步進式工件輸送機

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 機電工程學(xué)院 《機械原理課程設(shè)計》 說 明 書 課題名稱： 步進式工件輸送機 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專 業(yè)： 機械電子工程 班級： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 2014年 1月 1日 專心---專

2、注---專業(yè) 目 錄 1 15 0 1.課程名稱: 步進輸送機構(gòu)簡圖設(shè)計 1.工作原理及工藝動作簡述 步進輸送機是一種間歇輸送工件的傳送機械。工件由料倉卸落到軌道上，滑架作往復(fù)直線運動?；苷谐虝r，通過棘鉤使工件向前運動；滑架返回時，棘鉤的彈簧被壓下，棘鉤從工件下面滑過，工件不動。當滑架又向前運動時，棘鉤又鉤住下一個工件向前運動，從而實現(xiàn)工件的步進傳送。插板作帶停歇的往復(fù)運動，可使工件保持一定的時間間隔卸落到軌道上。 2.運動要求和計算基本數(shù)據(jù) 1）輸送工件

3、形狀和尺寸如附圖1所示。輸送步長H=830mm。 2）滑架工作行程平均速度為0.42m/s。要求保證輸送速度盡可能左右平均，行程速比系數(shù)K值為1.7。 3）滑架導(dǎo)軌水平線至安裝平面的高度在1100mm以下。 4）電動機功率可選1.1KW，1400r/min左右（如Y90S-4） 二.機構(gòu)方案的選定 1.軌道平臺的移動 我們組經(jīng)過討論運用了：用曲柄搖桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu) 1） 采用曲柄搖桿機構(gòu) 2）采用曲柄搖桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu) 3）采用齒輪與齒條的配合 結(jié)構(gòu)運動簡圖 優(yōu)點 缺點 機構(gòu)具有急回特性，傳動的行程可調(diào)，剛性比較好，易傳遞較大的工件。改變機架

4、的長度，可以使設(shè)計出來的機械體積不是很大，傳動比較平穩(wěn)。 導(dǎo)桿做往復(fù)擺動其速度有點波動。 曲柄搖桿機構(gòu)可以滿足工作進給時推爪的速度較低，在運動過程中曲柄搖桿機構(gòu)的從動件搖桿的壓力角是變化的。 難以控制行程的多少，而且較多的低副引起較多的累計誤差。 不完全齒輪能達到間歇的要求。 此機構(gòu)齒輪易磨損，造價也不便宜。 2.下料機構(gòu)的設(shè)計（插板的移動） 我們組經(jīng)過討論運用了： 四桿機構(gòu) 1） 采用凸輪導(dǎo)桿機構(gòu) 2） 采用從動件盤形凸輪與搖桿機構(gòu)的組合 3） 采用四桿機構(gòu) 結(jié)構(gòu)運動簡圖 優(yōu)點 缺點 此機構(gòu)簡單

5、，動力傳遞性能較好，能達到間歇運動的要求，造價低廉。 機構(gòu)外觀復(fù)雜，凸輪與推桿間易磨損。 利用彈簧的彈力使?jié)L子從動件始終緊靠在凸輪上，急回比較靈敏。 凸輪的磨損大，外形計算比較麻煩。 機構(gòu)運動副面接觸，耐磨損，潤滑好，曲柄搖桿也能達到間歇運動。 桿長比較難以確定，精度不高。 三.主要機構(gòu)的設(shè)計計算 1.導(dǎo)桿機構(gòu)的桿長設(shè)計 1）有關(guān)系數(shù)計算 項目 內(nèi)容 結(jié)果 1） 計算極位角 2） 計算速度 3) 計算周期， 角速度 θ=180°=180°x = 46.7° K= → v2= kv

6、1 = 1.7x0.42 =0.714 m/s t1= =1.98 s 推程 t2= =1.16 s 急回 周期 T=t1+t2 =3.14 s 角速度 ω==2 rad/s θ= 46.7° v1=0.42m/s v2=0.714m/s 周期T=3.14s 角速度ω= 2 rad/s 桿長計算 項目 內(nèi)容 結(jié)果 AC的距離 BC桿長 AB桿長 令A(yù)C=600 ㎜ BC=AC x COS =600xcos 23.35。

7、 =551㎜ AB= = =237.5㎜ AC=600 ㎜ BC=551mm AB=237.5mm CD桿長 CD===1047㎜ CD<1100mm，滿足題目要求 CD=1047mm 2.運動循環(huán)圖 工件掉落與傳輸帶的運動關(guān)系，繪制如下的運動循環(huán)圖2.1： 開關(guān) 打開 閉合 打開 閉合 傳輸帶 不運動 運動 不運動 運動 圖2.1 3.凸輪機構(gòu)設(shè)計 我們采用的是對心滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)。 一.凸輪基本數(shù)據(jù)： 1. 基圓半徑Rb=30mm

8、 2. 滾子半徑R=3mm 3. 凸輪的行程h=40mm 二．1送料時凸輪的設(shè)計 在傳送工件時，要求凸輪能帶動四桿機構(gòu)來實現(xiàn)把工件擋住，防止工件下落。 2. 回程時凸輪的設(shè)計 擋住工件的擺桿在凸輪的帶動下不斷的退出，使工件下落。當工件下落后又能迅速的帶動四桿機構(gòu)來實現(xiàn)把工件擋住，防止工件下落。 項目 內(nèi)容 結(jié)果 AF的距離 AE的距離 擺桿EF的長度 根據(jù)基圓半徑和推程先定AF=133.4mm AE就是基圓半徑 EF= = =130mm AF=133.4mm AE=30mm EF=130mm

9、 3.凸輪的運動規(guī)律曲線 圖3.2.3 推程是40mm,所以擺桿BC擺過的角度最大為17度，凸輪轉(zhuǎn)過的角度與擺桿擺過的角度成一定的函數(shù)關(guān)系，這里我們用了線性函數(shù)，如圖3.2.3 已知物體的高度h為80mm， t===0.13962s =t=20.13962=0.279 rad= ∴凸輪轉(zhuǎn)，擺桿擺動帶動插板慢慢打開，插板完全打開后擺桿就不動，等物體整個完全落下時也就是凸輪轉(zhuǎn)過16度后擺桿再動，插板又慢慢合上，防止物體又下落，凸輪轉(zhuǎn)過360度，一個物體運送好，接著又重復(fù)上述運動。 4. 凸輪輪廓曲線圖 運用機座反轉(zhuǎn)法，機座逆時針，根據(jù)凸輪運動規(guī)律曲線圖作圖如

10、下 圖3.2.4 4.插板相連的四桿機構(gòu)的設(shè)計 項目 內(nèi)容 結(jié)果 桿FG的長 AD=447mm,再加上上面的工件高80mm,還有軌道10mm,空隙10mm，合計高h=547，初始角度10°，可得FG=555.4mm FG=555.4mm 項目 內(nèi)容 結(jié)果 桿FG擺過17°后 的 的距離 =547/cos27°=614mm =-=182.4mm>物體寬的一半270/2=135mm 滿足條件 =614mm =182.4mm

11、 利用剛化法作圖如下 圖4.1 連接FJ,取FJ=628mm，以F為圓心，F(xiàn)H為半徑畫圓弧，取FH=1300mm，JI順時針轉(zhuǎn)過25°到JI',連接JH',JH'逆時針轉(zhuǎn)過25°到JH''連接H''H畫中垂線JI交與I點。點I就是所求一點，連接IH,四邊形FIJH就是所求的四桿機構(gòu)，可量得IJ=310mm IH=815mm。 5. 速度和加速度的分析與計算（圖解法） 當曲柄轉(zhuǎn)過0°時： (1)位移 量取S= —415mm （2）

12、速度分析 結(jié)論： VD5=0 VB2= VB1=ω*AB=2*0.2375=0.475m/s VB3 =VB2 + VB3B2 方向 ⊥DC ⊥AB ∥DC 大小 ω1*AB VB3 =0 VD4=VB3=0 VD5 = VD4 + VD5D4 方向 ⊥DE

13、 ∥DE 大小　 ？　　　　 0 ？ VD5=0 （3）加速度分析 結(jié)論： ad5=1.035m/s2 不同時段機構(gòu)的狀態(tài)圖及分析 轉(zhuǎn)角為0°時 轉(zhuǎn)角為90°時 轉(zhuǎn)角為180°時

14、 轉(zhuǎn)角為270°時 總結(jié) 通過本次課程設(shè)計，在完成設(shè)計任務(wù)的同時能夠進一步理解和鞏固所學(xué)課程內(nèi)容，并將所學(xué)知識綜合運用到實際設(shè)計中，不僅加強了學(xué)習更鍛煉了實際操作能力和設(shè)計經(jīng)驗。在設(shè)計計算過程中，通過組內(nèi)的討論和交流，加深了對基礎(chǔ)知識的理解；在老師的細心指導(dǎo)下，讓我們了解到更多的機械實際設(shè)計方面的知識，開闊了視野。通過這次課程設(shè)計，我才發(fā)現(xiàn)理論知識的重要性，好的設(shè)計是建立在塌實的理論知識之上的。