棒料輸送線布料裝置(方案)
《棒料輸送線布料裝置(方案)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《棒料輸送線布料裝置(方案)(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 Harbin Institute of Technology 機械原理課程設(shè)計說明書 課程名稱: 機械原理課程設(shè)計 設(shè)計題目: 棒料輸送線布料裝置(方案07) 院 系: 英才學(xué)院 班 級: 設(shè) 計 者: 學(xué) 號: 指導(dǎo)教師: 設(shè)計時間: 2014.06.23-2014.06.27
2、 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 棒料輸送線布料裝置(方案07) 題目要求 如圖1所示棒料輸送布料裝置的功能簡圖。料斗中分別裝有直徑35mm,長度150mm的鋼料,銅料和鋁料。在輸送線上按照圖2所示的規(guī)律布置料棒。原動機轉(zhuǎn)速為1430rpm,每分鐘布置棒料50,75,90塊分3檔可以調(diào)節(jié)。 圖1-1 圖1-2 圖1功能簡圖 題目解答 一.工藝方法分析 由題目和功能簡圖可以看出,棒料夾在執(zhí)行構(gòu)件1(即傳送帶)的帶動下做間歇直線運動,棒料的輸送機構(gòu)分別為執(zhí)行構(gòu)件2(即鋼料輸送機構(gòu)),執(zhí)行構(gòu)件3(即銅料輸送機構(gòu)),當(dāng)執(zhí)行構(gòu)件1將棒料夾傳送到指定位置時,執(zhí)行構(gòu)件按照一定的運動規(guī)
3、律進行配合將鋼料,銅料,鋁料輸送到指定位置。 下圖中T1為執(zhí)行構(gòu)件1(傳送帶)的工作周期,T2是執(zhí)行構(gòu)件2(鋼料輸送機構(gòu))的工作周期,T3是執(zhí)行構(gòu)件3(銅料輸送機構(gòu))的工作周期。由圖2可以看出,執(zhí)行構(gòu)件1是作間歇直線移動,而執(zhí)行構(gòu)件2,3做間歇往復(fù)直線運動。四個執(zhí)行構(gòu)件的工作周期關(guān)系為:5T1=T2=T3。執(zhí)行構(gòu)件2,3的動作周期為其工作周期的5倍。 執(zhí)行機構(gòu) 運動情況 1 進動 停止 進動 停止 進動 停止 進動 停止 進動 停止 2 休止 后退 前進 后退 前進 3 后退 前進 后退 前進 休止 后退 前進
4、 圖2 運動循環(huán)圖 二.運動功能分析及運動功能系統(tǒng)圖 根據(jù)前面的分析可知,驅(qū)動執(zhí)行構(gòu)件1(皮帶傳動)工作的執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)該具有運動功能如圖3所示。該運動功能把一個間歇的單向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為間歇的直線移動,主動件每轉(zhuǎn)動一周,從動件(執(zhí)行構(gòu)件1)直線運動200mm,主動件的速度分別為35、60、85rpm。 35、60、85 rpm 圖3 執(zhí)行機構(gòu)1的運動功能 由于電動機轉(zhuǎn)速為1430rpm,為了在執(zhí)行機構(gòu)1的主動件上分別得到35、60、85 rpm的轉(zhuǎn)速,又本機構(gòu)欲采用雙圓銷四槽的槽輪機構(gòu),則槽輪主動軸上的轉(zhuǎn)速依
5、次為17.5、30、42.5rpm。則由電動機到執(zhí)行機構(gòu)1之間的傳動比iz有3種分別為: iz1= 1430/17.5=81.7 iz2= 1430/30=47.7 iz3= 1430/42.5=33.7 總傳動比由帶傳動比if定傳動比ic與變傳動比iv,組成,滿足以下關(guān)系式: iz1 = if*ic*iv1 iz2=if*ic*iv2 iz3=if*ic*iv3 三種傳動比中iz1最大,iz3最小。由于帶傳動比if定傳動比ic是常數(shù),因此3種變傳動比中iv1最大,iv3最小。若采用滑移齒輪變速,其最大傳動比最好不要大于4,即:
6、 iv1=4 則有: ic=20.4 故定傳動比的其他值為: iv2= 2.3 iv3= 1.7 于是,有級變速單元如圖4: i = 4, 2.3, 1.7 圖4 有級變速運動功能單元 為保證系統(tǒng)過載時不至于損壞,在電動機和傳動系統(tǒng)之間加一個過載保護環(huán)節(jié)。過載保護運動功能單元可采用帶傳動實現(xiàn),這樣,該運動功能單元不僅具有過載保護能力,還具有減速功能,其傳動比為4,如圖5所示。 圖5 過載保護運動功能單元 整個傳動系統(tǒng)僅靠過載保護功能單元的減速功能不能實現(xiàn)全部定傳動
7、比,因此,在傳動系統(tǒng)中還要另加減速運動功能單元,減速比為 i = 5.1 減速運動功能單元如圖6所示。 圖6 減速運動功能單元 另外,要實現(xiàn)皮帶的間歇運動,必須利用槽輪結(jié)構(gòu),如圖7所示,其角度轉(zhuǎn)換比, 圖7 槽輪機構(gòu) 根據(jù)上述運動功能分析,可以得到實現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件1運動的功能系統(tǒng)圖,如圖8所示。 1430rpm i = 4 i = 4, 2.3, 1.7 i = 5.1 執(zhí)行構(gòu)件1 圖8 實現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件1運動的運動功能系統(tǒng)圖 為了使用同一原動機驅(qū)動執(zhí)行構(gòu)件2(鋼料輸送裝置
8、)、構(gòu)件3(銅料輸送裝置),應(yīng)該在圖8所示的運動功能系統(tǒng)圖加上1個運動分支功能單元,使其能夠驅(qū)動分支執(zhí)行構(gòu)件2、構(gòu)件3,該運動分支功能單元如圖9所示。 先研究構(gòu)件2,執(zhí)行構(gòu)件2有一個執(zhí)行運動,即間歇往復(fù)直線移動。它的運動方向與執(zhí)行構(gòu)件1的運動方向垂直。為了使執(zhí)行構(gòu)件2和執(zhí)行構(gòu)件1的運動保持正確的空間關(guān)系,可以加一個運動傳動方向轉(zhuǎn)換功能單元,如圖10所示。 圖9 運動分支功能單元 圖10 運動傳動方向轉(zhuǎn)換的運動功能單元 經(jīng)過運動傳遞方向轉(zhuǎn)換功能單元輸出的運動需要分成兩個運動分支分別驅(qū)動執(zhí)行構(gòu)件2,執(zhí)行構(gòu)件3的運動。因此,需要加一個運動分支功能分支單元,如圖10所
9、示。 圖10 運動分支功能單元 執(zhí)行構(gòu)件2,3的一個運動是間歇往復(fù)移動,將連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成間歇轉(zhuǎn)動,再轉(zhuǎn)換成間歇往復(fù)移動。如圖11所示。 圖11 連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)移動的運動功能單元 根據(jù)上述分析可以得出實現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件1和執(zhí)行構(gòu)件2運動功能的運動功能系統(tǒng)圖,如圖12所示。 1430rpm i = 4 i = 4, 2.3,1.7 i = 5.1 執(zhí)行構(gòu)件1 執(zhí)行構(gòu)件2 i=1/2 圖12 執(zhí)行構(gòu)件1、2的運動功能系統(tǒng)圖 由于
10、執(zhí)行構(gòu)件2、3運動機理是完全一樣的,都是來推動棒料進入固定位置的,所以,3的運動功能系統(tǒng)圖和2是完全相同的。 根據(jù)上述分析,可以畫出整個系統(tǒng)的運動功能系統(tǒng)圖,如圖13所示。 N=1430rpm i = 2 i = 4; 2.667; 2.222 i = 3.575 構(gòu)件1(傳送) 88 構(gòu)件3(銅) i=2 構(gòu)件2(鋼) 圖13棒料輸送線布料裝置(方案07)的運動功能系統(tǒng)圖 三.系統(tǒng)運動方案擬定 根據(jù)圖13所示的運動功能系統(tǒng)圖,選擇適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)替代運動功能系統(tǒng)圖中的各個運動功能單元,便可擬定出機械系統(tǒng)運
11、動方案。 圖13中的運動功能單元1是原動機。根據(jù)產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線的工作要求,可以選擇電動機作為原動機。如圖14所示。 1430rpm 圖14 電動機替代運動功能單元1 圖13中的運動功能單元2是過載保護單元兼具減速功能,可以選擇帶傳動實現(xiàn),如圖15所示。 i=4 運動單元2 圖15 帶傳動代替運動單元2 圖13中的運動功能單元3是有級變速功能單元,可以選擇滑移齒輪變速傳動替代,如圖16所示。 i=4,2.3,1.7 圖16 滑移齒輪變速
12、替代運動功能單元3 圖13中的運動功能單元4是減速功能,可以選擇2級齒輪傳動代替,如圖17所示。 i=5.1 圖17 2級齒輪傳動替代運動功能單元4 圖13中運動功能單元6是把連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動的運動功能單元,可以用槽輪機構(gòu)替代。該運動功能單元的運動系數(shù)為0.25 由槽輪機構(gòu)運動系數(shù)的計算公式有:τ=td/(td+tj) 該槽輪機構(gòu)如圖19所示。 圖19用槽輪機構(gòu)替代運動功能單元6 圖13中運動單元7是將間歇轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為間歇直線運動,可以用皮帶傳動代替,如圖20所示。
13、 圖20 皮帶輪實現(xiàn)將間歇轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為間歇直線運動 圖13中的運動功能單元8是運動傳遞方向轉(zhuǎn)換功能單元,同時還具有變速功能,可以用圓錐齒輪傳動替代,如圖21所示。 i 圖21 圓錐齒輪傳動替代減速運動功能單元7 圖13中的運動單元9是運動分支單元可以利用同一軸上的兩個不完全齒輪實現(xiàn),如圖22所示 圖22 同一軸上的兩個不完全齒輪替代運動分支機構(gòu) 圖13中運動功能單元10,11,12把連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動的運動功能單元,由運動循環(huán)圖可知該運動功能單元在一個工
14、作周期之內(nèi)有一次停歇和一次轉(zhuǎn)動,且兩次停歇時間不同,于是可以用不完全齒輪機構(gòu)代替該運動功能單元,如圖 23所示。 圖23 用不完全齒輪傳動替代運動功能單元10,11 圖13中,運動單元12,13把間歇轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為間歇往復(fù)運動,可以利用六連桿滑塊機構(gòu)實現(xiàn),如圖24所示。 圖24 利用六連桿滑塊機構(gòu)實現(xiàn)間歇往復(fù)運動 整個機構(gòu)的過載保護,變速機構(gòu),及減速機構(gòu)的運動簡圖,如圖25所示: 圖25 部分運動簡圖 四.系統(tǒng)運動方案設(shè)計 1) 皮帶傳動(執(zhí)行機構(gòu)1)的設(shè)計 該機構(gòu)采用槽輪機構(gòu)實現(xiàn)。該運動功能單元的運動系;,0.25 該槽輪
15、機構(gòu)選擇徑向槽外接槽輪機構(gòu): (1) 確定槽輪槽數(shù) 在撥盤圓銷數(shù)k=2時,槽輪槽數(shù)為Z=4,該槽輪的幾何關(guān)系如圖26所示 圖26槽輪機構(gòu) (2) 槽輪槽間角 由圖可知槽輪的槽間角為: 2β=360°/z=90° (3) 槽輪每次轉(zhuǎn)位時撥盤的轉(zhuǎn)角: 2α=180°-2β=90° (4) 中心距 槽輪機構(gòu)的中心距應(yīng)該根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)確定,在結(jié)構(gòu)尚不確定的情況下占定為 a=75mm (5) 撥盤圓銷回轉(zhuǎn)半徑 λ=r/a=sinβ=0.7071 r=λa=53mm (6) 槽輪半徑 ζ=R/a=co
16、sβ=0.7071
R=ζa=53mm
(7) 鎖止弧張角
γ=360°-2α=90°
(8) 圓銷半徑
Ra=r/6=8.8mm
圓整 Ra=9mm
(9) 槽輪槽深
h>(λ+ζ-1)a+Ra=40mm
(10) 鎖止弧半徑
Rs 17、槽輪轉(zhuǎn)動90°,所以與槽輪同軸的皮帶輪轉(zhuǎn)動1/4周,即皮帶向前傳動200mm
2) 推料機構(gòu)(執(zhí)行機構(gòu)2,3)的設(shè)計(六連桿滑塊機構(gòu))
該執(zhí)行機構(gòu)是六連桿滑塊機構(gòu),由曲柄24,滑塊25,導(dǎo)桿23,連桿26和滑枕27組成。其中大滑塊的行程h=300mm,現(xiàn)對機構(gòu)進行參數(shù)計算。
該機構(gòu)具有急回特性,在導(dǎo)桿23與曲柄24的軌跡圓相切時候,從動件處于兩個極限位置,此時導(dǎo)桿的末端分別位于C1和C2位置。取定C1C2的長度,使其滿足:
利用平行四邊形的特點,由下圖可知滑塊移動的距離E1E2= C1C2=h,這樣就利用了機構(gòu)急回運動特性,使滑塊移動了指定的位移。
設(shè)極位夾角為θ,顯然導(dǎo)桿2 18、3的擺角就是θ,取機構(gòu)的行程速比系數(shù)K=1.4,由此可得極位夾角和導(dǎo)桿的22長度。
θ=(k-1)/(k+1)*180°=30°
l(C1D)=h/2/sin(θ/2)=579.555mm
取l(C1D)=580mm
圖27 導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)設(shè)計
先隨意選定一點為D,以D為圓心,l(C1D)為半徑做圓。再過D作豎直線,以之為基礎(chǔ)線,左右各作射線,與之夾角15°,交圓與C1和C2點。則弧C1C2即為導(dǎo)桿頂部轉(zhuǎn)過的弧線,當(dāng)導(dǎo)軌從C1D擺到C2D的時候,擺角為30°。接著取最高點為C,在C和C1 19、之間做平行于C1C2的直線m,該線為滑枕27的導(dǎo)路,距離D點的距離為
在C1點有機構(gòu)最大壓力角,設(shè)導(dǎo)桿23的長度為l1,最大壓力角的正弦等于
要求最大壓力角小于100,所以有
L(23)≥579.555*(1-cos15°)/(2*sin10°)=56.862mm
l1越大,壓力角越小,取l1=200mm。
曲柄19的回轉(zhuǎn)中心在過D點的豎直線上,曲柄越長,曲柄受力越小,可
取AD=200mm,據(jù)此可以得到曲柄19的長度
L(19)=AD×sin15°=52mm
取R(19)=52mm
3) 實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)2,3間歇運動的設(shè)計
如圖28所示,執(zhí)行機構(gòu)2的附加 20、運動是連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為單向間歇轉(zhuǎn)動,由不完全齒輪17、18(19,20)實現(xiàn)。
不完全齒輪17、18的設(shè)計
不完全齒輪18在一個工作周期內(nèi)的運動為
轉(zhuǎn)°(2/5T5)
停(3/5 T5)
不完全齒輪18在一個工作周期內(nèi)的運動為
停(2/5 T5)
轉(zhuǎn)°(3/5T5)
設(shè)其傳動比為1/5.
齒輪17可按可按最小不根切齒數(shù)確定,但為了使不完全齒輪17的齒數(shù)為整數(shù),取z17=30,則主動輪的假想齒數(shù)為z17=30。
取模數(shù)為2 mm,從動齒輪18、20為完全齒輪,齒數(shù)設(shè)為6,其幾何尺寸可按照標(biāo)準(zhǔn)齒輪計算。取其齒數(shù)為20。齒輪17、19為不完全齒輪,其實際齒 21、數(shù)分別為理論齒數(shù)的2/5和3/5。若以有齒與無齒的分界線為0,向有齒方向轉(zhuǎn)動為正方向,則不完全齒輪17、19的有齒的角度分別為0-144度與0-216度。
圖28 不完全齒輪傳動17、18設(shè)計示意
4) 滑移變檔齒輪傳動設(shè)計
① 確定齒輪齒數(shù)
如圖21中齒輪5,6,7,8,9,10組成了滑移齒輪有級變速單元,其齒數(shù)分別為z5, z6 ,z7 ,z8 ,z9 ,z10。由前面分析可知,
iv1=4
iv2= 2.3
iv3= 1.7
按最小不根切齒數(shù)取z9=17,則z10= iv1 z9=4*17=68
為了改善傳動性能應(yīng)使相互嚙合的齒輪齒數(shù)互為質(zhì)數(shù),取z10= 69。 22、
其齒數(shù)和為z9+ z10=17+69=86,
另外兩對嚙合齒輪的齒數(shù)和應(yīng)大致相同,即
z7+ z8≈86,z5+ z6≈86
iv2= 2.3
z7 =26
z8 =60
同理可取(為使其更接近傳動比) ,z5 =39 z6 = 47
② 計算齒輪幾何尺寸
取模數(shù)m=2 mm,則5,6,7,8, 9,10這三對齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距相同
a=86
均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪
5) 其他傳動齒輪傳動設(shè)計
圓柱齒輪傳動設(shè)計
由圖可知,齒輪11、12、13、14實現(xiàn)運動功能單元4的減速功能,它所實現(xiàn)的傳動比為5.1。由于齒輪11、12、13、14是1級齒輪傳動,每一級齒輪傳動 23、的傳動比可如此確定
Ic= [5.1](1/2)=2.5
為使傳動比更接近于運動功能單元4的傳動比2.5取
z11=z13=18 z12=z14=45
取模數(shù)m=2 mm,按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計算。
圓錐齒輪傳動設(shè)計
由分析可知,圓錐齒輪15、16實現(xiàn)圖13中的運動功能單元7的減速運動功能,它所實現(xiàn)的傳動比為1/2,兩圓錐的齒輪的軸交角為
Σ=90°
圓錐齒輪15的分度圓錐角為
δ15=45°
圓錐齒輪16的分度圓錐角為
δ16=45°
圓錐齒輪的最小不根切當(dāng)量齒數(shù)為 Z=17
圓錐齒輪16的齒數(shù)可按最小不根切齒數(shù)確定,即
24、 Z16=18
則圓錐齒輪15的齒數(shù)為,Z15= 45
齒輪15、16的幾何尺寸,取模數(shù)m=2 mm,按標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動計算。
五. 運動方案執(zhí)行構(gòu)件的運動時序分析
① 曲柄25的初始位置(與曲柄27,29相同)
如圖28所示,曲柄25順時針轉(zhuǎn)動時的初始位置由角確定。由于該曲柄導(dǎo)桿機構(gòu)的極位夾角θ=30°,因此,當(dāng)導(dǎo)桿26處于右側(cè)極限位置時,曲柄15與垂直軸的夾角為15°。
圖29 曲柄滑塊機構(gòu)
② 不完全齒輪的起始位置
開始時,不完全齒輪與子齒輪嚙合出恰好與其有齒無齒交界處重合,并且轉(zhuǎn)動方向向有齒的方向。
不完全齒輪17,18(控制 25、鋼料輸送)
不完全齒輪19,20(控制銅料輸送)
③ 撥盤34的起始位置
如圖31所示,撥盤34逆時針轉(zhuǎn)動時的初始位置由角確定,撥盤34逆時針轉(zhuǎn)動時的初始位置處于槽輪由停變動的分界位置,因此,撥盤34與水平軸的夾角為45°。
圖31 槽輪機構(gòu)
綜上所述,該系統(tǒng)應(yīng)該選擇曲柄15順時針回轉(zhuǎn),即電機逆時針轉(zhuǎn)動。如圖31所示。
圖31 傳動系統(tǒng)運動示意圖
整個系統(tǒng)的運動循環(huán)圖:
構(gòu)件
運動情況
槽輪
運動
休止
運動
休止
運動
休止
運動
休止
運動
休止
傳送帶
進
停
進
停
進
停
進
停
進
停
不完全齒輪17
144°-216°
216°-288°
288°-360°
0°-72°
72°-144°
連桿機構(gòu)(鋼)
休止
退
進
退
進
不完全齒輪19
72°-144°
144°-216°
216°-288°
288°-360°
0°-72°
連桿機構(gòu)(銅)
退
進
退
進
休止
退
進
專心---專注---專業(yè)
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 110中國人民警察節(jié)(筑牢忠誠警魂感受別樣警彩)
- 2025正字當(dāng)頭廉字入心爭當(dāng)公安隊伍鐵軍
- XX國企干部警示教育片觀后感筑牢信仰之基堅守廉潔底線
- 2025做擔(dān)當(dāng)時代大任的中國青年P(guān)PT青年思想教育微黨課
- 2025新年工作部署會圍繞六個干字提要求
- XX地區(qū)中小學(xué)期末考試經(jīng)驗總結(jié)(認(rèn)真復(fù)習(xí)輕松應(yīng)考)
- 支部書記上黨課筑牢清廉信念為高質(zhì)量發(fā)展?fàn)I造風(fēng)清氣正的環(huán)境
- 冬季消防安全知識培訓(xùn)冬季用電防火安全
- 2025加強政治引領(lǐng)(政治引領(lǐng)是現(xiàn)代政黨的重要功能)
- 主播直播培訓(xùn)直播技巧與方法
- 2025六廉六進持續(xù)涵養(yǎng)良好政治生態(tài)
- 員工職業(yè)生涯規(guī)劃方案制定個人職業(yè)生涯規(guī)劃
- 2024年XX地區(qū)黨建引領(lǐng)鄉(xiāng)村振興工作總結(jié)
- XX中小學(xué)期末考試經(jīng)驗總結(jié)(認(rèn)真復(fù)習(xí)輕松應(yīng)考)
- 幼兒園期末家長會長長的路慢慢地走