健身球自动分类机说明书张培嘉
健身球分类检验机课程设计说明书
目录1.设计要求： (2)2.工作情况分析： (3)2.1系统拆分 (3)2.2 各机构方案比较、选择： (3)2.2.1 进料机构： (3)2.2.1.1 方案比较： (3)2.2.1.2分析： (4)2.2.1.3选择 (4)2.2.2送料机构： (5)2.2.2.1 方案比较： (5)2.2.2.2 分析： (5)2.2.2.3 选择 (6)2.2.3检测机构： (6)2.2.3.1方案比较： (6)2.2.3.2 分析： (6)2.2.3.3选择 (7)2.2.4接料机构： (8)2.2.4.1方案比较 (8)2.2.4.2分析 (9)2.2.4.3选择 (10)2.3最终机构方案的组合： (10)2.4最终选定机构组合简图： (11)3.传动系统的设计计算： (11)3.1减速装置的设计计算： (11)3.2槽轮机构的设计计算： (13)3.3凸轮机构的设计计算： (14)3.4分动齿轮设计计算： (17)3.5曲柄分动装置设计计算： (18)4.致谢： (20)5.参考文献： (21)1.设计要求：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。
1. ф40≤第一类≤ф422. ф42<第二类≤ф443. ф44<第三类≤ф46其他技术要求：电动机转速（r/min）：1440 生产率/检球速度（个/min）:202.工作情况分析：2.1系统拆分2.2 各机构方案比较、选择：2.2.1 进料机构：2.2.1.1 方案比较：方案1：曲柄滑块机构：方案2：凸轮滑块机构方案3：四杆机构：2.2.1.2分析：方案1：设计、制造简单可行，能实现小球的逐个进料，滑块在运动的过程中，料斗里的球对滑块有正向的压力，则滑块的速度不宜过快，滑块的磨损比较严重。
健身球检验分类机课程设计报告机械原理
健身球检验分类机课程设计报告机械原理健身球是一种非常流行的健身器材，可以用于许多不同类型的运动训练，包括力量训练、平衡训练、柔性训练和有氧训练。
在这篇文章中，我们将讨论如何设计一款健身球检验分类机，这个机器能够对健身球进行自动分类。
首先，我们需要明确健身球检验分类机的目的。
这台机器的主要用途是将不同类型的健身球分为不同的类别，包括不同的大小和重量。
这个机器将能够比人类检查员更加准确地检测健身球的大小和重量，因为它使用的是高精度的传感器和计算机视觉技术，可以对球的大小和形状进行高度精确的测量。
为了设计健身球检验分类机，我们需要首先进行一些机械原理的考虑。
这包括机器主要的运动部件，如传送带、扫描器和机械臂。
传送带是机器的核心组成部分之一，因为它承载着要传送的健身球。
传送带必须能够在一定速度下稳定地运行，并且必须有足够的功能来控制球的流量和每个球之间的间距。
扫描器是另一个重要的部件，它必须能够高速地扫描每个健身球，记录它们的大小、形状和重量，并将这些数据发送给计算机视觉系统进行处理。
最后，机械臂是机器的关键部件之一，因为它必须能够准确地抓住每个健身球并将它们放入相应的类别中。
在机器的设计过程中，我们还需要考虑计算机视觉技术的应用。
这将是机器的另一个核心组成部分，因为它必须能够利用深度学习技术来对健身球进行分类。
我们可以使用卷积神经网络（CNN）或循环神经网络（RNN）来训练机器，使它能够自动分类健身球。
在这个过程中，我们需要提供大量的数据来训练机器，这将为机器学习过程奠定基础。
最后，我们需要考虑如何将所有这些零部件结合在一起以实现完整的健身球检验分类机。
这将涉及到机械工程、电子工程、软件工程和计算机科学等多个学科领域。
我们将需要设计和制造机械部件、编写和测试软件，并将所有部件集成在一起以实现完整的系统。
总之，健身球检验分类机是一项非常有挑战性的课程设计项目，涉及到多个领域的知识和技能。
通过感官信息的读取，它将为我们从事健身球行业提供更好的解决方案，同时为我们提供了解机器学习和计算机视觉技术的机会。
健身设备智能调节说明书
健身设备智能调节说明书尊敬的用户：感谢您选择我们的健身设备！本设备具有智能调节功能，旨在为您提供更个性化、高效和安全的健身体验。
以下是关于本健身设备智能调节功能的详细说明，请您在使用前仔细阅读。
一、设备概述我们的健身设备采用了先进的传感器技术和智能算法，能够实时监测您的运动状态和身体数据，并根据您的目标和身体状况进行自动调节，以达到最佳的锻炼效果。
二、主要智能调节功能1、阻力调节设备能够根据您设定的锻炼目标（如增肌、减脂、塑形等）和您的身体力量水平，自动调整阻力大小。
在锻炼过程中，如果设备检测到您的力量有所提升，会逐渐增加阻力，以持续挑战您的肌肉；反之，如果您感到过于疲劳或力量下降，阻力会相应减小，避免过度训练导致受伤。
2、速度调节无论是跑步机、动感单车还是椭圆机等有氧设备，都具备速度智能调节功能。
它会根据您的心率、步频或踏频等数据，自动优化速度，帮助您保持在最佳的有氧锻炼区间，提高心肺功能和燃烧脂肪的效率。
3、角度调节对于一些力量训练设备，如卧推架、深蹲架等，可根据您的身体比例和关节活动范围，自动调整器械的角度，确保您的动作规范、安全，减少受伤风险。
4、课程定制设备内置了丰富的健身课程，您可以根据自己的需求和喜好选择。
在课程进行中，设备会根据课程的要求和您的实时表现，智能调节各项参数，让您更轻松地跟上课程节奏，达到预期的锻炼效果。
三、使用前的准备1、身体评估在首次使用智能调节功能前，建议您进行一次全面的身体评估，包括身高、体重、体脂率、心率、血压等基本指标的测量。
这些数据将有助于设备更准确地为您定制锻炼方案。
2、设定目标明确您的健身目标，例如增肌、减脂、提高柔韧性或增强耐力等。
设备将根据您的目标进行相应的参数设置和调节。
3、穿戴合适的运动装备选择舒适、透气的运动服装和运动鞋，确保在锻炼过程中能够自由活动，并且为您的身体提供足够的支撑和保护。
四、操作方法1、开启设备按下电源按钮，设备启动后，屏幕将显示操作界面。
机械原理健身球检验分类机课程设计
机械原理健身球检验分类机课程设计机械原理健身球检验分类机课程设计课程名称：机械原理健身球检验分类机课程课程代码：MECH-FIT-001学分：3课程介绍：本课程旨在教授学生有关机械原理在健身球检验分类机中的应用。
学生将学习基本的机械原理理论和技术，了解健身球检验分类机的工作原理和结构设计。
通过理论和实践相结合的方式，学生将掌握机械原理在健身球检验分类机中的应用技能。
先修课程：- 机械工程基础- 工程图学- 机械制图课程目标：- 了解健身球检验分类机的工作原理和结构设计- 掌握机械原理的基本知识和技能- 能够运用机械原理解决健身球检验分类机的问题- 能够设计和改进健身球检验分类机的结构和性能课程内容：第一单元：健身球检验分类机概述- 介绍健身球检验分类机的应用领域和重要性- 分析健身球检验分类机的需求和要求- 深入了解健身球检验分类机的工作原理第二单元：机械原理基础- 介绍机械原理的基本概念和术语- 探讨机械原理的应用领域和重要性- 学习机械原理的基本公式和计算方法第三单元：健身球检验分类机结构设计- 分析健身球检验分类机的结构组成和功能要求- 学习健身球检验分类机的结构设计和参数选择方法- 进行健身球检验分类机的结构设计案例分析第四单元：机械原理在健身球检验分类机中的应用- 探讨机械原理在健身球检验分类机中的应用领域和方法- 学习机械原理在健身球检验分类机中的工作过程分析和解决问题的方法- 进行机械原理在健身球检验分类机中的实例分析和实践操作第五单元：健身球检验分类机的改进和创新- 分析现有健身球检验分类机的不足和问题- 进行健身球检验分类机的结构和性能改进方案设计- 实施健身球检验分类机的改进和创新实验操作评估方式：- 平时表现（40%）：课堂参与，课后作业完成情况等- 实验报告（30%）：对机械原理在健身球检验分类机中的应用进行实验分析和报告撰写- 期末考试（30%）：对课程内容进行综合考核。
健身球自动检验分类机
第一章总论及设计要求1.1设计要求 (1)1.2功能分解 (1)1.3工作原理 (1)1.4 工艺动作流程图 (2)第二章传动方案2、1 机构的选用 (2)第三章主要执行机构方案设计3、1 进料机构 (3)3、2 检验机构 (3)3、3分离机构 (4)3、4 传动方案的拟定 (5)第四章机构运动方案简图4、1机构运动方案简图 (6)4.2同组方案简图 (8)第五章方案的评价5、1方案的讨论 (10)5、2心得体会 (11)5、3最终确定方案 (11)第六章参考资料6、1参考资料 (14)第一章总论及设计要求1、1 设计要求（1）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ф40≤第一类≤ф42、ф42<第二类≤ф44、ф44<第三类≤ф46三类。
其他技术要求见表1：（2）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。
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.编写设计计算说明书。
表2为设计任务分配表。
表2 设计任务分配表（3）设计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、2功能分解为完成健身球分类过程，需实现下列运动功能要求(1)进料是一个往复运动过程，因此需要设计相应的进料机构。
健身球检验分类机课程设计
健身球检验分类机课程设计健身球是一种常见的健身器材，它可以用于各种不同类型的训练和运动，包括力量训练、平衡训练和柔韧性训练等。
在健身球检验分类机课程设计中，我们将探讨如何通过使用健身球来设计一套有效的分类机训练课程。
我们需要明确健身球的作用和优势。
健身球可以增加训练的难度和挑战性，同时提供稳定性和支撑，使运动更加安全。
通过调整健身球的大小和充气程度，可以适应不同的训练需求和个体差异。
在设计健身球分类机课程时，我们首先需要确定训练的目标和重点。
健身球可以用于全身的力量训练，特别是核心肌群的锻炼。
核心肌群包括腹肌、腰肌和背肌等，是身体稳定性和平衡能力的基础。
因此，我们可以将核心力量训练作为课程的主要内容。
在核心力量训练中，我们可以结合健身球的特点设计一些基本的动作和组合。
例如，仰卧起坐可以在健身球上进行，这样可以增加腹肌的挑战性和稳定性要求。
我们还可以进行平板支撑动作，将双手或双脚放在健身球上，这样可以增加核心肌群的稳定性和平衡性训练。
除了核心力量训练，健身球还可以用于平衡训练和柔韧性训练。
平衡训练可以通过站立在健身球上，或者进行单脚平衡动作来实现。
这样可以提高身体的协调性和平衡能力。
柔韧性训练可以通过进行一些伸展动作来实现，例如将健身球放在背后进行胸部伸展，或者将脚放在健身球上进行腿部伸展。
在健身球检验分类机课程设计中，我们还可以结合其他器械和训练方式来丰富课程内容。
例如，可以结合哑铃和健身球进行力量训练，或者结合有氧训练和健身球进行全身综合训练。
通过多样化的训练方式和组合，可以增加课程的趣味性和挑战性。
在设计健身球分类机课程时，我们还需要考虑训练的难度和适应性。
根据参与者的不同水平和需求，可以逐渐增加训练的难度和强度。
同时，也需要提供适当的调整和替代方案，以满足不同参与者的需求和能力。
通过合理设计和运用健身球，可以设计一套有效的分类机训练课程。
这种课程可以提高核心力量、平衡能力和柔韧性，并且适用于不同水平和需求的参与者。
本科毕业设计-机械原理—课程设计说明书—健身球自动检验分类机设计
设计题目 健身球自动检验分类机设计主 要 设 计 计 算 过 程 主要结果1、设计过程 1.1工作原理及已知条件该机的功能是将直径大小不等的健身球（mm 46~40=φ），经过送球机构间歇地把球送至尺寸检测工位，由检测机构将三种尺寸的球一个不漏地分别检测出来，最后经分类接球机构将三种尺寸的球分别装入各自的存放处，完成一个自动检测运动循环。
健身球自动检验分类机应有以下几个工艺动作：①送料②检测③接料健身球自动检验分类机的电动机转速为1400r/min ，捡球速度为每分钟52个，分检健身球的三种尺寸为：①小球mm mm 4240≤<φ②中球mm mm 4442≤<φ③大球mm mm 4644≤<φ要求送料滑块的行程H>50mm ，此分检机应为纯机械式的1.2设计任务①按工艺动作要求拟定总体机械运动方案简图和直线式运动循环图②按三种工艺动作要求对送料结构、检测机构、接料机构进行选型、并排出功能、工艺动作及执行机构框图③按给定的电动机转速和执行机构的运动参数算出总的传动比，然后拟定机械传动系统方案④在A2图纸上画出机械运动方案简图和直线运动循环图⑤对送料机构进行尺寸设计计算设计计算说明书主要设计计算过程主要结果⑥编写设计说明书一份2、机械系统的选择2.1原动机的选择健身球自动检验分类机的原动机应使用220V交流电动机，并且其转速可调节并设定在1400r/min2.2传动机构的选择根据要求，该传动机构的减速器装置中第一级减速用皮带，第二、三级减速用齿轮，通过该装置将电动机转速降下来。
由于该装置需要较大的传动比，故采用轮系来实现减速。
在传递运动中，因检测机构和送料机构的两传动轴互相垂直，又因在检测过程中需要送料与检测同步，故在此采用一堆传动比为1的直齿圆锥齿轮。
传动机构简图如下：设计计算说明书2.3执行机构的选择送料机构：曲柄滑块机构该送料机构仅采用了曲柄滑块机构，较凸轮机构省去了弹簧，并且具有急回特性，故选用此机构简单方便也可达到推送小球目的。
健身球检验分类机课程设计
健身球检验分类机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解健身球检验分类机的原理与结构，掌握相关科学概念，如传感器、编程思维等。
2. 学生能掌握运用数学知识进行数据分析，对健身球进行准确分类。
技能目标：1. 学生能够运用所学的编程知识，设计并实现一个简单的健身球检验分类机控制程序。
2. 学生能够通过团队协作，进行问题分析、解决方案设计和实际操作，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的兴趣和好奇心，激发他们探索未知、勇于创新的科学精神。
2. 培养学生具备团队协作精神，尊重他人意见，学会倾听、沟通和表达。
3. 培养学生关注社会热点问题，认识到科技对生活的影响，提高社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为跨学科综合实践活动课程，结合物理、数学、信息技术等多学科知识。
学生特点：六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：注重理论知识与实践操作相结合，关注学生个体差异，鼓励学生主动参与、积极思考、合作交流，提高解决问题的能力。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中实现知识、技能、情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 理论知识：- 介绍健身球检验分类机的原理与结构，涉及传感器、编程思维等基本概念。
- 结合课本相关章节，阐述物理、数学、信息技术等跨学科知识在实际应用中的融合。
2. 实践操作：- 设计并实现一个简单的健身球检验分类机控制程序，运用编程知识进行实践操作。
- 学习使用传感器进行数据采集，运用数学知识进行数据分析，实现对健身球的分类。
3. 教学大纲：- 第一阶段：导入新课，介绍健身球检验分类机的原理与结构，让学生了解课程背景。
- 第二阶段：学习编程知识，设计控制程序，引导学生动手实践，提高编程能力。
- 第三阶段：运用物理、数学知识进行数据采集与分析，实现健身球分类。
- 第四阶段：团队协作，讨论优化方案，改进健身球检验分类机性能。
健身球检验分类机说明书
机械原理课程设计说明书设计题目健身球检验分类机学院机械工程学院班级设计者同组人指导教师2011年6月27日目录一．机构简介 (2)二．执行机构的选择与比较 (2)三．主要机构设计 (7)四．机构运动分析 (10)五．原动机的选择 (11)六．传动机构的选择与比较 (11)七．机械系统的运动循环图 (14)八．对结果的分析与设计体会 (14)九．参考资料 (14)一、机构简介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mm 46~40φ，要求分类机将健身球按直径大小分为三类。
直径范围为mm 42~40φ的为第一类，直径范围在mm 44~42φ的为第二类，直径范围在mm 46~44φ的为第三类。
技术要求见下表表1 技术要求参数方案号 电动机转速/min)/(r生产率（检球速度）/(个/min )972010二、执行机构的选择与比较2.1 各方案概述方案一：此机构用凸轮和连杆机构为送料机构，弹簧为检求机构。
健身球在滑块的推动下被送入检料机构中，由于球的重力随着球的直径变大而变大，产生的重力势能去压弹簧。
能够压缩的程度不同。
从而使球分离进入不同的轨道，即进入接料机构。
方案一机构运动简图方案二：此机构用凸轮和连杆机构为送料机构，平顶盘型凸轮机构为检求机构，其中一个齿轮和凸轮双联，其他齿轮去起到减速作用。
健身球在滑块的推动下被送入检料机构中，在凸轮推杆的滑块的缓慢移动下，根据健身球的直径不同进入不同的轨道，即进入接料机构。
方案二机构运动简图方案三：此机构用槽轮为送料机构，平顶盘型凸轮机构为检求机构，其中一个齿轮和凸轮双联，其他齿轮去起到减速作用。
健身球在滑块的推动下被送入检料机构中，在凸轮推杆的滑块的缓慢移动下，根据健身球的直径不同进入不同的轨道，即进入接料机构。
方案三机构运动简图2.2 各机构优缺点比较及选用方案一在检球过程中是靠弹簧的本事性质，即倔强系数等来实现的，看似非常方便，可是要实现弹簧被压缩到某位置时刚好小球可以滚到轨道中，实行起来相当困难。
JY05机械原理课程设计之健身球分类机
机械原理课程设计任务说明书设计题目：健身球自动检验分类机学院：班级：设计者：学号：指导教师：目录一、设计要求 (2)1-1、设计题目及原始数据 (2)1-2、设计方案提示 (2)1-3、设计任务 (2)1-4、功能要求 (3)二、健身球检验分类机构整体方案的设计和选择 (3)2-1、送料机构 (3)2-2 、检测机构 (4)2-3、接料机构 (6)2-4、整体方案 (7)三、健身球检验分类机工作原理 (7)3-1、健身球检验分类机的基本组成 (7)3-2、机械系统运动方案简图 (8)四、健身球检验分类机工作流程 (9)五、传动装置及轮系的设计 (9)5-1、电动机 (9)5-3、皮带传送： (10)5-4、齿轮系传动： (11)5-5、直齿锥齿轮： (11)六、凸轮推杆滑块的设计 (13)6-1、凸轮推杆滑块 (13)6-2、凸轮的设计 (14)七、方案分析与评价 (18)7-1、优点 (18)7-2、缺点 (18)7-3、改进 (18)八、总结 (18)九、参考文献 (19)十、附录 (21)附录一、凸轮设计的MA TLAB修正程序 (21)一、设计要求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φ40～φ46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类：第一类：40≤φ≤42 ；第二类：42<φ≤44；第三类：44<φ≤46。
其他技术要求见下表：（本设计采用的是B方案）表1 健身球分类机设计数据表方案号电动机转速（r/min）生产率（检球速度）（个/min）A 1440 20B 960 10C 720 152.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。
吉林大学机械原理课程设计说明书——健身球
吉林大学
设计计算说明书
设计题目健身球自动检验分类机设计
汽车工程学院车辆工程专业
421201班
设计者张思涛
学号 42120126
指导教师______________
2014 年 12 月 20 日
设计计算说明书
设计计算说明书
设计计算说明书
设计计算说明书
设计计算说明书
设计计算说明书
设计计算说明书
设计计算说明书
设计计算说明书
主要设计计算过程主要结果（2）由速度瞬心法可以得出滑块速度
故只需量取距离即可得出速度大小
由Adams仿真得到速度——转角图像如下
设计计算说明书
设计计算说明书。
健身球检验分类机
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 机械原理课程设计题目 :健身球检验分类机学院:工学院姓名:学号:专业:机械设计制造及其自动化年级:指导教师:林金龙二 0一二年六月目录1 设计任务书 . ............................................................. .................................................................. ........ - 2 - 1.1 设计题目:健身球检验分类机 . ............................................................. ............................ - 2 - 1.2 初始条件 . ............................................................. ................................................................... - 2 - 1.3 设计任务 . ............................................................. ................................................................... - 2 -1.4 设计提示 . ............................................................. ................................................................... - 3 -2 主运动机构的初步设计与选择 . ............................................................. .......................................... - 3 - 2.1 传动机构 . ............................................................. ................................................................... - 3 - 2.1.1 原动机的选择 . ............................................................. ................................................ - 3 - 2.1.2 一级传动的选择 . ............................................................. ............................................ - 3 - 2.1.3 减速器的设计 . ............................................................. ................................................ - 4 - 2.2 执行机构 . ............................................................. ................................................................... - 5 - 2.2.1 进料机构的设计 . ............................................................. ............................................ - 5 - 2.2.2 送料机构的设计 . ............................................................. ............................................ - 7 - 2.2.3 检测机构的设计 . ....................................................................................................... - 10 - 2.2.4 接料机构的设计 . ............................................................. .......................................... - 13 -2.3 总体方案的综合拟定 . ............................................................. ............................................. - 13 -3 系统设计与数据处理 . ............................................................. ........................................................ - 15 - 3.1 各机构配合关系 . ............................................................. ..................................................... - 15 - 3.2 重要机构参数计算 . ............................................................. ................................................. - 15 - 3.2.1 凸轮机构的计算 . ............................................................. .......................................... - 15 - 3.2.2 凸轮压力角的校核 . ............................................................. ...................................... - 16 -3.2.2 曲柄滑块机构的计算 . ............................................................. .................................. - 18 -4 最终系统运动方案 . ............................................................. ............................................................ - 19 -5 参考文献 ............................................................... .................................................................. ......... - 20 -6 心得体会 ............................................................... .................................................................. ......... - 20 -1 设计任务书1.1设计题目:健身球检验分类机所设计健身球自动检验分类机; 是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..1.2 初始条件健身球直径范围为Φ40~Φ46mm ;要求分类机将健身球按直径的大小分为三类..1. Φ40≤第一类≤Φ422. Φ42≤第二类≤Φ443. Φ44≤第三类≤Φ46其他技术要求见表 1:表 1 健身球分类机设计数据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;齿轮机构和连杆机构在内的三种机构.. 至少设计出三种能现该分类机运动形式要求的机构; 绘制所选机构的机构示意图绘制在说明书上 ; 比较其优缺点并最终选出一个自己认为最合适的机构进行机构综合设计;绘制出其机构运动简图..2 设计传动系统并确定其传动比分配..3 图纸上画出健身球检验分类机的机构运动方案简图..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..5 设计计算其中一对齿轮机构..6 同一小组内;每人至少有一种与别人不一样的机构设计方案..7 以上所要求绘制的图形均绘制在一张一号图纸上..8 编写设计计算说明书3页以上 ..1.4 设计提示健身球自动检验分类机是创造性比较强的一个题目;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 ;第三个接料口直径稍大于46mm ..使直径小于等于 42mm 的求直接落入第一个接料口;直接大于 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、草轮机构等实现..2 主运动机构的初步设计与选择2.1 传动机构2.1.1 原动机的选择设计一台机器首先要根据机器的工作要求设计出合理的传动机构..依据本题的要求对健身球进行检验分类;其执行机构大多是工作在轻载低速场合;所以选择功率适中转速较低的电动机比较适合;对于本题提供的电动机数据我选择了 C 组电机;其转速较低生产率适中;由上表可知;其转速为720r/min ;生产率为 15个 /min..由此可以确定机器的执行机构的周期为T=60/15=4s/个;即其转速为 15r/min;进而传动机构减速器的传动比为i=720/15=48..2.1.2 一级传动的选择根据机械原理所学内容及查阅资料;我了解到三种适合作为一级传动构件的性能及特点如下..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..带传动具有结构简单、传动平稳、传动距离远;选价低廉以及缓冲吸振等特点; 在近代机械中被广泛应用; 当原动机驱动主动轮时; 由于带与带轮间的摩擦或啮合 ; 便拖动从动轮一起转动; 并传递一定动力;考虑到传动比偏大 ; 考虑减小噪声、振动等方面的要求时;最好选用带传动..根据以上的分析比较;再结合本机器的工作条件可以得到;在此宜采用带传动.. 带传动机构的运动简图如下:图 2-1 带传动查阅资料得知 V 带传动比推荐值取2~4; 这里取 V 带轮传动比为 3..2.1.3 减速器的设计传动机构的主要部分即为减速器..由于带传动几经具有 i=3的传动比;而减速器的输出连接的是执行机构的主轴;此主轴的后续传动部分仍可安置一定传动比;因此设计减速器的传动比为 8.. 如是减速器的输出轴的转速为 n=720/38=30r/min.. 而根- 5 -据资料说明一般减速箱中传动比的分配公式:设;推出; ;这里取;;; ..根据以上齿数验算 i=8.018;符合..减速器齿轮连接简图如下:图 2-2 齿轮连接2.2 执行机构2.2.1 进料机构的设计要对健身球进行检验首先要接收送来的健身球;这就需要一个进料机构..依据健身球的形体特征我首先设计两种进料机构..方案 A1 如下图所示:图 2-3 振动式管状进料机构由于从外部送来的健身球有时会比较多;所以设计漏斗式接料斗以便在球较多时暂时存储..另一方面的球在进料的过程中还很可能会出现卡在接料斗下端的情况;因此设计振动式的进球管;它可以有效的拨动料斗里的小球以便不间断的进球..由于进球管的作用还防止了小球在出球口处自动滚走的情况..除此之外此种机构还具有对球的磨损小;方便与其他机构配合等优点..对于此机构的震动规律的控制机构;除图中所示的凸轮机构外;还可以选择曲柄滑块机构..方案 A2 如下图所示:- 6 -图 2-4 槽式斜面进球机构由槽轮控制推槽时动时停的间歇运动; 可以有效得间隔每个球;并控制球下落的速度为 15个 /min.. 同时由于下段为斜面; 即可省略送料机构.. 但是此机构没有防止球卡在管口的功能;推槽对球的磨损也会比较大;且斜面对每个球下落的时间并不能精确控制;会对选择机构的配合造成不好的影响..2.2.2 送料机构的设计健身球由进料机构送入后;需要一个往复移动的送料机构推动健身球落入将健身球分类的机构之中..方案 B1 如下图所示:- 7 -图 2-5 送料 B1利用几何锁合的凸轮机构推动推杆规律性的送球..凸轮机构可以准确控制推杆的运动规律;但凸轮机构的制造难度大..方案 B2 如下图所示:图 2-6 送料 B2利用对心曲柄滑块推球送料; 结构简单; 制造成本低; 但运动规律相对难以掌握.. 方案 B3 如下图所示:- 8 -图 2-7 送料 B3利用带有弧形推板的带传动机构实现推球进料; 该结构简单; 制造安装都很简单; 但运动规律单一;无法通过机构的构形来实现对运动规律的控制..方案 B4 如下图所示:图 2-8 送料 B3利用两个不完全齿轮来推动齿条作往复移动实现推球送料; 该机构同方案 B3有类之处;无法根据需要灵活控制齿条的推球的动作规律..- 9 -2.2.3 检测机构的设计方案 C1 如图所示:图 2-9 检测 C1设计一个断面为梯形的倾斜轨道;在轨道的底部从上往下连续的开出宽度为 42mm 、 44mm 、 46mm 的出球口;当球从轨道上滑下时;由于直径的不同它们会分布在不同的高度上并自动在不同的出球口滑落进入接球机构..例如; 直径 43mm 的球由于直径大于宽度 42会顺利滚过第一层球口; 进入第二层球口时由于重力作用会自动从出球口落下进入接球机构;如此便进行了分类..此机构的优点是利用了球的重力作用合理选用斜轨道无需对小球进行控制便能自动分类..缺点是小球有可能会卡在轨道里.. 方案 C2 如图所示:图 2-10检测机构 C2 俯视图设计一个圆盘式检测机构; 将一个圆盘分为四部分; 分别作为进球机构; 42mm 检测通道; 44mm 检测通道; 46mm 检测通道;且每个通达都有一个推球板;共四个推球板;一起固结在中心轴上;中心轴有由圆盘下面安装的棘轮机构驱动..当小球进入后推板在棘轮的带动下转动;将小球推进第一个检测通道;若小球的直径小于检测通道的宽度则小球将从通道掉进接球机构;进行完分类;若小球直径大于通道宽度则推板将再次推动小球进入下一个通道.. 此机构与方案 C1有相似之处; 但由于有动力驱动;可以防止球卡在通道的情况..推板的驱动机构棘轮如下图所示..图2-11 检测机构 C2 棘轮方案C3图 2-12 检测机构 C3通过图书馆资料的搜集和查阅;特别是受到机械原理创新设计 2008年6月华中科技大学第三章机构运动功能的启示;设计出一种碰撞式的检测机构如上图所示..小球通过料斗的过渡以一定速度进入通道;若小球的直径比滚道口的口高小;则该小球将顺利通过滚道口;进入右侧的接料筒..若小球的直径比滚道的口高大;在该速度下小球撞击滚道口碰撞装置..碰撞装置的偏移使得隔档片弹开;让小球由下方的通道滚入接料筒..为了表示方便;这里的装置图只画出了分两类健身球的情况..将健身球分为三类的情况;也可相似得出;只需将左侧的接料筒得到的健身再滑出经过一次类似的装置即可..此机构也没有动力驱动; 所以要求从一定的高度滑下;因此机构占用空间较大;且随机性较大;无法保证装置能够持续稳定准确的完成健身球的分类工作..另外机构需要较高的精密度; 制造安装相对麻烦..2.2.4 接料机构的设计对于接料机构;主要是要平稳的接住小球;减小对小球的损伤..根据这方面的要求;设计方案如下..方案 D1 如图所示:图 2-13 接料 D1设计如上图的接料机构;让小球从一个倾斜的滑道上平稳滑下;以防止小球下落时因冲击而受到损伤..然后进入一个底部装有减震弹簧的接料箱;由于弹簧的作用将箱底托起;可以减小小球的下落高度并且有缓冲作用;也是为避免撞击对小球的损伤;当小球数量增多时;由于重量增加弹簧收缩量增大箱底自然下沉; 又可以增大箱子的容量..2.3 总体方案的综合拟定在以上传动机构和执行机构所提出的各种方案中;它们有各自的优缺点;要设计出一台性能优良的机器;需要对以上各种方案进行评价最后综合出一个最优的系统总方案..针对每个方案在:功能目标完成情况;系统方案的可靠性 ;系统方案的实用性 ; 系统的工作效率 ; 系统机械传动的精度 ; 系统方案的经济成本; 系统的复杂程度 ;工作原理的先进性等方面的综合考虑..最终提出系统总方案如下:表 1 系统方案的选择综合之后的系统总图如下:图 2-14 系统总图图中从减速器到进球和送球机构都采用传动比 i=2齿轮传动..从减速器到连接棘轮的曲柄摇杆机构的距离较远且转动平面互相垂直;因此先用带传动;而后采用轴角为 90圆锥齿轮啮合传动;传动比为 1..在接料机构中由于三个接球机构分布较集中全部画出比较混乱;因此图中只画出了其中一个..3 系统设计与数据处理3.1 各机构配合关系根据体统总图整个机器系统四个动作的自动完成所需的协调配合关系如下:表 2 动作关系3.2 重要机构参数计算3.2.1 凸轮机构的计算系统中凸轮机构设计的一个重要目的是推动进球口上下运动; 防止小球卡在料斗里..因此凸轮的运动规律需要有一定的柔性冲击比较好;同时考虑到要与对心曲柄滑块机构配合;因此选择推程和回程皆为简谐运动规律且无近休程..综合考虑运动关系与配合关系确定凸轮从动件位移曲线图如下:如上图所示;设计出凸轮的行程为 50mm ;推程角和回程角均为 100; 远休止角为 160;无近休程..推程和回程均为简谐运动规律..结合与凸轮相连接的其它构件尺寸并从凸轮传动性能考虑;拟定凸轮基圆半径为 60mm ..由从动件位移曲线图及基圆半径做出凸轮轮廓图如下:图 3-1 凸轮轮廓3.2.2 凸轮压力角的校核根据以上凸轮的轮廓曲线;及载重场合..确定凸轮宜采用尖底从动件.. 通过查阅资料了解到尖底从动件凸轮机构的压力角许用值 =30. 如下图所示..s e r e t s ss e OP +-=+=2200d /d tan m m α 由以上公式可以计算出凸轮的最小压力角; 但过程复杂; 在通过对以上公式的变形以后用图解法校核.. 有上面的公式及凸轮运动规律的由此作出图形如下:由图可知;基圆恰好已经包围 L1;L2;L3三条直线所夹得阴影部分;说明最大压力角符合要求..且基圆半径接近最小的基圆半径..3.2.2 曲柄滑块机构的计算图 3-2 滑块位移图像设计滑块的位移量为 150mm ;所以曲柄的长度为 75mm ..3.2.3 齿轮的计算在系统中所有齿轮包括圆锥齿轮的模数取为 2.5..由于每对啮合此轮的传动比及齿数在上文中均以确定出来了; 此处我选择系统总图中 Z3齿轮的尺寸计算 ; 并计算 Z3和 Z4的啮合尺寸;其他齿轮不一一计算..齿数 Z3=19由 d=mz得分度圆直径 d=47.5mm由=m 得齿顶高 =2.5mm由=+m 得齿根高 =3.125mm齿顶圆直径 =52.5mm齿根圆直径 =41.25mm齿距p=∏ m 7.854mmZ3和 Z4啮合的尺寸计算;设两齿轮均为标准齿轮并为标准安装;啮合角等于压力角为 20;所以啮合中心距 a=+=+=854 最终系统运动方案通过以上计算; 对个构件的外形尺寸进行了确定之后; 会发现个别地方需要根据构件的尺寸进行相应的改进..比如在确定凸轮的轮廓曲线后;需要对从动件的构形进行改进;对于本系统的凸轮机构由于外形的特殊性适合采用尖底或滚子从动件凸轮机构..构件尺寸的确定之后对于运动机构的配合协调也更明了准确..所以;最终系统运动方案简图如下:图 3-3 最终系统总图系统有配合关系的机构的直角坐标式的运动循环图如下：图 4-1 与运动循环图 5 参考文献 1 彭文生、李智明等主编.机械设计.北京:高等教育出版社;2002 年 8 月 2 机械原理创新设计. 华中科技大学出版社; 2008 年 6 月 3 郑文纬、吴克坚等主编.机械原理.北京:高等教育出版社;1997 年 7 月 6 心得体会这次的课程设计对于我来说真是受益匪浅.. 我体会到做设计最需要的是耐心和实干;我学会了如何利用我们所学知识去解决实际问题;这正是我们学习的最终目的;我们要用我们的智慧去创造更多美好的生活..在做设计说 - 20 -明书的过程中我基本上学会和温习了一些电脑软件;例如编辑文档的office 和 CAD 软件;我觉得为了解决问题去学习的过程让我知道如何活用自己在课堂上的所学知识..同时在设计过程遇到的困难;让我深刻体会到自己知识的匮乏;能力的不足;所以在今后的学习过程中一定要刻苦认真;脚踏实地; 一点一滴的都要理解的清清楚楚;决不能好高骛远;只做表面功夫.. - 21 -。
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课程设计说明书设计名称健身球自动检验分类机设计时间 2014年9月-11月系别机械与汽车工程系专业机械设计制造及其自动化班级 1207姓名张培嘉指导教师王丽老师2014 年 11 月 20 日目录第一章设计题目 (3)1.1设计题目 (3)1.2背景及意义 (3)第二章机械系统的方案拟定 (3)2.1工作原理确定 (3)2.1.1功能分解 (3)2.1.2功能逻辑图 (3)2.2执行构件及其运动设计 (4)2.2.1进料与送料 (4)2.2.2检验分类与按类存放 (6)2.3原动机的选择 (7)2.4执行构件的运动协调性（运动循环图）设计 (7)2.5机构选型及组合 (9)2.5.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式 (9)2.5.2根据执行构件的运动形式选择机构 (9)2.6方案评价及优选 (9)第三章相关机构的尺度综合 (9)3.1凸轮机构的设计 (9)3.1.1送料凸轮和分类Ⅱ凸轮的设计 (9)3.2减速装置的尺寸设计 (11)3.2.1皮带传送 (12)3.2.2齿轮系传动 (13)第四章机械系统的运动简图绘制及相关性能分析或说明 (14)4.1运动方案简图 (14)4.2健身球检验分类机工作原理 (15)4.2.1健身球检验分类机工作流程 (15)4.3健身球检测分类机分析与评价 (15)4.3.1健身球分类机优点 (15)4.3.2健身球分类机缺点 (16)4.3.3健身球分类机的改进 (16)第五章课程设计体会及建议 (16)参考文献 (16)附图 (17)第一章设计题目1.1设计题目1、健身球自动分类机总功能要求将不同直径的健身球按直径分类存放。
2、工作原理及工艺动作分解提示健身球自动分类机的功能是将不同直径的健身球按直径分类，并送到各指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、分类、按类存放）自动完成。
3、原始数据和设计要求健身球直径范围为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。
生产率（分类速度）20个/min。
1.2背景及意义由于人工分类不同直径的健身球比较麻烦，考虑到工作人员测量直径十分不方便，为了将不同直径的健身球按直径分类存放，我们设计这个健身球自动分类机，能够自动将不同直径的球分类存放，很大程度上提高了工作人员的效率。
第二章机械系统的方案拟定2.1工作原理确定2.1.1功能分解1.进料功能2.送料功能3.自动分类功能4.按类存放功能2.1.2功能逻辑图2.2执行构件及其运动设计2.2.1进料与送料（1）进料机构料斗的设计要考虑落料是否顺畅，由于健身球的材质是石料，所以我们设计的料斗采用了锥形漏斗形料斗。
此料斗唯一会造成的堵塞的现象是两、三个球在同一平面内。
如图：但由于石料球自身重力与机器的微小震动，加上出现这种绝对同平面的概率甚微，因此只要设计好料斗的斜度就不会产生堵塞状况。
料斗斜度的设计要根据球的直径和重量来计算。
计算如下：f=uFN+TcosθFN=mgcosθ+TsinθF=mgsinθF>fmgsinθ>umgcosθ+uTsinθ+TcosθT >mgSinθ>u(cosθ+sinθ)+cosθ即 (sinθ-cosθ)/(cosθ+sinθ)>uθ>45∘其中 m为球的质量u为石料与铁的摩擦系数T是球与球之间的挤压力所以将料斗的斜度设计为 45度时即可保证球下落，堵塞的概率很小很小。
当然不能保证100%的顺畅，如下图所示（2）送料机构方案一、四连杆机构方案二、对心凸轮滑块机构以上两种方案都同样能完成工作任务，但前者有急回特性，有冲击，而后者若采用摆线或五次多项式运动规律，则可避免冲击，并且结构更为简单，便于设计，杆件少，功能损失更少。
所以我们选用后者，即对心凸轮滑块机构。
2.2.2检验分类与按类存放（1）检验分类机构方案一：方案二：理论上，两种方案都可以实现健身球自动检验分类的功能，但实际上方案一在料道1处，直径在φ44及以上的健身球会卡住，而无法实现分类，故选方案二。
在方案二的拨片在转动中，依次将小球推入料道1、料道2、料道3，料道顺序为尺寸从小到大依次设置，小球先检测，接着检测中球，最后检测大球。
料道相应尺寸大小如下表：2.3原动机的选择2.4执行构件的运动协调性（运动循环图）设计运动循环图2.5机构选型及组合2.5.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式送料功能的执行构件是滑块，它作间歇往复直线运动；检验分类功能的执行构件是拨片分类，直接用齿轮进行控制。
2.5.2根据执行构件的运动形式选择机构（1）送料滑块1的间歇往复移动，可选凸轮机构，连杆机构，凸轮+连杆机构等。
（2）分类拨片是匀速转动，直接利用齿轮传动控制即可2.6方案评价及优选如上表格所示的粗黑体的功能综合，即为设计的最佳方案。
第三章相关机构的尺度综合3.1凸轮机构的设计3.1.1送料凸轮的设计计算结果：《机械原理》教材92页，根据工程实践的经验，推荐推程的许用压力角为：移动推杆［α］＝３０°～３８°；当要求凸轮尺寸尽可能小时，可取［α］＝４５°．所以选定推杆压力角［α］＝３０°．r 0≥[]22e s t an e d ds +⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--αδe=0mms=h滚子半径为9mm( 2 )凸轮的绘制3.2减速装置的尺寸设计本分类装置采用上图所示的减速器，由传送带和齿轮系构成的减速装置。
其中一对齿轮的传动比是有限的，由于本装置需要较大的传动比，固采用轮系来实现。
3.2.1皮带传送n=960r/min的交流如图所示为皮带减速机构，带轮1连接原动件转速为0电动机，皮带2连接齿轮系中的齿轮1，皮带1的半径为1r，皮带2的半径为2r，根据皮带传动原理有：1r n =0n (1)皮带1与皮带2的转速与半径成反比：21r r n n =12r r (2)（同理带轮3与带轮4之比等于半径的反比）3.2.2齿轮系传动带轮2与齿轮1同轴传动，齿轮1与齿轮2啮合传动，齿轮2与齿轮3同轴传动，齿轮3与齿轮4啮合传动，齿轮4与带轮3同轴传动，考虑到齿轮大小与传动的合理性，经过比较设计皮带传动结构与齿轮系传动结构的相应参数如下：表：皮带轮参数带轮1 带轮2 皮带轮1直径（mm ） 75 224 皮带轮2直径（mm ） 125 250表： 各齿轮参数模数(mm) 压力角(°) 齿数(个) 直径(mm) 分锥角(°)齿轮1 3 20 25 75 / 齿轮2 3 20 50 150 / 齿轮3 3 20 20 60 / 齿轮4 3 20 80 240 / 齿轮5 3 20 30 90 / 齿轮6 3 20 30 90 /第四章机械系统的运动简图绘制及相关性能分析或说明4.1运动方案简图4.2健身球检验分类机工作原理4.2.1健身球检验分类机工作流程4.3健身球检测分类机分析与评价4.3.1健身球分类机优点（1）设计结构简单，能耗低；（2）设计制造简单；（3）调整送料口的角度，很大程度上减小健身球互相卡住的机率；（4）传送带靠摩擦力工作，传动平稳，噪声小。
4.3.2健身球分类机缺点（1）由于机构简单，故精确度不高；（2）不适用于高速分类。
4.3.3健身球分类机的改进（1）可通过增加震动器使得球在送料口不会卡住；（2）使用摩擦系数较小的导轨，提高选择精度。
第五章课程设计体会及建议机械原理课程设计就快结束了，虽然只有在课后才抽出时间来，但是在这次课程设计过程中，我们学到了不少知识，得到了很好的锻炼和实践。
它不仅使我们平时所学的一些理论知识运用到了实际中，更好的培养了我们运用所学的基本理论和方法去发现、分析和解决工程实际问题的能力，而且，还使我们加深了对各类机械机构的认识和了解，学会了利用程序分析设计各类凸轮机构，用UG软件对机构杆件进行建模，并且通过各种计算，Word文档编辑的能力以及其他方面的能力。
另外，通过多次在软件上画图建模及仿真，让我对UG 的使用越来越顺手，很大程度上提高了我的设计效率。
这次机械原理课程设计是一个综合性的设计，在这次课程设计的过程中，我们深刻的体会到设计工作的严谨性和紧密性，以及我们自己在很多知识方面存在很大的不足。
最初开始，我们无从下手，结合自己平时的理论基础，以及在网上查找和参考各种有用的资料和文献资源，一步一步地完成了这次课程设计。
总而言之，在这次课程设计的过程中，我们受益匪浅。
我相信：通过越来越多的实践体验，一定能更好地掌握机械类专业各方面的知识。
参考文献[1]张传敏，张恩光，战欣主编.机械原理课程设计.1版.广东：华南理工大学出版社，2012年8月[2] 寇尊权王多主编. 《机械设计课程设计》.北京：机械工业出版社，2006[3] 谭庆昌赵洪志. 《机械设计》.北京：高等教育出版社，2008附图机构整体外观。