健身球自动检验分类机.

目录

一、设计题目及任务

1.1设计题目及原始数据

1.2设计方案提示

1.3设计任务

二、设计要求 (4)

2.1功能要求 (4)

2.2工作原理 (4)

2.3工艺流程图 (4)

三、机械系统的选择及比较 (5)

3.1电动机的选择及比较 (5)

3.2传动机构的选择及比较 (5)

3.3执行机构的选择及比较 (7)

四、健身球检验分类工作原理及工艺动作流程图 (12)

4.1健身球检验分类机工作流程 (12)

4.2机械系统运动方案简图 (13)

4.3健身球检验分类机的基本组成 (13)

五、机器基本组成应用及尺寸设计 (13)

5.1电动机 (13)

5.2减速器 (13)

5.3传动装置 (14)

5.4凸轮推杆滑块 (17)

5.5检验装置与接料装置 (19)

5.6进料机构设计 (20)

5.7各机构的运动循环图 (21)

六、偏置曲柄滑块的运动分析 (22)

6.1构件的基本尺寸 (22)

6.2连杆机构的运动分析流程图 (23)

6.3编写程序 (24)

七、方案分析与评价 (29)

7.1优点 (29)

7.2缺点 (29)

7.3改进 (29)

八、总结 (30)

九、参考文献 (31)

附录一 (32)

附录二 (33)

附录三 (36)

附录四 (37)

一、设计题目及任务

1.1设计题目及原始数据

设计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。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。

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：第一类： 40≤ф≤42 ；第二类：42<ф≤44；第三类：44<ф≤46。

技术要求见下表：

表1 技术要求参数

方案号每分钟检球个数m/（个）电动机转速n/（r/min）

2-7 46 1400

1.2设计方案提示

健身球自动检验分类机是创造性较强的一个题目，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.球的尺寸控制还可由凸轮机构实现。

3.此外，需要设计送料机构、接料机构、间歇机构等。可由曲柄滑块机构、槽轮机构等实现。

1.3设计任务

1.健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构，齿轮机构在内的三种机构；

2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图；

3.图纸上画出健身球检验分类机的机构运动方案简图和运动循环图；

4.图纸上画凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置）；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。盘状凸轮用电算法设计，圆柱凸轮用图解法设计；

5.设计计算其中一对齿轮机构；

6.编写设计计算说明书；

7.可进一步完成：凸轮的数控加工，健身球检验分类机的计算机演示验证等。

二、设计要求

2.1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

2.2工作原理

健身球检验分类机的工作原理是由进料机构、送料机构、检验机构、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是健身球能持续定量的进入工作台相对应的小槽内，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 、47mm 小槽，根据小球能通过而大球不能通过的原理，健身球先通过直径为40-42mm 的第一个孔，如果不能滚入，则通过直径为42-44mm 的第二个孔和直径为44—46mm 的第三个孔，依次类推，直至用检验机构来完成对所有球的检验和分离；接料机构是在运用接球通道将分类掉下来球通过滚槽进入指定的装置，然后再用接球仪器将球接住。

2.3工艺流程图

三、机械系统的选择

健身球检验分类机的工作系统

进料机构 送料机构 接料机构 检验机构

持定量健身球，以直线、间歇的进球 运用曲柄滑块或者凸轮推杆是健身球能持续定量的进入工作台相对应的小槽内，让健身球每6秒钟进入一个，使工作持续稳定进行 健身球间歇得掉下来，尺寸不同球将通过不同的小槽精确检验，直至完成检验 运用接球通道将分类掉下来球通过

滚槽进入指定的装置

机械系统通常由一般由原动机、传动装置和工作机（有时又称执行机构）三部分组成如图２－１：

图2—1

1—减速器2—联轴器3—电动机

3.1电动机的选择

本健身球检验分类机原动件采用转速为1400r/min的交流电动机。

3.2传动机构的选择及比较

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。

但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。蜗杆传动的传动比大，承载能力较齿轮低，常布置在传动系统的高速级，以获得较小的结构尺寸；同时，摩擦力大，发热大。同时蜗杆传动在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化，因而摩擦损失较大，效率低。

根据以上的分析比较，考虑减小噪声、振动等方面的要求的工作条件可以得到，在此采用带传动。

3.3执行机构的选择及比较

3.3.1送料机构

偏置曲柄滑块机构

所采用的进料机构如图3—1所示。当小球不断的从进料槽中进入时，运用偏置曲柄滑块机构，用滑块间歇的让球进入，以不至于无法控制球的进入，最终球顺着右边的壁做自由落体运动,落在指定位置。，

设计优点：有急回特性，球的正下方有一个微小的凹槽，使球下落在槽内不会自行滑动，且滑块将球推出后，滑块的后半部分能够堵住进料口，不会使球往