块状物品推送机的机构综合与结构设计

徐沏兀程挚院机电工程学院《块状物品推送机课程设计》说明书课题名称： 块状物品推送机的机构综合与结构设计学生姓名： 韩建昕 学号：20110605310专业： 机械设计 班级：11机设3 成绩： 指导教师签字： 2013年12月21日1设计题目及其要求2题目分析 23设计 43.1*******错误！未定义书签。32******4负载图和速度图 OOOOOOOOOO错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。6总结 13设计内容计算说明结论1设计题目及其要求一、 设计题目在自动包裹机的包装作业过程中，经常需

要将物品从前一工序转送到下一工序。 现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机，将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置，如图6-2所示。二、 设计数据与要求向上推送距离H=80mm，生产率为每分钟推送物品100件；推送机的原动机为同步转速为 3000转/分的三相交流电动机，通过减速装置带动执行机构主动件等速转动；由物品处于最低位置时开始，当执行机构主动件转过 1500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，推杆在最低位置停留不动;设推杆在上升运动过程中，推杆所受的物品重力和摩擦力为常数，其值为500N;设推杆在下降运动过程中，推杆所受的摩擦力为常数，其值为100N； 图6-2推送机工作要求使用寿命10年，每年300工作日，每日工作16小时；在满足行程的条件下，要求推送机的效率高（推程最大压力角小于350），结构紧凑，振动噪声小三、设计任务至少提出三种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行机构综合；确定电动机的功率与满载转速；设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推送机的机构运动简图；在假设电动机等速运动的条件下， 绘制推杆在一个运动周期中位移、 速度和加速度变化曲线；如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于 3%,求应在执行机构主动件轴上加多大转动惯量的飞轮；进行推送机减速系统的结构设计，绘制其装配图和两张零件图；编写课程设计说明书2题目分析方案一：连杆机构图1所示的连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成。连杆BC上E点的

FG在图轨迹，在｛_部分近似呈以FFG在图方案二：凸轮机构图2所示的凸轮机构，由凸轮、从动件、和机架三个基本构件组成，能使从动件获得较复杂的动动规律，因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时只根据从动件的运动规律来设计轮廓曲线就可以了。传送机构简图其传送机构简图如上

3设计1、 减速系统的设计本机构原动件为一高速电动机，其同步转速为 3000r/min,但我们所需要的是转速是100r/min,所以要减速，对于减速装置我们采用的是皮带加齿轮的方法。第一级降速是用皮带减速，减为500r/min,第一级米用齿轮减速至100r/min.2、 电动机的选择根据设计要求，所选用的电动机型号为丫90S-2,额定功率为1.5KW转速为2840r/min2840总传动比为i总一 一28.4i总 100分配传动比，采用二级减速器，第一级减至 500r/min，第二级减至100r/min，故选择传动比分别为5.68和53、 带轮的选择1、 设计功率Pc=Ka沢P P"5kw Ka"1Pc=1.5沢1.1=1.65kw2、 选择V带型号根据计算功率及小带轮转速选择Z型V带3、 确定小带轮基准直径d1和d2=50mmm 2840d2一 汉d广（1巧一 江50域（1—0.02）-278.32mmn2 500选取标准值d2=280mm兀dm1v= =7.4m/s60沢1000

5m/svVv25m/s故符合要求4、 确定中心距a和v带的基准长度Ld初定中心距 0.7©十d2)兰a0兰2(di+d2)231mm兰ao兰660mm选择a0=600mmV带基准长度Ld=2a。+2(di+d2)+(d2600=2><60+3.14(280+50)+(280一50)2 4x600=1740mm选取接近基准长度Ld—1800mm Kc—"5、 实际中心距aFo+(Ld-Ld°)/2=630mm230mm兰a兰660mm故a=630mm6、 小带轮包角□=180°d22d^57.^=159 展=°.946a>120°符合要求7、 确定V带根数ZP[=3.8kw ^p1=0.8kw、Pc 1.65Z -5.5[P。】(P1+WPJ取z=5

8、 确定初拉力Fol500Pc（2.5 2536NFo-c （ -1）+qv-53.6N0 2v Ka9、 计算作用在带轮轴上的压力FQFq=22汇f0況sin158=526N4、齿轮的选择传递的功率为P[=l.5kw小齿轮转速为500r/min传动比为51、 确定材料及许用应力小齿轮用45钢调质，齿面硬度为197-286Mpao"Hliml=580Mpa Fliml=440Mpa大齿轮用45钢正火，齿面硬度为156-217Mpachlim1=380Mpa crHlim2=310Mpa取SH=1.25, SF=1.6何]=▽Hlim1二580-464MpaLH1 SH 1.25r naHlim2 380 w仆KH2“"Sr=1.25=304MPaWf1】=S'^=440=275MpaO"Flm2 310RF2]―=194MpaF2 SF 1.62、 按齿面接触疲劳强度设计该齿轮按8级精度制造，载荷系数K=1齿宽系数^-1165小齿轮上转矩为「一9.55汉106汽 —3汇105"・皿500取Ze=189.8

d22KTij0（ZETH）2=i2Omm射 u krh]取齿数乙=30Z2=iZi=5H30=150模数m=?!=4,取标准值Z=4Zi齿宽b=©d況di=120mm 取bi=125mmb120mm则di=mZi=120mm d2=mZ2=480mm3、 验证轮齿弯曲强度齿形系数YFa广2・52 YSa广1.625 丫Fa2=2.124YS/1.7742KTZYFa/YSai“6Mpa「]<rFi- 2 -426Mpa£k]bm^ZiYFa2述YSa,crf^af/ 39.2Mpa£[ctf2]「2 「1v匚汇va F2[厂ai ■Oai4、 齿轮圆周速度兀d1nsV=dini=3.14m/s60X00故选择8级精度制造是合适的5、 轴的设计轴的选材：因为是一般用轴，所以选材料为45钢，调质，查《机械设计基础》表16-1,查取▽B=637mpa 查《机械设计基础》表16-4,因为是碳素钢，所以取许用弯曲应力[b_1B]-60Mpa 查《机械设计基础》表16-3,因为是45钢，所以查取[口=30—40Mpa,C=118-1071）高速轴的设计按纯扭转强度估算轴径（最小轴径）：di_C3Pl=8.6-9.5mm，考Vni虑到轴的最小处要安装联轴器，增大3%—5%,故取d^12mm选联轴器的型号为TL5，轴承为7205C2)中速轴的设计P2d2-3 =15.4-17mm,取d^20mmYn23）低速轴的设计d3-3P326.4-29.1mm,取d3=32mmn36、凸轮的设计从动件的运动规律遵循二次多项式动运规律推程运动角为/=150 回程运动角为尬’=120 远休止角为GS=0近休止角为：门S=90转速为n=100r/minh=80mmr0=40mm推程前半段： [0—75]s=2h.■:2v=4h*:①2①2推程后半段:S=h-2h推程后半段:S=h-2h(；'[75—150]2-)V=4h(22

G2 G2(―)24h^2回程前半段： [150—210]2h 2S=「7(150-)2

4h® 川V=_](150_)

g2回程后半段:[210—270]2h 2S=—2(1270-)2：'?V=4hp(270-)：■'/■4h■t2近休止段：S=0, V=0. a=0求得轮廓曲线各点的坐标公式如下:So二roX=(SoS)sin「丫=(So二ro代入各已知条件用EXCEL求解，得轮郭曲线图和各阶段运动图X Y004010二0694140.092622014.6536640.260613023.240,183584033.02539.3576650412603537.138846056.8112732.87070.3307725.598318083.8618514,787119094.45.78E-15100100-6692-17.7507110102.0715-37.15112098.38049-56.813089.74636-75,3061XY1鎰76.67742-91.380615060-103.92316040.66239-111,71917020.06601-113.8riso1.35E14-110「 190-IL7507-100,669200-3L5419-86.6605210■典-69.282220-43.5667-51.9208230-44.2603-37.1388__240-43t3013-2o

*XY250-41.7641-15.2009260-40・4865-7.13887I 270-40-7.4E-15r280-39.39236.945927—290-37.5877IX68081C300-34.64120310-30.641825.7115r 320-25.711530.64178330-2034.64102340-13.680837.5877r 35