健身球检验分类机说明书

1、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 机械工程学院 班 级 设计者 同组人 指导教师 2011年6月27日目录一 机构简介2二 执行机构的选择与比较2三 主要机构设计7四 机构运动分析10五 原动机的选择11六 传动机构的选择与比较11七 机械系统的运动循环图14八 对结果的分析与设计体会14九 参考资料14一、机构简介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，要求分类机将健身球按直径大小分为三类。直径范围为的为第一类，直径范围在的为第二类，直径范围在的

2、为第三类。技术要求见下表表1 技术要求参数方案号电动机转速/生产率（检球速度）/(个/)9720102、 执行机构的选择与比较2.1 各方案概述方案一：此机构用凸轮和连杆机构为送料机构，弹簧为检求机构。健身球在滑块的推动下被送入检料机构中，由于球的重力随着球的直径变大而变大，产生的重力势能去压弹簧。能够压缩的程度不同。从而使球分离进入不同的轨道，即进入接料机构。 方案一机构运动简图方案二：此机构用凸轮和连杆机构为送料机构，平顶盘型凸轮机构为检求机构，其中一个齿轮和凸轮双联，其他齿轮去起到减速作用。健身球在滑块的推动下被送入检料机构中，在凸轮推杆的滑块的缓慢移动下，根据健身球的直径不同进入不同的

3、轨道，即进入接料机构。 方案二机构运动简图方案三：此机构用槽轮为送料机构，平顶盘型凸轮机构为检求机构，其中一个齿轮和凸轮双联，其他齿轮去起到减速作用。健身球在滑块的推动下被送入检料机构中，在凸轮推杆的滑块的缓慢移动下，根据健身球的直径不同进入不同的轨道，即进入接料机构。 方案三机构运动简图2.2 各机构优缺点比较及选用 方案一在检球过程中是靠弹簧的本事性质，即倔强系数等来实现的，看似非常方便，可是要实现弹簧被压缩到某位置时刚好小球可以滚到轨道中，实行起来相当困难。并且要找到符合时间差等一系列要求，况且弹簧的生产型号比较固定。所以这个方案不可取。 方案二我认为该方案的正好弥补了方案一的不足。方便

4、而简单地对健身球进行检测，同时也能够将送料机构里的滑块与检测机构里的滑块统一起来运动。在上滑块将球抵出的同时下滑块上边缘也正好抵达料道1的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。可是在用滑块推动小球进入检料机构中的时候，要促使滑块的力道合适，并且时小球产生了一个比较大向前的速度。从而有可能时球的一部分嵌入轨道中打乱了运动规律。 方案三我认为该方案的正好弥补了方案二的不足。用槽轮机构作为送料机构，本身是一种有周期的间歇运动，很好的控制了小球进入检料机构。而且送入的过程不会使小球产生过大的向前的速度，这一速度可使小球进入各自的进料机构即可。综合分析，最终选择方案三作为执行机构。2.3实现减速装置的运动

5、方案 图1.3 图1.4方案一：皮带传动结构简单，适用于两轴中心距较远的场合，能实现较大传动比。噪声较小，结构简单。方案二：齿轮传动传动平稳，精确，传动比恒定，在本装置中需要比较精确的传动来控制时间，所以采用齿轮。由于传动比为72/1，只采用齿轮的话需要多对齿轮传动才能完成，经过计算之后，同时应用皮带传动和齿轮传动，有效节省空间，材料。3、 主要机构设计3.1 进料机构和送料机构下图为进料机构，下口直径为48cm ，每次最多只允许一个健身球落下。 送料机构选用槽轮机构，如下图所示：健身球介于左侧槽轮和右侧挡板之间，当槽轮转动时，健身球则随着槽轮向下运动，当槽轮处于间歇时，下一个健身球则被卡在槽

6、轮和挡板之间，当槽轮再次转动时，第二个健身球则被送入检测机构。如此往复，则完成送料。3.3检料机构设计：(1)凸轮推杆滑块检料装置运动图基圆半径，角速度，=则凸轮进程运动图如图所示：基圆直径径d，角速度，从动件的运动规律如下图，设计该凸轮轮廓曲线。=根据需要，设计推杆与回转中心偏距e=0mm 设计基圆直径r0所以设计r0 =100mm校核最大压力角： 满足条件按对心平板直动从动件盘形凸轮作出廓线理论廓线。图轮廓线设计图(2)检料装置与收集箱 检料装置图在检料箱体中，滑块1的轨道中设有待测球出口料道1、料道2、料道3，料道顺序为尺寸从小到大往下设置，小球先检测，接着检测中球，大球最后检测，料道尺

7、寸设计稍大于，为了使球能够快速稳定地经过料道尺寸检测，设计轨道与水平夹角为：=根据课题设计要求可设置相应尺寸大小如表4：表4 检料装置料道尺寸料道1料道2料道3料道直径（mm）424447设置滑块轨道有关尺寸为： 4、 机构的运动分析 4.1 槽轮机构 所以 生产效率为 10个/min ，所以拨盘的转速为10r/min，即rad/s. 拨盘转一周为6s，故凸轮速度为rad/s.4.2 凸轮传动件运动规律： 设计该凸轮的基圆半径与到： 凸轮的位移曲线5、 原动机的选择选择 Y160M-6三相异步电动机额定电压为380V，额定频率为50Hz,转速720r/min.六传动机构的选择与比较如图所示，根

8、据齿轮传动原理有：原动件转速为的直流电动机，在的前提下，机器的生产率为10个/min,得到凸轮和蜗轮转速为：rad/s.根据要求得出： 设计蜗轮蜗杆传动 需要 设计 故得出:,，考虑到齿轮大小与传动的合理性，经过比较设计皮带传动结构与齿轮系传动结构的相应参数如表2、表3：表2 各齿轮参数模数(mm)压力角(°)齿数(个)分度圆直径(mm)齿轮35202080齿轮452060240齿轮55202080齿轮652040160表3 皮带轮参数带轮1带轮2皮带轮半径（mm）50400其中设计齿轮3，4： 已经计算得到，所以取=18，=54。查表选择标准模数，在第一系列中选择m=4，压力角采用

9、标准值20°计算得Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given. 得到传动系统图如下：七、制定机械系统的运动循环图8、 对结果的分析和设计体会 这是我第一次做课程设计，经过几个礼拜的努力，我发现这一路走来真的很不容易。体会最深刻的一点就是合作精神，我想如果不是大家团结一致真的很难做出一份令人满意的成果。还体会到“学以致用”的重要性。如果没有良好的理论知识，那么必然举步维艰。学习是大学生的基本要求，必须掌握好理论知识，才能有所建树。其次是要有严谨的态度，某些细节的不足必须脚踏实地地去做。渐渐地我发现这个课程设计其实挺有趣的，回首向来萧瑟处，归去，也无风雨也无情。做出这份成果不能说是很好，但是自己也挺满意的。以无论是学习还是做事，我们都要坚持下去，这样才有可能在成功之路越走越远。 九、主要参考资料