【文章內容簡介】 第二章 設計要求與設計用途 設計要求輸送過程中，要求被輸送的工件之間間隔相等，相鄰的工件間隔即輸送機步長a=200mm，工件在輸送軌道上向左依次間歇移動，每個工件經(jīng)移動距離后間歇，再耗時移動距離后間歇……考慮到動停之間的時間比比值特殊，受力較大，以及成本、耐用度、維修方面的因素，不宜采用凸輪、槽輪等高副機構來實現(xiàn)上述要求，所以應采用平面連桿機構。 性能數(shù)據(jù)要求圖21 步進輸送機模型圖根據(jù)上述的功能確定輸送機的設計尺寸及要求如下：輸送平臺距地面高度為50cm。輸送擋板的運動軌跡如圖中ABCD所示，擋板在A處接收工件后，沿著軌跡AB把工件輸送一個步長a，再沿著軌跡BC，使擋板離開軌道一段高度b，然后擋板沿著軌跡CDA返回到擋板的原始位置，輸送另一個工件。單次輸送的距離為200mm輸送擋板在水平方向時始終保持平動。輸送擋板的運動軌跡中BC段和AD段的距離等于200mm。 設計用途可以在產(chǎn)品生產(chǎn)線上進行物料的步進式輸送，在輸送過程中輸送機是在時間間隔相等、距離相等地將一定的物料輸送到指定的工位，所以在停頓的時間內，可以對物料進行加工。加工時間要與輸送機完成一次往復運動所需的時間相等。在輸送過程中由于采用擋板推動工件，并且擋板的運動速度不會太快，對工件的損害較小，碰撞較小，不至于對工件外形產(chǎn)生大的變形，故可以輸送一些硬質較低的物料，如面包、糕點、盒裝食品、藥品等。在輸送過程中運動平穩(wěn)，方便于精密工件的加工。此輸送機采用擋板推動，可以產(chǎn)生較大的推力，能適用于不同重量的工件的輸送。本步進式工件輸送機采用曲柄滑塊機構。電動機帶動轉盤轉動，通過連桿帶動，以實現(xiàn)輸送擋板的左右往復運動。再配合一根能上下擺動的連桿和跑道形軌道，以實現(xiàn)輸送擋板的上下運動。采用連桿機構，運動平穩(wěn)、連續(xù)。由于機構大部分是連桿相連，維護、檢修較為方便。第三章 設計方案的比較 設計方案方案一：采用液壓裝置和凸輪機構，以達到設計要求。采用液壓動力裝置推動擋板往復運動，再利用凸輪機構推動擋板上下的往復運動。由液壓裝置和凸輪機構的配合，實現(xiàn)擋板的曲線運動。方案二：利用連桿機構，減速器，步進電機。通過步進電機，可以獲得運動所需的動力，減速器可以獲得所需的速度，連桿機構實現(xiàn)不同的節(jié)奏，速度比，步長和滑架的運動軌跡。 方案分析經(jīng)過分析，方案一機構結構簡單，構造較為普通，而且運行時的噪音低，運動行程明確。缺點是該機構有兩個自由度，所以運動難以控制，不夠平穩(wěn)。而且液壓機構的成本高，維護檢修復雜。方案二對于方案一存在問題可以很好地實現(xiàn)，而且步進電機容易選擇，減速器和連桿機構，結構穩(wěn)定，可靠性高，能承受一定的沖擊，所以方案二比較合理。方案二的設計過程中，步進電機的選擇和減速器的減速比選擇、曲柄滑塊機構與連桿的尺寸配合設計和分析是本課題的重點。第四章 動力源的選擇及電路圖的設計圖41 動力源由圖41可以看出，此輸送機的動力源是由電動機通過減速器的減速，動力通過輸出軸傳送出來。 電動機的選擇在電動機工作中，只需使電動機的額定功率大于或者等于電動機的實際功率，即就可以了。電動機的輸出功率為 （41）式中 ：輸送機工作時所需的輸出功率；：傳動裝置總效率。輸送機所需功率，由工作阻力和傳動參數(shù)計算得： （42）式中 F為工作時的阻力，輸送機在工作時最大阻力不超過2000N；v為輸送機的輸送速度，由于采用曲柄滑塊機構，輸送架的速度不是勻速，但是為了避免與工件接觸時損壞工件。所以。傳動裝置總效率為 （43）由于任何機械都存在一定的功率損耗，所以傳動裝置的總效率1為了合理的選擇電動機，根據(jù)電動機主軸轉速要求和各傳動比范圍，可以計算出電動機轉速的可選范圍，包括電動機的可選轉速范圍和傳動裝置的總傳動比合理范圍，由上述計算可知，電動機的額定功率，即。根據(jù)工作狀況和計算，選擇的電動機為三相異步電動機B3Y290S4JB/。其主要性能如下表表41 電動機主要參數(shù)型號Y290S4額定功率（KW） 額定轉矩轉速r/min1400 減速器的選擇根據(jù)工作機要求可知，減速器需要有較大的傳動比和改變傳動方向，輸送機在工作時輸送速度不能太快，而由上所選的電動機轉速為1400r/min。轉速過大，容易導致安全事故，且不符合設計要求。輸送擋板在接觸工件時如果速度太大，會造成劇烈的震動，并且容易損壞工件和輸送機，所以應該使用減速器來獲得較低的轉速。減速器的作用主要有兩個：獲得低轉速；獲得大轉矩。輸送機在工作時，輸送板的往復次數(shù)約為10次/分鐘。所以減速器的傳動比 （44）式中 n為電動機轉速，即n=1400r/min； 為輸送板的輸入轉速，即n=10r/min。所以。綜上所述，減速器的傳動比應該大于或者等于140，所以減速器的選擇為長城NMRV14050H8渦輪蝸桿減速器，該減速器減速比為140。 電路圖的設計工作原理說明：按下啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通電吸合并自鎖，電機運轉并且運行燈工作。當工作結束時，按下SB1，KM失電。電機停止工作并且運行燈關閉。在夜間工作時，可按下旋轉按鈕SA，進行照明工作。（其工作不受主電路通斷的影響）。 表42 電器元件表序號符號名稱型號規(guī)格數(shù)量1M異步電動機YS90S412QF低壓斷路器C45N13KM交流接觸器CJ211014SB1控制按鈕LAY3紅15SB2控制按鈕LAY3綠16SA旋轉開關NP2220V17HL指示信號燈ND1628EL照明燈19FU熔斷器KT182第五章 參數(shù)綜合 工件的的限制根據(jù)以上設計要求，物料在輸送過程中間隔相同，為200mm。軌跡曲線BC段的距離為200mm，輸送滑道的寬度為300mm，相鄰的兩個擋板之間間隔為200mm。所以此輸送機可以輸送的工件要求長度≤300mm，高度≤200mm，寬度≤200mm。以免工件在停歇是受到輸送擋板不應有的回碰。另外由于此輸送機采用擋板推動實現(xiàn)輸送功能，所以不能輸送一些粘性較大的物料。擋板與輸送道之間存在一定的間隙，所以此輸送機不能輸送粉狀的物料。在擋板接觸工件的瞬間具有一定的速度，意味著擋板和工件會有一定的碰撞，所以此輸送機不能輸送一些易燃、易爆、易碎的物料。 運動參數(shù)計算7124635圖51運動分析圖52 輸送板運動軌跡圖53 連桿1與圓盤4連接點的運動軌跡由上述電動機和減速器的選擇中，可以得知輸送板的往復運動速度為10次/分鐘。由圖51可以看出連桿1和圓盤4連接，當連桿1和圓盤4的連接點運動到最左邊和最右邊時，連桿連桿連桿3呈水平狀態(tài)。由圖52輸送板的運動軌跡可以看出，此時，輸送板分別運動到軌道的兩個半圓的中點，由圖53連桿1與圓盤4連接點運動軌跡可知，此時連接點分別運動到F點和E點上。所以，當連接點在上運動時，輸送板推動工件前進一個步長，即=200mm，在上運動時，輸送板往上抬高H，即H=200mm，在上運動時，輸送板向后移動一個步長，在上運動時，輸送板向下運動H，從而輸送下一個工件。就這樣反復運動，達到步進式連續(xù)輸送的功能。由于圓盤的旋轉速度是恒定的，所以連接點的轉速也是固定的，即。而占整圓的，由此可以得出，工件的輸送狀態(tài)是：經(jīng)過一個擋板推動1移動一個步長后，停歇5，再由下一個擋板推動，由此實現(xiàn)步進式連