机械原理课程设计步进式工件输送机.doc

《机械设计基础》课程设计说明书设计题目：步进式工件输送机设计专业班级：机械制造与自动化1001学生姓名：王森学 号：20107335指导老师：王 宇 完成日期：2011年12月目录第一章 绪论 3第二章 课题题目及主要技术参数说明 32.1课题题目 32.2 主要技术参数说明 42.3根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 4第三章 传动机构和工作机构的选择 53.1传动机构确定 53.2工作机构设计方案 6第四章 减速器结构选择及相关性能参数计算 84.1 减速器结构 84.2 电动机选择 84.3 传动比分配 94.4 动力运动参数计算 9第五章 齿轮的设计计算 115.1高速级齿轮传动的设计计算 115.2低速级齿轮传动的设计计算 17第六章、传动轴承和传动轴的设计 236.1从动轴的设计 236.2中间轴的设计计算 296.3主动轴的设计 326.4求轴上的载荷 366.5按弯曲扭转合成应力校核轴的强度 386.6精确校核轴的疲劳强度 38第七章 联轴器的选择 417.1联轴器的功能 417.2联轴器的类型特点 417.3联轴器的选用 417.4联轴器的材料 42 设计小结 42参考文献 42附图 减速器装配图 轴的零件图 工件输送机系统总图 第一章 绪论 进入21世纪以来， 随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。

机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析，选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品 企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素.机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等，使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论，对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练，培养理论与实际结合的能力，更为重要的是培养开发和创新能力因此，机械原理课程设计在机械类专业学生的知识体系训练中，具有不可替代的重要作用 本次我设计的是步进送料机，以小见大，设计并不是门简单的课程，它需要我们理性的思维和丰富的空间想象能力。

我们可以通过对步进送料机的设计进一步了解机械原理课程设计的流程，为我们今后的设计课程奠定了基础第二章 课题题目及主要技术参数说明2.1设计题目：步进式输送机设计2.1.1设计原理：工件通过隔断板释放，滑落到辊道上，带有推爪的滑架作往复直线运动，当向右运动时推爪推动工件的左端面一起运动，经过多次的往复运动，最终把工件运送到指定位置2.1.2设计要求1）工件质量：70kg2）输送步长H=400mm，可载5~8个工件3）运输速度为0.44m/s，尽可能均匀，行程系数K=1.254）工作阻力2500N5）往复次数406）滑架导路水平线与安装平面高度允许在800-1000mm2.2工作原理和工艺动作分解2.2.1工作原理和工艺动作分解 根据工艺过程，机构应具有一个电动机和两个执行构件（滑架、隔断板）1) 滑架 作往复直线运动，推程时推动工件向前运动，回程时，工件静止，工作行程L=400mm，工作平均速度v=0.44m/s2．3根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试以主动件的转角作为横坐标(0°、360°)，以各机构执行构件的位移为纵坐标作出位移曲线。

主动轴每转一圈为其准拟定的滑架机构运动循环图如图所示：第三章 传动机构和工作机构的选择3.1 传动机构的确定常用的传动机构有以下几种：齿轮机构；螺旋机构；带传动及链传动；连杆机构；凸轮机构（表列举了几种常有传动机构的基本特性）表1-1 常用传动机构的基本特性齿轮传动螺旋传动带传动链传动连杆传动凸轮传动螺旋传动优点传动比准确，外廓尺寸小，功率高，寿命长，功率及速度范围广，适宜于短距离传动传动比大，可实现反向自锁，用于空间交错轴传动，传动平稳中心距变化范围广，可用于长距离传动，可吸振，能起到缓冲及过载保护中心距变化范围广，可用于长距离传动，平均传动比准确，特殊链可用于传送物料适用于宽广的载荷范围，可实现不同的运动轨迹，可用于急回、增力，加大或缩小行程等能实现各种运动规律，机构紧凑可改变运动形式；转动变移动，传动比较大缺点制造精度要求高效率较低用打滑现象，轴上受力较大有振动冲击，有多边形效应设计复杂，不宜高速度运动易磨损，主要用于运动的传递滑动螺旋刚度较差，效率不高效率开式0.92-0.96闭式0.96-0.99开式0.5-0.7闭式0.7-0.9自锁0.4-0.45平带0.92-0.98V带0.92-0.94同步带0.96-0.98开式0.9-0.93闭式0.95-0.97在运动过程中随时发生变化随运动位置和压力角不同，效率也不同滑动0.3-0.6滚动0.85-0.98速度6级精度直齿v≤18m/s6级精度非直齿v≤36m/s5级精度直齿v≤200m/s滑动速度v≤15-35m/sV带v≤25m/s同步带v≤50m/s滚子链v≤15m/s齿形链v≤30m/s功率渐开线齿轮≤50000kw圆弧齿轮≤6000kw锥齿轮≤1000kw小于750kw常用于50kw以下V带≤40同步带≤200-750kw最大可达3500kw通常为100kw以下传动比一对圆柱齿轮i≤10通常i≤5一对圆锥齿轮i≤8通常i≤3开式i≤100常用i≤15-60闭式i≤60常用i≤10-40平带i≤5V带i≤7同步带i≤10滚子链i≤7-10齿形链i≤15其他主要用于传动主要用于传动常用于传动链的高速端常用于传动链中速度较低处既可为传动机构又可做为执行机构主要用于执行机构主要用于转变运动形式，可做为调整机构根据以上分析，我们选择开始齿轮传动。

3.2 工作机构设计方案方案（1）采用液压凸轮机构为主，以达到设计要求本方案采用液压动力装置以推动挡板左右往复运动再采用凸轮机构推动挡板做上下的往复运动该机构由液压机构和凸轮机构相互配合，使挡板做曲线运动该机构结构简单，构造也较为普通，切运行时噪声低运动行程一眼明了缺点是该机构有两个自由度，所以运动难于控制，不够平稳而且液压机构成本太高，且维护检修复杂方案（2）采用曲柄连杆机构。