机械原理课程设计-健身球自动分类机方案设计说明书

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课程设计

课程名称：健身球检验分类机

学院：机械工程学院专业：机制081

姓名：高扬学号：************ 年级：2008级任课教师：戴明

2010年1月15日

前言

随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善，消费者的价值观念变化很快，市场需求出现多样化的特征，机械产品的种类日益增多例如，各种金属切屑机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、石油化工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、办公设备、家用电器以及儿童玩具等等。同时，这些机械产品的寿命周期也相应缩短。企业为了赢得市场，必须不断开发合符市场需求的产品。新产品的开发包括产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工程过程。其中机械产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式等设计内容是机械原理课程的教学内容。

机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中的一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力（重点在机械系统运动方案设计）及创新意识与能力方面，起着十分重要的作用。对于机械原理课程设计有“按照一个简单机械系统的给定功能要求，综合运用所学知识，拟

定机械系统的运动方案并对其中的某些机构进行分析和设计。通过课程设计这一环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和妇女广发，进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机的能力”的明确要求。

目录

一、设计任务书 (6)

1.1功能要求及工艺动作分解提示 (6)

1.2 设计方案提示 (6)

二、健身球自动检验分类机方案设计 (7)

2.1健身球检验分类机整体工作流程 (7)

2.2功能分解 (7)

2.3功能逻辑图 (8)

2.4方案设想 (5)

2.5原动机及传动机构的选择 (9)

2.5.1原动机的选择 (9)

2.5.2传动机构的选择 (9)

2.6执行机构的选择与比较 (12)

2.6.1进料与送料 (12)

2.6.2检验分类与按类存放 (12)

三、机械系统运动方案的拟定与比较 (14)

3.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式 (14)

3.2绘制机械系统运动转换功能图 (14)

3.3根据执行构件的运动形式选择机构 (15)

3.4用形态学矩阵法创建机械系统的运动方案 (15)

四、机械系统工作运动循环图 (16)

五、机构的尺寸设计及运动分析 (18)

5.1凸轮机构的设计 (18)

5.2结果分析 (18)

5.3曲柄摇杆设计 (18)

5.4减速装置的尺寸设计 (29)

六、机构运动总体方案图 (32)

6.1运动方案简图 (32)

6.2健身球检验分类机工作原理 (32)

6.3健身球检测分类机分析与评价 (33)

七、总结 (34)

附录一：机构运动简图 (35)

附录二：凸轮设计分段图、轮廓图、设计结果图 (36)

附录三：程序运行结果及曲线图• (39)

八、主要参考资料 (40)

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健身球检验分类机整体工作流程

为了实现任务要求每分钟检验分类15个球，电动机转速720r/min，经过三级降速（皮带降速、齿轮减速、齿轮降速）使主轴达到15r/min，再通过曲柄摇杆与凸轮推杆分别实现送料与分类，并分别储存，最终达到健身球的检验分类目的

2.2功能分解

1.送料功能

2.自动分类功能

3.按类存放功能

2.3功能逻辑图

图2.1

2.4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