哈工大机械课程设计--棒料输送线布料装置设计

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1、1 课程设计课程设计说明书说明书 课程名称： 机械原理 设计题目：棒料输送线布料装置(方案 2) 院 系： 机电工程学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间：2014 年 6 月 23 日至 29 日 2 棒料输送线棒料输送线布料布料装置设计装置设计 1.1. 设计题目设计题目: :棒料输送线布料装置（方案棒料输送线布料装置（方案 2 2） 如下图 1 所示棒料输送线布料装置的功能简图。 料斗中分别装有直径 35mm， 长度 150mm 的钢料、铜料和铝料。在输送线上按照图 2 所示的规律布置棒料。原动机转速为 1430rpm， 每分钟布置棒料 45,75,105 块，分

2、3 档可以调节。 由图 1、2 可以看出，该布料输送线装置有两个执行构件。执行构件 1 为推料滑块，将 后方料斗中的最底层棒料推入输送线上相应的槽内。 执行构件 2 为输送线传动带， 推动产品 在输送线上运动。这两个运动的协调关系如图 3 所示。 3 2.2. 工艺动作分析工艺动作分析 图 3 棒料输送线布料系统运动循环图 由图 3 可以看出执行构件 1 和执行构 2 的总工作周期相等，即 T。T1 为执行构件 1 的运 动周期，此时执行构件 2 停止不动。T2 为执行构建 2 的运动周期，同时执行构件 1 停止不 动。并且执行构件 1 的运动规律为， “推-回停”间歇的往复直线运动。执行构件

3、 2 的运动 为间歇直线移动。设定 T1=T2=T/2，即运动时间和间歇时间相等。 3.3. 运动功能分析运动功能分析 3.1 执行机构 1 功能分析 驱动执行构件 1 工作的执行机构应具有的运动功能如下图所示。 该运动功能单元将连续 的单向转动转化为间歇的往复直线移动。经过转速配合后，要求槽轮主动件（拨盘）每单向 转动/2，从动件（执行构件 1）往复运动 1 次。根据设计题目要求，执行构件 1 每次推入 2 块棒料，即主动件转动一周，推入 4 块棒料。为达到每分钟布置棒料 45,75,105 块的设计 要求，主动件转动需分别达到 11.25rpm、18.75rpm、26.25rpm。如下图

4、4 所示 图 4 执行机构 1 的运动功能 从连续的单向转动转化为间歇的往复直线移动显然不能一步实现， 需要多个构件形成执 行机构 1。先将连续的单向转动转化为间歇转动，由系统运动循环图可以看出执行构件 1 的 间歇时间是工作周期的二分之一。 因此间歇运动功能单元的运动系数=0.5。 此时执行构件 1 的工作周期 T1为执行构件 1 的工作周期 T 的二分之一。如下图 5 所示 图 5 连续转动转化为间歇转动的运动功能单元 4 为将该间歇转动构件每次转位时的转角转化为整周转动， 间歇运动功能单元输出的运动 应经过增速运动功能单元增速，设定提速四倍，即 i=0.25。如下图 6 所示。 图 6

5、转动增速运动功能单元 最后将连续转动转化为往复移动。这样即可以实现执行构件 1“推-回停”间歇的往 复直线运动的运动规律。 执行机构 1 的的运动功能就是把连续转动转化为间歇的往复直线运 动。如下图 7 所示。 图 7 执行机构 1 实际运动功能 3.2 执行机构 2 功能分析 驱动执行构件 2 工作的执行机构应具有的运动功能如下图所示。 该运动单元将连续的单 向转动转化为间歇的单向直线移动。主动件（槽轮拨盘）单向转动一周，从动件（执行构件 2）前进两次。根据设计题目要求，执行构件 2 每次移动 400mm，即运送 2 块棒料。主动件 转动一周，运送 4 块棒料。由工艺分析得，执行构件 2 与

6、执行构件 1 工作周期相等，故主动 件（槽轮拨盘）转速应该相等，即分别为 11.25rpm、18.75rpm、26.25rpm。如下图 8 所示。 图 8 执行机构 2 运动功能 与 3.1 同理。 需将连续的单向转动先转化为间歇转动， 由系统运动循环图可以看出执行 构件 2 的间歇时间同样是是工作周期的二分之一。 因此间歇运动功能单元的运动系数=0.5。 此时执行构件 2 的工作周期 T2为执行构件 2 的工作周期 T 的二分之一。再将其转动部分转 化为直线移动。由于执行构件 2 每次移动 400mm，若将间歇转动的从动件直接驱动传送带， 回转半径太大。所以再添加一个增速运动功能单元，使其 i=0.25。执行机构 2 的的运动功 能就是把连续转动转化为间歇的单向直线移动。运动功能图如下图 9 所示 图 9 执行机构 2 实际运动功能 5 3.3 减速及有级变速系统 原动机转速为 1430rpm，为了达到所需的传动比要求和换挡功能，原动机与执行构件之 间需要加上变