健身球检验分类机

··················大学课程设计任务书课程名称：机械原理课程设计设计题目：健身球检验分类机专业：机械设计班级：1101班学生姓名:何青友学号:······起迄日期:2013年7月1日~2013年7月8日指导教师:··················院教务部制课程设计任务书1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1.1设计题目设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球按直径分类。检测后送入各指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。健身球直径范围Φ40～Φ46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。直径分类范围为Φ40～Φ42mm的为一类，直径范围为Φ42～Φ44mm的为第二类，直径范围为Φ44～Φ46mm的为第三类。其他技术要求见表1.11.2设计任务（1）健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构。（2）设计传动系统并确定其转动比分配。（3）绘制健身球检验分类机的机构运动方案和远动循环图。（4）绘制凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮轮廓曲线和从动件的初始位置）。要求确定远动规律，选择基园半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮轮廓线。盘状凸轮用解析法设计，圆柱凸轮用图解法设计。（5）设计计算其中一对齿轮机构。（6）编写设计计算说明书。1.3设计提示健身球自动检验分类机是一个创造性较强的题目，可以有多种远动方案实现。一般思路为：（1)球的尺寸可以靠三个不同的直径的接料口实现。例如，第一个接口直径为42mm,中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm，使直径不大于42mm的球直接落入第一个接口，直径大于42的球先卡在第一个接料口，然后由送料口机构将其推出滚向中间接料口，以此类推。（2）球的尺寸控制还可以有凸轮机构实现。（3）此外，需要设计送料机构、接料机构、间歇机构等，可以曲柄滑块机构、槽轮机构等实现。方案号电动机转速r∕min生产率（检球速度）个∕minC72015课程设计任务书2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：（1）功能要求1)总功能要求将不同直径的健身球按直径分类存放。（2）健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类：第一类：40≤ф≤42；第二类：42ф≤44；第三类：44ф≤46。生产率（分类速度）15个/min。3．主要参考文献：主要参考资料1、孙桓，陈作模，葛文杰编著，《机械原理》，北京高等教育出版社，2006.5。2、牛鸣岐，王保民，王振甫编著，《机械原理课程设计手册》，重庆大学出版社，2001.11。3、朱理主编，《机械原理》，北京高等教育出版社4、裘建新主编，《机械原理课程设计》，北京高等教育出版社4．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容12013年7月1日查资料22013年7月2日健身球自动检验分类机方案设计32013年7月3日机械系统工作运动循环图…42013年7月5日绘制凸轮机构设计图52013年7月6、7日编写设计计算说明书。62013年7月8日总结以及打印装订主指导教师签名日期：年月日引言着眼今后,,机械行业将焕发生机。经过数年的改革调整,我国的机械企业逐步摆脱了计划经济的束缚,确立了现代企业制度,机械行业逐步跟上市场经济和信息时代的步伐;而且,随着形势的发展,中国的制造业将得到较大的发展,在这种形势下,对机械的需求必将有较大的提升。行业得到发展,继而会对用人提出数量方面和质量方面的要求,机械类专业人才的就业需求将得到改善,甚至有可能出现“热销”局面,高层次的技术人才将成为企业竞相争夺的对象。所以对机械成品的设计是精益求精。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、润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工程过程。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设计内容是机械原理课程的教学内容。机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中的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（重点在机械系统运动方案设计）及创新意识与能力方面，起着十分重要的作用。对于机械原理课程设计有“按照一个简单机械系统的给定功能要求，综合运用所学知识，拟定机械系统的运动方案并对其中的某些机构进行分析和设计。通过课程设计这一环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和妇女广发，进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机的能力”，以及提高学生的动手能力，和思考能力、创新能力。目录一、工艺动作分解……………………………………………………..1二、健身球自动检验分类机方案设计…………...………………12.1健身球检验分类机整体工作流程………………………….…………....12.2功能分解……………………………………………………………….....12.3功能逻辑图.................................................................................................12.4方案设想…………………………………………………….…................22.5原动机及传动机构的选择……………...……………………..........…....32.5.1原动机的选择……………...…………………………...........................32.5.2传动机构的选择……………...………………………….......................42.6执行机构的选择与比较.............................................................................52.6.1进料与送料..............................................................................................52.6.2检验分类与按类存放..............................................................................6三、机械系统运动方案的拟定与比较…………………..........…83.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式……………...…….…….......83.2绘制机械系统运动转换功能图……………...………………………....93.3根据执行构件的运动形式选择机构………………...………………......93.4用形态学矩阵法创建机械系统的运动方案…………….……................9四、机械系统工作运动循环图……………………………....……...10五、机构的尺寸设计及运动分析…………………...…............…115.1凸轮机构的设计................................................................................125.2结果分析...................................................................................................125.3曲柄摇杆设计.....................................................................................125.4减速装置的尺寸设计........................................................................14六、机构运动总体方案图…………..…...………………........176.1运动方案简图............................................................................................176.2健身球检验分类机工作原理...................................................................176.3健身球检测分类机分析与评价………............................................18附录一：机构运动简图............................................................................19附录二：凸轮设计分段图、轮廓图、设计结果图………................20七、总结...................................................................................................22八、主要参考资料...................................................................................23１一、工艺动作分解健身球自动分类机可以有多种运动方案实现。一般的思路在于：1)球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口，直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。2)送料机构、接料机构、间歇机构可由曲柄滑块机构、槽轮机构、凸轮机构等实现。二、健身球自动检验分类机方案设计2.1健身球检验分类机整体工作流程为了实现任务要求每分钟检验分类15个球，电动机转速720r/min，经过三级降速（皮带降速、齿轮减速、齿轮降速）使主轴达到15r/min，再通过曲柄摇杆与凸轮推杆分别实现送料与分类，并分别储存，最终达到健身球的检验分类目的2.2功能分解1.送料功能2.自动分类功能3.按类存放功能2.3功能逻辑图２图2.12.4方案设想方案一自动检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，我们提出了如下图的运动装置:３图2.2该方案将送料机构与检料机构中的滑块运动统一起来，在上滑块将球推出的同时下滑块上边缘也正好抵达料道1的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。但考虑到球在检料机构通道中向下运动至靠近料道时，有可能球会卡在料道口而不能进行正常分类。以及检料机构滑块间歇时间不易控制，所以我们放弃这一方案，选用改进的方案二。方案二运动方案图:图2.3此方案解决了上述问题，料道一处滑块轨道直径为42.料道二处滑块轨道直径44，这样当中球或大球被推倒滑道一处口时不会下落卡在滑道口处，不会出现卡在料道口处，同理大球会卡在滑道二口处，随滑块上升，大球被推倒滑道三进行分类，这种方案不仅解决了以上的问题，而且还简化了分类步骤，所以选择此方案。2.5原动机及传动机构的选择2.5.1原动机的选择４本健身球检验分类机原动件采用转速为720r/min的交流电动机2.5.2传动机构的选择机械系统中的传动机构是把原动机输出的机械能传递给执行机构并实现能量的分配、转速的改变及运动形式的改变的中间装置。传动机构最常见的有齿轮传动、带传动、蜗杆传动等。他们的特点如表2：表二：特点寿命应用齿轮传动承载能力和速度范围大；传动比恒定，可获得较大传动比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安装精度要求高，精度低时，运转有噪音；无过载保护作用取决于齿