机械原理课程设计设计计算说明书设计题目：步进送料机设计 学院名称： 理学院 专业班级： 机械电子工程班 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2012 年 06 月目 录1 设计任务.11.1 设计题目.11.2 工作原理.11.3 设计要求及原始数据.12 设计方案的评价及选择.13 电动机的选择，传动比的计算.14 各工艺动作的配合及运动循环图.15 各运动构件的尺寸计算.16 运动分析和运动仿真.17 设计小结.2参考文献.21 设计任务1. 步进送料机一般至少包括连杆机构和齿轮机构二种常用机构。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. 编写设计计算说明书。1.1 设计题目步进送料机设计。1.2 设计要求及原始数据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输送架的不应有的回碰。（有关数据见表 1.1）4、在设计图中绘出机构的四个位置，AB 段和 CDE 段各绘出两个位。需注明机构的全部几何尺寸。表 1方案号 a c b t1 t2 /mm /mm /mm /s /sF 400 20 55 2 42 设计方案的评价及选择2.1 传动机构的选择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，故采用应平面连杆机构和齿轮机构。鉴于传动机构的特点，我们小组提出了四种方案：方案 1 ：采用凸轮摇杆机构图 1 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，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，所以舍弃这个方案。方案 2 ：采用从动件圆柱凸轮机构 As=图 （ 3-1)图 2 圆柱凸轮机构该凸轮机构虽然能实现工件的移动，但不满足设计要求的输送爪的运动轨迹，所以该方案舍弃。方案 3 ：采用齿轮与齿条的配合 s图 3 齿轮与齿条配合该机构虽然能实现工件在工作台上的间歇运动，也能满足设计要求的时间间隔，但该机构的传送装置为环状的传送带，不满足得及要求的曲线，所以该方案舍弃。方案 4 ：采用齿轮连杆机构 1235abcd 图 4 齿轮连杆机构经过详细的对比、研究，我们最终决定采用方案 4。 2.2 执行机构的选择方案 1 ：带传动 O2O1图 5 带传动方案 2 ：机械爪图 6 机械爪经过研究、比较，为了实现间歇送料，并且保证工作的稳定性和准确性，最终决定采用方案 2 。3 电动机的选择，传动比的计算3.1 电动机的型号型号：Y132M2-6 功率：7.5KW 频率：50HZ电压：380V 电流：15.6A 接法： 转速：960r/min3.2 传动比的计算由下面参数可知该减速机构的传动比为 / =602z14 各工艺动作的配合及运动循环图4.1 各工艺动作的配合电动机转动 蜗杆转动蜗轮2、3转动齿轮 6、7齿轮 1、4连杆 a 转动 连杆 b、c 转动 执行构件输送爪运 动4.2 运动循环图图 7 运动循环图5 各运动构件的尺寸计算K=(180。 +)/ (180 。 )=t 1 /t2=2=60 。由机械原理课本四连杆运动轨迹图谱可查得，杆 a、b、bc、d 长度比例为：1：5：2.5：4：3a 杆与该机构的平动轨迹的长度比为 1：5.因为输出机构要满足题目要求的轨迹，表 2方案号 a c b t1 t2/mm /mm /mm /s /sF 400 20 55 2 4即平动轨迹要求长度为 400mm，根据查表来的比例数据可得各个杆的长度为：表 3杆号 a b b c d杆长（mm） 80 400 200 320 2403.3 蜗杆参数的确定由蜗杆的分度圆直径预期模数的匹配标准系列可知：模数为 2 的时候，分度圆直径可选为 22.4。表 4主要参数 齿数 z1 模数 压力角 分度圆直径数值 1 2 20 22.4蜗轮 2,3 的参数的确定表 5主要参数 齿数 z1 模数 压力角 分度圆直径数值 60 2 20 120由以上参数可知该减速机构的传动比为 z2/z1=603.5 齿轮参数与尺寸的确定由方案可知：输出构件每分钟循环运动的次数为：60/（2+4）=10 次根据齿轮的标准模数系列表：表 6第 1 系列1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 810 12 16 20 25 32 40 50 第 2 系列1.75 2.25 2.75 （325） 3.5 （3.75） 4.55.5 （6.5） 7 9 (11) 14 18 22 2836 45可得由于 6,7 齿轮与蜗轮 2,3 连在同一轴上，所以这两个齿轮的转速 w与蜗轮的转速一致。齿轮 1 与 4,6 与 7 为对称齿轮，两两完全相同，所以该直齿圆柱齿轮组的参数为表 7主要参数 齿数 模数 压力角 分度圆直径 齿轮 1，4 80 1 20 80齿轮 6，7 50 1 20 50动力由 6,7 齿轮传动到 1,4 齿轮上，传动比为 80/50=1.6所以齿轮 1,4 的转速 w=960r/min/60/1.6=10r/min即在一分钟内，齿轮 1 和 4 转动 10 周，所以连杆 a 也转动 10 周，即该连杆机构循环运动 10 周，等于设计要求的转速。故该传动系的设计是合理且符合要求的。6 运动分析和运动仿真6.1 执行构件的运动轨迹因为执行构件（即输出构件）要满足如下的运动轨迹，所以运动构件必须要满足如图的运动路径。 40 5图 8 执行机构运动轨迹6.2 连杆机构的分析为了使机架得到给定的运动轨迹，连杆机构应为四连杆机构：（如下图） abcd图 9 连杆机构6.3 连杆机构运动简图图 10 机构运动简图6.4 运动分析如图 11 所示系统总传动比 9621069i（2）输出点在 E 点时的速度 （ ）smuv/.smpbVABwEBE/15.042.021.085(4)输出点在 E是的加速度 （ ）2/015.sua2222/07349.8015.015. /0693.8., smpaa sABwEnBnEtBtt 其 中7 设计小结在这段时间里我学习到了很多的知识，让我受益非浅。本次设计主要是根据现有的设计标准进行仿形设计，严格依据设计标准和有关规范进行设计与计算。 毕业设计培养了我: 1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展； 2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力； 3、提高在计算、制图、运用设计资料（手册、 图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械 CAD 技术。在设计中也出现了很多问题，学习是一个不断发现问题和不断解决问题的过程，出现问题是很正常的。学会发现问题然后解决问题，就学到了新的知识。 各种各样的机械设备一般都要实现生产工艺过程和操作过程的自动化，这就要求进行各种机构的创新设计和常见机构的组合应用。因此，机械课程毕业设计对于培养学生对机械运动机构的构思和设计能力起到至关重要的作用。 时间过的很快，毕业设计马上就要结束了，通过这段时间的努力，设计顺利的完成，从中还学到大量的知识，我相信在以后的学习和工作当中肯定会应用的到。参考文献1 邹慧君主编.机械原理课程设计手册.高等教育出版社.19982 牛鸣岐,王保民,余述凡.机械原理课程设计手册(第 2 版) 重庆大学出版社.20103 邹慧君主编.机械原理.高等教育出版社.