步进送料机机构设计.doc

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1、西南交通大学峨眉校区专业：工程机械班级：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：2021年10月7日机械原理课程设计目录：机械原理设计任务书2第一章功能分析4第二章机构及动力源选用42.1机构选用42.2电机的选择72.3蜗杆减速器的选择7第三章尺寸综合8第四章机构综合11第五章运动协调设计125.1传动比设计12第六章模型运动仿真136.1在ADAMS中对步进送料机的执行机构进行仿真136.2运动分析17小结19致谢19机械原理设计任务书学生姓名阮经仟班级工机四班学号设计题目：步进送料机机构设计一、设计题目简介设计某自动生产线的一部分——步进送料机。如

2、图所示，加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离a，在导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时t1移动距离a后间歇时间t2。考虑到动停时间之比K=t1/t2之值较特殊，以及耐用性、成本、维修方便等因素，不宜采用槽轮、凸轮等高副机构，而应设计平面连杆机构。具体设计要求为：1、电机驱动，即必须有曲柄。2、输送架平动，其上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线（以下将该曲线简称为轨迹曲线）。3、轨迹曲线的AB段为近似的水平直线段，其长度为a，允差±c（这段对应于工件的移动）；轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为b，以免零件停歇时受到

3、输送架的不应有的回碰。有关数据见表19二、 设计数据与要求方案号A（mm）c（mm）b（mm）t1（s）t2（s）C300206023 三、 设计任务1.至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；2.设计传动系统并确定其传动比分配。3.图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。4.对平面连杆机构进行尺度综合，并进行运动分析；验证输出构件的轨迹是否满足设计要求；求出机构中输出件的速度、加速度；画出机构运动线图。5.用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出

4、机构的位移、速度、和加速度线图。6.编写设计计算说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。7.在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。四、设计提示1.由于设计要求构件实现轨迹复杂并且封闭的曲线，所以输出构件采用连杆机构中的连杆比较合适。2.由于对输出构件的运动时间有严格的要求，可以在电机输出端先采用齿轮机构进行减速。如果再加一级蜗杆蜗轮减速，会使机构的结构更加紧凑。3.由于输出构件尺寸较大，为提高整个机构的刚度和运动的平稳性，可以考虑采用对称结构（虚约束）。完成日期：年月日指导教师第一章功能分析为实现步进送料

5、机输送工件的任务，输送架的运动功能可分解为两种工艺动作：1、输送架送料过程输送架往前水平移动，移动a距离，耗时，即工件动的时间为。2、输送架回程输送架往前水平移动a距离后，回到前的状态，这时输送架要进行水平往后竖直方向上的复合运动，以满足设计要求的回程曲线，耗时，即工件停的时间为.t1=2s,t2=3s；即速比系数K=t2/t1=1.5；因为；由此可知极限夹角θ=360；第二章机构及动力源选用2.1机构选用由于工件的移动在轨道上是一次间歇移动，送料过程要求输送架水平前移，回程时要求输送架要满足设计要求的曲线，避免工件停歇时受到输送架不应有的回碰。工件

6、要求前移的时间为=2s,停歇时间为=3s，直线ab=300mm。且曲线cd的最低点距离直线ab的高度大于60mm，即Lab>60mm.同时由于设计要求构件实现轨迹复杂并且封闭的曲线。其轨迹如下图：图2.1方案1：采用凸轮摇杆机构，如下图所示：图2.2凸轮摇杆机构此机构虽然能够满足运动轨迹的要求，但由于该机构有凸轮机构，导致在机构的运动路线的计算时非常复杂，运动副多，而且凸轮机构易磨损，机构的平衡性不好，导致在机构运动时，产生很大的噪声，而且构件会损坏的非常快。同时由于题目要求耐用性、成本、维修方便等因素，不宜采用槽轮和凸轮，所以舍弃这个方案。方案2：

7、连杆机构，如下图所示：图2.3连杆机构连杆机构的特点：1）其运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易，且连杆机构中的低副一般是几何封闭，对保证机构的可靠性有利。2）在连杆机构中，在原动件的运动规律不变的条件下，可用改变各机构的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。3）在连杆机构中，在连杆上各点的轨迹是各种不同的形状的曲线，其形状随着各构件的相对长度的改变而改变，故连杆曲线的形式多样，可用来满足一些特定的工作需要。1）利用连杆机构还可以很方便地改变运动的传递方向，扩大行程，实现增力和远距离传动等目的。2）自由度:即只有一

8、个运动输入既有确定的轨迹。经过激烈的讨论与研究，最终采用方案2。因为其结构就简单，运动副数目少，平衡性好，且