步進送料機課程設(shè)計說明書

1、<p>　　機械原理課程設(shè)計說明書</p><p>　　設(shè)計題目：步進送料機機構(gòu)綜合2</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　班 級：工程機械3班</p><p><b>　　指導(dǎo)老師： &

2、lt;/b></p><p>　　日 期：2013年12月22日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引 言1</b></p><p><b>　　一、題目簡介2</b></p><p>　　1.1、

3、設(shè)計題目：步進送料機機構(gòu)綜合2</p><p>　　1.2、具體設(shè)計要求：2</p><p>　　1.3.、設(shè)計任務(wù)3</p><p>　　二、方案擬定及評價3</p><p>　　2.1方案一:曲柄搖桿機構(gòu)3</p><p>　　2.2 方案二:四桿機構(gòu)4</p><p>　　2.

4、3 方案三：曲柄四連桿機構(gòu)4</p><p>　　三、選擇電機及分配傳動比5</p><p><b>　　四、傳動原理圖5</b></p><p>　　五、機構(gòu)運動尺寸綜合6</p><p><b>　　六．運動循環(huán)圖8</b></p><p>　　七、三維建模過程

5、9</p><p><b>　　八、設(shè)計總結(jié)11</b></p><p><b>　　九、參考資料11</b></p><p><b>　　十．部分截圖12</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p&

6、gt;　　本次設(shè)計是步進送料機機構(gòu)的綜合。根據(jù)題目要求必須有曲柄、且輸送架平動，輸送架上任一點的運動軌跡近似為虛線所示閉合曲線。首先根據(jù)要求，先提出了多種方案，最終擇優(yōu)選取了鉸鏈四桿機構(gòu)實現(xiàn)運動要求。通過圖解法綜合鉸鏈四桿機構(gòu)，確定該四桿的構(gòu)尺寸位置以及尺寸。并進行了三維建模，運動仿真，制作動畫。設(shè)計過程中運用多種軟件，如在SolidWorks中三維建模，后在ADAMS中輸出位移、速度加速度曲線等等。</p><p&

7、gt;<b>　　一、題目簡介</b></p><p>　　1.1、設(shè)計題目：步進送料機機構(gòu)綜合</p><p><b>　　圖1 步進送料機</b></p><p>　　設(shè)計某自動生產(chǎn)線的一部分——步進送料機。如圖1所示，加工過程要求若干個相同的被輸送的工件間隔相等的距離a，在導(dǎo)軌上向左依次間歇移動，即每個零件耗時t1

8、移動距離a后間歇時間t2。考慮到動停時間之比K=t1/t2之值較特殊，以及耐用性、成本、維修方便等因素，不宜采用槽輪、凸輪等高副機構(gòu)，而應(yīng)設(shè)計平面連桿機構(gòu)。</p><p>　　1.2、具體設(shè)計要求：</p><p>　?。?）、電機驅(qū)動，即必須有曲柄。</p><p>　?。?）、輸送架平動，其上任一點的運動軌跡近似為虛線所示閉合曲線（以下將該曲線簡稱為軌跡曲線）

9、。</p><p>　?。?）、軌跡曲線的AB段為近似的水平直線段，其長度為a，允差±c（這段對應(yīng)于工件的移動）；軌跡曲線的CDE段的最高點低于直線段AB的距離至少為b，以免零件停歇時受到輸送架的不應(yīng)有的回碰。有關(guān)數(shù)據(jù)見下表</p><p>　?。?）、在設(shè)計圖中繪出機構(gòu)的四個位置，AB段和CDE段各繪出兩個位。需注明機構(gòu)的全部幾何尺寸。</p><p>

10、<b>　　設(shè)計數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　1.3.、設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　1. 至少提出兩種運動方案，然后進行方案分析評比，選出一種運動方案進行設(shè)計；</p><p>　　2. 設(shè)計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配。</p><p>　　3. 圖紙上畫出步進送料機的機構(gòu)運動

11、方案簡圖和運動循環(huán)圖。</p><p>　　4. 對平面連桿機構(gòu)進行尺度綜合，并進行運動分析；驗證輸出構(gòu)件的軌跡是否滿足設(shè)計要求；求出機構(gòu)中輸出件的速度、加速度；畫出機構(gòu)運動線圖。</p><p>　　5.用軟件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）對執(zhí)行機構(gòu)進行運動仿真，并畫出輸出機構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖。</p><p>　　6.

12、編寫設(shè)計計算說明書，其中應(yīng)包括設(shè)計思路、計算及運動模型建立過程以及效果分析等。 </p><p>　　7. 在機械基礎(chǔ)實驗室應(yīng)用機構(gòu)綜合實驗裝置驗證設(shè)計方案的可行性。</p><p><b>　　二、方案擬定及評價</b></p><p>　　2.1方案一:曲柄搖桿機構(gòu)</p><p><b>　　圖（2）&l

13、t;/b></p><p>　　送料爪的動作時是通過 “搖桿”的運動來實現(xiàn)的。</p><p>　　優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，通過搖桿外伸端的點循環(huán)擺動來實現(xiàn)送料。</p><p>　　缺點：外伸端的承載較差,且只有當(dāng)搖桿足夠長時，才能使輸送工件的軌跡AB近似為直線。2.2 方案二:四桿機構(gòu)</p><p><b>　　圖（3）<

14、;/b></p><p>　　采用兩個四桿機構(gòu)，通過連桿中間點的軌跡實現(xiàn)送料爪的運動。</p><p>　　優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)送料的要求</p><p>　　缺點：該四桿機構(gòu)綜合出來的尺寸比較大，推得過程中將工件頂起工件，需較大的功率。</p><p>　　2.3 方案三：曲柄四連桿機構(gòu)</p><p>&

15、lt;b>　　圖（4）</b></p><p>　　采用兩個四桿機構(gòu)，通過連桿外伸端的點軌跡實現(xiàn)送料爪的運動</p><p>　　優(yōu)點：能實現(xiàn)送料的要求，且機構(gòu)尺寸較小</p><p>　　缺點：外伸端桿的承載差。</p><p>　　綜合三種方案，現(xiàn)選用第三種方案進行設(shè)計。</p><p>　　三、

16、選擇電機及分配傳動比</p><p><b>　　3.1、選擇電機</b></p><p>　　加工過程要求若干個相同的被輸送的工件間隔相等的距離400mm，在導(dǎo)軌上向左依次間歇移動，即每個零件耗時t1,=2s 移動距離a后間歇時間t2=4s</p><p>　　機器中可用于運動和動力源的種類很多，有電動機、內(nèi)燃機、液壓馬達、氣動馬達、蒸汽機、

17、水輪機、氣輪機等。但是電動機結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制方便、維護容易，一般機械上大多數(shù)是均采用電動機驅(qū)動。</p><p><b>　　送料機曲柄工作轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　通常，二級減速器的傳動比為，這里我選用傳動比為10的二級減速器，故我選用100r/min的電動機驅(qū)動，和機械原理實驗指導(dǎo)書上一致。</p><p>　　3.2、減速

18、齒輪的選擇</p><p>　　從電動機的選擇上我可以采用的是傳動比的二級減速器，這里我選用兩對直齒輪配合，傳動比分別為。齒輪依次為，參數(shù)如下表:</p><p><b>　　表1減速齒輪的選擇</b></p><p><b>　　四、傳動原理圖</b></p><p>　　傳動原理圖及有關(guān)參數(shù)如下

19、：</p><p><b>　　圖5 傳動原理圖1</b></p><p><b>　　圖6 傳動原理圖2</b></p><p>　　五、機構(gòu)運動尺寸綜合</p><p><b>　　5.1尺寸綜合</b></p><p>　　根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運動軌跡，

20、以及其參數(shù)即速比系數(shù)K=2，極限夾角θ=60° 。采用solidworks中繪圖求解：由題目已知，其運動軌跡圖如下：</p><p><b>　　圖7 運動軌跡圖</b></p><p>　　該機構(gòu)的極位夾角為θ=60°。曲柄從開始的0 °~120°是輸送架走過工作行程a的角度。此時我們可以用試湊法來求解各個桿長。先確定一個水平

21、距離400，即可以確定2個點，在這兩個點上，自己確定了極角，再確定一個點，根據(jù)3個點，求解出桿長。求得結(jié)果如圖所示：</p><p>　　圖8 尺寸綜合圖</p><p><b>　　最終尺寸確定為：</b></p><p><b>　　5.2檢驗</b></p><p>　　因為AB是最短桿，

22、且有，所以AB為曲柄。在adams中仿真后發(fā)現(xiàn)，位移在誤差范圍內(nèi)是滿足題意的。</p><p><b>　　六．運動循環(huán)圖</b></p><p>　　因為輸入材料過程中送料爪作平動，所以送料爪上每一點的速度、加速度相同。在adams中得到的位移，速度，加速度圖如下所示。</p><p><b>　　圖（9）</b><

23、;/p><p><b>　　圖（10） 位移圖</b></p><p>　　圖（11） 速度曲線圖</p><p>　　圖（12） 加速度曲線圖</p><p><b>　　七、三維建模過程</b></p><p>　　機架是用槽鋼焊接而成，下圖是建模的裝配體。其他零件建模見建模

24、過程截圖。</p><p><b>　　圖（13） 機架</b></p><p>　　圖（14） 裝配體實體</p><p>　　圖（15） 裝配體二維圖</p><p><b>　　八、設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　此設(shè)計運用的是平面連桿機構(gòu)，較好的完成了給定的軌跡

25、。此次課程設(shè)計使我受益匪淺，查閱了很多的有關(guān)資料，熟悉了多種軟件，拓展了自己的知識面，增強了自己解決實際問題的能力，有利于把學(xué)過的理論知識和實際聯(lián)系起來。</p><p>　　在建模過程中運用了SolidWorks，在ADAMS中輸出位移、速度和加速度曲線圖。并在adams中制作了仿真視頻。</p><p>　　有一些零件的尺寸是自己定的，并不是特別的正確，也沒有考慮到現(xiàn)實中的應(yīng)用，因此，

26、這次的設(shè)計只是，找到了一個簡單地四桿機構(gòu)來完成給定的運動。也沒有考慮各種零件的材料，只是建了個大概的模型。</p><p><b>　　九、參考資料</b></p><p>　　[1] 馮鑒、何俊等，機械原理 西南交通大學(xué)出版社，2008年8月</p><p>　　[2] 王淑仁，機械原理課程設(shè)計 科學(xué)出版社，2006年9月</p>

27、<p>　　[3] 吳宗澤等，機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 高等教育出版社，2008年12月</p><p>　　[4] 江曉侖，理論力學(xué) 中國鐵道出版社，2004年7月</p><p>　　[5] 詹迪維，SolidWorks高級應(yīng)用教程 機械工業(yè)出版社，2009年2月</p><p><b>　　十．部分截圖</b></p>