健身球检验分类机课程设计报告机械原理

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第一章
功能与设计要求
功能要求
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ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为 三类。 1.ф40 mm≤第一类≤ф42 mm 2.ф42 mm<第二类≤ф44 mm 3.ф44 mm<第三类≤ф46 mm
工作原理 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，运用曲柄滑块或者凸轮推杆使健身球能 持续定量的进入工作台相对应的小槽内，根据效率要求，让健身球每 6 秒钟进入一个，使工作持续稳定进行；检验机构是由上往下直径分别为 42mm、44mm、46mm 的小槽，根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 的可以通过第一个孔，使健身球直径为 42mm 至 44mm 的可以通过第二个孔，使健身球直径为 44mm 至 46mm 的可 以通过第三个孔，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入指定的装置，把球

按分类装好。 功能分解 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. 健身球大小检验功能； 4. 接球功能。
其功能逻辑图如下：
定量进球
健
定量送球
身
球
检
验
分
类
机
的
工
精确检验健身球
作
系
统
接球装置 功能原理的工艺过程分解
持定量健身球，以直线、间 歇的进球。 直线往复的运动。运用曲柄 滑块机构使健身球能持续 的进入工作台相对应的小 健槽身内球，使间工歇作得能掉持下续来稳，定尺进寸 最行的。直接掉进第一个孔，稍 大得都卡在那里。
运用滑块或偏心轮，把健 身球推到第 2 个孔，然后 再把最大的推到最大的 孔运。用接球通道将分类掉下 来球通过，然后再用接球 仪器将球接住。

1.定量进球功能：用曲柄滑块机构实现有规律的往复运动，控制进球 速度，当滑块往回运动到进料口时，健身球自动进球，然后滑块向右运动 时进料口停止进球，从而使健身球按规律定量进球。其原理如图所示。
图 2.定量送球功能：用曲柄滑块机构实现有规律的往复运动，当滑块向 右运动时，将球推入推入送料口，使球进入规定的位置，实现定量送球。 其原理图如图所示。 3.检验健身球大小功能：通过孔径的大小，控制进球类型，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达到健 身球分类的目的。其原理图如图所示。 4.接料功能：健身球通过不同大小的孔分类后，通过规定的通道，将 球送入到指定的接料装置内，从而把分类好的健身球按规定装好。其原理 图如图所示。

图
第二章
机械系统的选择与比较
电动机的选取
发动机是是机器中运动和动力的来源，其种类很多，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、控制方便、维护容
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，从整个设计方案考虑，要达到高产率且减少减速过程机构，
宜采用转速较低的电动机。根据要求，我们这里采用的是转速为 720r/min
的电机。
传动机构的选择与比较
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 承载能力和速度范围大；传动比恒定，可 取 决 于 齿 轮 材 金属切削机床、
动 获得较大传动比，外廓尺寸小，工作可靠， 料 的 接 触 和 弯 汽车、起重运输

效率高。制造和安装精度要求高，精度低 曲 疲 劳 强 度 以 机械、冶金矿山
时，运转有噪音；无过载保护作用
及抗胶合与抗 机械以及仪器
磨损能力
等
结构紧凑，单级传动能得到很大的传动 制造精确，润滑 金 属 切 削 机 床
蜗杆传 动
比；传动平稳，无噪音；可制成自锁机构； 良 好 ， 寿 命 较 （ 特 别 是 分 度
传动比大、滑动速度低时效率低；中、高 长；低速传动， 机构）、起重机、
速传动需用昂贵的减磨材料；制造精度要 磨损显着
冶金矿山机械、
求高，刀具费用贵。
焊接转胎等
轴间距范围大，工作平稳，噪音小，能缓 带轮直径大，带 金属切削机床、
和冲击，吸收振动；摩擦型带传动有过载 的寿命长。普通 锻压机床、输送
保护作用；结构简单，成本低，安装要求 V 带 3500-5000h 机、通风机、农
带传动 不高；外廓尺寸较大；摩擦型带有滑动，
业机械和纺织
不能用于分度链；由于带的摩擦起电，不
机械
宜用于易燃易爆的地方；轴和轴承上的作
用力很大，带的寿命较短
轴间距范围大；传动比恒定；链条组成件 与 制 造 质 量 有 农业机械、石油
间形成油膜能吸振，工作可靠；作用在轴 关
机械、矿山机
上的荷载小；运转的瞬时速度不均匀，高 5000-15000h 链传动
速时不如带传动平稳；链条工作时，特别
械、运输机械和 起重机械等
是因磨损产生伸长以后，容易引起共振，
因而需增设张紧和减振装置
图
由上述几种主要的传动装置相互比较可知，齿轮传动、带传动用于减速，
故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。 执行机构的选取与比较
1.送料机构
⑴对心凸轮机构