机械原理健身球检验分类机课程设计.docx

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

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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)

(6)

(6)

2.5执行机构的选择与比较 (7)

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

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

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

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：

特点寿命应用

齿轮传动承载能力和速度范围大；传动比恒定，可获

得较大传动比，外廓尺寸小，工作可靠，效

率高。制造和安装精度要求高，精度低时，

运转有噪音；无过载保护作用

取决于齿轮材料

的接触和弯曲疲

劳强度以及抗胶

合与抗磨损能力

金属切削机床、

汽车、起重运输

机械、冶金矿山

机械以及仪器等

蜗杆传动结构紧凑，单级传动能得到很大的传动比；

传动平稳，无噪音；可制成自锁机构；传动

比大、滑动速度低时效率低；中、高速传动

需用昂贵的减磨材料；制造精度要求高，刀

具费用贵。

制造精确，润滑

良好，寿命较长；

低速传动，磨损

显着

金属切削机床

（特别是分度机

构）、起重机、

冶金矿山机械、

焊接转胎等

带传动轴间距范围大，工作平稳，噪音小，能缓和

冲击，吸收振动；摩擦型带传动有过载保护

作用；结构简单，成本低，安装要求不高；

外廓尺寸较大；摩擦型带有滑动，不能用于

分度链；由于带的摩擦起电，不宜用于易燃

易爆的地方；轴和轴承上的作用力很大，带

的寿命较短

带轮直径大，带

的寿命长。普通V

带 3500-5000h

金属切削机床、

锻压机床、输送

机、通风机、农

业机械和纺织机

械

链传动轴间距范围大；传动比恒定；链条组成件间

形成油膜能吸振，工作可靠；作用在轴上的

荷载小；运转的瞬时速度不均匀，高速时不

如带传动平稳；链条工作时，特别是因磨损

产生伸长以后，容易引起共振，因而需增设

张紧和减振装置

与制造质量有关

5000-15000h

农业机械、石油

机械、矿山机械、

运输机械和起重

机械等