健身球自动检验分类机机械原理课程设计

1、广西科技大学机械原理课程设计说明书设计题目：健身球检验分类机学 院：汽车与交通学院专 业：车辆工程班 级：车辆111设计者:号:指导老师：*2013年7月5日目录第一章设计要求1.1设计题目21. 2设计任务21. 3设计提示3第二章方案的选定2. 1解题思路32.2不同方案的对比3第三章传动方案3. 1传动方案的拟定及电动的选择6第四章主要执行结构方案设计4. 1进料机构124.2测健身球直径134.3送料机构134.4接料机构134.5工作原理以及工艺动作流程图14课程设计的感受14参考文献：1521/I第1章设计要求1.1设计题目（1）设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石

2、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。（2）健身球直径范围为e4046mm,要求分类机将健身球按直径的大 小分为三类。（3）直径范围在e4042mm的为第一类，直径范围在（H244mm的为 第二类，直径范围在4）4446mm的为第三类。其他技术要求见表1：方案号电动机转速r/min生产率（检球速度）/min个A144020B96010C72015表1健身球分类机设计数据1.2设计任务(1) 健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的两种 机构。(2) 设计传动系统并确定其传动比分配。(3) 绘制健身球检验分类机的机构运动方案简

3、图。(4) 绘制凸轮机构设计图(包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初 始位置)。要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最 小曲率半径，确定凸轮廓线。(5) 设计计算其中一对齿轮机构。(6) 编写设计计算说明书。(7) 学生可进一步完成：凸轮的数控加工、健身球检验分类机的计算 机演示验证等。表2为设计任务分配表。表2设计任务分配表学生编号123156789电动机转速ABCABCABC生产率ABCBCACAB1. 3设计提示健身球自动检验分类机是创造性较强的一个题目，可以有多种运动方 案实现。一般的思路在于：1. 球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接 料口直径为42

4、mm,中间接料口直径为44mm,而第三个接料口直径稍 大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口， 直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出 滚向中间接料口。以此类推。2. 球的尺寸控制还可由凸伦机构实现。3. 此外，需要设计送料机构、接料机构、间歇机构等。可由曲柄滑块 机构、槽轮机构等实现。第二章方案的选定2.1解题思路（1）进料是一个间歇往复运动过程，因此用凸轮机构、四杆机构和 圆柱凸轮机构可以设计出相应的进料机构。（2）题目要求根据球的直径不同分类，那就捉住直径的不同设计分 类机构进行分类。（3）根据测岀的直径，设计一个分离机构，从而进行分类。

5、2.2不同方案的对比方案一此方案是通过圆柱凸轮机构把健身球从进料口送入到检验机方案一: 号滑道，再由滑道送入时，就掉入1构，当健身球直径为小于42mm 时，凸轮带动推杆将球向上顶，以到接球装置；当球直径大于42mm 当球符合尺号验料槽口，免卡在槽口，然后再由旋转叶片将球推到2 号滑道送进接球装置；当球直径大）时，将进入24244mm寸要求（号 3于44mm时，凸轮带动推杆将球上顶，再通过旋转叶片将球推到号 滑道进入接球装置。3槽口，然后从21方案二此方案是通过圆柱凸轮机构把健身球从进料口送入到检验机方案二: 凸轮推动微型开关与健身球相接触，构，当健身球被送入验球口道后, 当健身球的然后感应器做

6、岀一些列分析，通过测压测量健身球直径, 号滑道11号滑道开关，感应器控制直径符合第一类（小于42mm）, 1仓门向上打开，健身球通过推杆向下传送，使健身球通过变道进入 号滑道送入到接球装置；当健身球的直径符合第二类1号滑道，从号 滑道仓门向上打开，号滑道开关，24244mm）,感应器控制2 （号2 号滑道，从2健身球通过推杆向下传送，使健身球通过变道进入， 44nun）滑道送入到接球装置；当健身球的直径符合第三类（大于号 滑道，送入到接球装置。健身球沿原轨道进入321/5对比结果：方案一是通过健身球的重力，在直径与槽口直径相同或小 于槽口时，可通过。虽然有推杆向上顶防止健身球卡在槽口叶片无法

7、推动小球，但是靠重力吃饭总有失效的时候，而且装置构造复杂，制 造比较繁琐。相对方案一而言，方案二采取了比较智能的方法，是结 构简单化，通过电子检测直径进行智能分类，符合现在化的要求，简 化了设备，从而制造容易，成本低。所以方案二比较可行，比较有优 势。第三章传动方案3. 1传动方案的拟定及电动的选择_头_带轮2 带轮I治/ ）皮带轮1 （如图所示为皮带减速机构，带轮1连接原动机的转速 为n0=720r/min的交流电电动机，皮带轮2连接减速箱，皮带轮1的 半径为R1,皮带轮2的半径为R2,根据皮带传动原理有：nl = nO皮带1与皮带2的转速与半径成反比：nl/n2 = R2/R1总图中所示，

8、皮-1的传动比为：N1/N2 =3所以n2=240r/min皮-2,皮-3的传动比均为1（2）减速箱21/6啮合传动，2同轴传动，齿轮1与齿轮2如上图所示，带轮与齿轮1根据齿轮系传4与齿轮啮合传动,3同轴传动，与齿轮齿轮23齿轮动原理有：21/7(3)直齿锥齿轮:5-1同轴传动，直齿锥齿轮，凸轮与皮如图所示，直齿轮4-2,皮-3 啮合传动，根据齿轮系传动与直齿锥56同轴传动，直齿锥与皮-3原 理有：21 /sn0=720r/min在根据提供的原动件转速为的交流电动机与课程设讣要求，设计的凸轮滑块结构实现凸轮转/min,的前提下，设计机器的生产率为10个nO的转 速为：动一圈完成一个健身球的检测

9、，可以得到凸轮2I提卩!的原动什转速为nO-72Or/min的交流电动机与碎设计要求在 出S.设计机器的生产率为10个/min,设计的C缸帀块结门汰预心牠竹 嵌 个健身球的检测，可以得到凸轮2的料速为：r(T二“% t|rx 二 n 即.生轮4与皮-3是同轴传动，故 n右二八讥二巧%力根据1比16的比例关系，我们选取适当的皮礎帰和时* 诃：云二20Ml沖引二与皮-3是同轴传动，故同时，齿轮416的比例关系，我们选取适当的皮带轮半径和齿轮齿数变速箱根据1比： 故我们得出如上图经过比较设计皮带传动结构与齿轮系传动考虑到齿轮大小与传动的合理性，、表2： 1结构的相应参数如表1皮带轮参数衣6带轮带轮3

10、2 1带轮带轮带轮带轮21/95 4带轮200100200半径200300200mm ()各齿轮参数农2分锥角分度圆直径(min)( ) /20100/V40080511120100/4004590205,6直齿轮模数（mm压力角（。）齿数（个）齿轮1520207齿轮20齿轮352080齿轮540200）凸轮设计：4* .爪供的廉如T转速为n0=720i7niin的如i电功机打谏歼设计婪求在 ,设计机器的生产率为W个/min, 计的C靛滑块二刃N伦为 川 个健片球的检测.可以得到凸轮2的转速为：八仁二巧%“Tz二门即.盘轮彳与皮-3是同軸传动.故 n劭二帀2二巧%讪锐据1比16的比例关系，我们

11、选収适当的皮族帰呵 二： ： -玄二 Z0亦二2。為：別凸轮运动方式如下图21/13线S.WIff线坐标曲聿半徑迂功圭埶压力角运动规律!?泌仿真21/14第四章主要执行结构方案设计4.1进料机构其主要有进料槽、凸轮机构组成。当健身球不断的从进料槽中进入时, 运用凸轮机构，用滑块间歇的让球进入，以不至于无法控制球的进入, 最终球顺着右边的壁做自由落体运动，落在指定位置。21/154. 2测健身球直径当健身球进入预定检测位置后，刚好凸轮将微动开关推向球，测出球 的直径后通过感应器进行分析归类，控制借料机构变道仓门的开关。 此微懂开关设有双重弹簧，防止凸轮卡住不能运动造成机器的损坏。21/164.

12、3送料机构当微动开关检测完健身球直径后，凸轮控制推杆下降，使健身球下降 进入接料机构。21/174. 4接料机构、？mTTr 匚按照开关开合进行变道进入在感应器控制下，健身球进入接料轨道, 接收滑道，通过接收减速带滑入包装盒进行包装。4.5工作原理以及工艺动作流程图间歇的进球。以宣线、持定量健身球，定量进球21/18健身球检 验分类机 的工作系 统直线往复的运动。运用圆柱凸轮机构使健 定量送球 片球能持续的进入工作台相对应的小槽 内，使工作能持续稳定进行。 健身球间蹴得掉下来，凸轮推动微型开 精确检验健身球关与球接触进行测量，发出信号给控制系统 号分球仓控制1,2控制系统进行分类，小门的 开关

13、。升降滑块将球送入滑道，球进入收贷 滑道。运用接球通道将分类掉下来球通过， 然后再用接球仪器讲球接住。接球装置课程设计的感受经过了两个星期的课程设计使我深刻地体会了首次设计的艰辛。对于 自己所按排到课程设计始的第一天，我一点也不知道改干什么，而且 在设计过程中所遇到的一系列的问题都的课题一点思路也没有。由于 目前所学的知识还十要通过自己的积极思考和查找资料去解决，有的 时候其实自己己经作出了错误的分的有限所以显的特别的困难，通过 木次机械原在老师指导下才能把错误改正过来。设计却不知道。不仅 运用了对机械刚刚有些概念的我来说是受益非浅。理课程设计，让机 械原理的一些基础知识外，还加深了对专业知识的理解和掌握.我真 真体会到了说和动手做是存在很到的距离的。在以后的工作中，由于 没有学过画图软在设计的过程中，要动手做才会有更大的收获。件, 使我更加难上加难。在设计的同时还要边学画图，所以花的时间这