机械设计课程设计说明书1

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1、设计题目：块状物品推送机的机构综合与结构设计在自动包裹机的包装作业过程中，经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机，将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置。设计数据与要求(1) 向上推送距离H=120mm，生产率为每分钟推送物品120件；(2) 推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三相交流电动机，通过减速装置带动执行机构主动件等速转动；(3) 由物品处于最低位置时开始，当执行机构主动件转过1500时，推杆从最低位置运动到最高位置；当主动件再转过1200时，推杆从最高位

2、置又回到最低位置；最后当主动件再转过900时，推杆在最低位置停留不动；(4) 设推杆在上升运动过程中，推杆所受的物品重力和摩擦力为常数，其值为500N；设推杆在下降运动过程中，推杆所受的摩擦力为常数，其值为100N；         (5) 使用寿命10年，每年300工作日，每日工作16小时；(6) 在满足行程的条件下，要求推送机的效率高（推程最大压力角小于350），结构紧凑，振动噪声小。总体图为了减少实物的质量故机壳选取Al作为材料设计机构图设计实体图减速系统设计本机构原动件为一高速电机,其转速为3000r/min,但我们

3、所需要的转速是120r/min,所以要减速。对于减速装置我们采用皮带加齿轮的方法。第一级降速是用皮带减速,减为240r/min。第二级是用齿轮减为120r/min。皮带传动机构设计分析如下:带传动的优点：（1）适用于中心距较大的传动；（2）带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；（3）过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽然使传动失效，但可防止损坏其他零件；（4）机构简单、成本低廉。带传动的缺点：（1）传动的外廓尺寸较大；（2）需要张紧装置；（3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；(4)带的寿命较短；（5）传动效率较低。通

4、常，带传动适用于中小功率的传动。目前V带传动应用最广，一般带速为V=5≈25m/s，传动比i≦7，传动效率0.9至0.95.皮带传动设计主要是采用两个半径不一的皮带轮来实现。由于皮带上的线速度相等,由r1*v1=r2*v2有3000=240，即25=2，由此可见算出电机上皮带轮直径大小=24mm;另一端皮带轮半径大小=300mm.传动比i=4/1。该皮带传动为一平带传动，传递功率P=0.8KW，带在小轮上的包角a=170度（2.97rad），带的厚度=4.8mm,带的密度=1kg/c，带与轮面间的摩擦系数f=0.3。传递的圆

5、周力F=1000P/V=1000N紧边、松边拉力因，所以离心力引起的拉力，这种平带每米长的质量q=100b=0.48kg/m，如前所述，离心力引起的拉力所需的初拉力带的离心力使带与论免检的压力减小、传动能力降低，为了补偿这种影响，所需初拉力应为=1302N，此结果表明，传递圆周力1000N时，为防止打滑所需的初拉力不得小于1302N。作用在轴上的压力，静止时轴上压力为皮带轮，属于盘毂类零件，一般相对尺寸比较大，制造工艺上一般以铸造、锻造为主。一般尺寸较大的设计为用铸造的方法，材料一般都是铸铁（铸造性能较好），很少用铸钢（钢的

6、铸造性能不佳）；一般尺寸较小的，可以设计为锻造，材料为钢。齿轮的设计计算制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮；塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。经皮带减速后的转速为240r/min,而我们所要的转速为120r/min。因此还需要的传动比为2/1,选用的齿轮为标准齿轮。中速轴转速=240r/min，传动功率=0.8kw，采用软齿面软齿面HB≤35

7、0采用工艺正火、调制、渗氮、渗碳、碳氮共渗1)选择齿轮材料及确定许用应力小齿轮用MnB调质，齿面硬度241～286HBS，=730Mpa=600MPa（机械设计基础167页表11-1）大齿轮用ZG35SiMn调质，齿面硬度为241～269HBS，，（机械设计基础167页表11-1）由（机械设计基础171页表11-5），取=1.1，=1.25，=/=664MPa按齿面接触强度设计设齿轮按9级度制造。取载荷系数K=1.5（机械设计基础169页表11-3），齿宽系数小齿轮上的转矩=3.18N.mm取=188，齿数取=25，则=24

8、0/12025=50。故实际传动比i=50/25=2模数=78.9/25=3.156mm齿宽=63.1mm，取=70，=65取m=3mm，实际的=253=75，=503=150mm中心距a=（+）/2=112.5mm对凸轮的有限元分析假设将凸轮固定旋转受力分析，在凸轮上升阶段受力大于下降阶