机械原理课程设计步进送料机文档格式.docx

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1.1设计题目.............................................1

1.2工作原理.............................................1

1.3设计要求及原始数据...................................1

2设计方案的评价及选择......................................1

3电动机的选择，传动比的计算................................1

4各工艺动作的配合及运动循环图..............................1

5各运动构件的尺寸计算......................................1

6运动分析和运动仿真........................................1

7设计小结..................................................2

参考文献.....................................................2

1设计任务

1.步进送料机一般至少包括连杆机构和齿轮机构二种常用机构。

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.对平面连杆机构进行尺度综合，并进行运动分析；

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.编写设计计算说明书。

1.1设计题目

步进送料机设计。

1.2设计要求及原始数据

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±

c（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。

（有关数据见表1.1）

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。

表1

方案号acbt1t2/mm/mm/mm/s/s

F400205524

2设计方案的评价及选择

2.1传动机构的选择

考虑到动停时间之比K=t1/t2之值较特殊，以及耐用性、成本、维修方便等因素，不宜采用槽轮、凸轮等高副机构，故采用应平面连杆机构和齿轮机构。

鉴于传动机构的特点，我们小组提出了四种方案：

方案1：

采用凸轮摇杆机构

图1凸轮摇杆机构

此机构虽然能够满足运动轨迹的要求，但由于该机构有凸轮机构，导致在机构的运动路线的计算时非常复杂，而且凸轮机构易磨损，机构的平衡性不好，导致在机构运动时，产生很大的噪声，而且构件会损坏的非常快，所以舍弃这个方案。

方案2：

采用从动件圆柱凸轮机构

图2圆柱凸轮机构

该凸轮机构虽然能实现工件的移动，但不满足设计要求的输送爪的运动轨迹，所以该方案舍弃。

方案3：

采用齿轮与齿条的配合

图3齿轮与齿条配合

该机构虽然能实现工件在工作台上的间歇运动，也能满足设计要求的时间间隔，但该机构的传送装置为环状的传送带，不满足得及要求的曲线，所以该方案舍弃。

方案4：

采用齿轮连杆机构

图4齿轮连杆机构

经过详细的对比、研究，我们最终决定采用方案4。

2.2执行机构的选择

带传动

图5带传动

机械爪

图6机械爪

经过研究、比较，为了实现间歇送料，并且保证工作的稳定性和准确性，最终决定采用方案2。

3电动机的选择，传动比的计算

3.1电动机的型号

型号：

Y132M2-6功率：

7.5KW频率：

50HZ

电压：

380V电流：

15.6A接法：

△

转速：

960r/min

3.2传动比的计算

由下面参数可知该减速机构的传动比为

/

=60

4各工艺动作的配合及运动循环图

4.1各工艺动作的配合

4.2运动循环图

图7运动循环图

5各运动构件的尺寸计算

K=（180。

+θ）/（180。

—θ）=t1/t2=2

=>

θ=60。

由机械原理课本四连杆运动轨迹图谱可查得，杆a、b、b’c、d长度比例为：

1：

5：

2.5：

4：

3

a杆与该机构的平动轨迹的长度比为1：

5.

因为输出机构要满足题目要求的轨迹，

表2

方案号acbt1t2

/mm/mm/mm/s/s

F400205524

即平动轨迹要求长度为400mm，根据查表来的比例数据可得各个杆的长度为：

表3

杆号abb‘cd

杆长（mm）80400200320240

3.3蜗杆参数的确定

由蜗杆的分度圆直径预期模数的匹配标准系列可知：

模数为2的时候，分度圆直径可选为22.4。

表4

主要参数齿数z1模数压力角分度圆直径

数值122022.4

蜗轮2,3的参数的确定

表5

数值60220120

由以上参数可知该减速机构的传动比为z2/z1=60

3.5齿轮参数与尺寸的确定

由方案可知：

输出构件每分钟循环运动的次数为：

60/（2+4）=10次

根据齿轮的标准模数系列表：

表6

第1系列

11.251.522.534568

1012162025324050

第2系列

1.752.252.75（325）3.5（3.75）4.5

5.5（6.5）79（11）14182228

3645

可得

由于6,7齿轮与蜗轮2,3连在同一轴上，所以这两个齿轮的转速w与蜗轮的转速一致。

齿轮1与4,,6与7为对称齿轮，两两完全相同，所以

该直齿圆柱齿轮组的参数为

表7

主要参数齿数模数压力角分度圆直径

齿轮1，48012080

齿轮6，75012050

动力由6,7齿轮传动到1,4齿轮上，传动比为80/50=1.6

所以齿轮1,4的转速w=960r/min/60/1.6=10r/min

即在一分钟内，齿轮1和4转动10周，所以连杆a也转动10周，即该连杆机构循环运动10周，等于设计要求的转速。

故该传动系的设计是合理且符合要求的。

6运动分析和运动仿真

6.1执行构件的运动轨迹

因为执行构件（即输出构件）要满足如下的运动轨迹，所以运动构件必须要满足如图的运动路径。

图8执行机构运动轨迹

6.2连杆机构的分析

为了使机架得到给定的运动轨迹，连杆机构应为四连杆机构：

（如下图）

图9连杆机构

6.3连杆机构运动简图

图10机构运动简图

6.4运动分析

如图11所示

⑴系统总传动比

（2）输出点在E点时的速度（

）

（4）输出点在E’是的加速度（

7设计小结

在这段时间里我学习到了很多的知识，让我受益非浅。

本次设计主要是根据现有的设计标准进行仿形设计，严格依据设计标准和有关规范进行设计与计算。

毕业设计培养了我:

1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；

2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；

3、提高在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械CAD技术。

在设计中也出现了很多问题，学习是一个不断发现问题和不断解决问题的过程，出现问题是很正常的。

学会发现问题然后解决问题，就学到了新的知识。

各种各样的机械设备一般都要实现生产工艺过程和操作过程的自动化，这就要求进行各种机构的创新设计和常见机构的组合应用。

因此，机械课程毕业设计对于培养学生对机械运动机构的构思和设计能力起到至关重要的作用。

时间过的很快，毕业设计马上就要结束了，通过这段时间的努力，设计顺利的完成，从中还学到大量的知识，我相信在以后的学习和工作当中肯定会应用的到。

参考文献

[1]邹慧君主编.机械原理课程设计手册.高等教育出版社.1998

[2]牛鸣岐,王保民,余述凡.机械原理课程设计手册（第2版）重庆大学出版社.2010

[3]邹慧君主编.机械原理.高等教育出版社.