垫圈内径检测装置机械原理课程设计.docx
《垫圈内径检测装置机械原理课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《垫圈内径检测装置机械原理课程设计.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
垫圈内径检测装置机械原理课程设计
一、设计题目……………………………………………….……….3
二、设计要求………………………………………………...……...4
三、设计提示……………………………………………………..…4
四、机构设计…………………………………………………..……5
4.1设计该检测装置的推料机构、止动机构及压杆升降机构……..5
4.2圈内径检测装置的传动系统其传动比分配…………………..…6
4.3在A2图纸上画出机器的机构运动方案简图和运动循环图……8
4.4设计平面连杆机构。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图……………………………………………….…….………………9
4.5凸轮机构的设计…………………………………….…….………9
4.6齿轮设计……………………………………….…….……………10
五、个人小结………………………………………………….….……10
题目5垫圈内径检测装置
一、设计题目
设计垫圈内径检测装置，检测钢制垫圈内径是否在公差允许范围内。
被检测的工件由推料机构送入后沿一条倾斜的进给滑道连续进给，直到最前边的工件被止动机构控制的止动销挡住而停止。
然后，升降机构使装有微动开关的压杆探头下落，检测探头进入工件的内孔。
此时，止动销离开进给滑道，以便让工件浮动。
检测的工作过程如图9所示。
当所测工件的内径尺寸符合公差要求时（图a），微动开关的触头进入压杆的环形槽，微动开关断开，发出信号给控制系统（图中未给出），在压杆离开工件后，把工件送入合格品槽。
如工件内径尺寸小于合格的最小直径时（图b），压杆的探头进入内孔深度不够，微动开关闭合，发出信号给控制系统，使工件进入废品槽。
如工件内径尺寸大于允许的最大直径时（图c），微动开关仍闭合，控制系统将工件送入另一废品槽。
1—工件2—带探头的压杆3—微动开关
a）内径尺寸合格b）内径尺寸太小c）内径尺寸太大
图9垫圈内径检测过程
具体设计要求见表10
表10平垫圈内径检测装置设计数据
方案号
被测钢制平垫圈尺寸
电动机转速
r/min
每次检测时间
s
公称尺寸mm
内径
mm
外径
mm
厚度
mm
学生编号
A
10
10.5
20
2
1440
5
36
B
12
13
24
2.5
1440
6
37
C
20
21
37
3
1440
8
38
D
30
31
56
4
960
8
39
E
36
37
66
5
960
10
40
二、设计要求
1.要求设计该检测装置的推料机构、控制止动销的止动机构、压杆升降机构。
一般包括凸轮机构、平面连杆机构以及齿轮机构等常用机构。
该装置的微动开关以及控制部分的设计本题不作要求。
2.设计垫圈内径检测装置的传动系统并确定其传动比分配。
3.在A2图纸上画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。
4.设计平面连杆机构。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。
5.设计凸轮机构。
确定运动规律，选择基圆半径，计算凸轮廓线值，校核最大压力角与最小曲率半径。
在A2图纸上画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。
6.设计计算齿轮机构。
7.编写设计计算说明书。
三、设计提示
1.由于止动销的动作与压杆升降动作有严格的时间匹配与顺序关系，建议考虑使用凸轮轴解决这个问题。
2.推料动作与上述两个动作的时间匹配不特别严格，可以采用平面连杆机构，也可以采用间歇机构。
四、机构设计
根据学号选择方案B
B
12
13
24
2.5
1440
6
37
其中周期T=6s,角速度ω=2π/T=1.047rad/s
4.1检测装置的推料机构、止动机构及压杆升降机构
由题目设计条件，各机构之间的相容性以及机构尽可能简单的原则，设计如下推料机构方案、止动销传动机构方案和压杆升降机构方案组成垫圈内径检测装置的机械运动方案，如下表所示。
推料机构
止动销传动机构
压杆升降机构
4.2圈内径检测装置的传动系统其传动比分配
推料机构
垫圈内径检测装置止动销止动机构
压杆升降机构
计算机构的传动比分配：
a）推料机构的传动比分配
其中：
z1=z2’=z3’=18
z2=54
z3=72
z4=90
z4’=34
z5=68
所以其传动比为：
i15=z2z3z4z5/z1z2’z3’z4’=54*72*90*68/18*18*18*34=120/1
b）控制止动销止动机构的传动比分配
其中z1=z2’=z3’=18
z2=54
z3=72
z4=90
z5=36
z6=18
带轮主被动传动比是1:
2，外槽轮主被动传动比是1:
4
所以其传动比为：
i16=（z2z3z4z6/z1z2’z3’z5）*2/1*4/1=240/1
4.3在A2图纸上画出机器的机构运动方案简图和运动循环图
本垫圈内径检测装置中采用了三个执行构件：
推料机构、控制止推销的止动机构，压杆升降机构。
推料机构采用的是带轮传动，以实现检测的批量化进行，提高效益；压杆升降机构的传动机构采用的是凸轮，经过计算可精确计算出近休止和远休止的角度以及相应半径；控制止推销的止动机构采用的外槽轮结合齿轮，这样能很好的实现止推销的间歇运动以及和送料机构和压杆升降机构的配合，以保证检测能有条不紊、高效快速、精度较高的进行。
在一个周期6s内，近休止占用时间为2.4s，近休止的前1.2s用于推杆推出检测完成后的垫圈去相应的槽内（合格槽、废品槽、返工槽），后1.2s用于稳定带轮运来的待测垫圈；推程、远休止及回程用于垫圈的检测。
机构运动方案简图如A2图纸上图1、图2、图3运动循环图如A2图纸上图4，。
4.4设计平面连杆机构。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图
止动销机构，由外槽轮控制其运动规律。
外槽轮的间歇运动特性很好的实现了止推销的间歇运动特性，在外槽轮主动件槽轮杆的带动下，被动槽轮进行间歇运动，再在传动齿轮的作用下，将其运动特性传递给了止推销。
其运动线图如A2纸图5、图6。
4.5凸轮机构的设计
采用5次多项式运动规律的凸轮,以防止产生刚性冲击和柔性冲击。
以下是推杆回程的计算过程：
周期：
T=6s；
基圆半径=40mm；
推程：
20mm
推程运动角：
δ0=3π/8；
回程运动角：
δ‘0=3π/8；
远修止角=π/2；
近修止角=π3/4；
计算公式：
s=C0+C1δ2+C3δ3+C4δ4+C5δ5；
v=C1w+2C2w+3C3wδ2+4C4wδ3+5C5wδ4；
a=2C2w2+6C3w2δ+12C4w2δ2+20C5w2δ3；
在始点处：
δ=0，s=0,v=0,a=0；
在终点处：
δ=δ0,s=h,v=0,a=0；
分别代入方程得到：
C0=C1=C2=0C3=10h/δ03C4=-15h/δ04C5=6h/δ05
位移：
s=10hδ3/δ30-15hδ4/δ40+6hδ5/δ50；
速度：
v=7.5πhδ2/δ30-15πhδ3/δ40+7.5πhδ4/δ50；
加速度：
a=3.75π2hδ/δ30-11.25π2hδ2/δ40+7.5π2hδ3/δ50；
其图轮廓线图如A2图纸上图7所示，运动规律图如图8所示。
4.6齿轮设计
计如方案见图图1图2图3中齿轮简图所示。
五、个人小结
课程设计完成了，经过了这几天的分析、计算和绘制，课程设计总算完成了。
这么多天的努力，终于接近了尾声。
可以说，数天来，我们要面对期末考试的压力，也要用心去完成课程设计。
期间遇到过难题，最终还是坚持了下来完美的完成了课程设计。
在我看来课程设计是促进学习的一个好方法。
其实我们已经学过了机械原理，可是由于学的都是理论知识，没有实践，所以缺乏理解，而课程设计就是让我们自己来造出一个具有一定功能的机器来，这对我们来说是一个机遇、挑战，更是一个温故知新的途径。
经过这次课程设计，加深了我对机械原理的理解，提升了自我能力，为接下来几天完成机械设计的课程设计打下了坚实的基础。
.
升级会员 