机械原理健身球检验分类机课程设计

课程设计说明书

课程名称：

设计题目：健身球自动检验分类机的设计专业：班级：

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目录

一、设计任务书 (3)

1.1功能要求及工艺动作分解提示 (3)

1.2 设计方案提示 (3)

二、健身球自动检验分类机方案设计 (3)

2.1功能分解 (4)

2.2功能逻辑图 (4)

2.3方案设想 (4)

2.4原动机及传动机构的选择 (6)

2.4.1原动机的选择 (6)

2.4.2传动机构的选择 (6)

2.5执行机构的选择与比较 (7)

2.5.1进料与送料 (8)

2.5.2检验分类与按类存放 (10)

三、机械系统运动方案的拟定与比较 (12)

3.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式 (12)

3.2绘制机械系统运动转换功能图 (12)

3.3根据执行构件的运动形式选择机构 (12)

3.4用形态学矩阵法创建机械系统的运动方案 (13)

四、机械系统工作运动循环图 (14)

4.1根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (14)

五、机构的尺寸设计及运动分析 (15)

5.1凸轮机构的设计 (15)

5.2结果分析 (20)

5.3减速装置的尺寸设计 (20)

六、机构运动总体方案图 (24)

6.1运动方案简图 (24)

6.2健身球检验分类机工作原理 (25)

6.2.1健身球检验分类机工作流程 (25)

6.3健身球检测分类机分析与评价 (26)

七、总结 (26)

八、主要参考资料 (27)

一、设计任务书

（1）功能要求及工艺动作分解提示

1)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（石料）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。

（2）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。

（3）运动方案构思提示

健身球自动分类机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)送料机构、接料机构、间歇机构可由曲柄滑块机构、槽轮机构、凸轮机构等实现。

（4）建议完成的设计工作量

1)本题设计时间为两周。

2)根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。

3)按工艺动作过程拟定运动循环图。

4)构思系统运动方案(至少二个以上)，进行方案评价，选出较优方案。

5)对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。

6)绘制系统机械运动方案简图。

7)编写设计说明书。

二、健身球自动检验分类机方案设计

2.1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

2.2功能逻辑图

图2.1

2.3方案设想

方案一

自动检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，我们提出了如下图的运动装置:

图2.2

该方案将送料机构与检料机构中的滑块运动统一起来，在上滑块将球推出的同时下滑块上边缘也正好抵达料道1的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。但考虑到球在检料机构通道中向下运动至靠近料道时，有可能球会卡在料道口而不能进行正常分类。以及检料机构滑块间歇时间不易控制，所以我们放弃这一方案，选用改进的方案二。

方案二

运动方案图:

图2.3

2.4原动机及传动机构的选择

2.4.1原动机的选择表一：

型号电流转速效率功率因数电压Y112-M4 8.8 1440r/min 84.5% 0.82 380v

2.4.2传动机构的选择

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。他们的特点如表2：

表二：

由上诉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。

2.5执行机构的选择与比较

2.5.1进料与送料

（1）进料机构

图2.4 如上图所示为漏斗状进料机构，槽体上安装有一个振荡器,槽体高度h ，可根据待测球数量适度调整。槽壁的倾斜角度为α，其对槽体和健身球的受力情况有较大的影响。如果α角度过大，则健身球整体向下的压力不足，影响了传递的连续性；如果α角度过小，则球之间互相压力增大，健身球流动性下降。所以，︒<<︒4530α。我们取 α=35°

对于导管直径d ，为了保证良好的流动性d 应该大于最大球的直径，并保证mm 2~1的盈余空间；但也不宜过大，过大尺寸的直径d 容易造成球体之间的相互摩擦力增加，造成导管的堵塞。

考虑到待测球在漏口堵塞情况，设置了如下图所示的振荡器装置：