直线步进机械设备的槽轮机构

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1、1课程设计的任务及要求11.1课程设计的目的及意义11・2设计题目11・3设计任务11・3.1设计参数11.3.2设计内容11.3.3设计主耍任务12方案分析22.1驱动直线步进机械设备的槽轮机构设计分析22・2方案最终确定23各机构尺寸的确定33.1动静比的计算33.1.1槽轮的转角33.1・2曲柄的转角33・2拨销的选取43.3功率的计算53.3.1平均转矩的计算53.3.2驱动功率的计算63.4角速度与角加速度的动态指标及槽轮参数的确定63.4.1槽轮参数63.4.2加速度与角加速度分析94轴承的选择125键的选取和较核125.1键的选取125.2键的较核1

2、26总结137参考文献141课程设计的任务及要求课程设计的目的及意义自动机械课程是这门课程是机械专业的一门主要专业课程，学习完这门课后同学们在脑中应该对机械系统设计有一门总体的框架。为了加深对这门课程的更深入的理解及远用，培养学牛对理论知识的综合应用能力和实践动手能力，安排课程设计这一教学环节。通过课程设计进一步培养学生的设计能力，理论联系实际的能力，同时巩固复习前面学过的理论知识，为后续的毕业设计打下一定的理论基础。2设计题目：驱动直线步进机械设备的槽轮机构设计（8）一个外啮合8槽轮槽轮机构，带动一水平循环的传送带设备做步进运动。1・3设计任务1.3.1设计参数

3、（1间歇移动的距离为H=200miii;（2）运动-停歇的周期时间为10s;（3）槽轮机构的传动效率为0.9;（4）槽轮轴立式发装，工作台通过一组轴承与机架相连，转臂轴与槽轮轴的中心距设定为150mm。1.3.2设计内容（1）根据要求，确定工作台的静止和转位时间；（2）计算主动拨销的转速；（3）对槽轮进行运动学分析，列出槽轮的角位移、角速度和角加速度的方程，并做出相应的曲线图。（4）对槽轮进行受力分析。计算转臂轴上需要的最大驱动力矩和平均功率，确定驱动电机的功率；求出拨销和转臂之间的最大反力，校核转臂轴直径和槽轮轴直径是否满足强度和刚度的要求。1.3.3设计主要任

4、务（1）槽轮及转臂组件的装配图（含箱体）（2）转臂、拨销。拨销轴和槽轮的零件图。2方案分析2.1驱动直线步进机械设备的槽轮机构设计分析方案一槽轮机构可用一个拨销，带动槽轮盘转动，拨销用套筒。方案二槽轮机构可用二个拨销，带动槽轮盘转动，拨销釆用滚动轴承、2.2方案最终确定经过后期的排除，方案二中的二个拨销带动槽轮转动时，达不到题目所要求的动静比,故排除二个拨销，又因其设计结构采用简单设计，选用套筒做为拨销。方案最终确定为一方案3各机构尺寸的确定3.1动静比的计算3.1.1槽轮的转角屮(rad)Z槽数为8,代入公式得，71屮(产§=22.5°3.1.2曲柄的转角(即转

5、臂或拨销盘的转角)小_,11、①°—71()°2z槽数为8,代入公式，得(D=67.5°=—°8将值代入式coso=2=—,和E=tg-.CO(；・・也二池•T71tj_2龙_z®0_］①0T2兀兀将式①。二龙(---)代入上两式，得2zj11■1—T2z=()283015/、td=—=—($)d84-1111T2z28kt=^=^hz+2二8_2~8+21053.2拨销的选取/;>2①。是多拨销存在的必要条件*>2①产兀一2%=恥-2）Z当拨销数为m时，应满足下列条件，fr:=27T>m7r（Z~2）lln2z2X816yr即m<==—=2.667z—28

6、-26采用多拨销槽轮机构，可以在不提高拨销盘转速（即不增加惯性力矩）情况下，使槽轮在拨销盘转一周时，转过2屮（）的倍数，或者能够得到静止时间相等式不相等的两次转角,但些时静止时间将减少，由表3・1得，槽数z=8时，最多mniax=2圆销数m=lk=-m=25k=3.5_加(z_2)t.2z-m(z-2)=38+230=—x30x—825=6(r/min)co=2兀n、=—rad/s15釆用双拨销时,2z—m(z—2)30二手(s)⑸代入后与原设计参数q不符，故不能用双拨销。3.3功率的计算3.3.1平均转矩的计算在传送带上，机械设备一般都在低速情况下工作，计算扭矩

7、时，通常可忽略惯性力矩而仅考虑摩擦阻力矩。功率相等原理有，Fdh=M2d(/)FH=2M2必•・•F=nmgf,(取g=9.8mIs2)f=0.2n=40m=20kg=40x20x9.8x0.2=1568NM?为平均转矩拨销盘支承轴上的转矩17120=133.1x與x0.9=36.97N/mcmax-x0.2x20x40x0.2x0.62=2-x0.98=91.69(N-m)3.3.2驱动功率的计算主动拨销盘轴上的平均扭矩求得后，即可算出所需的驱动电机功率亓—畋珂二MJ。10209750代入Mc=36.97N/mn0=6r/min,得N=0.0244(kW)如果拨

8、销盘由专用