求机械原理课程设计中步进送料机的课程设计
机械原理课程设计说明书
设计题目:步进送料机
07机械设计制造及其自动化专业 二班
设计者:徐丽丽
指导教师:迎春,张春友
2009年12月6日
课程设计 步进送料机
目录
前言………………………………………………………
第1章 课程设计内容…………………………………
第2章 设计思路………………………………………
第3章 工作原理………………………………………
第4章 运动循环图……………………………………
第5章 机械系统运动方案……………………………
第6章 主要执行结构方案设计………………………
第7章 传动机构尺寸设计……………………………
第8章 系统机械运动方案简图………………………
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。其中机械产品的功能、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等内容是机械原理课程的教学内容。
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。本次设计的是半自动钻床设计,以小见大,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。
关键字:送料机构,定位机构,传动机构
第一章 课程设计 步进送料机
一.设计题目
设计某自动生产线的一部分——步进送料机。如图25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。
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,以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。有关数据见表1.1
表1.1 设计数据
方案号 a
mm c
mm b
mm t1
s t2
s
A 300 20 50 1 2
B 300 20 55 1 2
C 350 20 50 1 3
D 350 20 55 1 3
E 400 20 50 2 4
F 400 20 55 2 4
二.设计任务
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。
三.设计提示
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)。
第二章 设计思路
零件工作时间与中间间歇时间比为1:2,则齿轮转动1/(1+2)*360=120为有效工作时间,曲柄摇杆机构的极位夹角为180—120=60. 选取AB=100 mm, BC=350mm,角CBE=30度,BE=173.2mm, 画出机构如图所示。E’E’’=300mm,取E’E’’’=50mm,过点E’’’做E’’’B’’’=173.2mm,再过B’’’做B’’’C’’’=350mm,使角C’’’B’’’E’’’=30度,找出C’’’,然后根据C’,C’’,C’’’点画出D点,CD=374mm 。其中E’E’’相当于轨计的AB点
齿轮传动
传动比准确,外廓尺寸小,功率高,寿命长,功率及速度范围广,适宜于短距离传动
制造精度要求高
开式0.92-0.96
闭式0.96-0.99
6级精度直齿v≤18m/s
6级精度非直齿v≤36m/s
5级精度直齿v≤200m/s
渐开线齿轮≤50000kw圆弧齿轮≤6000kw锥齿轮≤1000kw
一对圆柱齿轮i≤10
通常i≤5
一对圆锥齿轮i≤8
通常i≤3
主要用于传动
带传动
中心距变化范围广,可用于长距离传动,可吸振,能起到缓冲及过载保护
用打滑现象,轴上受力较大
平带0.92-0.98
V带0.92-0.94
同步带0.96-0.98
V带v≤25m/s
同步带v≤50m/s
V带≤40
同步带≤200-750kw
平带i≤5
V带i≤7
同步带i≤10
常用于传动链的高速端
连杆传动
适用于宽广的载荷范围,可实现不同的运动轨迹,可用于急回、增力,加大或缩小行程等
设计复杂,不宜高速度运动
在运动过程中随时发生变化
既可为传动机构又可做为执行机构
第三章 工作原理
功能要求: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=1s移动距离a=300mm后间歇时间t2=2s
功能原理:步进送料机的工作原理分解如图所示,该系统由电动机驱动,通过带传动将运动传给齿轮,再由各级齿轮进行减速使其转速符合要求,即n=1r/3s=20r/min。最后利用齿轮和连杆将运动传给输送架。
第四章 运动循环图
齿轮转角 0~~120 120~~360
送料 输送架向前推进,工件前移 输送架向后退回,工件停止
第五章 机械系统运动方案
方案号 a
mm c
mm b
mm t1
s t2
s
A 300 20 50 1 2
B 300 20 55 1 2
C 350 20 50 1 3
D 350 20 55 1 3
E 400 20 50 2 4
F 400 20 55 2 4
选择方案A
第六章 主要执行机构设计方案
连杆传动机构
送料--------连杆在图示轨迹上做往复运动----------齿轮定转速转动
第七章 计算传动机构传动机构尺寸设计
1.根据所给的设计参数,可算出执行构件连接的齿轮的转速n=20r/min,取驱动电机:y180l-8,功率N=11KW,转速n=710r/min。所以机械的总传动比为:
可根据总传动比设计传动机构。一般一级减速用皮带轮i皮≤5~8,二级减速用齿轮,传动比的各级分配情况应遵循“前小后大”的原则分配较为有利。即:i1<i2<…<in,且相邻两级传动比的差值不要太大,运动链这样逐级减速,使各级中间轴有较高的转速及较小的转矩,从而使轴与轴间的零件有较小的尺寸,机构较为紧凑。
齿轮选取钢料,m=5,取z2=20,i1=7.1,则
z1=20*=142 d1=mz1=5*142=710mm 而AB=200mm,d1>2AB,所以齿轮符合连杆的 传动要求
i1*i2=35.5,所以i2=5也符合传动要求
2设计计算各主要执行机构
送料机构的设计,首先要确定从动件的运动规律,确定连杆的几何尺寸。计算齿轮在转动一周过程中的理论和实际廓线的坐标值。
对各主要执行机构进行受力分析。
第八章 系统机械运动方案简图
参考文献:《机械原理课程设计指导书》,《机械原理》
2009年12月9日
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宿城区15351398086: 机械原理课程设计怎么做啊 - ?
施周抗病: EFG整理的1000份机械课设毕设,有图纸有说明书,给个采纳哦H