1、 目录第 1章 设计任务 .11.1设计题目 .11.2设计要求 .1第 2章 机械运动方案的设计及分析决策 .22.1方案设计及分析 .22.2工作原理 .32.3工作流程 .4第 3章 机构尺度综合 .53.1机构尺寸设计 .53.2进料机构设计 .11设计小结 .14参考书目 .15机械原理课程设计-第 1 章 设计任务1.1 设计题目1）设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。（2）健身球直径范围为 4046mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。（3）直径范围在 4042mm
2、 的为第一类，直径范围在 4244mm 的为第二类，直径范围在 4446mm 的为第三类。（4）使用寿命 10年，每年 300工作日，每日工作 16个小时；（5）在满足行程的条件下，要求推送机的效率高（推程最大压力角小于35度） ，结构紧凑，震动噪音小。电动机转速 720 ，生产率 10(个/ )。min)/(rmin1.2 设计要求(1)健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的两种机构。(2)设计传动系统并确定其传动比分配。(3)绘制健身球检验分类机的机构运动方案简图。(4)绘制凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初始位置）。要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大
3、压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。(5)设计计算其中一对齿轮机构。(6)编写设计计算说明书。机械原理课程设计-第 2 章 机械运动方案的设计与分析决策2.1 方案设计方案一:我们认为此检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，同时我们还得考虑到健身球是石料所做，故我们在检验分类的同时应注意到避免健身球损坏。我们提出了如下图的装置运动。图 1运动简图经分析，认为此方案接料装置的速度不易于控制，故放弃此方案，寻找便于控制的检料装置。方案二:图 2 运动简图 机械原理课程设计-经分析，认为此方案接料装置过于繁琐，故放弃此方案，寻找结构简单的检料装置。方案三图 3 运动简图该方案的正好
4、弥补了方案一、二的不足，在上滑块将球抵出的同时下滑块上边缘也正好抵达料道 1的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。2.1 工作原理健身球检验分类机工作原理：机械原理课程设计-图 4 运动方案简图1,2,3,4直齿轮 5，6锥齿轮 7，8凸轮 9弹簧 10振荡器11料槽 12，13带轮 14，15推杆1 、优点：(1)设计结构简单，能耗低；(2)设计制造简单；(3)使用解卡振荡器，很大程度上减小健身球互卡的几率；(4)传送带靠摩擦力工作，传动平稳，能缓冲吸震，噪声小。2 、缺点：(1)由于机械机构简单，故精确度不高；(2)振荡器的时候加剧了健身球之间的相互碰撞，同时使机械运转的噪音加大；3 、改
5、进(1)可通过精确的调整振荡器的频率，从而减小噪音； (2)使用摩擦系数较小的导轨，提高选择精度。机械原理课程设计-2.2 工作流程 不同类型的健身球沿各自的轨道进入不同的收集箱中将待测健身球放入料槽中通过导管将料槽中的小球在震荡器的作用下引入带凹槽的导轨中电机通过变速器带动凸轮滑块 2 推动健身球健身球在滑块 2 推动的作用下由导轨进入检料装置口健身球由滑块 1 引入检料装置，并跟随滑块 1 缓慢向下移动，进入各自的合适的轨道中不同类型的健身球沿各自的轨道进入不同的收集箱中机械原理课程设计-第 3 章 机构尺度综合3.1 机构尺寸设计（1） 电动机：健身球检验分类机原动件采用转速为 的交流电
6、动机。min/720r（2） 减速器： 减 速 机 构电 动 机图 5 减速机构此分类机采用如图所示的减速器，由传送带和齿轮系构成的减速装置。其中一对齿轮的传动比是有限的，由于本装置需要较大的传动比，固采用轮系来实现。（2.1）皮带传送：图 6皮带加速机构如图所示为皮带减速机构，带轮 1连接原动件转速为 的min/720r=交流电动机，皮带 2连接齿轮系中的齿轮 1，皮带 1的半径为 ，皮带 21机械原理课程设计-的半径为 ，根据皮带传动原理有：2r= (1)1rn0皮带 1与皮带 2的转速与半径成反比：= (2)21rn（2.2） 齿轮系传动：如图 5所示，带轮 2与齿轮 1同轴传动，齿轮
7、1与齿轮 2啮合传动，齿轮 2与齿轮 3同轴传动，齿轮 3与齿轮 4啮合传动，齿轮 4与直齿锥同轴连接，根据齿轮系传动原理有：(3)43212znznrz由上式可得：= (4)z42310r（2.3） 直齿锥齿轮：机械原理课程设计-654图 7 直尺锥齿轮传动如图 7所示，直齿轮 4与直齿锥齿轮 5、凸轮 7（见图 4）同轴传动，直齿锥齿轮 5与直齿锥齿轮 6垂直啮合，直齿锥齿轮 6与凸轮 8同轴连接（见图 4） ，根据齿轮传动原理有：= (5)5zn4= (6)6z由凸轮 8与直齿锥齿轮同轴传动有：= (7)8n6z根据提供的原动件转速为 的交流电动机与课程设计要求，mi/720r在 的前提
8、下，设计机器的生产率为 10个/min,设计的凸轮滑块结构实现凸轮0n转动一圈完成一个健身球的检测，可以得到凸轮 8的转速为： sradrn/301i/78 同时，齿轮 4与齿轮 7是同轴传动，故 srz/74则 sradrn/2430min/20根据公式(4)可以得出：机械原理课程设计- sradznzrz /243102314因此由上两式可以得出: 7214231zr根据 1比 72的比例关系，我们选取适当的皮带轮半径和齿轮齿数 721384231zr故我们得出:, ,12r12z34考虑到齿轮大小与传动的合理性，经过比较设计皮带传动结构与齿轮系传动结构的相应参数如表 1、表 2：表 1 皮带轮参数带轮 1 带轮 2皮带轮半径（mm） 100 800表 2 各齿轮参数 模数 （mm） 压力角（） 齿数（个） 直径 （mm ） 分锥角 （）齿轮 1 5 20 20 100 /齿轮 2 5 20 60 300 /齿轮 3 5 20 20 100 /齿轮 4 5 20 60 300 /直齿轮 5,6 5 20 40 200 90（3） 凸轮推杆滑块与料槽、检料装置凸轮推杆滑块
