哈工大机械原理课程设计—棒料输送线布料装置（方案9）.docVIP

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称： 机械原理课程设计 设计题目： 棒料输送线布料装置（方案9） 院 系： 机电工程学院 班 级： 1008106 设 计 者： 袁 春 梅 学 号： 1100800226 指导教师： 刘 福 利 设计时间： 2012.07.02—2012.07.08 哈尔滨工业大学 棒料输送线布料装置（方案9） 1.题目要求 如下图1所示棒料输送线布料装置的功能简图。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。原动机转速为1430rpm，每分钟布置棒料45,75,95块，分三档可以调节。 图1功能简图 2.题目解答 工艺方法分析 由题目和功能简图可以看出，推动输送线运动的是执行机构1，推动棒料至输送线的曲柄滑块机构是执行构件2，两个执行构件的运动协调关系如图所示。 如图2，T是拨盘的转动周期，执行构件1最终是作间歇性单向转动，而执行构件2中滑块上固连的推杆做连续往复运动，执行构件1和执行机构2完成一个运动循环的周期都是T,即T1=T2=T。执行构件1的动作周期为其工作周期的1/4。 T= T1= T2 1/4T 1/4T 1/4T 1/4T 执行机构 运动情况 执行机构1 进 停止 执行机构2 退 进（回到出发位置） 进 退（回到出发位置） 图2 运动循环图 （2）运动功能分析及运动功能系统图 根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如图3所示。该运动功能先将连续转动转换成间歇单向转动，再将槽轮的转动方向转换到垂直方向，（此处应该使用一个运动传动方向转换功能单元，如图4），再通过带传动是输送带间歇运动。将拨盘当做主动件，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）间歇转动一个周期，经过计算主动件的转速分别为15、25、31.6664 rpm（计算过程后面会详细给出） 15、25、31.6664 rpm 图3 执行机构1的运动功能 图4 运动传动方向转换功能单元 由于电动机转速为1430rpm，为了在执行机构1的主动件上分别得到15、25、31.6664 rpm的转速，则由电动机到执行机构1之间的传动比iz有3种分别为： iz1= 95.3331 iz2= 57.1998 iz3=45.1582 总传动比由定传动比ic与变传动比iv组成，满足以下关系式： iz1 = ic*iv1 iz2=ic*iv2 iz3=ic*iv3 三种传动比中iz1最大，iz3最小。由于定传动比ic是常数，因此3种传动比中iv1最大，iv3最小。若采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不要大于4，即： iv1=4 则有： ic= iz1/ iv1 =23.8333 故其他滑移齿轮传动比为： iv2= 2.4000 iv3= 1.8948 于是，有级变速单元如图5： i = 4, 2.4000, 1.8948 图5 有级变速运动功能单元 为保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护能力，还具有减速功能，传动比为2.5，如图6所示。 i=2.5 图6 过载保护运动功能单元 整个传动系统仅靠过载保护功能单元的减速功能不能实现全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，减速比为 i = ic /2.5=9.5333 减速运动功能单元如图7所示。 i =9.5333 图7 减速运动功能单元 根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的功能系统图，如图8所示。 1430rpm i = 2.5 i = 4, 2.4000, 1.8948 i = 9.5333 图8 实现执行构件1运动的运动功能系统图 为了使用同一原动机驱动执行构件2