健身球自动分拣机说明书

I机械原理课程设计设计题目健身球自动分拣机机电工程系机械设计制造及其自动化专业机制1306班设计者指导教师2015年5月9日II前言随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善，消费者的价值观念变化很快，市场需求才出现多样化的特征，机械产品的种类日益增多，例如，各种金属切削机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、纺织机械、石油化工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、办公设备、家用电器以及儿童玩具等等。同时，这些机械产品的寿命周期也相应缩短。企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造的工作过程。当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，综合国力的竞争日趋激烈。国力的竞争，归根结底是科技与人才的竞争。而机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面，起着重要的作用。在课程设计中，它培养了学生创新设计的能力。本次设计的是健身球分类机系统设计，以小III见大，设计并不是门简单的课程，它需要同学们理性的思维和丰富的空间想象能力。山西农业大学信息学院机电工程系2015年5月1目录第一章任务工作原理第二章原动机的选择第三章执行机构方案第四章机构尺寸设计第五章机构运动分析总论参考文献2第一章任务工作原理1.设计健身球自动检验分类机，将不同直径的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自制定的位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。健身球直径范围φ40‐46mm，要求分类机将健身球按直径大小分为三类（1）Φ40mm≤第一类≤φ42mm（2）Φ42mm第二类≤φ44mm（3）Φ44mm第三类≤φ46mm2．设计任务(1)健身球检验分类机构一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构(2)设计传动系统并确定其传动比分配。(3)绘制健身球检验分类机构的运动方案简图和运动循环图(4)设计计算期中一对齿轮机构。3．工作原理由原动机的转动提供动力，带动曲柄滑块机构和凸轮机构转动，是健身球进入分检装置，进而分离直径不同的健身球。3第二章原动机的选择1.原动机选择主要参考条件：（1）现场能源供应条件；（2）工作机载荷特性及工作制度；（3）工作机对启动、平稳性、过载能力、调速和控制能力等方面的要求；（4）原动机是否工作可靠、操作与维修简便，是否需要防尘、防爆、防腐等；（5）原动机的初始成本与运行维护费用。2.健身球减员分类机属于工业批量生产中的应用，考虑实际场景，一般工厂用电220V以上，原动机易选用220v交流电动机，为减少噪音一般不用气动机，从整个设计方案考虑，要达到高产率且减少减速过程机构，宜采用转速较低的电动机。3.原动机的选定综上考虑，易采用在220V交流电压下工作电动机，转速1440r/min，预计生产率为20个/min。4第三章执行机构方案图示为送料示意图由凸轮的转动，使滑块做左右往复运动，推动健身球进入检验装置下图为检验机构的第一套方案，由于存在三个滑块，致使该装置结构较为复杂，制造难度大，故舍弃该套方案。下图的检料装置图为该次使用的机构，对比第一套方案，该方案较为简洁，制造难度低。料道一直径为Φ42，料道二直径为Φ44，料道三直径为Φ46。而且三个料道的下方均有承接装置。5如下图所示，杆一的上下往复运动的原动力是凸轮的转动，但是凸轮设计比较麻烦，繁琐，进而设计图中用曲柄滑块机构代替了凸轮机构，曲柄滑块设计较为简便。当曲柄运动到最上端时滑块处于最高处，随着曲柄的转动，滑块随之下降，当曲柄运动到最下端时，滑块到最底端，曲柄继续转动，滑块又缓缓上升，当到达最高处时，完成一个周期。6图示为该装置的减速机构由多对相互啮合的齿轮完成。7第四章机构尺寸分析4.1机构尺寸设计电动机：健身球检验分类机原动件采用转速为1440r/min的交流电动机。减速器：全部为齿轮传动。原动件转速为1440r/min的交流电动机。预定输出为20个/min，也就是输出时每分钟转20转。根据传动原理有转速与半径成反比得1221nrnr201144072由经验可推出齿轮的齿数比1111**=34672则213zz434zz656zz模数（mm）压力角(°)齿数（个）直径（mm）齿轮152020100齿轮252060300齿轮352020100齿轮452080400齿轮552020100齿轮6520120600圆锥齿轮只为改变方向，不改变传动比，故圆锥齿轮7和8采用同一型号的构件。齿数均为60。料道1料道2料道3料道直径（mm）4244468第五章机构运动分析将待测健身球放在料槽中通过导管将料槽中的小球在引入带凹槽的导轨中电机通过变速器带动凸轮滑块11推动健身球健身球在滑块11推动的作用下由导轨进入检料装置口健身球由滑块13引入检料装置，并跟随滑块13缓慢向下移动，进入各自的合适的槽孔不同类型的健身球沿各自的轨道进入不同的收集箱中9总论机械原理课程设计马上就要结束了，虽然只有两个星期的时间，但是在这次课程设计过程中我们学到了不少东西，得到了很好的锻炼。它不仅使我们平时所学的一些理论知识运用到了实际，培养了我们运用所学的基本理论和方法去发现、分析和解决工程实际问题的能力，而且，还使我们加深了对各类机械机构的认识，学会了利用程序分析设计各类凸轮机构，真正做到了学以致用，并且提高了我们对CAD画图，Word文档排版编辑的能力以及诸多方面的能力，这次设计是个综合性设计。在这次课程设计的过程中，我们真正体会到了设计工作的严谨性和自己很多方面知识的不足。刚开始，我们根本无从下手，好在有老师的耐心讲解和指导，我们才结合自己平时的理论基础，一步一步地完成了这次课程设计。同时，这次设计更好地锻炼了我们在处理问题时的团队协调合作能力，培养了我们的团队精神，对具体任务的分工协作精神。总之，在这次课程设计过程中，我们受益匪浅。我们相信通过越来越多的实践体验，我们一定能更好地掌握机械专业各方面的知识。10参考文献[1]孙桓，陈作模，葛文杰编著，《机械原理》，北京高等教育出版社，2006.5。[2]牛鸣岐，王保民，王振甫编著，《机械原理课程设计手册》，重庆大学出版社，2001.11。[3]王三民主编．机械原理与设计课程设计．北京：机械工业出版社，2004[4]邹慧君主编．机械原理课程设计手册．北京：高等教育出版社，1998[5]陆凤仪主编．机械原理课程设计．北京：机械工业出版社，2002[6]孟彩芳编著．机械原理电算分析与设计．天津：天津大学出版社，2000[7]汪凯，涂国芳编．机械原理计算机辅助设计．广州：华南理工大学出版社，1989[8]孙桓，陈作模，葛文杰编．机械原理第八版．高等教育出版社，2013