第四组铁板运输机构.ppt

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1、铁板板输送机构送机构方案一：方案一：齿轮机构机构方案二：槽方案二：槽轮机构机构方案三：方案三：蜗轮蜗杆机构杆机构2021/9/2412021/9/242方案一：方案一：齿轮机构机构机构工作原理及工作示机构工作原理及工作示意意图：2021/9/243（1）夹持并输送铁板，当铁板到达指定长度后停止输送及铁板停止运动（2）实现间歇运动，并在铁板即将停歇或运动时，输送铁板的构件的加速度曲线仍然连续无突变,使整个机构的运转比较平稳，振动和冲击尽可能的减小。工作原理：工作原理：2021/9/2441.1 1.1 轮系的运动分析轮系的运动分析该铁板输送机构以轮系机构为基础机构，实现铁板的连续向前输送，是主要

2、的使用性能。在此基础上由于铁板要由剪板机剪断，所以要求该轮系有个短暂的停歇时间，以便于剪断机的剪断。要实现间歇运动就在此轮系机构的基础附加了一个铰链四杆机构（曲柄摇杆机构）。基础机构组成：齿轮2、3、4及细杆H组成一个自由度为2的差动轮系，1为主动轮。1轮在做连续的匀速转动，带动2轮同时做匀速转动，使得行星轮3做自转，最后带动轮4及轮4外的辊4配合轮5带动铁板向前运输。然而要使轮4有个停歇的过程，必须要使CD杆带动轮3的公转速度与轮2带动轮3的自转速度相互抵消，实现轮4的停歇。2021/9/2451.2 轮系的运动方案分析及选择轮系的运动方案分析及选择2.1 机构的运机构的运动方案分析方案分析

3、将铁板作间歇送进的机构方案设计，可从下述两个方面考虑机构的将铁板作间歇送进的机构方案设计，可从下述两个方面考虑机构的选择：选择：(1)如何夹持和输送铁板，并使停歇时保持铁板的待剪位置；(2)如何实现间歇送进，并能使铁板停歇时运送铁板的构件的速度和加速度曲线仍然连续，这样，送进机构的运转就比较平稳。大致有几条途径：大致有几条途径：(1)利用构件上一点在圆弧段或直线段上运动，在某一时间段内运动构件暂时脱离运动链，使后续构件实现停歇；(2)利用两种运动的叠加使构件实现间歇运动；(3)工业上常用的简单间歇机构有棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等，具有结构简单、制造方便，运动可靠等优点，因此可以采用组

4、合使用的方案。2021/9/2462.2 绘制运制运动循循环图 因为该方案中输送机构既能输送铁板又能固定铁板，故只要协调好该输送机构的转动和静止的时间，就能使机构协调配合。（题中剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率。本次分析中剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十二分之一）。运运动循循环图如下：如下：输送机构 送料 停歇停歇 送料剪切机构 静止 剪断剪断 静止2021/9/2472.3 运运动方案的方案的选择方案一方案一 要实现铁板的间歇运动，可以利用一个简单的不完全齿轮机构来实现，根据题意可知停歇的时间为运动周期的十分

5、之一，因此将主动轮设计为不完全齿轮，且锁止圆弧的角度约为36，假设齿轮1和齿轮2的传动比为1，则齿轮2 的停歇的角度亦为36度，而齿轮3的停歇角度为36/i23,由图可知2d1d3,则2z12，因此可设计传动比为3，并假设齿轮2的齿数为120。则齿轮3的齿数为360，此时齿轮3的停歇角度为36/3=12，由几何关系可导出，齿轮4的直径为924.594mm，同时齿轮1和齿轮2的直径为308.198mm.,可知齿轮的直径太大了不易实现。而且在动力性能、动停比(运动时间和停歇时间之比)方面很难满足设计要求。同时由于不完全齿轮机构和普通齿轮机构的区别，不仅在轮齿的分布上，而且在啮合传动中，当首齿进入啮

6、合及末齿退出啮合过程中，轮齿并非在实际啮合线上啮合，因而在此期间不能保证定传动比传动。由于从动轮每次转动开始和终止时，角速度有突变，故存在刚性冲击。对机构有较大的磨损，故不优先考虑此方案。2021/9/248方案二方案二运动方案简图如图所示，234H是一个自由度为2的差动轮系，内齿轮4和输送辊轮4和4一起作为输出构件。当构件2或3做匀速运动输入，另一构件H作连续非匀速运动输入，则总可以使构件4在某段时间的角速度为零。该机构采用齿轮1向齿轮2传送匀速运动，同时1通过曲柄摇杆机构ABCD将变速运动传输送给系杆H，这种构件可使4的停歇角增大。查阅相关资料，确定主动轮1的转速为50rmin。而一般发动

7、机的转速为1500rmin，故在1上加一个减速器，使1的转速达到要求。2021/9/2491.31.3 轮系的计算分析轮系的计算分析2021/9/24102021/9/2411附加机构（铰链四杆机构）设计附加机构（铰链四杆机构）设计1.尺寸尺寸计算和算和验证(1)根据输送周期和剪板工艺对停歇时间的要求，确定确定停歇角=L/R4。(2)对图示机构，上述导出的输送辊轮停歇条件 这就是铰链四杆机构的设计条件。这是“给定两个连架杆对应角位移，求设计铰链四杆机构”的问题。由于未知数太多，并不能具体的解出各个杆件的尺寸。考虑到机构要有合适的尺寸比、合适的传动角和机构运动空间等附加条件，我们把它转变成“给定

8、两对对应角位移”的问题，以便能从众多解中选出最合适的一组解。2021/9/24123）确定两连架杆的初始位置0 0。用机构倒置的方法。根据要求当曲柄转过300范围内，齿轮4停歇。如图，先根据给定的机架的长度d定出铰链A、D的位置，选取原动件AB的长度25mm，取AB与机架AD的初始夹角为250，然后分别让AB依次逆时针转过两个转角150，定出其第二、第三位置AB2、AB3，为了求得铰链C的位置，连接B2D、B3D，根据反转法原理，将其分别绕D点反转两个150，从而得到两点B2，B3，则B1、B2,、B3,三点确定的圆弧的圆心即为所求铰链C的位置，即可得各构件相对于机架AD的长度。根据作图法当主

9、动曲柄与机架共线时两传动角分别为530、680，为保证传递性能好，最小传动角min50，最小传动角为53，符合要求。取 得到各构件相对于机架AD的尺寸为：假设机架AD=1 则有AB=0.208 BC=0.814 CD=0.53满足杆长要求，AB是曲柄2021/9/2413(4)验证曲柄存在条件和运动连续性：各杆长a、b、c、d均大于零，且初始角0 0 均大于零 对于曲柄摇杆机构来说，曲柄存在条件可知：a+db+c最小传动角min50，由图示法可得AB为最短杆，且最小传动角为53故(b2+c2(a+b)2)/2/b/ccos130以上杆长条件符合要求。故设计合理。2021/9/2414方案二：槽

10、方案二：槽轮机构机构图图 外啮合槽轮机构组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆 弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用。工作过程：外槽轮结构中，当圆销未进入从动 轮的轮槽时，槽轮上的内凹锁止弧和拨盘上的外凸锁止弧密合，槽轮被锁紧。为避免槽轮在启动和停歇时发生刚性冲击，圆销开始进入和离开轮槽时，轮槽的中心线应和圆销中心的运动圆周相切，当到达如图所示位置，拨盘上锁止弧的终边到达中心线O1O2位置，失去锁定的功能，槽轮被松开而开始转动。当槽轮转过1/4后，拨盘上的锁止弧的启动边到达中心线O1O2位置，槽轮被锁住。作用：将连续回转变换为间歇转动。特点：结构简单、制造容易、工

11、作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化，不适合高速运动场合。缺点：（1）对一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节。（2）在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。2021/9/24152.12.1 槽轮机构的参数设计槽轮机构的参数设计1、运动系数拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运动时间为：t=21槽轮的运动时间为：t_d=2_1_1 定义：k=t_dt为运动系数，即：k=t_dt=2_12为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨销中心线连成90角。故有：2_1=(2z)=2(z2)2z 将2_1代入得:k=121z k0 槽数 z3；可知：当只有一个圆销时

12、，k=121z0.5即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。如果想得到k0.5的槽轮机构，则可在拨盘上多装几个圆销，设装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动n次。故运动系数是单圆柱销的n倍，即 k=n(121z)得：n2z(z2)2021/9/2416外啮合槽轮机构参数选择2021/9/24172.2 2.2 槽轮机构的几何尺寸计算槽轮机构的几何尺寸计算2021/9/24182.3 2.3 根据本设计题目的设计要根据本设计题目的设计要求给出的相关参数的设计求给出的相关参数的设计设计要求是在拨盘旋转一周作为一个周期的工作循环中，有1/15的时间槽轮要停止工作，其余时间槽轮连续工作。由槽数Z

13、，圆销数n，运动系数K之间的关系，知道在该设计要求下，K=14/15，在现有的拨盘上加三个圆柱销，每两个圆柱销之间角度为2，所以工作角就到达8，那么就有8/360=14/15，可以推出=42，满足290，即45。2021/9/2419方案三：方案三：圆柱凸柱凸轮-蜗轮蜗杆机构杆机构蜗轮蜗杆机构图41所示为一由圆柱凸轮机构和蜗轮蜗杆机构组合而成的间歇运动机构。圆柱凸轮1和蜗杆2刚连成一体，用滑键和输入轴相连。与圆柱凸轮接触的滚子刚连机架上。输出件为蜗轮3。当输入轴以等角速度1连续旋转时，凸轮1与蜗杆2在一起以1转动的同时，还沿O1O2轴线作一定规律的往复运动，这种往复运动由圆柱凸轮1的曲线槽与滚

14、子的啮合来控制。蜗杆2的转动加移动使蜗轮3绕O2轴作具有停歇期的变角速度转动。2021/9/24203.13.1 蜗轮蜗杆的计算蜗轮蜗杆的计算2021/9/24213.2 铁板输送轮系计算铁板输送轮系计算2021/9/24222021/9/24233.3 圆柱凸轮的计算圆柱凸轮的计算2021/9/24242021/9/24252021/9/24262021/9/2427结束束语 为期一周的机械期一周的机械设计在有条不紊中在有条不紊中结束了，最束了，最终顺利完成既定的目利完成既定的目标，实现了机构的了机构的设计和改和改进方案。方案。我我们一一组共八个人，任共八个人，任务分工明确，每个人都分工明确

15、，每个人都积极参与其中。本着极参与其中。本着认真真对待、待、专心思考的心思考的态度，度，对所所设计的机构的机构进行了深入的分析和理行了深入的分析和理论计算，在算，在设计的的过程中，小程中，小组成成员之之间进行了深入的探行了深入的探讨。对改改进方案的方案的设计分析又分析又进行了明确的分工，行了明确的分工，积极地从各种渠道收集相关极地从各种渠道收集相关资料，并料，并对收集的收集的资料料进行行了了认真的学真的学习、总结。通。通过对间歇机构的学歇机构的学习和和设计弥弥补了我了我们在机械在机械设计基基础学学习时的知的知识空白，提高了我空白，提高了我们学学习的自主性以及的自主性以及查阅文献文献资料的能力。料的能力。最后我想最后我想说的是，通的是，通过本次机械本次机械创新新设计让我明白了我明白了团队合作的重要性，合作的重要性，以及怎以及怎样在在团队的合作中的合作中发挥自己的自己的积极主极主动性。在合作中性。在合作中场长避短，避短，实现小小组效益最大化。同效益最大化。同时，创新新设计也也给我我们提供了一个切提供了一个切实运用自己所学的运用自己所学的理理论知知识解决解决实际问题的平台。的平台。2021/9/24282021/9/2429