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1、名目参考文献第一章功能与设计要求具体设计要求如下：健身球检验分类机能够实现进球、送球、检测球、接球的一体化 功能。健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球石料按 直径分类。健身球直径范围为山40山46mm,要求分类机将健身球按 直径的大小分为三类。1. 山40mmW第一类W 山42mm2. 山42mm第二类W 山44mm3. 山44mm第三类W山46mm健身球检验分类机是由进料机构、送料机构、接料机构以及电 动机组成。进料机构是持定量的健身球，以直线、间歇的运动过 程进球；送料机构是在往复直线运动过程中，运用曲曲折折曲曲 折折折折柄滑块或者凸轮推杆使健身球能持续定量的进进工作台 相对应的小
2、槽内，依据效率要求，让健身球每6秒钟进进一个， 使工作持续稳定进行；检验机构是由上往下直径分不为 42mm、 44mm、46mm的小槽，依据小球能通过而打球不能通过的原理，使 健身球直径为40mm至42mm的能够通过第一个孔，使健身球直径 为42mm至44mm的能够通过第二个孔，使健身球直径为44mm至46mm 的能够通过第三个孔，从而通过孔的大小实现对健身球的检验以 及分类；接料装置是在运用接球通道将掉下来的球通过滚槽进进 指定的装置，把球按分类装好。为了实现将健身球自动分类的总功能，可将总功能分解为如 下分功能：1. 健身球定量进球功能；2. 健身球定量送球及定位功能;3. 健身球大小检验
3、功能；4. 接球功能。其功能逻辑图如下：定量进球持定量健身球，以直线、间歇健身球检验分类机的工作系统定量送球精确检验健身球a所示。直线往复的运动。运用曲曲折 折曲曲折折折折柄滑块机构 使健身球能持续的进进工作 持|间歇小掉下来使尺寸最 大得都卡在那儿。进第一个孔，稍运用滑块或偏心轮，把健身 球推到第2个孔，然后再把 最大的推球通道将分类掉下来球通过，然后再用接球仪 器将球接住。2. 定量送球功能：用曲曲折折曲曲折折折折柄滑块机构实现有规律的往复运动，当滑块向右运动时，将球推进推进送料口，使球进进的位置，实现定量送球。其原理图如图1.4a所示。3. 检验健身球大小功能：通过孔径的大小，操纵进球类
4、型，40mm 至42mm的球从第一个孔通过，42mm至44mm的球从第二个孔通过从 而到达健身球分类的目的。其原理图如图1.4b所示。4. 接料功能：健身球通过不同大小的孔分类后，通过 的通道，将球送进到指定的接料装置内，从而把分类好的健身球按 装好。其 原理图如图1.4b所示。第二章机械系统的选择与比立动机的选取发动机是是机器中运动和动力的来源，其种类许多，有电动机、 汽油机、液压机、气动马达等。电机结构简单、工作可靠、操纵方便、 维护轻易。而健身球检验分类机属于工业批量生产中的应用，考虑实 际场景，一般工厂用电220V以上，原动机易选用220v交流电动机， 为减少噪音一般不用气动机，从整个
5、设计方案考虑，要到达高产率且 减少减速过程机构，宜采纳转速较低的电动机。依据要求，我们那个 地点采纳的是转速为720r/min的电机。机械系统中的传动机构是把原动机输出的机械能传递给执行机 构并实现能量的分配、转速的改变及运动形式的改变的中间装置。传 动机构最常见的有齿轮传动、带传动、蜗杆传动等。它们的特点如下 表所示：特点寿命应用齿轮传 动承载能力和速度范围大；传动比怛定， 可获得较大传动比，外廓尺寸小，工作 可靠，效率高。制造和安装精度要求高， 精度低时，运转有噪音；无过载保卫作 用取决于齿轮材 料的接触和弯 曲曲折折曲曲 折折折折疲乏 强度以及抗胶 合与抗磨损能 力金属切削机 床、汽车、
6、起 重运输机械、 冶金矿山机械 以及仪器等蜗杆传 动结构紧凑，单级传动能得到特别大的传 动比；传动平稳，无噪音；可制成自锁 机构;传动比大、滑动速度低时效率低； 中、高速传动需用宝贵的减磨材料；制 造精度要求高，刀具费用贵。制造精确，润 滑良好，寿命 较长；低速传 动，磨损显著金属切削机床特别是分度 机构、起重 机、冶金矿山 机械、焊接转胎等带传动轴间距范围大，工作平稳，噪音小，能 缓和冲击，汲取振动；摩擦型带传动有 过载保卫作用；结构简单，本钞票低， 安装要求不高；外廓尺寸较大；摩擦型 带有滑动，不能用于分度链；由于带的 摩擦起电，不宜用于易燃易爆的地点； 轴和轴承上的作用力特别大，带的寿命
7、 较短带轮直径大，带的寿命长。一般V带3500-5000h金属切削机 床、锻压机床、 输送机、通风 机、农业机械 和纺织机械链传动轴间距范围大；传动比怛定；链条组成 件间形成油膜能吸振，工作可靠；作用 在轴上的荷载小；运转的瞬时速度不均 匀，高速时不如带传动平稳；链条工作 时，特别是因磨损产生伸长以后，轻易 引起共振，因而需增设张紧和减振装置与制造质量有关5000-15000h农业机械、石 油机械、矿山 机械、运输机 械和起重机械 等图由上述几种要紧的传动装置相互比立可知，齿轮传动、带传动用于减 速，应选用带传动和齿轮传动，齿轮传动效率高，工作可靠、传动精 确。取与比立对心凸轮机构图曲曲折折曲
8、曲折折折折柄滑块机构图以上两种传动机构各有特色，两者都同样能完成工作任务，但 前者假设采纳摆线或五次多项式运动规律，那么可防止冲击，同时结 构简单，便于设计，杆件少，功能损失少，但不便于加工。后者有急 回特性，可实现快进慢退，有利于实现运动的配合，其易于加工，轻 易设计，综合考虑决定选用后者，即曲曲折折曲曲折折折折柄滑块机构。2检料机构方案一：采纳不同孔径大小的通道使球分类图方案二：采纳凸轮的运动操纵孔径的大小从而使球分类上诉两种检验机构都能完成我们要到达的功能任务。前者设计机 构简单，运动形式少，占地面积较小。后者那么设计机构复杂，运动 形式多，运动不易配合，接料装置不行设计。应选用方案一，
9、即采纳 不同孔径通道大小使球分类。如以如下面图所示：图2.4构件的运动形式1；送料夹持器无间歇往复移动，可选用凸轮机构，连杆机构，组 合机构如凸轮机构+连杆机构等；2；定位间歇往复移动，同样可选用凸轮机构，连杆机构，组合机 构如凸轮机构+连杆机构等。机械系统运动转换功能图依据执行构件的运动形式，绘制出机械系统的转换功能图图2.6用形态学矩阵法创立机械运动的运动方案依据机械系统运动转换功能图图可构成形态学矩阵表。由表所示的形态学矩阵可求出健身球检验分类机系统运动方案数为N=2X2X2X2X2=32由给定的条件、各机构的相容性、空间布置、类似产品的借鉴和设计 等，我们能够从中选出较为实际可行的方案
10、。表2.6中用线连的是选 择的最优方案。功能元12减速1带传动、齿轮传动减速2带传动齿轮专动减速3带传动齿轮，专动送料机构无间歇往复移动k凸轮机构连杆J机构推杆的间歇往复移动11凸轮机构连杆机构图2.6第三章尺寸设计健身球检验分类机的动力源采纳转速为min/720r的交流电动 机。本次设计采纳的如以如下面图所示的减速器，由传送带和齿轮系 构成的减速装置。其中一对齿轮比是有限的，由于本装置需要较大的传动比，故采纳轮系来实现。此分类机采纳如如下面图的减速器，由传送带和齿轮系构成的减速装置。其中一对齿轮的传动比是有限的，由于本装置需要较大的传动比，固采纳轮系是来实现。如如下面图为皮带减速机构，带轮1
11、连接原动件转速为依据皮带传动n =720r/min的交流电动机，皮带2连接齿轮系中的齿轮1，皮带 01的半径为r1=50mm，皮带2的半径为广150mm 原理有:n 0 (1)皮带1与皮带2的转速与半径成反比:如如下面图，带轮2与齿轮1同轴传动幻=r (2)ri齿轮1与齿轮2啮合传动，齿轮2与齿轮3同轴传动，齿轮3与齿轮4啮合传动，齿轮4与直齿锥同轴连接，依据齿轮系传动原理有:Lr 2nz=nz黑=J、n 3z 4由上式可得:A = n rzz (4) nz40 113 (4)作七如如下面图，直齿轮4与直齿锥齿轮5、凸轮10后图同轴传动，直齿锥齿轮5与直齿锥齿轮6垂直啮合，直齿锥齿轮6与7同轴
12、连接，依据齿轮传动原理有:由凸轮10与直齿锥齿轮同轴传动有:n8 = n 6 (7)依据提供的原动件转速为n0 = 720r/min的交流电动机与课程设计 要求，在n0的前提下，设计机器的生产率为10个/min，设计的凸轮滑 块结构实现凸轮转动一圈完成一个健身球的检测，能够得到凸轮12的转速为:同时，齿轮4与齿轮7是同轴传动，故那么依据公式(4)能够得出：因此由上两式能够得出：依据1比72的比例关系，我们选取适当的皮带轮半径和齿轮齿数故我们得出：r = 3r , z = 4z , z = 6z212143图直齿锥齿轮传动各齿轮参数如下表:模数(mm压力角( )齿数(个)直径(mm)分锥角()齿
13、轮1)2202040/齿轮222080160/齿轮32202040/齿轮4220120240/直齿锥5、6、7、8320257590在检料箱体中，滑块1的轨道中设有待测球出口料道1、料 道2、料道3,料道顺序为尺寸从小到大往下设置，小球先检测， 接着检测中球，大球最后检测，料道尺寸设计稍大于46mm，为 了使球能够快速稳定地通过料道尺寸检测，设计轨道与水平夹角 为：依据课题设计要求可设置相应尺寸大小如下表：料道1料道2料道3料道直径mm424446设置滑块轨道有关尺寸为：1.曲曲折折曲曲折折折折柄滑块设计依据平常作图经验，我们设定曲曲折折曲曲折折折折柄滑块机构的行程速比系数，那么极位夹角为30
14、度，这将有助于我们计算，再将A 与滑块中心所在平面的距离定为120,滑块最大行程定位为200,运 用这些初始数据我们就能够通过作图法来设计能满足要求的机构。具体作图步聚：1.在直角坐标系下画水平线qq，长度为200；CC中垂线，再过C做直线交CC与O .且使1 221 22O C 2 与 C C2 成60度夹角；C1C2下方作它的平行线，两者相距e=120；O2作圆，使C1C2两点都在圆上，现在圆与C1C2的平行线交与一点A，连接AC,AC2；A点以A C1为半径画圆，此圆交与，量取B2C2、AC1的长度，AB = B C /2,BC = AC2 + AC/2，得到长度 mmmm；6.C1、C2为滑块的两极位，C1C2=200mm。图2曲曲折折曲曲折折折折柄滑块机构的运动分析2.1位置分析见附录一附图1.12.2速度分析见附录一附图1.22.3加速度分析见附录一附图1.3接料机构用的是凸轮机构，凸轮与推杆通过滚子连接，其基圆半径R 为80mm，偏心距为30mm，滚子半径为5mm。数据计算；在设计检料装置中，我们预设第一个料道起始端与滑
