块状物品推送机的机构综合与结构设计.docx

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1、徐州工程院机电工程学院块状物品推送机课程设计说明书课题名称:块状物品推送机的机构综合与结构设计学生姓名：韩建昕学号：2生10605310专业：机械设计班级：I1机设3成绩：指导教师签字：2013年12月21日1设计题目及其要求22题目分析23设计43*错误味定义书签。32*错误味定义书签。4负载图和速度图错误味定义书签。oooooooooo错误!未定义书签。6总结151设计题目及其要求一、设计题目在自动包裹机的包装作业过程中，经常需HQ5：要将物品从前一工序转送到下一工序。现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机，将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位这空；置，如图6-2所示。T,-

2、S设计数据与要求1 .向上推送距离H=80mm,生产率为每分钟推送物品100件；2 .推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三相交流电动机，通过减速装置带动执行机构主动件等速转动；3 .由物品处于最低位置时开始，当执行机构主动件转过150时，推杆从最低位置运动到最高位置；当主动件再转过120。时，推杆从最高位置又回到最低位置；最后当主动件再转过90时，推杆在最低位置停留不动；图24 .设推杆在上升运动过程中，推杆所受的物品重力和摩擦力为常数，其值为500N；设推杆在下降运动过程中，推杆所受的摩擦力为常数，其值为IOON；图6-2推送机工作要求5,使用寿命10年，每年300工作日，每日工作1

3、6小时；6 .在满足行程的条件下，要求推送机的效率高（推程最大压力角小于35）,结构紧凑，振动噪声小三、设计任务1 .至少提出三种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行机构综合；2 .确定电动机的功率与满载转速；3 .设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推送机的机构运动简图；4 .在假设电动机等速运动的条件下，绘制推杆在一个运动周期中位移、速度和加速度变化曲线；5 .如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于3%,求应在执行机构主动件轴上加多大转动惯量的飞轮；6,进行推送机减速系统的结构设计，绘制其装配图和两张零件图；7.编写课程设计说明书2题目分析方案一：连杆机构图1所示的连杆机

4、构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成。连杆BC上E点的轨迹，在内的部分近似呈以F点为圆心的圆弧形，因此，杆FG在图示位置有一段时间实现近似停歇。方案二：凸轮机构图2所示的凸轮机构，由凸轮、从动件、和机架三个基本构件组成，能使从动件获得较复杂的动动规律，因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时只根据从动件的运动规律来设计轮廓曲线就可以了。U由于物品从低处运动至最高处，且有较大的停歇角，故选择方案二。其传送机构简图如上3设计1、减速系统的设计本机构原动件为一高速电动机,其同步转速为3000rmin,但我们所需要的是转速是IoOrmin,所以要减速，对于减

5、速装置我们采用的是皮带加齿轮的方法。第一级降速是用皮带减速，减为500rmin,第二级采用齿轮减速至100rmin.2、电动机的选择根据设计要求，所选用的电动机型号为Y90S-2,额定功率为1.5KW,转速为2840rmi总传动比为i总=鬻=28.4分配传动比，采用二级减速器，第一级减至500rmin,第二级减至传送机构简图100rmin,故选择传动比分别为5.68和53、带轮的选择1、设计功率PC=KAxPP=15kwKA=IiPC=1.51.1=1.65kw2、选择V带型号根据计算功率及小带轮转速选择Z型V带3、确定小带轮基准直径di和d2山二50mmd2二曲XdIX(I-)=50x(1-

6、0.02)=278.32mm2500选取标准值d2=280mmdmiV =7.4ms6010005msV1200符合要求7、确定V带根数ZP1=3.8kwVP=0.8kwZ互=5.5IPq(Pi+VPi)取Z=58、确定初拉力尸O尸O=呼区(至T)+qv2=53.6N2vKa9、计算作用在带轮轴上的压力/0F=2ZF0sin158=526N4、齿轮的选择传递的功率为P1=1.5kw小齿轮转速为50Or/min传动比为51、确定材料及许用应力小齿轮用45钢调质，齿面硬度为197-286Mpab/Tiim1=58。MpaFHm1=抑)MPa大齿轮用45钢正火，齿面硬度为156-217Mpab/7I

7、imI=380MpaHnm2=310Mpa取SH=125,SF=1.6QHj=*=彘=464MPa,d看-言=304MPaGH=空=答=275MPa或=当=194MPaSF1.62、按齿面接触疲劳强度设计该齿轮按8级精度制造，载荷系数KE齿宽系数的二1小齿轮上转矩为Ti=9.55106=3105VM500取Ze=189.8di2KU+ix(ZExZ：=20mm1贝uy取齿数Zi=30Zz=iZ=530=150模数m=a=4,取标准值Z=4Zi齿宽b=XdI=I20mm取b=125mmb2=120mm则d=mZ=120mmdz=1Z2=480rnm3、验证轮齿弯曲强度齿形系数y%=252KSai

8、=1625KFa2=2.124=17742KTYF.XYSQ1-=42.6Mpa匕”bmxZiYPYS=a2a2=39,2Mpar2HaiIDa14、齿轮圆周速度v=/rdini.=314ms60100故选择8级精度制造是合适的5、轴的设计轴的选材：因为是一般用轴，所以选材料为45钢，调质，查机械设计基础表16-1,查取b8=637mpa查机械设计基础表16-4,因为是碳素钢，所以取许用弯曲应力bTB1=60Mpa查机械设计基础表16-3,因为是45钢，所以查取切=30-40Mpa,C=118-1071）高速轴的设计2）中速轴的设计3）低速轴的设计6、凸轮的设计S=O推程前半段：按纯扭转强度估

9、算轴径（最小轴径）：dC3-=8.6-9.5mmV1虑到轴的最小处要安装联轴器，增大3%-5猊故取d=12mm选联轴器的型号为T15,轴承为7205Cd23-=15.4-17mm,取d2=20mmV2J33126.4-29.1mm,取d3=32mm,V3从动件的运动规律遵循二次多项式动运规律推程运动角为=150近休止角为k=90转速为n=IOOrminc_2h2S-推程后半段：回程运动角为=i20远休止角为h=80mmro=40mm0o-754h%4h6y2V=-*(pa=-彳-2中一75-150S=Jh(了)2片当中)2a=%222回程前半段：150o-210Jcu2h/S、2174h69.

10、ica、4h6y2S-hQ(150)V-(150)a=%以z2/2回程后半段：1210o-270S=2(1270O)?V=当(270一夕)a=毡挈z2z2z2近休止段：S=O,V=0,a=0求得轮廓曲线各点的坐标公式如下：X=(So+S)sin夕Y=(So+S)cos9OTO代入各已知条件用EXCE1求解，得轮郭曲线图和各阶段运动图XY0040107.0694140.092622014.6536640.260613023.240.183584033.02539.357665044.2603537.138846056.8112732.87070.3307725.598318083.8618514

11、.787119094.45.78E-15100100.6692-17.7507110102.0715-37.15112098.38049-56.813089.74636-75.3061XY14076.67742-91.380615060-103.92316040.66239-111.71917020.06601-113.81801.35E-14-110190-17.7507-100.669200-31.5419-86.6605210-40-69.282220-43.5667-51.9208230-44.2603-37.1388240-43.3013-25XY250-41.7641-15.200

12、9260-40.4865-7.13887270-40-7.4E-15280-39.39236.945927290-37.587713.68081300-34.64120310-30.641825.7115320-25.711530.64178330-2034.64102340-13.680837.5877350-6.9459339.39231360-9.8E-1540从动件各段运动图如下:凸抡轮廓曲线从动件位移曲图从动件加速度曲线图7、飞轮转动惯量JF的近似计算：设计所飞轮的JF应满足：W同=0.03,即：=Wmax/(Je+JF)外需这同得：JFWmax()G宗-Je一般情况下，JeJF,故Je可以忽略，于是有：JAZXWmax/(同温I)用转速n表示：JFN900ZWmax/，Jn2;r24总结设计内容计算说明结论6总结