运动循环图： 转角 0° 40 ° 100 ° 140 ° 200 240 ° 360 ° 休止 休止 休止 检测机构 升程 升程 回程 送料机构 回程 推程 3 、各主要机构的运动、动力分析与设计 3.1 检测机构——凸轮机构的设计 为了达到题目要求，凸轮机构的转速为 52r/min, 斜通道与 水平面夹角为 30° , 为使滑块每次运动到休止经历的位移相等， 设计三个斜通道壁厚从上至下分别为 8mm、6mm、4mm，则滑块每 次位移均为 50mm，滑块在竖直轨道内的总升程为： h (8 42 6 44 4 46) cos30 173.205mm 放大机构的比例为 1:4 ，故滚子从动件的升程为： h h / 4 43.3mm 取偏心距 e=10mm许, 用压力角 [ α]=30 ° 。从动件运动规律可选用 余弦加速度运动规律，取推程角 60 0 , 共两段；回程角 0 =120° , 共一段；休止角 s =40° , 共三段。 h h s [1 cos( )] s [1 cos( )] 4 0 2 0 ds d h sin( 4 0 0 ) (0 0) ds d h sin( 2 0 0 ) (0 ) 0 d d 2 h 2 s 2 2 4 0 cos( ) 0 2 h 2 d s 2 2 d 2 0 cos( 0 ) 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 ds 1）对于推程，代入数据得： 32.475 s