块状物品推送机机械原理课程设计报告.doc

机械原理课程设计说明书
设计题目:块状物品推送机的机构综合与构造设计
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时间:
一、设计题目2
二、设计数据与要求2
三、设计任务3
四、方案设计4




五、方案尺寸数据及发动机参数7
六、运动分析8



七、飞轮设计11
八、个人总结11
一、设计题目
在自动包裹机的包装作业过程中,经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机,将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置,如下图。
二、设计数据与要求
向上推送距离H=120mm,生产率为每分钟推送物品120件。
推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三相交流电动机,通过减速装置带动执行机构主动件等速转动。
由物品处于最低位置时开场,当执行机构主动件转过1500时,推杆从最低位置运动到最高位置;当主动件再转过1200时,推杆从最高位置又回到最低位置;最后当主动件再转过900时,推杆在最低位置停留不动。
设推杆在上升运动过程中,推杆所受的物品重力和摩擦力为常数,其值为500N;设推杆在下降运动过程中,推杆所受的摩擦力为常数,其值为100N。
使用寿命10年,每年300工作日,每日工作16小时。
在满足行程的条件下,要求推送机的效率高〔推程最大压力角小于350〕,构造紧凑,振动噪声小。
三、设计任务
至少提出三种运动方案,然后进展方案分析评比,选出一种运动方案进展机构综合。
确定电动机的功率与满载转速。
设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制推送机的机构运动简图。
在假设电动机等速运动的条件下,绘制推杆在一个运动周期中位移、速度和加速度变化曲线。
如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于3%,求应在执行机构主动件轴上加多大转动惯量的飞轮。
进展推送机减速系统的构造设计,绘制其装配图和两零件图。
编写课程设计说明书。
四、方案设计

凸轮-连杆组合机构也可以实现行程放大功能,在水平面得推送任务中,优势较明显,但在垂直面中就会与机架产生摩擦,加上凸轮与摆杆和摆杆与齿条的摩擦,积累起来,摩擦会很大,然后就是其构造较为复杂,非标准件较多,加工难度比拟大,从而生产本钱也比拟大,连杆机构上端加工难度大,而且选材时,难以找到适宜的材料,使其既能满足强度刚度条件又廉价,因此不宜选择该机构来实现我们的设计目的。

方案构造简单紧凑,噪音小,运用蜗轮蜗杆传递动力,采用了带传动,凸轮机构回转运动,易于完成小围的物料推送任务,效率较高并且运动准确稳定效应迅速,可使推杆有确定的运动,完全符合设计目标。

利用等价的平面连杆机构实现机构的推送任务,几何封闭,传送稳定性高,通过设计适宜的杆长可以实现预期的运动,当以AB杆作为原动件时,运动传到推杆K产生一定的增力效果,但是此机构由于运用了很多杆件,进展了屡次中间传力,会导致机械效率的降低和误差的积累,而且连杆及滑块产生的惯性力难以平衡加以消除,因此在高速推送任务中,不宜采用此机构。

凸轮-齿轮组合机构,可以将摆动从动件的摆动转化为齿轮齿条机构的齿条直线往复运动。当扇形齿轮的分度圆半径大于摆杆长度时,可以加大齿条的位移量。但是比拟难设计,不好实现。
经过比拟,选定方案2。
五、方案尺寸数据及发动机参数
经程序运算和查询相关资料,最终尺寸确定为凸轮基圆半径r0=100mm, 推程h=120mm,滚子半径rb=20mm;经附录程序运算,,符合要求。
蜗杆m=4,头数为一,分度圆直径d=40mm;右旋;
蜗轮m=4,齿数25,分度圆直径d=100mm ;
V带基准长度250;
带轮1基准直径=50,外径=;槽型为 Y;
带轮2基准直径=20,外径= 槽型为 Y;
电动机效率η1 =80% 单头蜗杆传动效率η2= 75%
V带传送效率η3=85% 凸轮传动效率η4= 95%
移动副传动效率η5= 95%
电动机型号选为YD100L-6/4/2型三项异步电机,,工作电压为380V,,额定转速为3000r/min,转子转动惯量为
*。计算可知,在一个工作周期T=,
阻力功w=〔500*120+100*120〕*= J;
阻力功率p1=w/T=,
机构总效率η=η1*η2*η3*η4*η5=;
机构驱动力功