健身球檢驗(yàn)分類

目錄第一章總論及設(shè)計(jì)要求TOC\o"1-5"\h\z1、1設(shè)計(jì)要求 (2)\o"CurrentDocument"1、 2功能分解 (2)第二章機(jī)構(gòu)的選用\o"CurrentDocument"2、 1進(jìn)料機(jī)構(gòu) (3)\o"CurrentDocument"2、2檢驗(yàn)機(jī)構(gòu) (4)2、 3分離機(jī)構(gòu)…………………(5)2、4傳動(dòng)方案的擬定………(6)第三章減速裝置的尺寸設(shè)計(jì)3、 1皮帶傳動(dòng)計(jì)算 (8)3、2齒輪傳動(dòng)計(jì)算…………… (8)3、3其中一對(duì)齒輪的詳細(xì)計(jì)算……………… (10)第四章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖4、1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖 (11)\o"CurrentDocument"4、2方案的討論 (13)第一章總論及設(shè)計(jì)要求1、1設(shè)計(jì)要求計(jì)健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)，將不同直徑尺寸的健身球(石料)按直徑分類檢測后送入各自指定位置，整個(gè)工作過程(包括進(jìn)料、送料、檢測、接料)自動(dòng)完成。健身球直徑范圍為巾40?巾46mm，要求分類機(jī)將健身球按直徑的大小分為：巾40W第一類W巾42；巾42＜第二類W巾44；巾44＜第三類W巾46三類。要求使用轉(zhuǎn)速720r/min的電動(dòng)機(jī),并使生產(chǎn)率(檢球速度)達(dá)到10個(gè)/min.1、2功能分解為完成健身球分類過程，需實(shí)現(xiàn)下列運(yùn)動(dòng)功能要求進(jìn)料是一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程，因此需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的進(jìn)料機(jī)構(gòu)。要將球據(jù)直徑大小分類，就必須抓住直徑不同這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)。檢驗(yàn)之后還得將球分離開來，因此又必須設(shè)計(jì)一個(gè)分離機(jī)構(gòu)。第二章機(jī)構(gòu)的選用機(jī)構(gòu)的選用功能工藝動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)料直線、圓周往復(fù)運(yùn)動(dòng)凸輪滑塊機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)允許直徑小于孔直徑的球通過圓弧形平級(jí)軌道、空槽接球球掉入指定的接球裝置中曲槽2、1進(jìn)料機(jī)構(gòu)

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：按照設(shè)計(jì)要求，健身球必須是按一定速度進(jìn)行檢驗(yàn)，其中不可有卡球和球被提前檢驗(yàn)的情況。方案1：采用如圖的裝置，主要有進(jìn)料槽、凸輪機(jī)構(gòu)組成。讓球不斷的下落，滑塊把球送入指定的位置。圖形如下。方案2：主要由進(jìn)料槽1和撥盤2組成。當(dāng)球從進(jìn)料槽中不斷的落下來時(shí)，進(jìn)料槽的口寬大小要稍大于46mm。當(dāng)撥盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，把球有序而限量的輸送進(jìn)去，這樣也不會(huì)卡在那里。2、2檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，健身球要按照指定條件被精確、順利的分類，其中不可出現(xiàn)誤分、卡球現(xiàn)象，檢驗(yàn)過程中盡量減少撞擊，以保證機(jī)構(gòu)的壽命。方案1：檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)除了能夠識(shí)別球的大小之外沒有任何要求，對(duì)此我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)首段直徑為46mm,中間段直徑為44mm,末段直徑為42mm的圓形平級(jí)遞減的半圓形軌道，然而為了不讓前面所檢驗(yàn)的球阻擋后面球的路徑，于是我們又在首、中段相交略偏上和中、末段相交略偏上的地方分別開一個(gè)槽,為分離機(jī)構(gòu)能夠順利將球分開做好準(zhǔn)備,這個(gè)機(jī)構(gòu)有著結(jié)構(gòu)簡單、但不好控制。圖形如下：方案2：如下圖，構(gòu)件1為未封頂?shù)膱A柱形機(jī)架，在底圓沿著筒壁開槽，使其邊沿距離圓筒壁距離依次為42mm、44mm和47mm。檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)中底圓1加工后俯視圖形如下圖（底盤）。（開槽不可從進(jìn)料口開始，這是避免出現(xiàn)連續(xù)小球時(shí)，小球都掉入槽下而達(dá)不到指定檢驗(yàn)效率。）檢驗(yàn)球從送料口送入后，被推入槽中，如果球小于槽的寬度將會(huì)槽中掉落，從而達(dá)到檢驗(yàn)分類的目的。因?yàn)楦骷?jí)寬度的槽從小到大依級(jí)連接，避免了球被卡在槽中無法往下推現(xiàn)象和因變速而撞擊其他構(gòu)件的缺點(diǎn)，而且在球的檢驗(yàn)分類過程中，球受到的是滾動(dòng)摩擦，阻力較小且勻速運(yùn)動(dòng)，功耗更低。這個(gè)機(jī)構(gòu)有著結(jié)構(gòu)簡單、且易于加工制造的優(yōu)點(diǎn)。因此它成為我的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的首選。2、3分離機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，分離機(jī)構(gòu)要能順利的將分好的球送走，避免卡球從而影響效率。1）偏心輪與抓鉤連接的組合機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)可以完成分離球這一動(dòng)作，但它一般只用端點(diǎn)處，而在此設(shè)計(jì)的分離機(jī)構(gòu)中，需要一個(gè)在中間的分離機(jī)構(gòu)。2）幾字形與抓鉤連接的組合機(jī)構(gòu)。不僅能夠完成分離的動(dòng)作，還能夠滿足在中間工作這一點(diǎn)。而且該機(jī)構(gòu)便于加工，成本較低。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的傳動(dòng)比，并能最大程度的減少摩擦損耗，再從可換性、經(jīng)濟(jì)方面考慮所選傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。進(jìn)料機(jī)構(gòu)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)的分析及擬定如上。整個(gè)機(jī)器的傳動(dòng)過程為：電動(dòng)機(jī)傳出最初的轉(zhuǎn)速之后用皮帶輪連接，皮帶輪再與減速裝置連接，減速裝置用齒輪傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)，減速裝置同軸帶動(dòng)撥盤運(yùn)動(dòng)從而檢驗(yàn)分離健身球。本分類裝置的減速器由傳送帶和齒輪系構(gòu)成的減速裝置。其中一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比是有限的，由于本裝置需要較大的傳動(dòng)比，所以共分為5級(jí)進(jìn)行降速。常見傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相關(guān)資料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)壽命應(yīng)用齒輪傳動(dòng)承載能力和速度范圍大；傳動(dòng)比恒定，可獲得較大傳動(dòng)比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求高，精度低時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)有噪音；無過載保護(hù)作用取決于齒輪材料的接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度以及抗膠合與抗磨損能力金屬切削機(jī)床、汽車、起重運(yùn)輸機(jī)械、冶金礦山機(jī)械以及儀器等蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，單級(jí)傳動(dòng)能得到很大的傳動(dòng)比；傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)比大、滑動(dòng)速制造精確，潤滑良好，壽命較長；低金屬切削機(jī)床（特別是分度機(jī)構(gòu)）、起

度低時(shí)效率低；中、高速傳動(dòng)需用昂貴的減磨材料；制造精度要求高，刀具費(fèi)用貴。速傳動(dòng)，磨損顯著重機(jī)、冶金礦山機(jī)械、焊接轉(zhuǎn)胎等帶傳動(dòng)軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能緩和沖擊，吸收振動(dòng)；摩擦型帶傳動(dòng)有過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝要求不咼；外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動(dòng)，不能用于分度鏈；由于帶的摩擦起電，不宜用于易燃易爆的地方；軸和軸承上的作用力很大，帶的壽命較短帶輪直徑大，帶的壽命長。普通V帶3500-5000h金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床、輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和紡織機(jī)械鏈傳動(dòng)軸間距范圍大；傳動(dòng)比恒定；鏈條組成件間形成油膜能吸振，工作可靠；作用在軸上的荷載??；運(yùn)轉(zhuǎn)的瞬時(shí)速度不均勻，咼速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)；鏈條工作時(shí)，特別是因磨損產(chǎn)生伸長以后，容易引起共振，因而需增設(shè)張緊和減振裝置與制造質(zhì)里有關(guān)5000-15000h農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、礦山機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械和起重機(jī)械等第三章減速裝置的尺寸設(shè)計(jì)

3、1皮帶傳送：電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)比起齒輪傳動(dòng)相比具有成本低、噪聲小、傳動(dòng)平穩(wěn)、且易于更換的特點(diǎn)。由于第一級(jí)傳動(dòng)的速度比較大，對(duì)傳動(dòng)構(gòu)件的磨損比較嚴(yán)重，更有一點(diǎn)是齒輪加工非常困難，因此我選擇皮帶傳動(dòng)作為第一級(jí)傳動(dòng)。如圖所示為皮帶減速機(jī)構(gòu)，帶輪1連接原動(dòng)件轉(zhuǎn)速為n=720r/min的交流電0動(dòng)機(jī)，皮帶2連接齒輪系中的齒輪1,皮帶1的半徑為r，皮帶2的半徑為廠，12TOC\o"1-5"\h\z根據(jù)皮帶傳動(dòng)原理有： n=n (1)r1 0皮帶1與皮帶2的轉(zhuǎn)速與半徑成反比：(2)nr(2)-^1二r2nrr2 13、2齒輪系傳動(dòng)如上圖所示，帶輪2與齒輪1同軸傳動(dòng)，由上各齒輪嚙合關(guān)系，再根據(jù)齒輪系傳動(dòng)原理有：z2n.二-1-zz12n=nz3z2nz—-—nzz34n—nz4z5nz—z6-— 5nzz56n—nz7z6nz-^8-nzz8nz7(3)根據(jù)提供的原動(dòng)件轉(zhuǎn)速為n=720r/min的交流電動(dòng)機(jī)與課程設(shè)計(jì)要求，在0n的前提下，設(shè)計(jì)機(jī)器的生產(chǎn)率為10個(gè)/min，設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)1圈完成20個(gè)健身球的檢測，根據(jù)1比144的比例關(guān)系，由上式可得：rzzzz111357二rzzzz 14422468(4)為了能盡量減少齒輪的損耗，各組傳動(dòng)比盡量不用整數(shù)比且單級(jí)的傳動(dòng)比盡量不要太大，所以選取適當(dāng)?shù)钠л啺霃胶妄X輪齒數(shù)為：rzzzz11357rzzzz22468XXXX-8 15 16 7 155)考慮到齒輪大小與傳動(dòng)的合理性，各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)從小到大依次變換，經(jīng)過比較設(shè)計(jì)皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與齒輪系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)參數(shù)如下：皮帶輪參數(shù)帶輪1帶輪2皮帶輪半徑（mm） 50 80

各齒輪參數(shù)模數(shù)（mm）壓力角（°）齒數(shù)（個(gè)）直徑（mm）分錐角（°）齒輪12202142/齒輪22204590/齒輪32202040/齒輪422064128/齒輪52202040/齒輪622070140/直齒錐7220204090直齒錐822075150903.3其中一對(duì)齒輪的詳細(xì)計(jì)算選齒輪1、齒輪2進(jìn)行分析。模數(shù)m=m=m=2；壓力角a=a=a=20°1212漸開線標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪齒頂高系數(shù)h*=1；頂隙系數(shù)c*=0.25an傳動(dòng)比i二亠=紅=丄21nz15z1 2如上，選著齒輪1、2齒數(shù)分別為z=21、z=45。12齒輪1齒輪2分度圓直徑d=m*z=2x21=4211d=m*z=2x45=9022齒頂圓直徑d二d+2h=42+2*2=46a1 1 ad二d+2h=90+2*2=94a2 2 a齒根圓直徑d二d-2h=42-2*2.5=37f1 1 fd二d-2h=90-2*2.5=85f2 2 f

基圓直徑d二dcosa=42*cos20°=39.5 d二dcosa=90*cos20°=84.6bl 1 b2 2齒頂咼h―h*m=1*2=2a a齒根咼h=(h*+c*)m=(1+0.25)*2=2.5f a齒距p=mn=2n=6.3齒厚、齒槽寬s=e=mn/2=2n/2=3.1中心距a二(d+d)=-x(42+90)=662122基圓齒距p二法向齒距p=nm*cosa=2n*cos20°=5.9b n單位（mm）第四章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖4.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖第四章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖方案一：電機(jī)經(jīng)一個(gè)減速器之后通過皮帶帶動(dòng)連有齒輪和分離機(jī)構(gòu)的軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪1將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給同一水平面的齒輪2，再由齒輪2傳遞給同一水平面的齒輪3，而齒輪3則帶動(dòng)圓柱凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑塊左右做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將漏斗中的健身球間斷性地一個(gè)一個(gè)地推入檢驗(yàn)軌道中。而分離機(jī)構(gòu)將在檢驗(yàn)導(dǎo)軌中做去行程抓鉤抬高，而回行程順軌道返回以完成將球抓回這一動(dòng)作，若軌道中有球被攔住，則將被抓鉤在回程中抓回到側(cè)邊的軌道中。整個(gè)機(jī)構(gòu)綜合完成對(duì)健身球的檢驗(yàn)和分離。機(jī)構(gòu)的簡圖如下所示：

Xx電苗帆一Xx電苗帆一F珂方案二：電機(jī)經(jīng)齒輪減速變向之后，通過與齒輪8相連的軸帶動(dòng)檢驗(yàn)分離機(jī)構(gòu)中的撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)，此處撥盤既起到進(jìn)料的作用，而且轉(zhuǎn)動(dòng)過程中一直推動(dòng)檢驗(yàn)球，防止了檢驗(yàn)球被卡在檢驗(yàn)槽中。檢驗(yàn)過正中，直徑小于檢驗(yàn)槽的球?qū)牟壑新湎略诟骷?jí)檢驗(yàn)槽正下方分別安裝有承接落球的接料槽（本應(yīng)有三個(gè)接料槽，但因難以在簡圖中全部畫出，所以只畫其一示意），從而達(dá)到分離的目的。

zLX曲?畑也??進(jìn)斛口l:zLX曲?畑也??進(jìn)斛口l:二卻IW1屯吐（“柑■■--■lN^：'4、2方案的討論方案一：該方案由于分離機(jī)構(gòu)在分離球的過程中，球的運(yùn)動(dòng)有一段是水平的因此整個(gè)設(shè)計(jì)中分離機(jī)構(gòu)、三個(gè)齒輪的軸心線都必須在同一水平面上，這樣整個(gè)機(jī)構(gòu)所占