哈工大机械原理课程设计 棒料输送线布料装置.doc

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1、机械原理课程设计题目棒料输送线布料装置（方案8）专业热能与动力工程学　　号学生***指导教师　　答辩日期2011年7月3日2011年7月1日一、棒料输送线布料装置使用功能描述已知技术参数和设计要求：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的钢料和铜料。在输送线上按照图2所示的规律布置棒料。原动机转速为1440rpm，每分钟布置棒料40,75,90块，分3档可以调节。二、工艺动作分析有设计要求可知，该棒料输送线布料装置需要由四个部分共同构成，各原动件为皮带轮（主动轮）、曲柄、槽轮1和槽轮2，由此绘制出机械运动循环图。图3棒料输送线布料装置运动循环图总

2、时间为T，表示构件完成一个运动循环所用总时间。皮带轮做间歇转动，输出皮带做间歇移动；曲柄做间歇整周回转，带动滑块往复直线移动。皮带与曲柄滑块的周期是槽轮的的五分之一左右。三、运动功能分析根据前面的分析可知，槽轮1,2工作的执行机构应该具有的运动功能如图4所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇转动，由题意知要求达到的转速分别为18rpm，15rpm，8rpm图4槽轮1,2的运动功能由于电动机的转速为1440rpm，为了分别得到18,15,8rpm的转速，则由电动机到槽轮之间的总传动比有3种，分别为总传动比由定传动比和变传动比两部分构成，即3种总传动比中最小，最大。由于定传动比是常数，

3、因此，3种变传动比中最小，最大。由于槽轮机构与皮带机构不在同一平面上，需采用一个圆锥齿轮,传动比为id图5圆锥齿轮运动功能取id=4，即Z12=20，Z13=81由设计图纸，为了完成传动和合理输出，令则定轴传动比为15而于是，传动系统的有级变速功能单元如图6所示。图6有级变速运动功能单元整个传动系统仅靠圆锥齿轮运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为（如上）减速运动功能单元如图7所示。图7减速运动功能单元根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1（槽轮1）运动的运动功能系统图，如图8所示。1440rpm图8实现执行构件1运动的运动功能系统图

4、执行机构2（槽轮2）基本与1相似，下面说明执行机构3（皮带轮）为了使用统一原动机驱动执行构件3，应该在图8所示的运动功能系统图中加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件3，该运动分支功能单元如图9所示。且执行构件3与执行构件1的运动平面相互垂直。图9运动分支功能单元由于执行构件2是间歇运动，且由图1可以看出执行构件2的间歇时间是工作周期T的1/2，即其运动时间是其工作周期T/2。因此，间歇运动功能单的运动系数为间歇运动功能单元如图10所示图10间歇运动功能单元由于执行构件3做间歇转动运动，因此，执行构件3的运动功能是把连续转动转换为歇转动运动。组合后的运动功能系统图，如图11所示。图11

5、实现执行构件1，2运动的运动功能系统图同理，为了使用统一原动机驱动执行构件4，应该在图12所示的运动功能系统图中加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件4，该运动分支功能单元如图5所示。且执行构件4与执行构件3的运动平面相互垂直，因此，该运动功能单元如图12所示。图12圆锥齿轮运动功能图驱动执行构件4工作的执行机构应该具有的运动功能如图13所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动。图13间歇运动运动功能图根据上述分析，可以画出整个系统的运动功能系统图，如图14所示。1440rpm图14棒料输送线布料装置（方案8）的运动功能系统图四、系统运动方案拟定根据图14所示的运动功

6、能系统图，选择适当的机构替代运动功能系统图中的各个运动功能单元，便可拟定出机械系统运动方案。图14中的运动功能单元1是原动机。根据分度冲压机的工作要求，可以选择电动机作为原动机，如图15所示。图15电动机替代运动功能单元1图14中的运动功能单元2是过载保护功能单元，可以选择带传动代替，如图16所示。i=1图16皮带传动替代运动功能单元2图14中的运动功能单元3是有级变速功能，可以选择滑移齿轮变速传动代替，如图17所示。图17滑移齿轮变速替代运动功能单元3图14中的运动功能单元4是减速功能，可以选择定轴齿轮传动代替，如图18图18定轴齿轮传动代替运动功能单元4图14中的运动单元6是转向功能兼减

7、速功能，用圆锥齿轮代替，如图19图19圆锥齿轮代替运动功能单元6图14中的运动单元7是将连续转动转换为间歇转动，可由槽轮机构实现，如图20图20槽轮机构代替运动功能单元7图14中运动功能单元9是将连续转动转化为间歇移动，可以由不完全齿轮配合实现。如图21图21不完全齿轮代替运动功能单元9图14中运动功能单元11是把间歇转动转化为间歇往复直线运动，可用曲柄滑块机构代替。如图22图22曲柄滑块机构替代运动功能单元