块状物品推送机

1、机械原理课程设计机械原理课程设计主 讲 人：指 导 教 师 项目组成员 块状物品推送机块状物品推送机设计的意义及目的：意义：通过设计可以寻找更好连续输送物料的物料搬运机械运动，设计推送机运输路线使得效率较高，结构紧凑，震动噪音小。目的：在设计过程中，我们可以锻炼动手和自主学习能力。可以扩大推送机的使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等。主要设计内容：机械运动方案确定 带传动传动过程设计 涡轮蜗杆 推杆运动规律分析机械运动分析 电动机的功率及满载转速分析 飞轮的转动惯量分析 杆位移公式机构运动学分析推 推杆速度公式 推杆加速度公式 凸轮-连杆组合机构：实现行程放大功能，在水平面得推送任

2、务中，优势较明显，但在垂直面中就会与机架产生摩擦，加上凸轮与摆杆和摆杆与齿条的摩擦，积累起来，摩擦会很大 造成效率较低。凸轮机构:凸轮以等角速度回转，它的轮廓驱使从动件，可使推杆实现任意的运动规律,机构磨损较为严重，稳定性能差且效率不高，不能满不足设计要求。蜗轮蜗杆-凸轮：运用蜗轮蜗杆传递动力，采用了带传动，利用凸轮机构回转运动，使得效率较高并且运动精确稳定效应迅速，可使推杆有确定的运动。传动系统机构要求：该推送机的机构传动系统使用寿命为10年每年工作300个工作日，没工作日工作16小时。向上推送的距离H120mm，生产率为每分钟推送物品120件。推杆在上升过程中所受到的物品中立和摩擦力，其大

3、小约为500，推杆在下降过程中所受到的摩擦力，大小约为100。基本尺寸的设计： 凸轮基圆半径r0=100mm, 推程h=120mm，滚子半径rb=18mm蜗杆m=4，头数为一，蜗轮m=4，V带准长度250；带轮1基准直径=50，外径=52.2槽型为 Y；带轮2基准直径=20，外径=23.2 槽型为 Y；带轮选择V带型B种V型带开口传动线绳结构传动比小带轮基准直径或有效直径和大带轮基准（mm）中心距a和v带的基准长度初定中心距小带轮包角V带根数Z;确定单根的预紧力（N）作用在带轮轴上的压力 蜗轮蜗杆涡轮和蜗杆分度圆直径和中心距传动比齿形角或蜗杆直径系数蜗杆轴向齿轮蜗杆齿高 渐开线蜗杆基圆导程角：

4、 蜗杆齿宽：蜗杆喉圆直径涡轮齿根圆直径涡轮齿顶高涡轮齿根高涡轮齿高蜗杆法向齿厚 推杆运动规律分析： 由物品处于最高位置是开始，当执行机构主动件转过150时，推杆从最低位置运动到最高位置，当主动件再转过120时，推杆从最高位置又回到最低位置，最后当主动件再转过90时，推杆在最低位置保持静止。电动机的性能要求：推送机的原动件为同步转速为3000/min的三相交流电动机，通过减速装置带动执行机构主动件等速转动。电机与减速器的连接采用V带连接。定子绕组定子绕组外壳外壳定子铁心定子铁心风扇风扇接线盒接线盒转子转子转轴转轴减速系统设计:采用皮带加齿轮的减速装置。第一级降速将原速用皮带减速,减为240r/m

5、in。第二级是用齿轮减为120r/min。优点：传动机构简单、成本低廉；具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动;过载时带与带轮间会出现打滑，可防止损坏其他零件。电动机的功率及满载转速分析:电动机效率1 =73% 单头蜗杆传动效率2= 75%V带传送效率3=96% 凸轮传动效率4= 90%移动副传动效率5= 85% 在一个周期T=0.5s阻力功w=（500*120+100*120）*0.001=72 J阻力功率p1=w/T=144J/s机构总效率=1*2*3*4*5=0.402机构驱动力功率p2=p1/=0. 3764 J/s=1.289kw电动机功率应确定为1.8 kw ;电动机满载转速为300

6、0r/mm飞轮的设计： 要使执行机构主动件的速度波动系数小于3%，则要在执行机构主动件轴上增加飞轮：设计所飞轮的JF应满足：0.03 即：=Wmax /(Je+JF ) 得：JFWmax/() Je 当Je JF ,故Je可以忽略， 于是有： JFWmax/() 用转速n表示：JF900推杆位移公式： 其中： =150， =2702212/sh1(0,/ 222112 () /shh11(/2,211cos()/ 2sh12(, 21推杆速度公式 ：其中： =150， =270214/vh 1(0,/ 2)2114 ()/vh 11(/ 2,)2121sin()v 12(,) 12推杆加速度公式： 其中 ： =150， =270214