机械原理课程设计说明书——健身球自动检验分类机设计

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1、 设计题目 健身球自动检验分类机设计 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 1、设计过程 1.1 工作原理及已知条件 该机的功能是将直径大小不等的健身球（mm4640） ，经过 送球机构间歇地把球送至尺寸检测工位，由检测机构将三种尺寸的 球一个不漏地分别检测出来，最后经分类接球机构将三种尺寸的球 分别装入各自的存放处，完成一个自动检测运动循环。健身球自动 检验分类机应有以下几个工艺动作：送料检测接料 健身球自动检验分类机的电动机转速为 1400r/min，捡球速度 为 每 分 钟 52个 ， 分 检 健 身 球 的 三 种 尺 寸 为 ： 小 球 mmmm4240中球mmmm4442大球m

2、mmm4644 要求送料滑块的行程 H50mm，此分检机应为纯机械式的 1.2 设计任务 按工艺动作要求拟定总体机械运动方案简图和直线式运动循环 图 按三种工艺动作要求对送料结构、 检测机构、 接料机构进行选型、 并排出功能、工艺动作及执行机构框图 按给定的电动机转速和执行机构的运动参数算出总的传动比，然 后拟定机械传动系统方案 在 A2 图纸上画出机械运动方案简图和直线运动循环图 对送料机构进行尺寸设计计算 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 编写设计说明书一份 2、机械系统的选择 2.1 原动机的选择 健身球自动检验分类机的原动机应使用 220V 交流电动

3、机， 并且 其转速可调节并设定在 1400r/min 2.2 传动机构的选择 根据要求，该传动机构的减速器装置中第一级减速用皮带，第 二、三级减速用齿轮，通过该装置将电动机转速降下来。由于该装 置需要较大的传动比，故采用轮系来实现减速。在传递运动中，因 检测机构和送料机构的两传动轴互相垂直，又因在检测过程中需要 送料与检测同步，故在此采用一堆传动比为 1 的直齿圆锥齿轮。传 动机构简图如下： 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 2.3 执行机构的选择 送料机构：曲柄滑块机构 该送料机构仅采用了曲柄滑块机构，较凸轮机构省去了弹簧，并 且具有急回特性，故选用此机构

4、简单方便也可达到推送小球目的。 检测机构： 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 机械运动方案简图： 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 将滑块的上表面制成斜面与检测通道倾斜角度一致， 通道入口 处倒圆角防止卡球。 用凸轮机构实现休止通道检测并采用放大机构减小升程从而 减小压力角。 2.4 机械运动方案简图的拟定 健身球自动检验分类机的功能、工艺动作及执行机构框图。 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 机械系统的运动循环图： 转角 0 40 100 140 200 240 360 检测机构 休止

5、 升程 休止 升程 休止 回程 送料机构 回程 推程 3、各主要机构的运动、动力分析与设计 3.1 检测机构凸轮机构的设计 为了达到题目要求，凸轮机构的转速为 52r/min,斜通道与 水平面夹角为 30,为使滑块每次运动到休止经历的位移相等， 设计三个斜通道壁厚从上至下分别为 8mm、6mm、4mm，则滑块每 次位移均为 50mm，滑块在竖直轨道内的总升程为： mmh205.17330cos)464446428( 放大机构的比例为 1:4，故滚子从动件的升程为： mmhh3.434/ 取偏心距 e=10mm,许用压力角=30。从动件运动规律可选用 余弦加速度运动规律，取推程角 60 0 ,共两段；回程角 0 =120,共一段；休止角 s =40,共三段。 )cos(1 4 0 h s )cos(1 2 0 h s )sin( 4 00 h d ds )0( 0 )sin( 2 00 h d ds )0( 0 )cos( 4 0 2 0 2 2 2 h d sd )cos( 2 0 2 0 2 2 2 h d sd 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 设 计 计 算 说 明 书 主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果 1）对于推程，代入数据得： 3sin475.32 d d