送料棘轮设计公式
机械原理设计自动送料冲床的机构设计
湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：机械原理课程设计设计题目：自动送料冲床的机构设计系别：通信与控制工程系专业：机械设计制造及其自动化班级：11级机械二班学生姓名: 倪燮燃，张林，许胜，周天越学号: 11428228，11428246，11428209，11428231起止日期:2013.6.30~2013.7.5指导教师:张斌教研室主任：朱连池11级机械二班自动送料冲床机构课程设计摘要随着现代科技的发展趋势，自动化对机械设计和制造具有非常重要的意义。
我国也正倾向于机械自动化方面的发展，在此前提下，我们就开始设计自动送料冲床机构。
自动送料机构的工作目的是为了实现自动送料，把人为因素造成的误差减到最小，同时减少劳动力成本便于实现机械化和自动化等一系列优点。
在设计过程中，主要是设计了工作台，工作机构的传动和自动送料机构，以及可以实现自动送料的伺服电机和变速箱。
通过对这些方面的设计和研究，可以大大减少劳动力成本，提高了工作效率，减少了误差，同时也简化了机构，重点是机构的运动分析。
正因为它的输送能力大、能耗低、结构简单、维护方便这些特点深受广大企业的青睐。
自动送料冲床机构的设计的主要侧重点是同时实现加工与送料，通过对机械机构的灵活运用，设计出合理的作品。
关键词：自动送料冲床机，自动送料，间歇传动，冲床，伺服电机目录1、课程设计的目标与设计任务 (1)1.1 设计的目标 (1)1.2 设计的要求 (1)1.3 设计的任务 (2)2、机械运动方案的设计 (2)2.1 棘轮式自动送料冲床机构的结构及工作原理 (2)2.2 槽轮式自动送料冲床机构的结构及工作原理 (4)2.3 机械运动方案的选择 (5)2.4 棘轮式自动送料冲床机构的运动循环图 (6)3、棘轮式自动送料冲床机构主要参数的设计计算 (6)3.1 主要参数的设定 (6)3.2 机器参数 (11)4、主要零部件的设计 (14)4.1 电动机的选择 (14)4.2 飞轮的设计 (15)心得体会 (16)参考文献 (16)致谢 (17)附录一 (18)附录二 (19)附录三 (20)附录四 (21)自动送料冲床机构引言现代机械设计要求既要满足市场需求，又要考虑企业的发展；既要解决技术和可靠性问题，又要考虑经济性问题；既要解决设计本身的方法、手段和关键技术问题，又要解决产品寿命周期中各个环节的技术问题。
间歇运动机构(棘轮结构)详解
5.1 棘轮机构 5.1.1、 棘轮机构的工作 原理
棘轮机构是一种
常用的间歇机构, 主要 由棘轮、 棘爪和机架组
成。
棘轮机构是一种常用的间歇机构, 其工作原理见 图5- 1。棘轮3与轴用键连接, 弹簧5用来使制动棘爪4 和棘轮3保持接触， 驱动棘爪2与连杆机构的摇杆1组 成回转副N。摇杆空套在轴上, 可自由摆动。 当摇杆 逆时针摆动时, 驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中, 推动棘 轮转过一定角度, 而制动棘爪则在棘轮的齿上滑过； 当摇杆顺时针摆动时， 驱动棘爪在棘轮的齿上滑过, 而制动棘爪将阻止棘轮作顺时针转动, 故棘轮静止不 动。 因此, 摇杆作连续的往复摆动时, 棘轮作单向间 歇转动。
图 5 - 14 刀架转位槽轮机构
图 5 - 8 提升机棘轮停止器
图 5 - 8 提升机棘轮停止器模型
图5 - 9所示为自行车后轮轴上的棘轮机构。 当 脚蹬踏板时, 经链轮1和链条2带动内圈具有棘齿的小 链轮3顺时针转动, 再经过棘爪推动后轮轴顺时针转动, 从而驱使自行车前进。
图 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构
图 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构模型
图 5 - 13 卷片槽轮机构
图 5 - 13 卷片槽轮机构模型
又如图5 - 14所示的六角车床刀架的转 位槽轮机构, 刀架3上可装六把刀具并与具 有相应的径向槽的槽轮2固连, 拨盘上装有 一个圆销A。 拨盘每转一周, 圆销A进入槽轮 一次, 驱使槽轮(即刀架)转60°, 从而将下一 工序的刀具转换到工作位置
运动开始和终止时, 棘轮和棘爪间都产生冲击, 因此不宜用在具有很大质量的轴上。
图5 - 7所示的牛头刨床工作台的横向进给机构利用 棘轮机构实现正反间歇转动, 然后通过丝杠螺母带动工作 台作横向间歇送进运动。
棘爪装置强度计算
棘爪装置强度计算1.按齿受弯曲校核棘轮模数m ≥3][75.1n m n Z M σψ m=t/π=1300×12÷360=43.3mm （式中：t —周节，π—圆周率）M n =F 支×（D+d ）÷2=600×（690+43）÷2=219900Nm （式中：F 支—支持负载，D —卷筒底径，d —钢丝直径）m=43.3≥3][75.1n m n Z M σψ=5.58033021990075.13=⨯⨯mm 式中：Z —棘轮齿数，Z=30；Ψm =齿宽系数，Ψm =3（查《机械设计手册》表8-6-23）；[σn ]—棘轮齿材料的许用弯曲应力，[σn ]=80MPa 。
2.按齿受挤压校核棘轮模数m ≥8.12303302199002][2=⨯⨯⨯=P Z M m n ψmm （式中：[P]—许用单位线压力，[P]=30MPa ） 从计算可见，棘轮强度符合设计要求。
3.棘爪的强度计算σn =M n ÷W+P ÷F ≤[σn ]P=2×M n ÷D=2×219900×103÷1300=3.38×105（N ）（式中D 为棘轮直径）M n =P ×e=3.38×105×0.8×10-3=270（Nmm ）（式中e 为偏心距，e=0.8mm ）F=b ×δ=90×40=3600mm 2（式中b 为棘爪宽度和棘爪危险断面的厚度）W=b ×δ2÷6=90×402÷6=24000mm 3代入上式：σn =M n ÷W+P ÷F=270×103÷24000+3.38×105÷3600=105MPa ≤[σn ]=120MPa式中：[σn ]—棘爪材料许用弯曲应力，[σn ]=120MPa 。
贴片机棘轮送料器械设计
（ 其中 为摩擦角 ） 。代人上式后得 ： ９ ￣ ０＋
为
了在传递相同转矩 时， 前程挡块受力最小 ， 一般取 ￣－０ ， － 。此时有 ９
，
即棘轮倾斜角 应大于摩擦角 。棘轮其它尺寸 ， 如表 １ 所示。
盘
图 ２基板结构 图
２３棘 轮机构 的设计 ．
在设计 中棘轮的主要作用是 驱动送料带完成步进动作 ， 将
ｌ 【 要】 摘 贴片机是现代电 子产品生产线中的关 键设备， 送料器 Ｍ 生产线 是ＳＴ 上将元 件由 料带送至 ； 》吸嘴１ 设备， 般安装在送料车 此设备的 ： ７ 的 一 上， 精度直 接影响整条生产线的生产效率。 动式贴片 在气 机送 《 ｝料器的 设计过程中， 杆组设计理论逐一完 采用 成各功能部件的机构设计， 给出了 要完成 预定运动轨迹各零 ；
》 ｅｄｒ ｈ ｈｉ ｘｄｏ ｅ ａ ｉ ｅｉｏｅ ｑ ￣ ｅｔｏ ｔ ｎ ｅ ｉ ｅ ｏ ｐ ｎｎ ｏ ｐ ｏ一 《 ｆｅｅ， ｉ ｅ ｔ ｒａ ， ｎ ｕ ｍ ｎｆｒｒ ｓ ｒｎ ｔ ｍ ｏｅｔｆ ｍ ｔ ｅｔ ｎｚ ｗ ｃ ｓ ｉ ｆ ｎ ｈ ｃ ｒｇ ｓ ｅ ａ ｆ ｒ ｇ ｈ ｃ ｓｒ ａ ｏ
ｌ件间需满足的尺寸关系， 同时对关 键机构 进行运动精度分析， 运用ＳｌＷ ｒ 三维 并 ｏｄ ｏ ｓ 软件进行虚拟装配 ： ｉ ｋ ；设计， 送料器的实际生 为 产提供 了 模型。 数学 该设计简单， 凑且精度较高， 于实 列化生产。 紧 易 现系 《 ｝ 关键词 ： 表面贴装技术； 送料器； 机械设计 ｛ ｌ 【 ｂｔ ｃ ｔ ｒ ｕ ｉ ｎ ｏ ｍ ｄｒ ｅ ｃｏｉ ，ｅ ｍ ｕｔ ￡ ｅ ｅｕ ｍ ｎ ａｄ２ Ａ ｓ ａｔ ｈ ｐ ｄｃｏ ｌｅｆ ｏｅ ｅ ｒ ｃ ｔ ｒ 】 ｅ ｏ ｔｎ ｉ ｎ ｌ ｔｎ ｓ ｈ ｃ ｏｎ ｒｓｋ ｑｉ ｅｔ ｎ ｅｉ ｐ ，
棘轮机构的组成及其工作原理
三、设计要点
正压力－Pn 摩擦力－F
L F M p r
要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。 条件是两者对O’的力矩要满足 如下条件：
α Ft
A
Mpn>MF
将两个力分解成切向和径向分量
o2
Fr
α
pn
Σ =90° da
pt
Pn sinα L
∵ F= Pn f
> Fcosα L
da
α
o1
h
r1 rf
棘爪长度L
一般取 L=2p
JM
返回
α
齿偏角
代入得：
tgα> f =tgφ ∴ α>φ
当 f=0.2 时，φ＝11°30’
通常取α＝20°
o1
JM
返回
棘轮几何尺寸计算公式
齿槽角
棘轮参数 齿数z 模数m
计算公式或取值 12~25 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10
o2
L
p h1 h’ a1 a
60°~80°
顶圆直径da
第五十六讲 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及其工作原理 组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。
二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布有： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。
按工作方式有： 棘轮 类型 单动式、 双动式棘轮机构。 单向、双向运动棘轮机构。 固定转角、可调转角 轮齿棘轮、 摩擦棘轮
JM
返回
按棘轮转向是否可调:
棘轮机构的参数化设计
文章编号:1004-2539(2010)12-0027-03棘轮机构的参数化设计王良文 李安生 唐维纲 张小辉(郑州轻工业学院机电工程学院, 河南郑州 450002)摘要 以各类机械中常用的齿式棘轮机构的设计为例,建立了棘轮机构参数化设计的数学模型,利用VB对AutoC AD的二次开发技术,成功实现了棘轮机构的参数化设计。
该系统在选定棘轮机构的设计参数情况下,能够计算相关参数,对设计结果进行自动校验,并可以实现棘轮机构工程图的自动输出,进行尺寸参数及技术条件的标注,提高了棘轮机构的设计效率。
为棘轮机构的数字化设计、加工提供了理论依据。
关键词 棘轮机构 参数化设计 VB C AD二次开发The Parametric Design of Ratchet MechanismWang Liangwen Li Ansheng Tan Weigang Zhang Xiaohui(College of Mechanical and Electrical Engi neering,Zhengzhou Uni versity of Light Industry,Zhengz hou450002,Chi na)Abstract Using the tooth ratchet mechanism using in all kinds of machine as an example,a mathematical model for parametric design about ratchet mechanism is established.The parametric design is realized by using sec ond devel oping technology for AutoCAD in VB.W hen the design parameter in the syste m is selected,the relating parameter can be calculated and the design results can be checked automatically,the ratchet mechanism engineering dra wing can be given out automatically,label dimension and technology terms can be marked,the efficiency is improved.A theoreti cal basis of digital design and manufacture for ratchet mechanism is provided.Key words Ratchet mechanism Parametric design VB Second developing technology for AutoCAD0 引言棘轮机构以其结构简单、工作可靠等优点,在各类机械设备中广泛应用,多用于进给、转位或分度、制动、超越、计数等场合。
棘轮的设计
棘輪的設計注意點
對步進馬達而言, 還須考 慮棘輪的送料角度是否為最小 步進角度的整數倍 如圖棘輪的送料角度為 36pin, 360 ˚ ＊2/36=20 ˚ 每次送2pin 馬達最小步進角度為0.72 ˚ 則20/0.72=27.77˙ ˙ ˙ 不是整數倍, 需重新設計償程序
步進馬達的應用應注意事項
1. 注意所選馬達的最小步進角度
2. 注意所選馬達的最高有效轉速
3. 需高速時應設計大直徑棘輪
棘輪的設計步驟
步驟 1. 先初步設定棘輪的直徑 2. 根據棘輪的直徑計算出棘輪圓周c, 再除以端子的pitch, 並將結果取整n 3. 用一次所需送料的pitch倍數乘360, 再除去n, 看能否除凈 4. 如果能除凈, 則n為可用數, 可用n計算 出棘輪的直徑 5.如果不能除凈, 則n需作調整, 如n+1, n+2或n-1,n-2等,再重復步驟3, 直到能 被除凈為止, 然後再用調整後的n計算 出棘輪的直徑
棘輪的設計步驟（例）
步驟 1. 先設定棘輪的 直徑d=40mm Pitch=3.25 2. 棘輪圓周 6pitch c=d *π=125.66 125.66/3.25=38.66, 取n=39 3. 6＊360 ˚ /39=55.3846˙ ˙ ˙˚ 4. 取n=38, 6＊360 ˚ /38 =56.8421˙ ˙ ˙˚ 取n=40, 6＊360 ˚ /40=54˚ 5. 則棘輪的直徑d=40＊3.25 / π=41.38
自动打包机棘轮机构工作原理
自动打包机棘轮机构工作原理
为适应各种包装工艺的要求，包装机上常用到很多间歌运动。
如糖扭结包装机的转位、包装材料的供送、包装物料的供送、多功能包装机在各工位的停顿等。
主动件在连续运动时，从动件周期性地会出现停歇状态的机构，称为间歇运动机构。
间歇运动机构在自动生产线的转位分度机构、步进机构、计数装置和许多复杂的包装机械中有着广泛的应用。
间歇运动机构的类型比较多，这里着重介绍棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的运动特性。
棘轮机构工作原理：
图所示为一种外啮合棘轮机构，它是由棘轮、棘爪及机架组成。
棘轮2通常呈锯齿形，并与轴4固连，棘爪3与摇杆1用转动副A相连接，摇杆1空套在轴4上。
通常以摇杆为原动件，棘轮为从动件。
当摇杆1连同棘爪3逆时针方向转动时，棘爪3插入棘轮的相应齿槽，推动棘轮转过某一角度；当摇杆1‘返回作顺时针方向转动时，棘爪3在棘轮齿背上滑过，这时，簧片6迫使止回棘爪5插入棘轮的相应齿槽，阻止棘轮顺时针方向返回，而使棘轮静止不动。
由此可知，当原动件摇杆1连续往复摆动时，棘轮2只作单向的间歇运动。
以上就是有关自动打包机棘轮机构工作原理，常用的机械传动特点及应用，您可以了解！。
送料棘轮设计公式
送料棘轮设计公式
送料棘轮设计的公式主要包括以下几个方面：首先是棘轮的周长，它等于πD，其中D为棘轮的直径。
其次，齿顶圆直径Da、齿高h、齿根圆Df等都是重要的几何参数。
这些参数可以根据具体的结构作图和查表获取。
此外，还需要根据料带孔Pitch距离以及1齒間隔對應料帶孔等因素进行计算。
在设计过程中，例如可以先以料带PIN距为基准，假设PIN=25mm，然后计算出棘爪渐开线的起始圆周长C=25mm*17=425mm，进而求出起始圆的直径D=135.35mm。
总的来说，送料棘轮的设计需要综合考虑多个因素和参数，使用适当的计算公式才能确保设计的准确性和实用性。
棘轮机构文档
棘轮机构引言棘轮机构是一种常见的机械传动装置，广泛应用于工业和日常生活中。
它由一系列的滑齿与棘齿组成，通过滚动和旋转的运动实现传递力和运动的功能。
棘轮机构多用于实现定向转动、防逆转和传动力矩的需求。
本文将介绍棘轮机构的基本原理、工作方式以及相关应用领域。
基本原理棘轮机构的基本原理是利用滑齿和棘齿的咬合关系，通过不同的轮转方向实现不同的传动效果。
棘轮是一个具有锯齿状或齿轮形状的金属齿片，其一侧为斜面，而另一侧呈凹形或平面。
滑齿则是一个与棘齿咬合的齿轮，它具有与棘齿相适配的形状和方向。
当滑齿沿棘齿的斜面方向滑动时，由于斜面的形状，滑齿会被弹回到原始位置。
然而，当滑齿逆向滑动时，斜面将无法满足同样的弹回作用，因此滑齿会嵌入棘齿的凹槽中，阻止反向运动。
这种咬合关系使棘轮机构非常适合用于防止逆转和提供定向转动的功能。
工作方式棘轮机构通过棘齿和滑齿的相互作用，实现不同的传动效果。
防逆转功能棘轮机构最常见的应用之一是防逆转功能。
当一个轴以某一方向旋转时，滑齿会在棘齿的斜面上滑动，无法改变其旋转方向。
但是，当轴逆向旋转时，棘齿会与滑齿咬合并阻止逆向运动，从而防止机械装置的逆转。
定向转动功能棘轮机构还可以用于实现定向转动功能。
通过在棘齿的斜面上放置一个凸起的球体或圆锥体，可以有效地改变滑齿的运动方向。
当轴旋转时，斜面上的凸起物会引导滑齿沿特定方向滑动。
这种定向转动功能常用于手动工具和机械装置中。
传动力矩功能棘轮机构还可以用于传动力矩。
通过增加滑齿与棘齿的接触面积，可以有效地提高传动力矩的能力。
这在需要输送大量功率的应用中尤为重要。
应用领域棘轮机构在许多领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：汽车工业在汽车工业中，棘轮机构被广泛用于制动系统和变速器。
制动系统中的棘轮机构可以实现防逆转功能，确保车辆不会在停止或倒车时滑动。
而变速器则利用棘轮机构实现不同档位的切换，提供平稳的加速和高速驾驶的功能。
机械工程在机械工程中，棘轮机构常用于制动和离合器系统，以及各种传动装置。
常用步进传动机构设计
缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大 冲击，故一般只用于低速、轻载场合。 2.类型及应用 类型：外啮合不完全齿轮机构、内啮合不完全齿轮机构
应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中。 如乒乓球拍周缘铣削加工机床、蜂窝煤饼压制机等。
顶圆直径da 齿间距p
da =mz 与齿轮不同 P=π m
齿高h
h=0.75m
齿顶弦长a 棘爪工作面长度a1
齿偏角α
a=m
a1=(0.5~0.7)a α＝20°
棘轮宽b
b=(1~4)m
棘爪斜高h1 、齿斜高h’ 棘轮齿根圆角半径rf 棘爪尖端圆角半径r1
棘爪长度L
h1=h’ ≈h/cosα
rf =1.5 mm r1 =2 mm 一般取 L=2p
§4－1 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及其工作原理
组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。
优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。
适用于速度较低和载荷不大的场合。
二、棘轮机构的类型与应用
按轮齿分布： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。
o2
槽轮
弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。
ω2
作用：将连续回转变换为间歇转动。
特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，
能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速
度有变化 ，不适合高速运动场合。
二、槽轮机构的类型与应用
槽轮 机构
外轮机构 轴线相交
棘轮 类型
按工作方式： 单动式、 双动式棘轮机构。