机械原理课程设计健身球检验分类机.docx

1、机械原理课程设计健身球检验分类机机械原理课程设计 设计题目 健身球检验分类机 机械系机械设计制造及其自动化专业机自071班设计者 XXXXX 指导教师 XXXXX 2009年 6月15日 前言3第一章、设计题目与要求 4第二章、机构方案设计简图5第三章、原动机的选择5第四章、传动比的分配7第五章、传动机构的选择与比较8第六章、执行机构的选择与比较106.1 进料机构 106.2 检验机构 13第七章、机械系统运动方案的拟定与比较 16第八章、机械系统运动循环图17第九章、凸轮运动分析与设计18结束语 20附录：（图纸）前言【摘要】 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，

2、消费者的价值观念变化很快，市场需求才出现多样化的特征，机械产品的种类日益增多，例如，各种金属切削机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、纺织机械、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，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，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、润滑方法等进行构思、分析和

3、计算，并将其转化为具体的描述以作为制造的工作过程。 当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，综合国力的竞争日趋激烈。国力的竞争，归根结底是科技与人才的竞争。而机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中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及创新意识与能力方面，起着重要的作用。在课程设计中，它培养了学生 创新设计的能力。本次设计的是健身球分类机系统设计，以小见大，设计并不是门简单的课程，它需要同学们理性的思维和丰富的空间想象能力。第一章 设计要求1. 设计健身球自动检验分类机，将不同直径的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自

4、制定的位置，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4046mm，要求分类机将健身球按直径大小分为三类（1）40 mm第一类42 mm（2） 42 mm 第二类44 mm（3） 44 mm f mgsinumgcos+uTsin+Tcos T mg Sinu(cos+sin)+cos 即 (sin-cos)/(cos+sin)u 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2. 检验分类机构的设计。（1） 检验原理 根据球的的不同直径分为三类，所以设

5、置三个不同直径的圆孔，分别为42、44、46。用一个转盘接料，并完成一个间歇运动，每个间歇运动进程为转盘的1/4,在每一个间歇停顿时间内完成两次检测，当检验完成后不合适的则由下面的撑板转动撑起球料再由接料转盘转动送到下一个检验口中检测，机构原理图见图纸。（2） 间歇机构的选择根据题目要求选择三类球，每个球只在三个孔中检测后便可分类，每次检验时所作间歇运动行程角度为900，所以考虑采用槽轮机构（如图）。而检验撑板的转动为连续的，但要和槽轮转动同周期，保证每转动1/4圆周是同步的。因而带动撑板的齿轮与带动槽轮的齿轮同轴同转速。（3） 槽轮机构的设计参考机械原理课程设计指导书表4.4、4.5 。由式

6、（4-28）和图4.9可求得中心距C，转臂半径r（即转臂滚子中心A到转轴O1间的距离）和槽轮名义外圆半径R之间的关系为 （4-28）为防止高速运转时的冲击，常对槽轮的名义外圆半径R给予修正，如图4.9所示 RS=(R2+2)1/2 式中：滚子半径，一般取r/6。 由图4.9可知，槽轮的槽底半径RdC-(r+)。而在选取拨盘上锁止弧半径RH时，必须保证槽轮的外圆上有足够的槽顶厚度h，一般取h为（0.60.8），但不得小于3mm。 RH可按槽轮的外圆半径R选用，取RH=KHR,系数KH的选取可查表4.5。 表4.5系数KH的选取槽轮槽数34568KH1.40.70.480.340.2（4） 槽轮相

7、关参数 槽轮槽数：4 转臂滚子数j：1 特性系数k：1/3 运动系数i：1/4第七章 机械系统运动方案的拟定与比较1.方案拟定 1）.不平行槽分类机构方案 2）板门机构方案 3）间歇转盘机构方案2.方案的比较与选择 方案（1）：由于每一个料球的尺寸差距小于2mm，可能由于球在滚动过程中的微小惯性冲击而造成检验不准确 方案（2）：每个球的尺寸差距过小，上面中挡板的位移很小，很难控制小板顺利打开，且该方案中同样存在惯性冲击。 方案（3）：该方案合理解决了球运动中的惯性冲击，并在检验时，每一个检验卡口处都进行两次检验。整个过程保持定点定位同步进行七机械运动简图或进一步验到的运动方案布置图第八章 机械

8、系统运动循环图推 杆送料空回送料空回送料空回送料空回接料转盘第一接口接料一检验口二检验口三检验口第二接口三检验口接料一检验口二检验口第三接口二检验口三检验口接料一检验口第四接口一检验口二检验口三检验口接料支撑转盘空推空推空推空推空推空推空推空推槽轮轮角 0 90 180 270 360第九章 凸轮运动分析与设计（1）推杆位移线图( 2 )图解法凸轮设计机械原理教材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；当要求凸轮尺寸尽可能小时，可取所以选定推杆压力角 r0 e=20mm s=45sin rr=10mm( 2 ) 凸轮的绘制（由计算机AutoCAD完成）结束语经过一周的奋战

9、我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 这次课程设计我得到的题目是设计一个健身球检验分类机，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。

10、在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，尤其是最后两天，更是忙的不可开交。甚至有的同学选择了一整天的学习画图找资料连饭都顾不得吃。其实正向老师说得一样，设计所需要的东西都在书上了，当时自己老是想找到什么捷径来完成这次任务。但是机械设计的课程设计没有那么简单，你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处或有相关的计算过程。我因为这个就吃了不少的亏，比如在我设计健身球分类机装配草图时我没有太注意相关尺寸，致使我设计的整体图出现了较大的结构错误，间接导致了我以后的

11、装配图的步履维艰。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。在设计过程中培养了我的综合运用机械设计课程及其他课程理论知识和利用生产时间知识来解决实际问题的能力，真正做到了学以致用。在此期间我们同学之间互相帮助，共同面对机械设计课程设计当中遇到的困难，培养了我们的团队精神。在这些过程当中我充分的认识到自己在知识理解和接受应用方面的不足，特别是自己的系统的自我学习能力的欠缺，将来要进一步加强，今后的学习还要更加的努力。本次课程设计不仅仅是对自己所学的知识的一次系统总结与应

12、用，还是对自己能力的一次检验。在本次课程设计当中，天气很热，许多同学都不顾这么热的天认真设计，精神可嘉。在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学，也非常感谢指导老师每天不辞辛劳给我们的指导。【主要参考文献】机械原理课程设计指导书/裘建新主编/高等教育出版社，2005.4机械原理/刘会英，杨志强，张明勤/机械工业出版社，2007.5凸轮机构设计与应用创新/石永刚，吴央芳/机械工业出版社，2007.8机械设计手册/机械设计手册编员会/机械工业出版社，2007.3机械设计实用机构与装置图册/(美）斯克莱特（Sclater，N.），（美）奇罗尼斯（Chironis），N.P.)编；邹平译/机械工业出版社，2007.2