机械原理课程设计——步进式送料机.docVIP

机械原理课程设计 说明书 设计题目：步进式送料机 学院： 机械工程学院 班级： 11机设本二班 姓名： 向华 指导教师：向华 日期： 2012/12/04 目 录 课程设计内容 ·························· 3 设计题目 ································· 3 设计任务 ································· 4 设计提示 ································· 4 工作原理 ······························ 5 送料机工作原理 ························ 5 传动机构：常用传动机构的基本特征······· 5 传动机构的选择 ························ 6 执行机构的选择 ························ 8 动力源的选择及相应参数 ················ 9 构件的运动分析及尺寸的确定 ············ 9 执行机构的运动轨迹 ···················· 9 连杆机构的分析及尺寸的确定············· 10 蜗轮蜗杆参数的确定 ···················· 11 齿轮参数与尺寸的确定 ·················· 12 连杆机构运动简图及运动分析 ············13 连杆机构运动简图 ······················ 13 运动分析 ······························ 14 运动循环图 ····························15 机构运转的整体流程 ····················15 参考文献 ······································· 17 第一章 课程设计内容 1.1 设计题目 设计某自动生产线的一部分——步进送料机。如图所示，加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离a，在导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时t1移动距离a后间歇时间t2。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，而应设计平面连杆机构。 图 1 步进式送料机 具体设计要求为： 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件停歇时受到输送架的不应有的回碰。有关数据见表1.1. 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. 由于设计要求构件实现轨迹复杂并且封闭的曲线，所以输出构件采用连杆机构中的连杆比较合适。 2. 由于对输出构件的运动时间有严格的要求，可以在电机输出端先采用齿轮机构进行减速。如果再加一级蜗杆蜗轮减速，会使机构的结构更加紧凑。 3. 由于输出构件尺寸较大，为提高整个机构的刚度和运动的平稳性，可以考虑采用对称结构（虚约束）。 图 2 四杆机构 齿轮机构的特点： 齿轮机构是在各种机构中应用最为广泛的一种传动机构。它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有传递功率范围大，传动功率高，传动比准确，使用寿命长，工作可靠等优点。 2.3 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，应平面连杆机构。 图 3 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 4 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 5 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，