机械课程设计说明书
题 目：块状物品推送机的机械结构
作 者： 学 号： 班 级：
系 别： 机电及自动化工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化
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目录
1.设计题目及要求……………………………………………………………………2
1.1设计题目……………………………………………………………………2 1.2设计数据与要求……………………………………………………………2 1.3设计任务……………………………………………………………………2 2．执行机构设计方案选择…………………………………………………………3 2.1实现推送机推送要求的执行机构设计方案………………………………3 2.2设计方案选定………………………………………………………………5 3．凸轮基本参数的计算及UG建模…………………………………………………5
3.1凸轮轮廓曲线计算公式 ………………………………………………… 5 3.2凸轮最大压力角及尺寸的确定……………………………………………5 3.3在UG中建立凸轮轮廓曲线 ……………………… ………………………7 3.3.1 从动件位移分析 …………………………………………………7
3.3.2 UG表达式的推导……………………………………………………8
3.4 基于UG的凸轮造型设计 ………………………………………………8 4．V带传动装置及参数计算 ……………………………………………………10
4.1 减速系统设计 …………………………………………………………11 4.2 V带参数计算 …………………………………………………………11 5．传动零件设计计算及校核 ……………………………………………………12 5.1齿轮的设计计算 …………………………………………………………12
5.2齿轮的强度设计与校核 …………………………………………………14 5.3轴的选材 …………………………………………………………………14 5.4轴的设计及校核 …………………………………………………………14 6．电机的选择及总传动比的分配 ………………………………………………19
6.1电机的选择 ………………………………………………………………19 6.2传动比计算 ………………………………………………………………19 7.实体建模图及运动简图…………………………………………………………20
总结 ………………………………………………………………………………21 参考文献 …………………………………………………………………………22
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一. 设计题目及要求
1.1 设计题目
在自动包裹机的包装作业过程中，经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机，将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置，如图所示。
1.2设计数据与要求
1. 向上推送距离H=120mm，生产率为每分钟推送物品120件； 2. 推送机的原动机为同步转速为3000r/min的三相交流电动机，
通过减速装置带动执行机构主动件等速转动；
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图6-2 推送机
3. 由物品处于最低位置时开始，当执行机构主动件转过150时，工作要求
推杆从最低位置运动到最高位置；当主动件再转过1200时，推
杆从最高位置又回到最低位置；最后当主动件再转过900时，推杆在最低位置停留不动；
4. 设推杆在上升运动过程中，推杆所受的物品重力和摩擦力为常数，其值
为500N；设推杆在下降运动过程中，推杆所受的摩擦力为常数，其值为100N；
5. 使用寿命10年，每年300工作日，每日工作16小时；
6. 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350），
结构紧凑，振动噪声小。
1.3设计任务
(1) 至少提出三种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案
进行机构综合；
(2) 确定电动机的功率与满载转速；
(3) 设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推送机的机构运动简图； (4) 在假设电动机等速运动的条件下，绘制推杆在一个运动周期中位移、
速度和加速度变化曲线；
(5) 如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于3%，求应在执行机构主动件轴上加多大转动惯量的飞轮（其他构件转动惯量忽略不计）；
（6） 进行推送机减速系统的结构设计，绘制其装配图和两张零件图； （7） 编写课程设计说明书。
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二.执行机构设计方案选择
2.1实现推送机推送要求的执行机构设计方案
方案一
凸轮机构：如图6－3所示的凸轮机构，其结构简单，易于设计与制造，凸轮以等角速度回转，它的轮廓驱使从动件，可使推杆实现任意的运动规律，但行程较小。
方案二
图6-3
凸轮-齿轮组合机构：图6-4所示的凸轮-齿轮组合机构可以将摆动从动件的摆动转化为齿轮齿条机的往复运动。当扇形齿轮的分度圆半径大于摆杆长度时，可以加大齿条的位移量。对于因齿轮具有良好的耐磨性和稳定性，因而用此方案进行物品推送可以得到较好的效果。但是此机构的缺点是中间的扇形齿比较难加工。
图6-4
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方案三
凸轮-连杆机构：如图6-5所示的凸轮－连杆组合机构推送物品可将推杆的行程进行适当的放大，但是效率较低。
图6-5
方案四
连杆机构 图6-6所示的连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成。连杆BC上E点的轨迹，e1e2在部分近似呈以F点为圆心的圆弧形，因此，杆FG在图示位置有一段时间实现近似停歇。
图6-6
方案五
固定凸轮－连杆组合机构 图6－7所示的固定凸轮－连杆组合机构，可视为连杆长度BD可变的曲柄滑块机构，改变固定凸轮的轮廓形状，滑块可实现预期的运动规律。此方案的设计看似简单，但是由于凸轮的计算复杂，制造困难，而且推杆机构必须进行运动放大后方可使用。
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本科毕业设计论文--机械设计课程设计
