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1、，课程设计课程名称： 健身球检验分类机 学 院：机械工程学院 专 业： 机制081 姓 名： 高扬 学 号： 8 年 级： 2008级 任课教师： 戴明 2010年1月15日前 言随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善，消费者的价值观念变化很快，市场需求出现多样化的特征，机械产品的种类日益增多例如，各种金属切屑机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、石油化工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、办公设备、家用电器以及儿童玩具等等。同时，这些机械产品的寿命周期也相应缩短。企业为了赢得市场，必须不断开发合符市场需求的产品。新产品的开发包括产品的设计与制造，其中设计是产品
2、开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工程过程。其中机械产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式等设计内容是机械原理课程的教学内容。机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中的一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力（重点在机械系统运动方案设
3、计）及创新意识与能力方面，起着十分重要的作用。对于机械原理课程设计有“按照一个简单机械系统的给定功能要求，综合运用所学知识，拟定机械系统的运动方案并对其中的某些机构进行分析和设计。通过课程设计这一环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和妇女广发，进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机的能力”的明确要求。目 录一、设计任务书.6 1.1功能要求及工艺动作分解提示.6 1.2 设计方案提示.6二、健身球自动检验分类机方案设计.7 2.1健身球检验分类机整体工作流程72.2功能分解.7 2.3功能逻辑图.82.4方案设想.52.5原动机及传动机构的选择.9 2.5.1原动机的选
4、择.9 2.5.2传动机构的选择.92.6执行机构的选择与比较.122.6.1进料与送料.122.6.2检验分类与按类存放.12三、机械系统运动方案的拟定与比较.14 3.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式 .14 3.2绘制机械系统运动转换功能图 .14 3.3根据执行构件的运动形式选择机构.15 3.4用形态学矩阵法创建机械系统的运动方案.15四、机械系统工作运动循环图.16五、机构的尺寸设计及运动分析.18 5.1凸轮机构的设计.18 5.2结果分析.185.3曲柄摇杆设计.185.4减速装置的尺寸设计.29六、机构运动总体方案图.32 6.1运动方案简图.32 6.2健身球检验分类机
5、工作原理.32 6.3健身球检测分类机分析与评价.33七、总结.34附录一： 机构运动简图.35附录二：凸轮设计分段图、轮廓图、设计结果图.36附录三：程序运行结果及曲线图.39八、主要参考资料.40一、设计任务书（1） 功能要求及工艺动作分解提示1) 总功能要求将不同直径的健身球按直径分类存放。2) 工作原理及工艺动作分解提示健身球自动分类机的功能是将不同直径的健身球（石料）按直径分类，并送到各指定位置。整个工作过程（包括进料、送料、分类、按类存放）自动完成。（2） 原始数据和设计要求健身球直径范围为4046mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类：第一类： 4042 ； 第二类：424
6、4；第三类：4446。生产率（分类速度）20个/min。（3） 运动方案构思提示健身球自动分类机可以有多种运动方案实现。一般的思路在于：1) 球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口，直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。2) 送料机构、接料机构、间歇机构可由曲柄滑块机构、槽轮机构、凸轮机构等实现。（4） 建议完成的设计工作量1) 本题设计时间为两周。2) 根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图
7、。3) 按工艺动作过程拟定运动循环图。4) 构思系统运动方案(至少二个以上)，进行方案评价，选出较优方案。5) 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。6) 绘制系统机械运动方案简图。7) 编写设计说明书。 二、健身球自动检验分类机方案设计2.1健身球检验分类机整体工作流程 为了实现任务要求每分钟检验分类15个球，电动机转速720r/min，经过三级降速（皮带降速、齿轮减速、齿轮降速）使主轴达到15r/min，再通过曲柄摇杆与凸轮推杆分别实现送料与分类，并分别储存，最终达到健身球的检验分类目的2.2功能分解1.送料功能2.自动分类功能3.按类存放功能2.3功能逻辑图 图2.12.4方案设想方案一
8、 自动检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，我们提出了如下图的运动装置: 图2.2该方案将送料机构与检料机构中的滑块运动统一起来，在上滑块将球推出的同时下滑块上边缘也正好抵达料道1的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。但考虑到球在检料机构通道中向下运动至靠近料道时，有可能球会卡在料道口而不能进行正常分类。以及检料机构滑块间歇时间不易控制，所以我们放弃这一方案，选用改进的方案二。方案二 运动方案图: 图2.3此方案解决了上述问题，料道一处滑块轨道直径为42.料道二处滑块轨道直径44，这样当中球或大球被推倒滑道一处口时不会下落卡在滑道口处，不会出现卡在料道口处，同理大球会卡在滑道二口处，随滑块上升，大球被推倒滑道三进行分类，这种方案不仅解决了以上的问题，而且还简化了分类步骤，所以选择此方案。2.5原动机及传动机构的选择2.5.1原动机的选择 本健身球检验分类机原动件采用转速为720r/min的交流电动机2.5.2传动机构的选择 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
