【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第二章 設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)用途 設(shè)計(jì)要求輸送過(guò)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(jī)步長(zhǎng)a=200mm，工件在輸送軌道上向左依次間歇移動(dòng)，每個(gè)工件經(jīng)移動(dòng)距離后間歇，再耗時(shí)移動(dòng)距離后間歇……考慮到動(dòng)停之間的時(shí)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(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述要求，所以應(yīng)采用平面連桿機(jī)構(gòu)。 性能數(shù)據(jù)要求圖21 步進(jìn)輸送機(jī)模型圖根據(jù)上述的功能確定輸送機(jī)的設(shè)計(jì)尺寸及要求如下：輸送平臺(tái)距地面高度為50cm。輸送擋板的運(yùn)動(dòng)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(gè)步長(zhǎng)a，再沿著軌跡BC，使擋板離開(kāi)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(gè)工件。單次輸送的距離為200mm輸送擋板在水平方向時(shí)始終保持平動(dòng)。輸送擋板的運(yùn)動(dòng)軌跡中BC段和AD段的距離等于200mm。 設(shè)計(jì)用途可以在產(chǎn)品生產(chǎn)線上進(jìn)行物料的步進(jìn)式輸送，在輸送過(guò)程中輸送機(jī)是在時(shí)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(shí)間內(nèi)，可以對(duì)物料進(jìn)行加工。加工時(shí)間要與輸送機(jī)完成一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間相等。在輸送過(guò)程中由于采用擋板推動(dòng)工件，并且擋板的運(yùn)動(dòng)速度不會(huì)太快，對(duì)工件的損害較小，碰撞較小，不至于對(duì)工件外形產(chǎn)生大的變形，故可以輸送一些硬質(zhì)較低的物料，如面包、糕點(diǎn)、盒裝食品、藥品等。在輸送過(guò)程中運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，方便于精密工件的加工。此輸送機(jī)采用擋板推動(dòng)，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(jìn)式工件輸送機(jī)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)輸送擋板的左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。再配合一根能上下擺動(dòng)的連桿和跑道形軌道，以實(shí)現(xiàn)輸送擋板的上下運(yùn)動(dòng)。采用連桿機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、連續(xù)。由于機(jī)構(gòu)大部分是連桿相連，維護(hù)、檢修較為方便。第三章 設(shè)計(jì)方案的比較 設(shè)計(jì)方案方案一：采用液壓裝置和凸輪機(jī)構(gòu)，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。采用液壓動(dòng)力裝置推動(dòng)擋板往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再利用凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)擋板上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由液壓裝置和凸輪機(jī)構(gòu)的配合，實(shí)現(xiàn)擋板的曲線運(yùn)動(dòng)。方案二：利用連桿機(jī)構(gòu)，減速器，步進(jìn)電機(jī)。通過(guò)步進(jìn)電機(jī)，可以獲得運(yùn)動(dòng)所需的動(dòng)力，減速器可以獲得所需的速度，連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同的節(jié)奏，速度比，步長(zhǎng)和滑架的運(yùn)動(dòng)軌跡。 方案分析經(jīng)過(guò)分析，方案一機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)造較為普通，而且運(yùn)行時(shí)的噪音低，運(yùn)動(dòng)行程明確。缺點(diǎn)是該機(jī)構(gòu)有兩個(gè)自由度，所以運(yùn)動(dòng)難以控制，不夠平穩(wěn)。而且液壓機(jī)構(gòu)的成本高，維護(hù)檢修復(fù)雜。方案二對(duì)于方案一存在問(wèn)題可以很好地實(shí)現(xiàn)，而且步進(jìn)電機(jī)容易選擇，減速器和連桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)過(guò)程中，步進(jìn)電機(jī)的選擇和減速器的減速比選擇、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與連桿的尺寸配合設(shè)計(jì)和分析是本課題的重點(diǎn)。第四章 動(dòng)力源的選擇及電路圖的設(shè)計(jì)圖41 動(dòng)力源由圖41可以看出，此輸送機(jī)的動(dòng)力源是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器的減速，動(dòng)力通過(guò)輸出軸傳送出來(lái)。 電動(dòng)機(jī)的選擇在電動(dòng)機(jī)工作中，只需使電動(dòng)機(jī)的額定功率大于或者等于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率，即就可以了。電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 （41）式中 ：輸送機(jī)工作時(shí)所需的輸出功率；：傳動(dòng)裝置總效率。輸送機(jī)所需功率，由工作阻力和傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算得： （42）式中 F為工作時(shí)的阻力，輸送機(jī)在工作時(shí)最大阻力不超過(guò)2000N；v為輸送機(jī)的輸送速度，由于采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，輸送架的速度不是勻速，但是為了避免與工件接觸時(shí)損壞工件。所以。傳動(dòng)裝置總效率為 （43）由于任何機(jī)械都存在一定的功率損耗，所以傳動(dòng)裝置的總效率1為了合理的選擇電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速要求和各傳動(dòng)比范圍，可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍，包括電動(dòng)機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍和傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比合理范圍，由上述計(jì)算可知，電動(dòng)機(jī)的額定功率，即。根據(jù)工作狀況和計(jì)算，選擇的電動(dòng)機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)B3Y290S4JB/。其主要性能如下表表41 電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)型號(hào)Y290S4額定功率（KW） 額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min1400 減速器的選擇根據(jù)工作機(jī)要求可知，減速器需要有較大的傳動(dòng)比和改變傳動(dòng)方向，輸送機(jī)在工作時(shí)輸送速度不能太快，而由上所選的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1400r/min。轉(zhuǎn)速過(guò)大，容易導(dǎo)致安全事故，且不符合設(shè)計(jì)要求。輸送擋板在接觸工件時(shí)如果速度太大，會(huì)造成劇烈的震動(dòng)，并且容易損壞工件和輸送機(jī)，所以應(yīng)該使用減速器來(lái)獲得較低的轉(zhuǎn)速。減速器的作用主要有兩個(gè)：獲得低轉(zhuǎn)速；獲得大轉(zhuǎn)矩。輸送機(jī)在工作時(shí)，輸送板的往復(fù)次數(shù)約為10次/分鐘。所以減速器的傳動(dòng)比 （44）式中 n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，即n=1400r/min； 為輸送板的輸入轉(zhuǎn)速，即n=10r/min。所以。綜上所述，減速器的傳動(dòng)比應(yīng)該大于或者等于140，所以減速器的選擇為長(zhǎng)城NMRV14050H8渦輪蝸桿減速器，該減速器減速比為140。 電路圖的設(shè)計(jì)工作原理說(shuō)明：按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM線圈通電吸合并自鎖，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并且運(yùn)行燈工作。當(dāng)工作結(jié)束時(shí)，按下SB1，KM失電。電機(jī)停止工作并且運(yùn)行燈關(guān)閉。在夜間工作時(shí)，可按下旋轉(zhuǎn)按鈕SA，進(jìn)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(hào)符號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量1M異步電動(dòng)機(jī)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(zhuǎn)開(kāi)關(guān)NP2220V17HL指示信號(hào)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(shè)計(jì)要求，物料在輸送過(guò)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(gè)擋板之間間隔為200mm。所以此輸送機(jī)可以輸送的工件要求長(zhǎng)度≤300mm，高度≤200mm，寬度≤200mm。以免工件在停歇是受到輸送擋板不應(yīng)有的回碰。另外由于此輸送機(jī)采用擋板推動(dòng)實(shí)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(jī)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(huì)有一定的碰撞，所以此輸送機(jī)不能輸送一些易燃、易爆、易碎的物料。 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算7124635圖51運(yùn)動(dòng)分析圖52 輸送板運(yùn)動(dòng)軌跡圖53 連桿1與圓盤(pán)4連接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡由上述電動(dòng)機(jī)和減速器的選擇中，可以得知輸送板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度為10次/分鐘。由圖51可以看出連桿1和圓盤(pán)4連接，當(dāng)連桿1和圓盤(pán)4的連接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最左邊和最右邊時(shí)，連桿連桿連桿3呈水平狀態(tài)。由圖52輸送板的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出，此時(shí)，輸送板分別運(yùn)動(dòng)到軌道的兩個(gè)半圓的中點(diǎn)，由圖53連桿1與圓盤(pán)4連接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，此時(shí)連接點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)和E點(diǎn)上。所以，當(dāng)連接點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸送板推動(dòng)工件前進(jìn)一個(gè)步長(zhǎng)，即=200mm，在上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸送板往上抬高H，即H=200mm，在上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸送板向后移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)，在上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸送板向下運(yùn)動(dòng)H，從而輸送下一個(gè)工件。就這樣反復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到步進(jìn)式連續(xù)輸送的功能。由于圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度是恒定的，所以連接點(diǎn)的轉(zhuǎn)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(guò)一個(gè)擋板推動(dòng)1移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)后，停歇5，再由下一個(gè)擋板推動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式連