求机械原理课程设计中步进送料机的课程设计

步进送料机课程设计~

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： 谁能帮我过机械原理的课程设计啊？
施周抗病： 机械原理课程设计 有这些的: 压片机 步进送料机 平压印刷机 印刷机送纸机构设计 平压模切机设计 精压冲压机构及送料机构设计 平台印刷机主传动系统设计 游戏机传动系统设计 洗瓶机设计 抽油机机械系统设计 印刷机蘸油机构设计 高位自卸汽车设计 载重汽车的起重后板 等等

宿城区15351398086： 步进送料机设计中的机械推爪是什么东西 - ？
施周抗病： 1、机械推爪也就是机械手,机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用.因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎.2、工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平.工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的.此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途.

宿城区15351398086： 机械原理课程设计的介绍 - ？
施周抗病： 机械原理课程设计的主要目的是为学生在完成课堂教学基本内容后提供一个较完整的从事机械设计初步实践的机会.《机械原理课程设计》的编写宗旨就是指导学生能在短时间内,将所学的机械基础理论运用于一个简单的机械系统,通过机械传动方案总体设计,机构分析和综合,进一步巩固掌握课堂教学知识,并结合实际得到工程设计方面的初步训练,培养学生综合运用技术资料,提高绘图、运算的能力.同时,注重学生创新意识的开发.

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宿城区15351398086： 机械原理包括哪几门课.除了机械设计基础,机电一体化,还有什么? - ？
施周抗病： 不太懂你问的问题!机械原理是单独的一门课呀! 机械原理将的是机构及运动原理、运动分析,而机械设计讲的是机械设计方法、原则、材料的选用、校核,其中包括联接、机械传动、轴系及其他零部件的设计计算方法、结构设计方法,及各种标准件的选用原则和特性等 .

宿城区15351398086： 如果要自学机械设计,应该从什么地方入手? - ？
施周抗病： 高等数学--后续课程的工具 机械制图--这不用说了吧~` 理论力学--为学习机械原理打基础 材料力学--为学习机械设计打基础 机械学--包括机械原理机械设计两门课,学习机械类的最重要的两门课! 另外,电工学 电机学 CAD\CAM都要洞一些! 最重要的就是上述六门课

宿城区15351398086： 求专业中机械自动化的详细内容. - ？
施周抗病： 机械制图,这个是基础,然后会学计算机制图.大二学工程力学,如理论力学,材料力学,这是基础课.然后开机械原理,机械设计,机械制造技术基础,这三个是核心课.另外还会学机械工程材料,材料成型工艺基础,液压传动与气压传动,控制工程,机械传动控制.有的学校偏自动化还会微机原理,单片机,机械工程测试技术基础等课程.

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