机械原理课程设计_垫圈内径检测装置.doc

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1、....垫圈径检测装置目录1、设计题目及其要求12、题目分析23、运动方案简介24、立体结构图45、结构设计46、系统评价197、设计小结198、总结20参考书目20.下载可编辑.....1、设计题目及其要求设计垫圈径检测装置，检测钢制垫圈径是否在公差允许围。被检测的工件由推料机构送入后沿一条倾斜的进给滑道连续进给，直到最前边的工件被止动机构控制的止动销挡住而停止。然后，升降机构使装有微动开关的压杆探头下落，检测探头进入工件的孔。此时，止动销离开进给滑道，以便让工件浮动。检测的工作过程如图所示。当所测工件的径尺寸符合公差要求时（图a），微动开关的触头进入压杆的环形槽，微动开关

2、断开，发出信号给控制系统（图中未给出），在压杆离开工件后，把工件送入合格品槽。如工件径尺寸小于合格的最小直径时（图b），压杆的探头进入孔深度不够，微动开关闭合，发出信号给控制系统，使工件进入废品槽。如工件径尺寸大于允许的最大直径时（图c），微动开关仍闭合，控制系统将工件送入另一废品槽。1—工件2—带探头的压杆3—微动开关a)径尺寸合格b)径尺寸太小c)径尺寸太大具体设计要求见下表：2、题目分析.下载可编辑.....垫圈径检测装置，主要的运动过程为：传动机构间歇的将工件送到检测的位置。在传送的过程中将被止动销挡住刚好到所需检测的径圆孔到压杆将要下来的地方，然后压杆下来检测径是否

3、符合要求。在压杆下来检测的时间里，微动开关向右移动检测垫圈径是否符合要求。微动开关检测完后向左移动，回到其原来所在的。接下来，压杆和止动销一起上升回到其原来的地方。传动机构将已检测的工件送走，并将下一个将被检测的工件送到检测处。3、运动方案简介垫圈径检测装置，用以下4个机构结合搭配组成：传动机构设计，压杆运动机构设计，止动销运动机构设计，微动开关运动机构设计。题目所给的设计数据：表1径检测装置设计数据方案号被测钢制平垫圈尺寸电动机转速r/min每次检测时间s公称尺寸mm径mm外径mm厚度mmA88.4161.614405B121320214406C202130314408D2

4、0213739608E30315649608经小组讨论，为使机构的使用性能符合要求，适合本设计，我们采用方案D，如下：D20213739608周期T=8s，角速度ω=2π/T=0.785rad/s.在一个周期，满足要求，各个机构的运动情况：传动机构压杆运动机构止动销运动机构微动开关运动机构0～2s0～1s传送工件停在最高点停在最高点停在最左边1～1.5s下降1.5～2s停在最低点2～3.5s停下降停在最低点停在最左边3.5～6.5s3.5～4.5s停检测停在最低点右移4.5～5.5s检测5.5～6.5s左移6.5～8s停上升上升停.下载可编辑.....为使各个机构满足上述要求

5、，传动机构的控制采用间歇机构，压杆运动机构和止动销的运动匹配要求严格，则两者用凸轮轴连接。微动开关机构的控制采用凸轮机构。4、立体结构图5、结构设计垫圈内径检测装置传动机构压杆运动机构止动销运动机构微动开关运动机构.下载可编辑.....5.1、传动机构设计传动机构是整个装置中负责将待检测的工件传送到检测位置的机构。它需要在运动规律上和控制止动销的止动机构和压杆升降机构相互配合才能完成此装置的工作要求。为了使工作周期易于控制，我们决定由皮带轮传动来达到运送工件的目的。机构由齿轮来传动，因为其功率围大、传动效率高的特点正好符合我们的需要。从所给的设计数据中我们得知：原动件的转动周

6、期为1/16s，而检测周期为8s，因此推料机构的齿轮系的传动比需为128：1，这要由多级齿轮传动来实现。如图为推料机构的齿轮系简图。其中：z1=z2’=z3’=20,z2=z3=80,z4=160传动比i14=z2z3z4/z1z2’z3’=80*80*160/203=128/1考虑到推料机构具有送料——停止——.下载可编辑.....送料的运动规律特征，我们决定使用槽轮机构来达到间歇式运动的目的。电动机输出齿轮皮带轮检测周期周期1/16s8s32s8s由于是检测机构，所以传动齿轮模数不宜过大，初定模数m=2，d1=d2’=d3’=40mm，d2=d3=160mm，d4=3

7、20mm，皮带轮直径D=127.4mm，皮带传送速度v=50mm/s。4号齿轮每转动一周，槽轮转动1/4周，皮带在这2s的时间将待测工件传送到检测位置，然后停留6s，等待检测完毕后将已检测的工件送走，并把新的工件传送过来，如此重复。5.2、压杆运动机构设计控制压感探头的凸轮设计：方案一：用齿轮、连杆和弹簧来控制压杆的运动；方案二：用凸轮和连杆机构，为了设计加工方便把凸轮设计成3次多项式运动规律；方案三：用凸轮和连杆机构，凸轮设计成5次多项式运动规律；综合分析以上三种方案，方案一中弹簧用久后会变形，影响测