步进送料机课程设计报告说明书

1、机械原理课程设计说明书设计题目：步进送料机机构综合 2学生： 小青学 号： 20116268班 级：工程机械 3 班指导教师： 鉴日 期： 2013 年 12 月 22 日目录引 言 1一、题目简介 21.1、设计题目：步进送料机机构综合 21.2、具体设计要求： 21.3. 、设计任务 3二、方案拟定及评价 32.1 方案一 :曲柄摇杆机构 32.2 方案二 :四杆机构 42.3 方案三：曲柄四连杆机构 5三、选择电机及分配传动比 5四、传动原理图 6五、机构运动尺寸综合 7六运动循环图 8七、三维建模过程 10八、设计总结 12九、参考资料 12十局部截图 12引言本次设计是步进送料机机构

2、的综合。根据题目要求必须有曲柄、且输送架平动， 输送架上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线。首先根据要求，先提出了多 种方案，最终择优选取了铰链四杆机构实现运动要求。通过图解法综合铰链四杆机 构，确定该四杆的构尺寸位置以及尺寸。并进展了三维建模，运动仿真，制作动画。 设计过程中运用多种软件，如在 SolidWorks中三维建模，后在 ADAMS中输出位移、 速度加速度曲线等等。、题目简介1.1、设计题目：步进送料机机构综合设计某自动生产线的一局部一一步进送料机。如图1所示，加工过程要求假设干个一样的被输送的工件间隔相等的距离a,在导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时ti移动距离a后间歇时

3、间t2。考虑到动停时间之比K=ti/t2之值较特殊，以及 耐用性、本钱、维修方便等因素，不宜采用槽轮、凸轮等高副机构，而应设计平面 连杆机构。图1步进送料机1.2、具体设计要求:1、电机驱动，即必须有曲柄。2、输送架平动，其上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线以下将该曲 线简称为轨迹曲线。3、轨迹曲线的AB段为近似的水平直线段，其长度为 a,允差业这段对应于工 件的移动；轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段 AB的距离至少为b，以免零 件停歇时受到输送架的不应有的回碰。有关数据见下表4、在设计图中绘出机构的四个位置，AB段和CDE段各绘出两个位。需注明机构 的全部几何尺寸。设计数据acbt

4、1t2mmmmmmss40020502413、设计任务1. 至少提出两种运动方案，然后进展方案分析评比，选出一种运动方案进展设计；2. 设计传动系统并确定其传动比分配。3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。4. 对平面连杆机构进展尺度综合，并进展运动分析；验证输出构件的轨迹是否满足 设计要求；求出机构中输出件的速度、加速度；画出机构运动线图。5用软件VB MATLAB ADAMS或SOLIDWORKS等均可对执行机构进展运动仿 真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。6. 编写设计计算说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果 分析等。7. 在机械根底

5、实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。二、方案拟定及评价2.1方案一：曲柄摇杆机构送料爪的动作时是通过 摇杆的运动来实现的。优点：构造简单，通过摇杆外伸端的点循环摆动来实现送料。缺点：外伸端的承载较差，且只有当摇杆足够长时，才能使输送工件的轨迹 AB近似 为直线。2.2方案二：四杆机构图3采用两个四杆机构，通过连杆中间点的轨迹实现送料爪的运动。优点：构造简单，能够实现送料的要求缺点：该四杆机构综合出来的尺寸比拟大，推得过程中将工件顶起工件，需较 大的功率。2.3方案三：曲柄四连杆机构图4采用两个四杆机构，通过连杆外伸端的点轨迹实现送料爪的运动 优点：能实现送料的要求，且机构尺寸较小

6、缺点：外伸端杆的承载差。综合三种方案，现选用第三种方案进展设计。三、选择电机及分配传动比3.1、选择电机加工过程要求假设干个一样的被输送的工件间隔相等的距离400mm,在导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时 ti=2s移动距离a后间歇时间t2=4s机器中可用于运动和动力源的种类很多，有电动机、燃机、液压马达、气动马达、蒸汽机、 水轮机、气轮机等。但是电动机构造简单、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。送料机曲柄工作转速n 60/(tl t2)10r/min通常，二级减速器的传动比为i 860，这里我选用传动比为 10的二级减速器，故我选用100r/min的电动

7、机驱动，和机械原理实验指导书上一致。3.2、减速齿轮的选择从电动机的选择上我可以采用的是传动比i 10的二级减速器，这里我选用两对直齿轮配合，传动比分别为i1 2.5,i2 4。齿轮依次为乙、乙、乙、乙，参数如下表：Z1Z2Z3Z4齿数mm4010025100模数2.52.522节园直径mm10025050200径mm25401740压力角度20202020厚度mm30303030表1减速齿轮的选择四、传动原理图传动原理图及有关参数如下:图5传动原理图1五、机构运动尺寸综合5.1尺寸综合根据执行构件的运动轨迹，以及其参数即速比系数K=2,极限夹角B =60°。采用solidworks

8、中绘图求解：由题目a 400mm，b 50mm，其运动轨迹图如下：400图7运动轨迹图该机构的极位夹角为0 =60°曲柄从开场的0 120°是输送架走过工作行程a的 角度。此时我们可以用试凑法来求解各个杆长。先确定一个水平距离400,即可以确定2个点，在这两个点上，自己确定了极角，再确定一个点，根据 3个点，求解出杆长。求得结果如下图:图8尺寸综合图最终尺寸确定为：AB165mmBC272mmCD364mmAD352mm5.2检验因为AB是最短杆，且有AB CD BC AD，所以AB为曲柄。在adams中仿真后 发现，位移在误差围是满足题意的。六. 运动循环图因为输入材料过

9、程中送料爪作平动，所以送料爪上每一点的速度、加速度一样。 在adams中得到的位移，速度，加速度图如下所示。卜 r r r:-85409nofta 0500 7 53 - 4150图12加速度曲线图七、三维建模过程机架是用槽钢焊接而成，下列图是建模的装配体。其他零件建模见建模过程截 图。图13机架八、设计总结此设计运用的是平面连杆机构，较好的完成了给定的轨迹。此次课程设计使我 受益匪浅，查阅了很多的有关资料，熟悉了多种软件，拓展了自己的知识面，增强 了自己解决实际问题的能力，有利于把学过的理论知识和实际联系起来。在建模过程中运用了 SolidWorks,在ADAMS中输出位移、速度和加速度曲线图 并在adams中制作了仿真视频。有一些零件的尺寸是自己定的，并不是特别的正确，也没有考虑到现实中的应 用，因此，这次的设计只是，找到了一个简单地四杆机构来完成给定的运动。也没 有考虑各种零件的材料，只是建了个大概的模型。九、