机械原理课程设计输送线布料装置方案毕业论文

1、机械原理课程设计课程名称：机械原理课程设计设计主题：输送线分配装置（方案22 ）设计主题：棒材输送线装置（方案22 ）问题回答：过程动作分析从设计标题可以看出，执行器 1 推动产品在输送线 1 上移动，执行器 2 和执行器3将产品推向A处的输送线，执行器2负责推动钢材在 A 处同时（黑色）。 ）和铜材（灰色），执行器3负责推动铝材（白色），这三个执行器部件的运动配合关系如图1-1所示图1-1棒料输送丝布装置运动循环图（方案22）如图1-1所示，执行件1一直匀速运动， T1为执行件2的工作周期，T2为执行件3的工作周期。从图中可以看出，执行构件2和3都间歇运动。不同的是，执行件2在一个工作周期内

2、只有一次往复运动，而执行件3在一个工作循环内有3次往复运动。运动功能分析及运动功能系统图根据前面的分析，驱动执行构件1工作的执行机构应具有的运动功能如图2-1所示。运动功能单元将连续单向旋转转换为单向连续直线运动。驱动部分每旋转一圈，从动件（执行器1 ）向前移动两个单位长度（ 2* 200mm），驱动部分的转速分别为20、30和40转/分。图2-1执行器1的运动功能由于电机转速为1430 rpm ，为了在执行器 1 的驱动部分上分别获得20、30 和 40 rpm 的转速，从电机到执行器1 的总传动比i z共有三个，分别我z1 =0我z2=我z3=总传动比由固定传动比和可变传动比两部分组成，即

3、三个传动比中最大和最小的。由于固定传动比是恒定的，因此它是三个传动比中最大的。如果使用滑动齿轮换档，最大传动比最好不大于4 ，即=4所以固定传动比为=可变传动比的其他值是=因此，传动系统的步进功能单元如图2-2所示。图2-2 步进变量运动功能单元为了保证系统在过载时不会损坏，在电机和传动系统之间增加了过载保护环节。过载保护运动功能单元可通过皮带传动实现，使运动功能单元既具有过载保护功能，又具有减速功能，如图图2-3过载保护运动功能单元整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元是无法实现其全固定传动比的，因此在传动系统中需要增加一个加减速运动功能单元，其减速比为我=8.94减速运动功能单元如图2-4所

4、示。图2-4减速运动功能单元根据上述运动函数分析，可以得到实现执行件1运动的运动函数系统图，如图2-5所示。图2-5实现执行器运动的运动功能系统示意图1为了使用同一个原动机来驱动执行件2 ，需要在图中所示的运动功能系统图中增加一个运动分支功能单元，其运动分支分别驱动执行件2和执行件3 ，运动分支功能单元如图所示。由于执行器2的工作周期=2.5 （这里指的是执行器1的皮带轮的周期），也就是说运动支路在驱动执行器2之前应该减速，使其速度等于执行器2的一半执行器1驱动部分的速度；由于执行器2和执行器1的运动平面相互垂直，所以减速运动功能单元如图2-6所示。图2-6实现执行器运动的运动功能系统示意图1

5、图2-7减速运动功能单元由于执行件3处于间歇运动状态，从问题中可以看出，执行件3的间歇时间是其工作时间的五分之二，也就是说，其运动时间是其工作时间的五分之三。时间。因此，间歇运动功能单元的运动系数为 =0.6间歇运动功能单元如图2-8所示。图2-8间歇运动功能单元由于执行器2的动作周期比执行器1的动作周期长，所以这两个单元输出的运动应该由减速运动功能单元加速，如图2-9所示，图2-9加速运动功能单元增速运动功能单元输出的运动驱动执行器2、3 ，实现这两个机构的运动功能。由于执行器2进行往复直线运动，因此执行器2和3的运动由连续旋转转换为往复直线运动，如图2-10所示。图2-10执行器2、3的运

6、动功能单元根据以上分析，可以绘制出整个系统的运动功能系统图，如图2-11所示图2-11输送线物料运动功能系统图系统演练方案制定根据图2-11所示的运动功能系统图，可以通过选择合适的机构来代替运动功能系统图中的每个运动总能量单位，从而绘制出机械系统的运动方案。图2-1中的运动功能单元1是原动机。根据棒材输送的工作要求，可选用电机作为原动机，如图3-1所示图3-1电机取代运动功能单元1图2-3中的运动功能单元2是具有减速功能的过载保护功能单元，可以用皮带传动代替，如图3-3所示。图2-2中的运动功能单元3具有有级变速功能，可以用滑动齿轮传动代替，如图3-2所示。图3-3皮带传动替代皮带运动功能单元

7、2图3-2滑动换档代替运动功能单元3图2-4中的运动功能单元4为减速功能，可以用2级齿轮传动代替，如图3-4所示图3-42-级齿轮传动代替运动功能单元4图2-5中的运动功能单元5为运动分支功能单元，可以用锥齿轮驱动的主动轮与导杆-滑块机构的曲柄固定连接代替，如图1所示。 . 3-5图3-5 2运动功能单元活动部分固定连接，替换运动功能单元5图2-6中的运动功能单元6是将连续的结点转化为连续的单向运动，可以用齿轮机构代替，如图3-6所示图3-6齿轮机构和皮带轮机构交替运动功能系统6图2-7中的运动功能单元7为减速功能，其运动输入轴和运动输出轴相互垂直，可以用锥齿轮传动代替，如图3-7所示图3-7

8、锥齿轮传动代替运动功能单元7图2-8中的运动单元8为增速运动功能单元，可以用圆柱齿轮传动代替。如图3-8所示。图3-8圆柱齿轮传动代替增速运动功能单元8图2-9中的运动功能单元9和11是将连续旋转转化为连续往复运动的运动功能单元，可以用曲柄滑块机构代替，如图3-9所示。图3-9曲柄滑块机构取代了将连续旋转转换为间隙和连续旋转的运动功能单元图3-10 中的运动功能单元10是连接圆柱齿轮和不完整齿轮的装置，如图 1 所示。图3-10根据以上分析，按照图3-11中各运动功能单元的连接顺序，依次连接各运动功能单元的更换机构，形成输送线的运动方案示意图，为如图所示。(一)(二)(三)(四)图3-111.

9、电机2、4.皮带轮3.皮带5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、19、20 .正齿轮23、26.曲柄16、17 .锥齿轮25、 28, 29.滑块24, 27.连杆30.产品21, 22.不完整齿轮系统运动方案设计：执行器1的设计执行器1由齿轮18和履带组成，齿轮匀速转动，带动履带匀速转动。V= 200mm/s =30r/s齿数Z18=42.44 ，模数m18=3 （因为齿轮18与齿轮17同轴，不与任何齿轮啮合，所以模数可以与其他齿轮不同），直径d= 127.32mm，角速度w= 30转/分钟。即每秒钟钟形轨道上装有一个条形垫片。2)执行器2设计致动器2由曲柄26 、导杆27 、滑

10、块28和滑块29组成。滑块行程h= 150mm，曲柄24长度=h/2=75mm导杆27与机构所需的压力角、曲柄的存在条件及结构有关。=/连杆长度L25 ，机构最大压力角越小，设a(max)30，得L25= 150mm，取=400mm3)执行器3设计致动器2由曲柄23 、导杆24和滑块25组成。滑块行程h= 150mm,曲柄长度23 =h/2=75mm导杆24的长度L24与机构所需的压力角、曲柄的存在条件及结构有关，=连杆长度越长，机构最大压力角越小，设a(max)30，得L31= 150mm，取=400mm4)滑动齿轮传动设计1.确定齿轮齿数齿轮6、8、10分别对应输送80片/min 、 60

11、片/ min 、 40片/ min ；三档为40r /min 、 30r/min 、 20r/min；对应齿轮16的转速分别为设置皮带传动比为i24，使得=/=1430/=2得到=715r/min；= 715r / min ， 5、6、7、8、9、10档均为定轴齿轮传动； _齿轮5、6、7、8、9、10均为标准齿轮，模数m = 2 ； _ _取=17 ， /=715/179=4=/得到： =68为了提高传动性能，相互啮合的轮齿数应相互分度，取Z10=69齿数之和为17+69=86为了使+和+和+大致相等，+ 86 , + 86=2.67= 23 =86-=63为了更接近所需的传动比，希望一样可

12、以获得2 、齿轮几何形状的计算：齿轮7和8 ： a=m(+)/2=85；+=86 +=86 +因此齿轮7、8需要进行正向位移，根据位移齿轮计算相关尺寸；齿轮传动设计圆柱齿轮传动11、12、13、14齿轮在运动功能中实现减速运动功能，其实现的传动比为8.94 ；由底切齿的最小数量决定=17 , /=/= 3.0得到=51模数 m=2几何尺寸按标准齿轮计算。/5/219、20档实现增速功能，/=/=1.25根据最小无根部切削齿数 = 17 = 213 、锥齿轮的计算从图中可以看出，锥齿轮16和17实现了图中运动功能7的减速运动功能，其实现的传动比为2。两个锥齿轮的轴线角为 =17的分度锥角为= _16的分度锥角为=锥齿轮的最小底切当量齿数为=17锥齿轮16是根据底切齿的最小齿数确定的，即=17=15.716锥齿轮17是=2=216=32锥齿轮16和17 ，取模数为m=2mm ，按标准直齿锥齿轮传动计算。不完整的齿轮零件设计根据要求，要求不完整齿轮的主动轮转一圈，从动轮转五分之二圈，停一圈（ N=1 ），中心距确定模数m 、齿数z 、中心距、直径d因为从动轮每次转五分之二，所以选择,=20 , =100 , =60