哈工大机械课程设计--棒料输送线布料装置设计

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1、课程设计说明书课程名称：机械原理设计题目：棒料输送线布料装置(方案2)院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2014年6月23日至29日21棒料输送线布料装置设计1.设计题目:棒料输送线布料装置（方案2）如下图1所示棒料输送线布料装置的功能简图。料斗中分别装有直径35mm，长度150mm的钢料、铜料和铝料。在输送线上按照图2所示的规律布置棒料。原动机转速为1430rpm，每分钟布置棒料45,75,105块，分3档可以调节。由图1、2可以看出，该布料输送线装置有两个执行构件。执行构件1为推

2、料滑块，将后方料斗中的最底层棒料推入输送线上相应的槽内。执行构件2为输送线传动带，推动产品在输送线上运动。这两个运动的协调关系如图3所示。211.工艺动作分析图3棒料输送线布料系统运动循环图由图3可以看出执行构件1和执行构2的总工作周期相等，即T。T1为执行构件1的运动周期，此时执行构件2停止不动。T2为执行构建2的运动周期，同时执行构件1停止不动。并且执行构件1的运动规律为，“推-回—停”间歇的往复直线运动。执行构件2的运动为间歇直线移动。设定T1=T2=T/2，即运动时间和间歇时间相等。2.运动功能分析

3、3.1执行机构1功能分析驱动执行构件1工作的执行机构应具有的运动功能如下图所示。该运动功能单元将连续的单向转动转化为间歇的往复直线移动。经过转速配合后，要求槽轮主动件（拨盘）每单向转动π/2，从动件（执行构件1）往复运动1次。根据设计题目要求，执行构件1每次推入2块棒料，即主动件转动一周，推入4块棒料。为达到每分钟布置棒料45,75,105块的设计要求，主动件转动需分别达到11.25rpm、18.75rpm、26.25rpm。如下图4所示图4执行机构1的运动功能从连续的单向转动转化为间歇的往复直线移动显然不

4、能一步实现，需要多个构件形成执行机构1。先将连续的单向转动转化为间歇转动，由系统运动循环图可以看出执行构件1的间歇时间是工作周期的二分之一。因此间歇运动功能单元的运动系数τ=0.5。此时执行构件1的工作周期T1为执行构件1的工作周期T的二分之一。如下图5所示21图5连续转动转化为间歇转动的运动功能单元为将该间歇转动构件每次转位时的转角转化为整周转动，间歇运动功能单元输出的运动应经过增速运动功能单元增速，设定提速四倍，即i=0.25。如下图6所示。图6转动增速运动功能单元最后将连续转动转化为往复移动。这样即可

5、以实现执行构件1“推-回—停”间歇的往复直线运动的运动规律。执行机构1的的运动功能就是把连续转动转化为间歇的往复直线运动。如下图7所示。图7执行机构1实际运动功能1.2执行机构2功能分析驱动执行构件2工作的执行机构应具有的运动功能如下图所示。该运动单元将连续的单向转动转化为间歇的单向直线移动。主动件（槽轮拨盘）单向转动一周，从动件（执行构件2）前进两次。根据设计题目要求，执行构件2每次移动400mm，即运送2块棒料。主动件转动一周，运送4块棒料。由工艺分析得，执行构件2与执行构件1工作周期相等，故主动件（槽

6、轮拨盘）转速应该相等，即分别为11.25rpm、18.75rpm、26.25rpm。如下图8所示。图8执行机构2运动功能与3.1同理。需将连续的单向转动先转化为间歇转动，由系统运动循环图可以看出执行构件2的间歇时间同样是是工作周期的二分之一。因此间歇运动功能单元的运动系数τ=0.5。此时执行构件2的工作周期T2为执行构件2的工作周期T的二分之一。再将其转动部分转化为直线移动。由于执行构件2每次移动400mm，若将间歇转动的从动件直接驱动传送带，回转半径太大。所以再添加一个增速运动功能单元，使其i=0.25。

7、执行机构2的的运动功能就是把连续转动转化为间歇的单向直线移动。运动功能图如下图9所示21图9执行机构2实际运动功能1.2减速及有级变速系统原动机转速为1430rpm，为了达到所需的传动比要求和换挡功能，原动机与执行构件之间需要加上变速器。要求在执行构件的主动件上分别得到11.25，18.75，26.25rpm的转速，则该变速器总传动比i有3种，分别为i1=143011.25=127.1111i2=143018.75=76.2667i3=143026.25=54.4762总传动比由定传动比if和变传动比iv两

8、部分组成：i1=ifiv1i2=ifiv2i3=ifiv3由于定传动比if为常数，3种变传动比中iv1最大，iv3最小。本设计采用滑移齿轮变速。滑移齿轮传动比最大应不大于4，即设iv1=4计算的定传动比if=i1iv1=127.11114=31.7778可求得其他变传动比iv2=i2if=76.266731.7778=2.4iv3=i3if=54.476231.7778=1.7143由此可得如下传动系统有级变速功