./專業資料目錄TOC\o"1-2"\f\h\z\u1設計任務書11.1工作原理及工藝動作過程11.2原始數據及設計要求11.3設計任務12實現推送機推送要求的執行機構方案選定22.1實現推送機推送要求的執行機構設計方案22.2設計方案選定53運動循環圖54凸輪機構的參數設計53.1減速系統設計53.2電動機的選擇63.3帶輪的選擇63.4齒輪的選擇73.5凸輪的設計95運動分析115.1位移分析115.2速度分析125.3加速度分析125.4運動分析126.總結12參考文獻12設計題目六：推送機1.設計任務書1.1工作原理及工藝動作過程在自動包裝作業過程中,經常需要將物品從前一工序推送到下一工序。現要求設計一用于小塊規則物品包裝機中的物品推送機,實現將塊狀物品從如圖所示一位置向上推送到所需的另一位置的運動要求。1.2原始數據及設計要求1向上推送距離為L=100mm,生產率為W=150件/min。2原動機為同步轉速為3000r／min的三相交流電動機,通過減速裝置帶動執行機構主動件等速轉動。3由物品處于最低位置時開始,當執行機構主動件轉過δ1=120°時,推桿從最低位置運動到最高位置；當主動件繼續轉過δ2=120°時,推桿從最高位置又回到最低位置；最后當主動件繼續轉過δ3=120°時,推桿在最低位置停留不動。4推桿在上升運動過程中,推桿所受的物品重力和摩擦力為常數,均為500N；設推桿在下降運動過程中,推桿所受的摩擦力為常數,其值為100N。5在滿足行程的條件下,要求推送機的效率高〔推程最大壓力角小于35°,結構緊湊,振動噪聲小。1.3設計任務1至少提出三種運動方案,然后進行方案分析,選出一種運動方案進行機構綜合。2設計傳動系統中各機構的運動尺寸,繪制推送機的機構運動簡圖和運動循環圖。3在假設電動機等速運動的條件下,繪制推桿在一個運動周期中位移、速度和加速度變化曲線。4編寫課程設計說明書。2實現推送機推送要求的執行機構方案選定2.1實現推送機推送要求的執行機構設計方案<方案1>凸輪機構凸輪機構是由凸輪,從動件和機架三個基本構件組成的高副機構。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件,一般為主動件,作等速回轉運動或往復直線運動。與凸輪輪廓接觸,并傳遞動力和實現預定的運動規律的構件,一般做往復直線運動或擺動,稱為從動件。〔圖1凸輪機構在應用中的基本特點在于能使從動件獲得較復雜的運動規律。因為從動件的運動規律取決于凸輪輪廓曲線,所以在應用時,只要根據從動件的運動規律來設計凸輪的輪廓曲線就可以了。凸輪機構廣泛應用于各種自動機械、儀器和操縱控制裝置。凸輪機構之所以得到如此廣泛的應用,主要是由于凸輪機構可以實現各種復雜的運動要求,而且結構簡單、緊湊。是機械中的一種常用機構,在自動化和半自動化機械中應用非常廣泛。圖1所示的凸輪機構,凸輪以等角速度回轉,它的輪廓驅使從動件,可使推桿實現任意的運動規律,但行程較小。〔方案2凸輪——齒輪機構圖2所示的凸輪－齒輪組合機構,可以將擺動從動件的擺動轉化為齒輪齒條機構的齒條直線往復運動。當扇形齒輪的分度圓半徑大于擺桿長度時,可以加大齒條的位移量。〔圖2〔方案3連桿機構圖3所示的連桿機構由曲柄搖桿機構ABCD與曲柄滑塊機構GHK通過連桿EF相聯組合而成。連桿BC上F點的軌跡,在部分近似呈以F點為圓心的圓弧形,因此,桿FG在圖示位置有一段時間實現近似停歇。利用等價的平面連桿機構實現機構的推送任務,幾何封閉,傳送穩定性高,通過設計合適的桿長可以實現預期的運動,當以AB桿作為原動件時,運動傳到推桿K產生一定的增力效果,但是此機構由于運用了很多桿件,進行了多次中間傳力,會導致機械效率的降低和誤差的積累,而且連桿及滑塊產生的慣性力難以平衡加以消除,因此在高速推送任務中,不宜采用此機構。<方案4>固定凸輪——連桿組合機構可視為連桿長度BD可變的曲柄滑塊機構,改變固定凸輪的輪廓形狀,滑塊可實現預期的運動規律。〔方案5凸輪——連桿組合機構凸輪－連桿組合機構也可以實現行程放大功能,在水平面得推送任務中,優勢較明顯,但在垂直面中就會與機架產生摩擦,加上凸輪與擺桿和擺桿與齒條的摩擦,積累起來,摩擦會很大,然后就是其結構較為復雜,非標準件較多,加工難度比較大,從而生產成本也比較大,連桿機構上端加工難度大,而且選材時,難以找到合適的材料,使其既能滿足強度剛度條件又廉價,因此不宜選擇該機構來實現我們的設計目的。由于物品從低處運動至最高處,且有較大的停歇角,經比較,方案1,其結構簡單、緊湊,并且傳動平穩,運動精確,由于該設計采用正弦加速度曲線運動規律,沒有沖擊,故選擇方案1。運動循環圖4.凸輪機構的參數設計4.1減速系統的設計機構原動件為一高速電動機,其同步轉速為3000r/min,但我們所需要的是轉速是150r/min,所以要減速,對于減速裝置我們采用的是皮帶加齒輪的方法。第一級降速是用皮帶減速,減為500r/min,第二級采用齒輪減速至150r/min.4.2電動機的選擇根據設計要求,所選用的電動機型號為Y90S-2,額定功率為1.5KW,轉速為2840r/min總傳動比為分配傳動比,采用二級減速器,第一級減至580r/min,第二級減至150r/min,故選擇傳動比分別為4.90和3.864.3帶輪的選擇1、設計功率2、選擇V帶型號根據計算功率及小帶輪轉速選擇Z型V帶3、確定小帶輪基準直徑和選取標準值故符合要求4.確定中心距a和v帶的基準長度初定中心距選擇V帶基準長度:選取接近基準長度:5、實際中心距故6、小帶輪包角符合要求7、確定V帶根數Z取8、確定初拉力9、計算作用在帶輪軸上的壓力4.4.齒輪的選擇：傳遞的功率為小齒輪轉速為580r/min傳動比為4.901.確定材料及許用應力小齒輪用40Cr<調質,齒面硬度為280HBS大齒輪用45鋼<調質,齒面硬度為240HBS取,2.按齒面接觸疲勞強度設計該齒輪按7級精度制造,載荷系數K=1齒寬系數小齒輪上轉矩為取取齒數模數,取標準值Z=1.5則齒寬取3.驗證輪齒彎曲強度齒形系數4.齒輪圓周速度故選擇7級精度制造是合適的3.5.凸輪的設計從動件的運動規律遵循二次多項式動運規律推程運動角為回程運動角為遠休止角為近休止角為轉速為推程前半段：推程后半段：回程前半段：回程后半段：近休止段：S=0,V=0.a=0求得輪廓曲線各點的坐標公式如下：代入各已知條件用EXCEL求解,得輪郭曲線圖和各階段運動圖5.運動分析5.1位移分析：由曲線可知,在一個周期內推桿位移先增加〔0°-120°后減小<120°-240°>后不變<240°-360°>,符合推桿先上升后下降再在最低位置停留不動。5.2速度分析：凸輪的推程〔0°-120°選擇的是等加速等減速的運動規律,由上圖可知在120°之前,無速度突變即無剛性沖擊,推桿速度先均勻增大后均勻較小至零。回程時〔120°-240°選擇的是二次多項式運動規律,先增加后減小至零,曲線完全符合,無速度突變亦即無剛性沖擊。近休時〔240°-360°,速度為零,無剛性沖擊。5.3加速度分析：凸輪的推程〔0°-120°選擇的是等加速等減速運動規律,在開始時〔0°、〔60°、〔120°加速度有突變,但是突變有限,因而引起的沖擊較小,故只存在柔性沖擊。回程時〔120°-240°選擇的是二次多項式運動規律,由曲線可知加速度無突變,即無柔性沖擊。5.4運動分析：啟動電機,通過傳送帶傳動渦輪蝸桿帶動凸倫轉動,凸倫推動推桿運動。當凸輪從最低點運動到最高點作推程運動時,推桿推送物品作上升運動,同時壓縮彈簧。凸輪從最高點作回程運動時,推桿在自身重力和彈簧彈力的作用下作下降運動。電動機不斷地提供電能帶動整個裝置的傳動,完成構件上下往復運動,把一個物品從一個位置推送到另一個位置。6．總結總結通過這次的課程設計,使我認識真理來源于實踐,同樣的通過將知識運用到實踐上可以加深鞏固。縱使課堂上的知識學的很透徹,如果沒有切身的實踐,也只能紙上談兵。這次設計,加深了我對凸輪機構,連桿機構,帶傳動機構等的理解。更重要的是,我初步嘗試了去獨立地去發現問題,解決問題,反思問題的能力,并且鍛煉了我的全面思考問題的能力,不單單是去解一道題目,而是去解決一系列相關聯的題目鏈,大大地提高了我在這方面的能力,而且這種能力的培養恰恰是在學校學習階段很難得接觸到的,但卻在以后踏上工作崗位中常常會遇到的。在課程設計規定的時間內,我收集了很多技術資料。閱讀了大量的專業文獻,并將它們應用到了課程設計當中,我學到了許多課本上沒有學到的知識,把課本上的理論知識比較充分的運用到實踐中,增強了對理論