1、机械原理课程设计 课程名称： 机械原理课程设计 设计题目： 输送线布料装置（方案 22） 院 系： 机电工程学院 设计题目：棒料输送线布装置（方案 22） 题目解答： （1 1） 工艺动作分析工艺动作分析 由设计题目可以看出，推动产品在输送线 1 上运动的是执行构件 1，在 A 处把 产品推到输送线的是执行构件 2 和 3，而执行构件 2 专门负责同时推钢料（黑） 和铜料（灰） ，执行构件 3 负责推动铝料（白） ，这三个执行构件的运动协调关系 如图 1-1 所示 图 1-1 棒料输送线布装置（方案 22）运动循环图 图 1-1 中执行构件 1 一直做匀速运动，T1 是执行构件 2 的工作周期
2、，T2 是执 行构件 3 的工作周期。由图中可以看出，执行构件 2 和 3 都是间歇运动的，区别 在于，执行构件 2 的一个工作周期内仅有一次往复运动，而执行构件 3 在一个工 作周期内有 3 次往复运动。 （2 2） 运动功能分析及运动功能系统图运动功能分析及运动功能系统图 根据前面的分析可知， 驱动执行构件 1 工作的执行那个机构应该具有的运动功 能如图 2-1 所示。 该运动功能单元把一个连续的单向转动转换为单方向的连续的 直线运动。主动件每转动一周，从动件（执行机构 1）往前运动两个单位长度 （2*200mm） ，主动件的转速分别为 20,30,40 转/分。 图 2-1 执行机构 1
3、 的运动功能 由于电动机的转速为 1430 转/分，为了在执行机构 1 的主动件上分别得到 20,30,40 转/分的转速，则由电动机到执行机构 1 之间的总传动比 iz有三种， 分别为 iz1=1430 20 = 71.50 iz2=1430 30 = 47.67 iz3=1430 40 = 35.75 总传动比由定传动比和变传动比两部分构成，即 1= 1 2= 2 3= 3 三种传动比中1最大，3最小。由于定传动比是常数，因此，3 种传动 比中1最大，2最小。若采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于 4，即 1=4 于是定传动比为 =1 1= 71.50 4 = 17.875 变传动比的
4、其他值为 2=2 = 47.67 17.875 = 2.67 3=3 = 35.75 17.875 = 2 于是，传动系统的有级变速功能单元如图 2-2 所示。 图 2-2 有级变速运动功能单元 为了保证系统过载时不至于损坏， 在电动机和传动系统之间加一个过载保护 环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具 有过载保护功能还具有减速功能，如图 图 2-3 过载保护运动功能单元 整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此 在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为 i= 2 = 17.875 2 =8.94 减速运动功能单元如图 2-4 所
5、示。 图 2-4 减速运动功能单元 根据上述运动功能分析， 可以得到实现执行构件 1 运动的运动功能系统图， 如图 2-5 所示。 图 2-5 实现执行构件 1 运动的运动功能系统图 为了使用同一原动机驱动执行构件 2，应该在图 所示的运动功能系统图中加一 运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件 2 和执行构件 3，该运动分支功能 单元如图 所示。由于执行构件 2 的工作周期2=2.51（此处1指执行构件 1 带轮的周期） ，也就是说运动分支在驱动执行构件 2 之前应该减速，使其转速等 于执行机构 1 的主动件转速的二分之一； 由于执行构件 2 与执行构件 1 的运动平 面相互垂直，因此，该
6、减速运动功能单元如图 2-6 所示。 图 2-6 实现执行构件 1 运动的运动功能系统图 图 2-7 减速运动功能单元 由于执行构件 3 是间歇运动， 且由题可以看出执行构件 3 的间歇时间是其工 作时间的五分之二，也就是说其运动时间是其工作时间的五分之三。因此间歇运 动功能单元的运动系数为 =0.6 间歇运动功能单元如图 2-8 所示。 图 2-8 间歇运动功能单元 由于执行构件 2 的动作周期比执行构件 1 的周期长，说以，这两个单元输出 的运动应经过减速运动功能单元增速，如图 2-9 所示、 图 2-9 增速运动功能单元 增速运动功能单元输出的运动驱动执行机构2和3实现这两个机构的运动功 能。有于执行构件 2 作往复直线运动，因此，执行机构 2,3 的运动是吧连续转动 转换为往复直线运动，如图 2-10 所示。
