哈工大机械原理课程设计示范(棒料布料装置).pdfVIP

机械原理课程设计说明书 （论文） 机械原理课程设计 一、题目的重述 设计题目：棒料输送线布料装置 （方案7） 使用功能描述：棒料输送布料装置 （方案7）功能描述如图1所示棒料输送 线。料斗中分别装有直径35mm ，长度150mm 的钢料、铜料和铝料。在输送线上 按照图2 所示的规律布置棒料。原动机的转速为1430rpm，每分钟布置棒料40、 60、80块，分3档可以调节。 图1. 棒料输送布料装置功能描述示意图 图2. 棒料输送布料装置布料布局示意图 二、工艺动作分析 1.工艺动作的运动循环设计 在该棒料输送线布料装置 （下简称“布料机”）的一个工作周期内，皮带轮需 要向前移动四个工位 （一个工位长度为200mm），并且铜料口和铝料口需要各 自释放一次棒料；而铝料口需要释放两次棒料。在皮带轮运动时各个料口必须保 持紧闭；在各个料口放料的时候，皮带轮必须要保持静止。 根据以上条件，该布料机的一个工作周期分别要执行以下动作： 1°在之前一个周期结束后，两个空槽移动到铜料口和铝料口正下方，铜料口 和铝料口同时放料。 2°在 1°结束之后，皮带向前移动两个工位，使两个空槽移动到铜料口和铝料 口正下方。 3°皮带轮停，铝料口再次放料。 4°在3°结束之后，皮带向前移动一个工位，使空槽移动到钢料口正下方。 第 一 页 共 二十 页 机械原理课程设计说明书 （论文） 5°钢料口放料。 6°皮带轮向前移动一个工位，回到1°。 根据以上描述，得到工艺动作运动循环图如下所示： 图3. 此布料机的工艺动作运动循环图 （大纲） 2.工艺动作的运动功能系统设计 根据题目描述，该布料机的原动机是一台额定转速为1430rpm 的三相异步电 动机，运动的模式为连续的转动。我们需要利用此原动机来实现执行构件I （皮 带轮）的间歇单向直动以及构件II （钢料口）、III （铜料口）、IV （铝料口）的 间歇往复直动；并且，可以通过外在的控制来使布料节拍为每分钟布置棒料40、 60、80块。 现分析设计工艺动作的运动功能系统如下： 1°皮带轮 首先，原动机的转速需要通过带传动进行一级减速及过载保护，而在工程运 用中，带传动在大功率传动尤其是过载保护方面有着广泛地运用，故在原动机输 出动力后，与一个皮带轮相连。 不妨设其传动比为2.5。该运动功能单元如下： 图4. 皮带轮的运动功能单元示意图 2°滑移齿轮组 从皮带轮输出的动力需要经过一系列的减速和变速才能满足由运动分支点 输出的比例和转速条件。由于运动分支点隶属于一定轴轮系，故定轴轮系和皮带 轮之间应该设置一滑移齿轮组。 在设计滑移齿轮组之前，我们先行列出几条原则： 1.为了节省成本，所有的齿轮一律采用标准齿轮； 2.在任意选择最优解的过程中，三种速度的传动比之误差皆均等考虑； 第 二 页 共 二十 页 机械原理课程设计说明书 （论文） 3.在设计齿轮的时候，有意控制齿数大小，不宜太大也不宜太小； 4.所有成对齿轮的齿数必须互质。 由于运动系统的传动比通过滑移齿轮组彼此间传动比比例分布来区分和调 整，故三对滑移齿轮的传动比理论值应该如下： 1430 1430 1430 (1) (2) (3) i k i k i k （※1） 56 40 ； 78 60 ； 90 80 同时得到方程组 （1）：