1、HarbinInstituteofTechnology課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程名稱(chēng):機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目:棒料輸送線布料裝置（方案7）院系:能源科學(xué)與工程學(xué)院班級(jí):1202201設(shè)計(jì)者:孟繁星學(xué)號(hào):-指導(dǎo)教師:丁剛設(shè)計(jì)時(shí)間:2014614哈爾濱工業(yè)大學(xué)目錄機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).一、題viz目-I要二、機(jī)械系統(tǒng)工2-藝動(dòng)作分析三、機(jī)械2系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)功能分析四、系疋統(tǒng)3運(yùn)s動(dòng)方案擬五、系計(jì)統(tǒng)5運(yùn)動(dòng)方案設(shè)1414六？系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖棒料輸送線布料裝置（方案7）一?題目要求已知技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求：棒料輸送布料裝置（方案7）功能描述如下圖所示棒料輸送線？料斗中分別裝有直徑35mm長(zhǎng)度150mm勺鋼料和銅料？在輸

2、送線上按照下圖所示的規(guī)律布置棒料？原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1430rpm,每分鐘布置棒料35,60,85塊，分3檔可以調(diào)節(jié)？圖2?機(jī)械系統(tǒng)工藝動(dòng)作分析由設(shè)計(jì)要求可知，該棒料輸送線布料裝置需要由三個(gè)部分共同構(gòu)成，各執(zhí)行構(gòu)件為傳送帶輪？鋼料料槽擒縱鼓輪1和銅料料斗擒縱鼓輪2,這三個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系如圖3所示？傳送帶輪進(jìn)給停止進(jìn)給停止進(jìn)給停止進(jìn)給停止進(jìn)給停止鋼料料槽擒縱鼓輪閉合落料閉合落料閉合銅料料斗擒縱鼓輪閉合落料閉合落料閉合落料閉合圖3棒料輸送線布料裝置運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖傳動(dòng)帶輪做間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，停止時(shí)間約為進(jìn)給時(shí)間的3倍,料槽擒縱鼓輪做持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)控制擒縱鼓輪的開(kāi)口位置控制棒料按照需要的規(guī)律落料？三？機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)功能分

3、析由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1430rpm,為了分別得到85,60,35rpm的轉(zhuǎn)速，則由電動(dòng)機(jī)到槽輪之間的總傳動(dòng)比iz有3種，分別為_(kāi)n_1430iz廣TTITn1430iz2甘茴n1430總傳動(dòng)比由定傳動(dòng)比ic和變傳動(dòng)比iv兩部分構(gòu)成，即izlizliciv1iz2iciv2令定軸部分傳動(dòng)比為iz3i=iciv3-13c定軸傳動(dòng)比由一個(gè)齒輪輪系控制？口3圖4齒輪輪系定軸傳動(dòng)單元?jiǎng)t變傳動(dòng)比部分傳動(dòng)比為iv1iv2iv3iZ11430一=1.294ic13*85iz21430仝=1.833ic13*60iz31430門(mén)史=3.143ic13*35于是,傳動(dòng)系統(tǒng)的三級(jí)變速功能單元如圖6所示？1=11,2

4、94.1,833.3.143圖5三級(jí)變速運(yùn)動(dòng)功能單元由于動(dòng)力輸出與皮帶機(jī)構(gòu)不在同一平面上，需采用一個(gè)圓錐齒輪，傳動(dòng)比id=1?k圖6圓錐齒輪變向功能單元由于需要傳送帶進(jìn)行間歇運(yùn)動(dòng)，本設(shè)計(jì)在圓錐齒輪后加入槽輪？?運(yùn)動(dòng)距離，利用皮帶輪圖7槽輪間歇運(yùn)動(dòng)單元本設(shè)計(jì)通過(guò)控制槽輪后的輪系控制傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向減小沖擊對(duì)裝置的影響，保護(hù)裝置？圖8傳動(dòng)帶轉(zhuǎn)動(dòng)方向？距離控制輪系廠二一傳送帶輪由于要求傳動(dòng)帶輪運(yùn)動(dòng)五次，料斗擒縱鼓輪運(yùn)動(dòng)一次，在設(shè)置帶輪，在分運(yùn)動(dòng)的同時(shí)調(diào)節(jié)速度，傳動(dòng)比id為5?i二5圖9帶輪分運(yùn)動(dòng)？調(diào)速功能單元?jiǎng)恿νㄟ^(guò)皮帶輪同時(shí)輸出到下料控制機(jī)構(gòu)中，由于動(dòng)力輸出與下料控制系統(tǒng)不在同一平面上，鋼料與銅料

5、料斗均需采用一個(gè)圓錐齒輪，傳動(dòng)比id均為1?料料斗擒縱鼓輪鋼料料斗擒縱鼓輪圖10下料功能單元本系統(tǒng)通過(guò)通過(guò)控制擒縱鼓輪的開(kāi)口位置控制棒料按照需要的規(guī)律落料組合后的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖，如圖11所示？1430rai=1-294.1.833.3.143匸13圖11落料系統(tǒng)總圖四？系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案擬定根據(jù)圖11所示的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖，選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)替代運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖中的各個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元，便可擬定出機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案？圖11中的運(yùn)動(dòng)功能單元1是原動(dòng)機(jī)？根據(jù)分度沖壓機(jī)的工作要求，可以選擇電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，如圖12所示?動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，如圖12所示?圖12電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)功能單元1圖11中的運(yùn)動(dòng)功能單元2是過(guò)載保護(hù)功能單元，

6、可以選擇帶傳動(dòng)代替，如圖13所示？圖13皮帶傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元2圖11中的運(yùn)動(dòng)功能單元3是有級(jí)變速功能，可以選擇滑移齒輪變速傳動(dòng)代替如圖14所示？/TTTTi=1,294.1.833、3.143-1J/JtlJ/|r1|/工工/圖14滑移齒輪變速替代運(yùn)動(dòng)功能單元3圖11中的運(yùn)動(dòng)功能單元4是減速功能，可以選擇定軸齒輪傳動(dòng)代替，如圖15i=13TTTTTTTT/A/mTT7TT77T圖15定軸齒輪傳動(dòng)代替運(yùn)動(dòng)功能單元4圖11中運(yùn)動(dòng)分支功能單元可用帶傳動(dòng)代替？如圖16i=5圖16帶傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元11圖11中的運(yùn)動(dòng)單元6是轉(zhuǎn)向功能兼減速功能，用圓錐齒輪代替，如圖16圖16圓錐齒輪代替運(yùn)動(dòng)功能單

7、元6圖11中的運(yùn)動(dòng)單元7是將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，可由槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如圖17廠Q廠Q圖17槽輪機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)功能單元7圖11中運(yùn)動(dòng)功能單元9用來(lái)調(diào)節(jié)速度和運(yùn)轉(zhuǎn)方向，可由輪系和皮帶輪代替如圖11中運(yùn)動(dòng)功能單元10用來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)方向和分運(yùn)動(dòng)，可在一根桿上串聯(lián)兩個(gè)?分運(yùn)動(dòng)功能單元10五？系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)1?齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滑移齒輪具體齒數(shù)如下k滑移齒輪5和齒輪6由滑移齒輪變速傳動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)齒輪齒數(shù)的要求，二3.143,齒輪5和6齒數(shù)分別取:z5=25,z6=78;它們的齒頂高系數(shù)ha*=1,徑向間隙系數(shù)c*=0.25,分度圓壓力角a=20,實(shí)際中心距a=103mr?序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪5

8、Z525齒輪6Z6782模數(shù)m23壓力角a204齒頂咼系數(shù)*ha15頂隙系數(shù)*c0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距aa=0.5*m*(Z11+Z12)=103mm7實(shí)際中心距aa=a*cosa/cosa=103mm8嚙合角aa=arccos(a*cosa/a)=209變位系數(shù)齒輪5X0.000齒輪6X60.00010齒頂咼齒輪5hasha5=m*(ha+x5-y)=2.000mm齒輪6ha6ha6=m*(ha+x6-y)=2.000mm11齒根高齒輪5hf5hf5=m*(ha+c-x5)=2.500mm齒輪6hf6hf6=m*(ha*+c*-x6)=2.500mm12分度圓直徑齒輪5d5d5=m*z5=50

9、.000mm滑移齒輪7和齒輪8齒輪6d6d6=m*z6=156.000mm13齒頂圓直徑齒輪5da5da5=d5+2*ha5=54.000mm齒輪6da6da6=d6+2*ha6=160.000mm14齒根圓直徑齒輪5df5df5=d5-2*hf5=45.000mm齒輪6df6df6=d6-2*hf6=151.000mm由滑移齒輪變速傳動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)齒輪齒數(shù)的要求，爲(wèi)=1.833,可選擇齒輪7和8為正傳動(dòng)高度變位齒輪,其齒數(shù)分別?。簔7=36,z8=66;它們的齒頂高系數(shù)ha*=1,徑向間隙系數(shù)c*=0.25,分度圓壓力角a=20,實(shí)際中心距a=102mr?序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪

10、7乙36齒輪8Z8362模數(shù)m23壓力角a204齒頂咼系數(shù)*ha15頂隙系數(shù)*c0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距aa=0.5*m*(Z1+Z2)=103mm7實(shí)際中心距aa=a*cosa/cosa=102mm8嚙合角aa=arccos(a*cosa/a)=18.399變位系數(shù)齒輪7X70.500齒輪8X80.00010齒頂咼齒輪7ha?ha7=m*(ha*+x7-y)=3.000mm齒輪8hashae=m*(ha*+x8-y)=2.000mm11齒根高齒輪7hfyhf7=m*(ha*+c*-x7)=1.500mm齒輪8hf8hf8=m*(ha+c-x8)=2.500mm12分度圓直徑齒輪7dyd7=m*z

11、7=72.000mm刀度圓直徑齒輪8dad8=m*z8=132.000mm13齒頂圓直徑齒輪7da7da7=d7+2*ha7=78.000mm滑移齒輪9和齒輪10齒輪8da8da8=d8+2*ha8=136.000mm14齒根圓直徑齒輪7dfydf7=d7-2*hf7=69.000mm齒輪8df8df8=d8-2*hf8=127.000mm由滑移齒輪變速傳動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)齒輪齒數(shù)的要求，匚=1.294,可選擇齒輪9和10為正傳動(dòng)角度變位齒輪,其齒數(shù)分別?。簔9=45,z10=58;它們的齒頂高系數(shù)ha*=1,徑向間隙系數(shù)c*=0.25,分度圓壓力角a=20,實(shí)際中心距a=103mr?序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算

12、公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪9Z945齒輪10Z10582模數(shù)m23壓力角a204齒頂咼系數(shù)*ha15頂隙系數(shù)*c0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距aa=0.5*m*(Z1+乙)=103mm7實(shí)際中心距aa=a*cosa/cosa=103mm8嚙合角aa=arccos(a*cosa/a)=209變位系數(shù)齒輪9X90.000齒輪10X100.00010齒頂咼齒輪9hagha9=m*(ha*+x9-y)=2.000mm齒輪10ha10ha10=m*(ha*+x10-y)=2.000mm11齒根高齒輪9hf9hf9=m*(ha+c-x9)=2.500mm齒輪10hf10hf10=m*(ha*+c*-x10)=2.50

13、0mm12分度圓直徑齒輪9dod9=m*z9=90.000mm刀度圓直徑齒輪10d10d10=m*z10=116.000mm13齒頂圓直徑齒輪9da9da9=d9+2*ha9=94.000mm齒輪10da10da10=d10+2*ha10=120.000mm14齒根圓直徑齒輪9df9df9=d9-2*hf9=85.000mm定軸齒輪齒數(shù)：圓柱齒輪11與齒輪12（齒輪13與14和齒輪11與12對(duì)應(yīng)相同）由定軸齒輪變速傳動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)齒輪齒數(shù)的要求,id=13,可大致選擇齒輪11?12?13和14為角度變位齒輪,其齒數(shù)分別取:z11=20,z12=72?它們的齒頂高系數(shù)ha*=1,徑向間隙系數(shù)c*=0

14、.25,分度圓壓力角a=20,標(biāo)準(zhǔn)中心距a=92mr?齒輪10df10Df10=d10-2*hf10=111.000mm實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速n1=35.256r/minn2=60.000r/minn3=85.345r/min序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪11乙120齒輪12Z12722模數(shù)m23壓力角a204齒頂咼系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距aa=0.5*m*(Z計(jì)Z2)=92mm7實(shí)際中心距aa=a*cosa/cosa=92mm8嚙合角aa=arccos(a*cosa/a)=209變位系數(shù)齒輪11X110.000齒輪12X120.00010齒頂咼齒輪11hanhan=m*(

15、ha*+Xu-y)=2.000mm齒輪12ha12ha12=m*(ha+X12-y)=2.000mm11齒根高齒輪11hf11hf11=m*(ha*+c*-X11)=2.500mm齒輪12hf12hf12=m*(ha+c-X12)=2.500mm12分度圓直徑齒輪11dudu=m*z11=40.000mm刀度圓直徑齒輪12d12d12=m*z12=144.00mm13齒頂圓直徑齒輪11dandan=d11+2*ha11=44.000mm齒輪12da12da12=d12+2*ha12=148.000mm14齒根圓直徑齒輪9df9df9=d9-2*hf9=35.000mm齒輪10df10Df10=

16、d10-2*hf10=139.000mm轉(zhuǎn)速的誤差在允許的范圍內(nèi)，故上述即可作為該輪系的設(shè)計(jì)方案？2、槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)槽輪用來(lái)控制傳送帶的間歇運(yùn)動(dòng)？如圖20.圖20標(biāo)準(zhǔn)四槽輪3?擒縱鼓輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)擒縱鼓輪用來(lái)控制棒料的下落規(guī)律，可通過(guò)控制擒縱鼓輪的形狀和相位進(jìn)行有效控制？如圖21?由于每個(gè)槽間的壁厚過(guò)小，使用加強(qiáng)筋以增加強(qiáng)度？圖21擒縱鼓輪4?傳動(dòng)皮帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)皮帶系統(tǒng)2?3?4傳動(dòng)比為1,所以，令皮帶輪2?4的直徑均為200mm?皮帶系統(tǒng)15?16?17傳動(dòng)比為5,所以，令皮帶輪15的直徑為40mm,皮帶輪16的直徑為200mm5?定軸齒輪傳動(dòng)加帶傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)槽輪固定在一個(gè)齒數(shù)為50的齒輪21上，再

17、連接一個(gè)齒數(shù)為50的惰輪22,再連接一個(gè)齒數(shù)為50的齒輪23,齒輪23上固定一個(gè)半徑為200/n的皮帶輪24,傳送帶輪25半徑為200/n,2半徑為400/?圓柱齒輪21?22?23序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪11Z2150齒輪12Z22502模數(shù)m23壓力角a204齒頂咼系數(shù)ha15頂隙系數(shù)c0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距aa=0.5*m*(Z計(jì)乙)=100mm7實(shí)際中心距aa=a*cosa/cosa=100mm8嚙合角aa=arccos(a*cosa/a)=209變位系數(shù)齒輪11X0.000齒輪12X220.00010齒頂咼齒輪11H&han=m*(ha*+Xu-y)=2.000mm齒輪

18、12HQ2ha12=m*(ha*+X12-y)=2.000mm11齒根高齒輪11Hf21hf11=m*(ha*+c*-X11)=2.500mm齒輪12Hf22hf12=m*(ha+c-X12)=2.500mm12分度圓直徑齒輪11D1du=m*z11=50.000mm齒輪12Db2d12=m*z12=50.00mm13齒頂圓直徑齒輪11D1dan=d11+2*ha11=54.000mm齒輪12D2da12=d12+2*ha12=54.000mm14齒根圓直徑齒輪9df9df9=d9-2*hf9=45.000mm齒輪10df10Df10=d10-2*hf10=45.000mm6?圓錐齒輪19?20?27?28?29?30尺寸設(shè)計(jì)序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪15Z150齒輪16Z2502模數(shù)m23壓力角a204齒頂咼系數(shù)*ha15頂隙系數(shù)*c0.206分度圓錐角齒輪1561Z2*匕1=arccot()=45Z1齒輪166262=9061=457分度圓直徑齒輪15d1dumz1=100mm刀度圓直徑齒輪16d2d2=mz2=100mm8錐距RR=丄Jd12+d22=70.711mm29齒頂咼齒輪15