机械原理课程设计最终汇总.docxVIP

PAGE26 / NUMPAGES33 机械原理课程设计说明书 ————步进机 学院：机械与能源工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械X班 设计者：第X组 组长：XXX 组员：XX XXX XX 辅导老师：李小江 同济大学 2014年6月 目录 第一部分 结构分析及设计 第一章 课程设计的内容···························3 一、设计题目 二、设计的要求及原始数据 第二章 方案设计·································4 一、机构分析 二、三种方案原理分析 第二部分 运动分析及尺寸计算 第三章 机构的尺寸计算···························8 一、 杆件计算 二、 运动循环图的确定 三、凸轮设计 第四章 不同角度机构的运动状态及分析············17 第五章 运动状态曲线分析························29 第六章 心得体会································33 第七章 参考文献································33 第一部分 结构分析及设计 第一章 课程设计的内容 一、设计题目 如图1所示，工件由料仓卸落到辊道上，滑架作往复直线运动。滑架的正行程时，通过棘钩使工件向前运动；滑架返回时，棘钩的弹簧被压下，棘钩从工件下面滑过，工件不动。当滑架又向前运动时，棘钩又钩住下一个工件向前运动，从而实现工件的步进传送，插板作带停歇的往复运动，可使工件保持一定的时间间隔卸落到辊道上。 二、设计要求及其原始数据 （1）输送工件的形状和尺寸如图所示，输送步长H=815mm。 滑架工作行程平均速度为0.42m/s.要求保证输送速度尽可能均匀，行程速比系数k值为1.7左右。 （2）滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm一下。 （3）电动机功率可选用1.1kw，1400r/min左右（Y90s-4）。 （4）为保证推爪在推动工件前保持推程状态，输送机构的行程应大于工件输送步长20mm左右。 第二章 方案设计 一、机构分析 1.间歇运动 教材中使用的是凸轮实现间隙运动，我们认为也可以使用其他机构，如不完全齿轮、等实现。但需要考虑其受力情况，不能存在过强的刚性冲击和过大的力矩。 2.滑架的往复运动 实现往复运动的机构有很多，我们考虑可以使用曲柄导杆杆机构来实现往复运动，但要考虑曲柄导杆杆机构的急回运动，行程速比系数需要在规定的区间内。 3.控制下料机构 教材中使用连杆机构实现，我们认为也可以使用转盘或辐轮机构来实现。 4，运动循环图（具体分析见运动分析及尺寸计算部分） 二、三种方案工作原理分析 方案一： 凸轮作为主动件，以图示位置为00位置，通过设计凸轮的形状，使从900到2700的时候滚子向右推进，经过连杆，摇块，把机床推往左边；当从2700到900时候，滚子和凸轮小端接触，弹簧弹力使滚子左移，进而使急回机构回复至右边。通过设计凸轮的廓线，来满足行程速比。 下方的曲柄与凸轮同轴并且固定在一起，杆8,9,10和杆11,12,13分别构成两个四杆机构，通过设计各杆长，使以水平位置为00，从900转向2700过程中，两开关之间的齿轮作逆时针的转动，此时开关上开下关，接住掉下来的工件；从2700转一周回到900过程，齿轮作顺时针转动，开关上关下开，工件从下边出口掉落，从机床运走。齿轮的设计具有间歇功能，即与齿条的啮合有间歇的时段，齿轮上有标明转动的角度，当啮合完毕之后并不会马上进入下一段啮合。由于设计中有上下两个门，配合开合，可以防止多个下落。 方案二： 原动件D轮转动：一方面通过链传动带动上方大轮F，再向下，带动两副锥齿轮实现换向，最后使两铁盘3,4（见放大图和立体图）转动，完成下料机构 另一方面杆DC与原动件固结在一起，带动杆AC经过铰支座B转动，在A处由套筒联结送料带，完成带有急回特性的送料机构。 构件3，4为双层盘状结构（见图3-2），在行进过程中，首先上层打开，下层关闭，料块落下，被下层接住；接着下层打开，上层截止其余料块落下，如此循环，有效防止了一次落下多个料块的情况发生。 方案三： 本机构采取曲柄导杆机构来满足急回特性，本机构最大摆角为2α；首先，我们可以通过改变CD及BE的杆长来调整行程H的大小，以达到设计要求；其次，行程速比系数可以通过改变AB的杆长来实现 具体过程：首先CD由竖直位置旋转90+ α(即杆CD垂直于杆BA），平台行程为H/2；然后CD再旋转90-α，平台回到原位，左边为对称过程。本机构采取链传动，保证其传动