机械原理课程设计

机械原理课程设计步进输送机机构设计指导老师：刑进小组成员：10机械本三关慧1014090709 10机械本三秦敏1014090722 10机械本三宋国军1014090723 2012年5月20日第一章绪论-------------------------------------------------------- 第二章课题题目及任务-----------------------------------------1.课程题目----------------------------------------------2.设计任务----------------------------------------------3.主要技术参数说明--------------------------------- 第三章运动循环图----------------------------------------------- 第四章传动机构和工作机构的选择------------------------ 第五章减速器机构选择及相关性能参数计算----------- 第六章传动轴承和传动轴的设计-------------------------1.从动轴的设计-------------------------------------2.中间轴的设计-----------------------------------------3.主动轴的设计-----------------------------------------4.求轴上的载荷--------------------------------------- 第七章设计小结----------------------------------------------参考文献----------------------------------------------------------进机调整端部分装置在调整段机架上，步进机调整端包括从动链轮、气缸、气缸座、轴承座、调节螺杆、调节螺母，从动链轮装置在从动链轮轴上，主动链轮与从动链轮上装置有传动链条，传动链条上设置有若干个链板组件。

2、设计任务：（1）根据工艺动作要求拟定运动循环图。

（2）进行插断机构、步进输送机构的选型。

（3）机械运动方案的评定和选择。

（4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在图纸上画出传动方案图。

（5）选出最优方案，画出机械运动方案简图。

（6）编写设计计算说明书。

（7）工作原理和工艺动作分解：步进输送机是一种能间歇的输送工件，并使其间距始终保持稳定步长的传送机械。

其示意图如下，工件经过隔断板从料轮滑落到辊道上，隔断板做间歇往复直线运动，工件按一定的时间间隔向下滑落。

输送滑架做往复直线运动，工作行程时，滑架上位于最左侧的推爪推动始点位置，工件向前移动一个步长，当滑架返回时，始点位置又从料轮接受了一个新工件。

由于推爪下装有压力弹簧，推爪返回时，得以从工件底面滑过，工件保持不动。

当滑架再次向前推进时，该推爪早已复位并推动新工件前移，与此同时，该推爪前方的推爪也推动前工位的工件一起向前再移动一个步长。

如此周而复始，实现工件的步进式传输。

显而易见，隔断板的插断运动必须与工件的移动协调，在时间和空间上相匹配。

注意有图空出来3、主要技术参数说明：（1）工件质量：70kg（2）输送步长H=400mm，可载5~8个工件（3）运输速度为0.44m/s，尽可能均匀，行程系数K=1.25（4）工作阻力2500N（5）往复次数40（6）滑架导路水平线与安装平面高度允许在800——1000mm。

第三章运动循环图根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。

根据对比分析，我们选择曲柄连杆机构作为工作机构，实现步进式输送。

第五章减速器结构选择及相关性能参数计算1、减速器结构：展开式二级圆柱直齿轮减速器。

2、电动机选择3、传动比分配工作机的转速：第六章传动轴承和传动轴的设计1、从动轴的设计（1）求输出轴上的功率P3，转速3n，转矩3TP3=3.96KW3n=34r/min3T=1057N．m（2）求作用在齿轮上的力（3）初步确定轴的最小直径（4） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度①为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径mm d 62=-ⅢⅡ;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径mm D 65=半联轴器与轴配合的轮毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比轴配合的毂孔长度略短一些,现取mm l 82=-ⅡⅠ②初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据mm d 62=-ⅢⅡ,由《机械设计手册》P73表6-6轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7013C 型.对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的mm mm mm B D d 1810065⨯⨯=⨯⨯故mm d d 65==-=ⅧⅦⅣⅢ;而 mm l 18=-ⅧⅦ .右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7013C 型轴承定位轴肩高度72,5.3,07.0==>-ⅤⅣ因此取d mm h d h mm,取安装齿轮处的轴段mm d 73=-ⅦⅥ;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮毂的宽度为85mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取96l mm -=ⅥⅦ. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取mm d 78=-ⅥⅤ.轴环宽度h b 4.1≥,取b=6mm.轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离mm l 30= ,故取mm l 50=-ⅢⅡ.取齿轮距箱体内壁之距离a=16mm ,两圆柱齿轮间的距离c=20mm .考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8mm ,已知滚动轴承宽度T=18mm ,高速齿轮轮毂长L=50mm ,则(9693)(188162)44l T s a mm mm νIII -I =+++-=+++= ⅥⅤⅣⅢⅤⅣ-----+++=l l a c s L lmm )6441620850(--+++=mm 28=轴的结构如图所示图6-1 Ⅲ轴示意图③各轴段长度的确定1轴段的长度l1：l1=B+△2+△3=23+10+5=45mm，轴承的型号为6308，轴承宽度B=23mm,△2为齿轮断面与箱体内壁的距离，△3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离2轴段的长度：l2=B2-2=96-2=94mm, 齿轮宽B2=96mm3轴段的长度：两齿轮间距l3=14mm4轴段的长度：l2=B1-2=70mm, 齿轮宽B1=72mm5轴段的长度：l5：l5=45mm，轴承宽度B=23mm距离经校核该轴的结构满足强度要求。

3、主动轴的设计①轴径的确定Ⅰ轴各轴段如图5-3所示1>轴段连接滚筒：长度大于低级轴的最小直径长度，取L1=110mm.2>轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与滚筒右端面间的距离mml30= ,故取280l m m=3>轴段的长度l3：l3应略小于或等于深沟球轴承的宽度，轴承的型号为6008，轴承宽度B=15mm,l3=15mm.4>轴段的长度：A为箱体长△2为齿轮断面与箱体内壁的距离，△3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离l4=△3+A-（l5+l6+△2+4+L3+L7）=73mm5>轴段部位为齿轮定位轴环，其长度为：l=1.4h=1.4×6=8.4mm取l5=10.6>轴段为安装齿轮段，其长度略小于齿轮宽度， l6=707>轴段为轴承安装段并加套筒来保证齿轮和轴承的轴向定位，l7=4+△2+△3 +B轴承=4+10+5+15=34mm.经校核该轴的结构满足强度要求。

4、求轴上的载荷对于7013C型的角接触球轴承,a=20.1mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距.从动轴的载荷分析如图5-4图6-4 载荷分析第七章设计小结一个月的课程设计已经结束，我们小组三个人团结合作，分工明确，各司其职，利用课余时间做机械原理课程设计。

因为我们学过机械原理这门课，此次设计用到的很多基础知识我们都已经基本掌握，并查阅大量文献资料，所以做起来相对顺手，也并没有觉得很难、很累。

在这次课程设计中，我们小组团结互助，刻苦钻研，尤其是在设计步进输送机各种方案时，加入自己创新的元素，通过理论与实践并行，完美的完成本次课程设计。

课程设计是对思维能力的一种锻炼，并且是理论与实践相结合的结晶。

我们在高效完成设计任务的同时能够进一步理解和巩固本学期所学的内容，并将所学知识进一步综合运用到实际设计中，这不仅加强了自主学习和团队合作学习的能力更锻炼了实际操作能力和增加了设计经验。

在设计计算过程中，通过组内讨论和交流，加深了对基础知识的理解。

在查阅文献的过程中，让我们了解到更多机械设计方面的知识，开阔了视野。

此次我们最大的心得是，好的设计是建立在踏实的理论基础之上的。

参考文献1.《机械原理课程设计》主编王淑仁科学出版社2006年9月2.《机械原理课程设计》主编刘毅华中科技大学出版社2006年1月3.《机械原理》主编孙桓高等教育出版社2005年4.《机械原理全程导学及习题全解》主编马金盛中国时代经济出版社2008年。