机械原理设计说明书

课程设计说明书

设计题目：工件间歇输送机构

专业：机械设计制造及其自动化

班级：

设计人：

指导老师：

2011 年 7 月 6 日

课程设计说明书

学院专业班级

一、课程设计题目：工件间歇输送机构

二、课程设计主要参考资料

[1] 课程设计指导书

[2] 安子军机械原理[M].7版. 国防工业，2009

[5] 成大先. 机械设计手册[M]．化学工业 2010

三、课程设计应解决主要问题

（1）通过机构设计满足间歇输送工件的运动要求

（2）优化结构设计，提高可行性以及机构工作的稳定性

四、成员分工

方案一：

方案二：

方案三：

四、课程设计相关附件（如：图纸、软件等）

（1）A2构件图

（2）课程设计说明书一份

（3）方案构件图三份 3D仿真图三

目录

1 课程设计任务 (3)

1.1设计题目 (3)

1.2设计要求 (3)

2机械系统运动功能系统图 (4)

2.1机器的功能和设计要求 (4)

2.2工作原理和工艺动作分解 (4)

2.3根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 4

2.4 机构选型 5

2.5机械运动方案的选择和判定 5

3系统方案拟定与比较 (4)

3.1方案一 (5)

3.2方案二 (8)

3.3方案三 (13)

3.4方案比较 (16)

3.5方案选择

17

4心得 17

1 课程设计任务

1.1设计题目

工件间歇输送机构

1.2设计要求

输送机主要由动力机构、间歇机构、传动机构组成。如图一所示，电动机输入动力，带动传动机构，通过间歇机构实现工件的间歇输送。

图1 间歇输送机构工作示意图

2机械系统运动功能系统图

2.1机器的功能和设计要求

由于机器加工的与产品的流水线效率的需要，间歇式传动显得必不可少！本设计旨在针对需间歇式传动的机构而设计的步长为840mm的各种方案，为其他机械提供基础。

设计要求：步长为840mm的间歇式传动

2.2工作原理和工艺动作分解

若需完成840mm间歇式传动，必须要经过的三个步骤

1. 四级电动机n=1500r|min的输出机构

2. 将高转速的电机速度通过合理的减速机构，使之达到需求的转速

3. 低转速的输出机构，并使物体能够840mm间歇式移动

2.3根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图

2.4 机构选型

根据电动机减速机构、间歇式运动机构构的动作要求和结构特点，可以选择如表1中列出的常用机构。

2.5机械运动方案的选择和判定

据表1所示的3个关键机构的机构形态矩阵，由此可求机械运动方案数为：

N=2×3×1=6

现在可以按传动比精确度、各机构的相容性和尽量使机构简单等来选

择方案。我们选定的三个方案分别为：

1.减速机构为齿轮，间歇机构为不完全齿轮，运输机构为皮带。

2.减速机构为齿轮，间歇机构为棘轮，运输机构为皮带。

3.减速机构为齿轮，间歇机构为槽轮，运输机构为皮带。

3系统方案拟定与比较

3.1方案一

方案一为不完全齿轮-皮带传动装置，该机构原理如图3。、

图3 不完全齿轮-皮带传动装置

3.1.1工作原理

该方案利用齿轮机构进行减速，并通过齿轮传动及不完全齿轮传动，实现以下动作：较高转速变为低转速，并实现传送带的间歇性运动。

3.1.2减速机构

图4减速机构

如图4所示，电动机转速n= 1500r/min（25r/s）。根据输出时长6s，间隔时间3s，一个周期为9s，可确定输出齿轮的转动周期T=9s（n’=1/9 r/s）此机构传送比从左至右依次为3，5，3，5，可确定齿轮组齿数分别为40:120,40:200,40:120,40:200。齿轮模数为2，压力角20°。

3.1.3传送机构

图5传送机构

齿轮1为不完全齿轮，通过齿轮2带动皮带轮实现间歇性运动。齿轮1和齿轮2模数为2，压力角20°。

齿轮1的半径为100mm,齿数为67，有齿长度为420m,齿轮2半径为40mm，皮带轮半径为80mm。齿轮2和皮带轮的传送比为2。

由前段已知传送带驱动轮工作时长6s，间隔时间3s，一个周期实现工件等速进给长度L=420mm×2 =840mm，达到设计要求。

3.2方案二

方案二为棘轮—皮带传动方案，该机构原理如图8所示

图8棘轮—皮带传动机构

3.2.1工作原理

该方案利用棘轮具有单向间歇运动的特点实现工件的间歇输送。电动机作为动力输出机构驱动I号齿轮变速箱，将电动机输出地高转速通过三级变速转变为低转速驱动棘轮顺时针转动，棘轮通过轴将间歇低速转动驱动III号变速箱，继而输出中等转速的间隙转动驱动皮带轮，进而实现皮带的间歇进给。

3.2.2传动-间隙机构尺寸的确定:

I号齿轮变速箱

从左至右齿轮齿数依次为42,70,37,模数为2，压力角20°。经过计算，当左端（即动力输入端）以1500r/min （25r/s）的转速输入时，输出端输出转速为0.111r/s,此转速推动棘轮顺时针转动。

机构II棘轮间歇机构

机构II棘轮间歇机构

棘轮大轮直径145mm，齿数74，摇杆长120mm，通过小轮边缘的滑套，滑套距小轮中心25mm。棘轮共两个极限位置，极位夹角60°，经过输入端0.111r/s的转速输入后，输出转速为0.02778r/s,输出时长6s，间隔时间3s，一个周期为9s。