步进输送机的设计
前 言
步进输送机是综采工作面配套设备的重要组成部分,是装运的第一个环节。因此，步进 输送机的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。然而， 我国生产技术 落后，目前设计生产的步进输送机装机功率小,输送能力低,运输距离短，耐久性差,可靠性 低， 寿命短。 综合分析我国步进输送机的使用现状， 设计制造高性能的步进输送机迫在眉睫。 本文首先综合比较了各种类型输送机的特点， 根据实际情况选用了往复型步进输送机。 而后， 对往复型步进输送机进行了总体结构设计。通过对动力输送杆、输送滑架、推爪以及动力装 置等主要部件进行了技术分析和结构设计，完成了往复型步进输送机的整体设计。此次设计 的往复型步进输送机的特点是结构简单,受力均匀,运行平稳,摩擦阻力小 ,不易出现堵塞， 具有很强的适应性。
由于本人缺乏经验、 水平有限， 设计中难免有错误和不妥之处， 恳请各位老师提出宝贵意见， 我会积极改正并在今后的学习中更加努力和认真。
1.绪论
输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进 行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能 力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。
可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同 布置形式的作业线需要。
输送机的历史
中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17 世纪 中，开始应用架空索道输送散状物料；19 世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868 年，在英国出现了带式输送机；1887 年，在美国出现了螺旋输送机；1905 年，在瑞士 出现了钢带式输送机；1906 年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械 制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发 展到完成在企业内部、 企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动 化不可缺少的组成部分。
具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支 承件等。 牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料， 有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止 器)等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以 保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。
具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件 内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物 料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。
这类的输送机种类繁多，主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、 自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索 道等。
没有牵引件的输送机的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。 它们的 结构特点是： 利用工作构件的旋转运动或往复运动， 或利用介质在管道中的流动使物料向前 输送。例如，辊子输送机的工作构件为一系列辊子，辊子作旋转运动以输送物料；螺旋输送 机的工作构件为螺旋， 螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料；振动输送机的工作构件 为料槽，料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。
输送机的发展趋势
①继续向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。 水力输送装置的长度已达 440公里以上。带式输送机的单机长度已近 15 公里，并已出现由 若干台组成联系甲乙两地的"带式输送道"。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料 的更完善的输送机结构。
②扩大输送机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物 质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机。
③使输送机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。 如邮局所用的自动 分拣包裹的小车式输送机应能满足分拣动作的要求等。
④降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。已将1 吨物料输送1 公里所消耗的能量作为输送机选型的重要指标之一。
⑤减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。
2.设计题目：步进输送机
图 2-1 原始的步进输送机模型
3.设计简介
3.1 工作原理
步进输送机是一种能间歇地输送工件，并使其间距始终保持稳定步长的传送机械。图 1 为运动示意图，工件经过隔断板从料轮滑落到辊道上，隔断板作间歇往复直线运动，工件按 一定的时间间隔向下滑落。输送滑架作往复直线运动，工作行程时，滑架上位于最左侧的推 爪推动始点位置工件向前移动一个步长， 当滑架返回时，始点位置又从料轮接受了一个新工 件。由于推爪下装有压力弹簧，推爪返回时得以从工件底面滑过，工件保持不动。当滑架再 次向前推进时，该推爪早已复位并推动新工件前移，与此同时，该推爪前方的推爪也推动前 工位的工件一齐向前再移动一个步长。如此周而复始，实现工件的步进式传输。显而易见， 隔断板的插断运动必须与工件的移动协调，在时间和空间上相匹配。
图 3-1 步进输送机输送物件示意图
3.2 原始数据及设计要求
（1） 输送工件形状和尺寸如图 1， 工件质量 60kg， 输送步长 H＝840mm， 允许误差±0.2mm。 （2） 辊道上允许输送工件最多 8 件。工件底面与辊道间的摩擦系数 0.15（当量值），输 送滑架质量为 240kg，当量摩擦系数也为 0.15。
（3） 滑架工作行程平均速度为 0.42m/s，要求保证输送速度尽可能均匀,行程速比系数 K ≥1.7。
（4） 最大摆动件线质量为20 kg/m，质心在杆长中点，绕质心线转动惯量为 2 kg?m 2 /m， 其余构件质量与转动惯量忽略不计。 发动机到曲柄轴的传动系统的等效转动惯量 （视 曲柄为等效转动构件）近似取为 2 kg?m 2。 。
（5） 允许速度不均匀速度为[δ]＝0.1。
（6） 滑架导路水平线与安装平面高度允许在1100mm以下。
（7） 电动机规格自选。
3.3 设计任务
（1） 根据工艺动作要求拟定运动循环图；
（2） 进行插断机构、步进输送机构的选型；
（3） 机械运动方案的评定和选择；
（4） 根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在报 告上画出传动方案图；
（5） 进行工件停止在工位上的惯性前冲量计算；
（6） 对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算；
（7） 画出机械运动方案简图；
（8） 编写设计计算说明书。
4.运动方案的拟定
4.1 步进输送机构
步进输送机的主传动机构的原动件是曲柄；从动件为推爪(滑块),行程中有急回特性； 机构应有较好的动力特性及在工作进程中速度要求较小且均匀。要满足这些要求，用单一的 四杆机构是难以实现的。下面介绍拟定的几种方案。
图 4-1 滑块摇杆机构
如上图 4-1 所示，牛头刨床的主传动 机构采用导杆机构、连杆滑块机构组成的 6 杆机 构。采用导杆机构，滑块 3 与导杆之间的传动角始终为 90，且适当确定构件尺寸，可以保 证机构工作行程速度较低并且均匀，而空回行程速度较高，满足急回特性要求。适当确定推 爪的导路位置，可以使压力角a 尽量小。
如图 4-2所示，步进输送机的主传动机构采用凸轮机构和摇杆滑块机构。适当选择凸轮 运动规律，设计出凸轮廓线，可以实现刨头的工作行程速度较低，而返回行程速度较高的急 回特性；在推爪往复运动的过程中，避免加减速度的突变发生(采用正弦加速度运动规律）。
如图 4-3所示，步进输送机主传动机构采用曲柄导杆机构机构。导杆做往复摆动其速度 有点波动，并且也具有急回特性。
图 4-2 凸轮摇杆机构 图 4-3 曲柄导杆机构
4、如图 4-4 所示，步进输送机的主传动机构采用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构。曲柄 摇杆机构可以满足工作进给时推爪的速度较低，在运动过程中曲柄摇杆机构的从动件摇杆 3 的压力角a 是变化的。
图 4-4 曲柄摇杆滑块机构
4.2 运动方案的选定
经过从生产成本以及机构的难用程度和操作的简便性考虑。 最终我决定选输送机构的方 案 1 作为此次课程设计所要求的运动方案。
5.机构运动简图
5.1 运动简图
图 5-1 初始状态
图 5-2 工件输送阶段
图 5-3 工件到达工位点
图 5-4 输送架回程阶段 6.运动分析
6.1 输送机构的运动分析
图 6-1 输送机构核心构件
（1）要求条件：输送滑架输送步长S=840mm+20mm=860mm, 滑架工作行程的平均速度 为 0.42m/s, 输送速度尽可能均匀， 行程速比系数 K≥1.7。
（2）制定参数：令 K=2，推爪（滑块）的导路 X-X 在导杆运动弧长的平分线上。
极为夹角θ=180°×(K-1)/(K+1)=60°，即∠O2O4A=30°。
由输送架工作行程平均速度 0.42m/s,且输送步长 S=860mm 可得导杆 O4B 的长度
O4B=860mm。工作进程的时间 t1=0.86m/0.42m/s=2.0476s
回程时间 t2= t1/2=1.0238s， 有 Wt=θ知 W=2.0457 rad/s。
转速 n=60W/(2*3.14)=19.5r/min。
由∠O2O4A=30°知 O2A=O2O4/2,
又 X-X 在导路所在弧长的平分线上，取H 约为(860+860*cos30°)/2 即令 H=802mm。
又要求工作过程中传动平稳，速度均匀，即 BC杆的传动角γ越大越好。
最大的传动角γ=90°-arcsin[(860-860*cos30°)/BC]。为保证机构的传力效果，应使 传动角的最小值γmin 大于或等于其许用值[γ],即γmin≥[γ]。一般机械中，推荐[γ]=40° -50°。
取 BC=200mm, γ=74.38°。
推爪形状如下图：
图 6-2 输送爪
尺寸如上图所示，单位：mm 由上述结论，确定输送架运动的 6 杆机构的长度分别为： BC=200mm O 4B=860mm O 2O 4=500mm O 2A=250mm 。 （3）用相对运动图解法做平面机构的运动分析
将曲柄端点的运动轨迹的圆周12 等份，初始位置为1 如上图 6-1 例如计算滑块处于位置 8 时机构的速度、加速度。 （4）求 C 点的速度：
⑴确定构件3 上 A 点的速度：
构件 2 与构件 3 用转动副 A 相联，所以υA3=υA2 而υA2= 22 O A l w =0.51m/s （5）求 4 A V 的速度：
υA4
= υA3
+ υA4A3
方向： ⊥BO 4 ⊥AO 2
∥BO 4 大小：
X
22 O
A l w Y
图 6-3 矢量求解图
用图解法求解如图 5-3：、式中υA3、υA4 表示构件 3 和构件 4 上 A 点的绝对速度，υA4A3
表示构件 4 上 A 点相对于构件 3 上 A 点的速度，其方向平行于线段 BO 4，大小未知；构件 4 上 A 点的速度方向垂直于线段BO 4，大小未知。在图上任取一点 P，作υA3 的方向线p O3 ，方 向垂直于 AO 2，指向与ω2 的方向一致，长度等于υA3/μv ，（其中μv 为速度比例尺）。过点 p 作直线垂直于^BO 4 代表υA4 的方向线， 再过 O 3 作直线平行于线段 BO 4 代表υA4A3 的方向线 这两条直线的交点为O 4，则矢量 pO 4 和 O 3O 4 分别代υA4和υA4A3 。 易知 PO 3、PO 4 同向，由速度多边形 PO 3O 4 得：
υA4=0.51m/s
υA4A3=0
⑶ 求 BO 4
的角速度 4 w ：
4
w =VA4/ 4
AO l =0.68rad/s V B = 4 w BO 4=0.59m/s ⑷ 求 C 点的速度υc ：
υc = υB
+ υCB
方向： ∥X-X ⊥BO 4 ⊥BC 大小：
X
ω4l O4B
Y
图 6-4 适度矢量图
速度图见图 5-4：式中υc 、υB 表示点的绝对速度。υCB 表示点C 相对点B 的相对速度 其方向垂直于构件 CB，大小未知，点 C 的速度方向平行于 X-X，大小未知，图上任取一点p 作代表υB 的矢量 pb 其方向垂直于 BO 4 指向于 2 w 转向相反，长度等于 v B V m / （ v m 为速度 比例尺）。过点 p 作直线平行于 X-X，代表υc 的方向线，再点 b 作直线垂直于 BC 代表υCB 的方向线，这两方向线的交点为 C 则矢量 pc 和 bc 便代表 υc、υCB 则 C 点的速度为：υc =0.58m/s，υCB =0。 4.用 solidworks 仿真绘制速度、加速度、位移曲线。
输送爪的速度曲线
图 6-5 输送爪的速度曲线
由图 5-5 可以看出，输送爪的速度在一定的范围内波动，且具有突然加速的功能，这与 急回运动中的急回时刻重合，满足设计需要。
输送爪的加速度曲线
图 6-6 输送爪加速度曲线
由加速度曲线可以看出，输送爪在输送过程中在一定程度上有加速度的变化，该变化与 凸轮摇杆的急回运动吻合，可以满足设计需要。
输送爪的位移曲线
图 5-7 输送爪的位移曲线
由位移曲线可以可以看出输送爪在做往复运动，满足设计需要。
6.2 飞轮的转动惯量的计算
等效驱动力矩 Md 为常数，在一个运转周期内做的功等于该周期内运动机构运动所需要 的功。
2π*Md=8*(1/2m1v2)+m1gμ1+2m2gμ2+8*(1/2m2v2)
Md=115.4465Nm
安装在曲柄轴上的转动惯量为： Jf=(Emax-Emin)/ (δ*ω22) 而 Emax-Emin=61.74 J
要求的速度不均匀系数[δ]=0.1, ω2=2.0457rad/s。 Jf=147.5308kgm2
由以上计算可以看出，飞轮装在减速箱的输出轴上是可以满足的。 6.3 工件停止在工位上的前冲量 由冲量的计算公式可以得知：冲量 F*t=mv=60*0.15=9N.S
7.机构运动循环图
图7-1 机构运动循环图
8.动力装置的选用与设计
8.1 电动机的选择 8.1.1 电动机类型和结构的选择
因为本传动的工作状况是：工作机空载启动，有轻微振动，经常满载，单向运转,单班 制工作，使用期限 10年，每年工作 300天,运输机允许速度误差 5%。 8.1.2 选电动机类型
按工作要求和条件，选用三相笼形异步电动机，封闭式结构，电压 380V，Y 型。 8.1.3 选择电动机容量
电动机所需工作功率按式：
P d = a h w p KW
P w = 17.85 KW
因此：
P d =
a h 1000 FV
KW 由电动机至运输带的传动总效率为： 4 2 3 4
2 2 1 h h h h h = a
式中：η 1 ，η 2 ，η 3 ，η 4 ，分别为联轴器、滚子轴承、齿轮、滚动轴承的传动效率。 取η 1 =0.995（联轴器），η 2 =0.98（滚子承轴），η 3 =0.97（齿轮需要精度 8 级），η
4 =0.97（滑动轴承）则
87 . 0 ) 97 . 0 ( ) 98 . 0 ( ) 995 . 0 ( 2
4 2 = ′ ′ = a h 所以
kw Fv P d 05 . 2 87 . 0 1000 1 10 7 . 1 1000 3 = ′ ′ ′ = = h
确定飞轮的工作转速：
min 50 . 53 400
14 . 3 42
. 0 1000 60 1000 60 r
D v n = ′ ′ ′ = ′ =
p 按 《机械设计课程设计设计指导书》 P2 表 1， 二级圆柱齿轮减速器的传动比Ia=8-40
故电动机的转速的可选范围为：
( ) min 2140 min 428 min 50 . 53 40
8 r r r n i n
d
- = ′ - = · = 符合这一范围的同步转速为： min 750r ， min 1000r ， min 1500r 根据容量 和转速， 由《机械设计课程设计手册》 查出的电动机型号，因此有以下 3种传动比选择方案，
如下：
表 8-1 电动机数据 方案
电动机
型号 额定功 率 kw 同步 转速 min r 满载 转速 min r 电动机量 kg 1 Y160L-2 18.5 3000 2930 147 2 Y180M-2 22 3000 2940 180 3
Y180L-4
22
1500
1470
190
本参考比价仅供参考，表中数值为相对值。查《机械设计课程设计手册》 P170 表 12－6。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量，价格以及传动比，可见第三种方案比较合适，因 此选定电动机的型号是 Y180L-4。
其主要性能如下表
表 8-2 确定选用的电动机参数 型号 额定
功率 满载转速 最大转矩\ 额定转矩 Y180L-4
22
1470
22.2
该电动机的主要外型和安装尺寸如下表：（装配尺寸图参考设计文献３表12-3）
表 8-3 部分数据 中心高 外形尺寸 地脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸
180
670×430×355
279×279
15
35×110
8.2 动力输送构件的设计与选用
图 8-1 动力机构构件示意图
如图 8-1，在选择设计构件时，由于 A O 2杆件是与动力输出装置即减速箱直接连接的， 考虑到使用的平稳性与冲击性，所以该杆件使用飞轮代替，用飞轮来代替直杆，这样使用寿 命与运动的平稳性都大大增加了。
图 8-2 飞轮
对于构件 O 4B 和 BC 和，应为所受到的力比较平稳，考虑到造价与加工的简便性，最终 选用杆件。
8.3 减速器的设计 8.3.1 确定总的传动比
由选定的电动机满载转速 m n 和工作机的主轴的转速 n，
可得传动装置的总的传动比是： 73 . 26 50
. 53 1470 = = =
n n i m
i 在 6—24范围内可以选用
故采用耳机展开式齿轮传动减速器，为使两大齿轮浸油深度相近，故取 2 1 3 . 1 i i = 7.3.2 分配传动比
53 . 4 3 . 1 / 73 . 26 3 . 1 /
2 = = = i i 90 . 5 53
. 4 73
.. 26 2 1 = = =
i i i 校核实际传动比：
73
. 36 90 . 5 53 . 4 = ′ = i 传动比误差：
%
06 . 0 % 100 95
. 29 95
. 29 952 . 29 = ′ - 8.3.3 计算传动装置运动和动力参数
如图 7-3，减速箱内三根轴的转速如下： I 轴：
min
/ 1470r n n m I = =
II 轴：
min / 37 . 242 90 . 5 1470 1
r i n n I
II = = =
III 轴：
min / 50 . 53 53 . 804 . 4 37
. 242 2
r i n n II III = = =
各轴的输入功率为：
I 轴：
KW p p d I 4 . 20 995 . 0 5 . 20
1 = ′ = = h II 轴：
KW p p II II 4 . 19 97 . 0 98 . 0 4 . 20
3 2 = ′ ′ = = h h III 轴：
KW p p II III 7 . 18 97 . 0 995 . 0 4 . 19
3 1 = ′ ′ = = h h 计算各轴的转矩：
I 轴：
KW p p d
I 0 . 20 98 . 0 5 . 20 2 = ′ = = ￠ h II 轴：
KW
p p II II 7 . 19 98 . 0 0 . 20 2 = ′ = = ￠ h III 轴：
KW
p p II III 3 . 19 98 . 0 7 . 19 2 = ′ = = ￠ h 8.3.4 传动零件的设计计算
减速器箱内的圆柱齿轮传动的设计计算 ：
由前面传动比计算可知： 24 . 6 1 = i 80 . 4
2 = i 校核实际传动比 95 . 29 80 . 4 24 . 6 2 1 = ′ = ′ = i i
i 所以，高速级用斜齿圆柱齿轮传动，低速级用直齿圆柱齿轮传动。 计算齿轮转矩 ：
N n P T 143260 98 . 0 995 . 0 1430 22 10 9550 10 9550 3 2 1 1
1
3 1 = ′ ′ ′ ′ = ′ ′
′ = h h N i T T 849810 97 . 0 98 . 0 24 . 6 143260 2 1
1 1
2 = ′ ′ ′ = ′ ′ = h h m N n P T I d
d · = ′ = ′
= 93 . 142 1470
22 9550 9550
N i T T 3877580 97 . 0 98 . 0 80 . 4 849810 2 1
2 2
3 = ′ ′ ′ = ′ ′ = h h 选择齿轮材料精度等级 四个齿轮均用 45 钢制造，调质处理，软齿面
260 3 . 1 = HBS 220
4 . 2 = HBS 480 3 . 1 lim = F d 410 4 . 2 lim = F d 620
3 . 1 lim = H d 580
4 . 2 lim = H d 一般减速器，中速中载，取 8级精度。
设计低速级齿轮：低速级负荷大，对外部尺寸影响大，故先设计低速级 低速级直齿圆柱齿轮传动
初选载荷系数： 3 1.6 t K =
非对称布置，软齿面： 15 . 1 ~ 75 . 0 = d f 取 1 = d f 查表 10－7 （ 201 p ）
材料的弹性影响系数，钢－钢： MPa Z E 8 . 189 = 查表 10－6 （ 198 p ）
标准直齿轮：α=20 0
5 . 2 = H Z （ 215 P ）
计算
[
] H s ：应力循环系数： 9 1 60ln 6014401518 3.1110
N nj =′=′′′′=′ 9 98 23 3.1110 0.6510 6.510 4.77 N N ′ ===′=′ 8
8
3 4 2 6.510 1.7710 3.67
N N i ′ ===′ 接触疲劳寿命系数:
1 0.96 HN K = 23 1.05 HN HN K K == 4 1.14
HN K = 查图 10－19 203
p 弯曲疲劳寿命系数
85 . 0 1 = FN K 9 . 0 3 2 = = FN FN K K 4 0.95
FN K = 查图 10－18
1.25 1.5 F S =- 取 1.4 1
= H S [
] 3 H s = H
H HN S K 3 lim 3 s ′ = 1.05620 1
′ =651MP [ ] 3 F s = F
H FN S K 3 lim 3 s ′ = 0.90530 1.4
′ =477 MP
[ ] H
H HN H S K 4 lim 4 4 d s ′ = = 1.14580
1
′ =661.2 MP a
[ ] 4lim 4 4 0.95470
446.5 1.4 FN F F F
K S d s ′ ′ =
== MP
将[ ] H s 的较小值代入,计算 dt3
[ ] 2
3 3 3
4 2
3 2 1 · 2 1.5419000 4.28188 2.5 1 4.28651 92.98 t E H t d H K T Z Z u d u ?? + == ?÷ ?÷ è? ′′′′ ?? ′ ?÷ ′ è? = φ σ 取d=93
计算中心距 Ⅱ
a 0 m 和齿数Z 及圆周速度 V
3
02 93 (1)(1 4.28)245.52 22
t II d a i =
+=′+= 取 250 m=0.015 Ⅱ a 0
=0.015×250=3.75 取 m=3.75
3 3 93 24.8 3.75
t d Z m =
== 取 = 3 Z 25
4 2
5 4.28107
Z =′= 取 4 107
Z = 33
1 143093 3.14 1.63 601000601000 4.28
8.10 t n d m
V s i p b b ′′ =
== ′′′′ =° 角合适
计算宽度: 3 19393 d t b d f ==′= g 取 93 计算螺旋角
β=arcos (21107)3.75
0.99
2250
+ = ′ 8.10 b b =° 角合适
325 3.75
394.6995 cos 0.99
z m d b ′ =
== 取
计算 3 t V 33
3 1
143093 3.14 1.63 601000601000 4.28 t t n d V i p ′′ =
== ′′′′ s m
计算 k 值
00
. 1 = A K 查表 10-2 （ 190 P ）
1 . 1
= V K 查图 10-8 查得动载系数
V=1.63 s
m 查表 10-4（插入法）非对称布置，软齿面。8 级精度
设计汇总：
3 25 Z =
4 107
Z = 3.75
m = 3 98
b = 4 2
94
8.10 2 4.28
b i b = =°
= 3 95
d = 4 406 d = 2 4.28
i = 低速级齿轮弯曲疲劳强度校核：
由：
Z 3 =29 4 107
Z = 查表 10－5 用插入法得
3 Fa y = 2.53
4 Fa y = 1.62
4 2.18 Fa Y = 4 1.79
Sa Y = 则
333
3 32
33 3 2 1.8142767240.26 2.53 1.62 1429
39.86[]
F Fa Sa F F K T y y b d m MPa d s ′′ ′′′′ =
′= ′′′ =< 44 4
4 32
44 4 2 1.8142767240.26 2.18 1.79 14107
14.82[]
Fa Sa F F F y y K T b d m MPa d s ′′ ′′′′ =
′= ′′′ =< 高速级斜齿圆柱齿轮的设计
42 2 515 40615391
d d d -=- =-= 4 406
d = 初选：
1 1 391 70.3271 5.56
i
d d i =
== 取 初算中心距 12 0 71391
231 22
I d d a + + =
== 计算齿宽 b 及模数 nt m 11 17171 d b d f ==′= g
取 71 0 0.0150.015231 3.465
nt I m a =′=′= 取 3.5
h=2.25mnt=2.25×3.5 =7.875mm
b/h=71/7.875=9.015
则
1
1 2 2 71 20.2821 3.5 319
110.21109 3.5
n n d z m d z m === =
== 则取 则取 又因为 21 5.5621116.76 z i Z =′=′= 实际传动比: 2 1 1
109
5.19 21 Z i Z =
== 传动比误差=
5.19 5.56
100% 3.2%5%
5.56
- ′=< 验算螺旋角 12 1 () (21109) 3.5 arccos
9.9
22231
n
z z m a o b + +′ === ′ 因为 820 o
b - 在 范围内 所以 9.9 o
b = 范围内合适
精确计算 1 1
21 3.5 74.675 cos 0.985
n
z m d b ′ === 取 2 2 109 3.5 387.3388 cos 0.985
n
z m d b ′ =
== 取 34
75388 231.5231 22
i d d a + + =
== 取 设计汇总：
1 2 21109
z z = = 1 2 77 71 b b = = 1 2 75
388 d d = = 3.5
231 i m a = = 1
1 9.9
5.56
i b °
= =
齿轮的结构设计： 齿顶圆直径：
1 1 1 1
2
2 1
3.521
22(
)781.6 0.985
cos 3.5109 2()7401.3
0.985 cos n
a a a
n
a a
d m d m m z d h h m z h b
b
× =+=+*×=+= × =
+*×=+= 3 3 2 3
4 2
3.525
2(
)2 3.75102.2 0.99
cos 3.5107 2()2 3.75412.8
0.99 cos n
a a
n
a a
d m d m m z h m z h b
b
× =+*×=+′= × =
+*×=+′= 齿根圆直径：
1 1 1 2
2 1
3.521
2.5
2.5
3.565.87 0.99
cos 3.5109 2.5 2.5 3.5378.56
0.99
cos n
f n n
f n
d d m z m m z m b
b
× =-=
-′= × =
-=-′= 3
3 2 4
4 2
3.7525
2.5
2.5
3.7570.17 0.985
cos 3.75107 2.5 2.5 3.75395.93
0.985
cos n
f n
n
f n
d d m z m m z m b
b
× =-=-′= × =
-=-′= 由已知得：
28 = 电 d 9 ′ 键：14 b=14 轴：t=5.5 3.8 = 1 毂：t 1 1 6728
3.816.2248 2222
f d d e t =
--=--=>′= 电 所以齿轮与轴以分开制造为合理。
小齿轮：
1 81.6160
a d =< 可做成实心结构的齿轮
大齿轮：
2 4001000 a d <<
可做成轮辐截面为“十”字形轮辐式结构的齿轮。
由以上计算可知： 设计汇总：
步进式输送机设计 目录 课程设计任务书 (2) 1.设计题目 (3) 2.工作原理和工艺动作分解 (3) 3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (3) 4.步进式输送机的功能分析与设计过程 (5) 5.步进输式送机构与插断机构选型 (6) 6.机械传动系统的速比和变速机构 (9) 7.步进式输送机构的尺度设计 (10) 8.步进式输送机的运动分析 (13) 9.步进式输送机三维图设计 (15) 10.参考资料 (19) 11.设计总结 (19)
课程设计任务书 2015 —2016学年第1学期 机械工程学院（系、部）机械专业 2013250101 班级 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：步进式输送机设计
1.设计题目：步进式输送机设计 1.1设计原理： 工件通过隔断板释放，滑落到辊道上，带有推爪的滑架作往复直线运动，当向右运动时推爪推动工件的左端面一起运动，经过多次的往复运动，最终把工件运送到指定位置。 1.2设计要求 1）工件质量：70kg 2）输送步长H=860mm，可载5~8个工件 3）运输速度为0.44m/s，尽可能均匀，行程系数K≥1.5 4）速度不均匀系数[δ]=0.1 5）滑架导路水平线与安装平面高度允许在1100mm以下。 2.工作原理和工艺动作分解 2.1工作原理和工艺动作分解 根据工艺过程，机构应具有一个电动机和两个执行构件（滑架、隔断板）。 (1)滑架作往复直线运动，推程时推动工件向前运动，回程时，工件静止，工作行程 L=880mm，工作平均速度v=0.44m/s。 (2)隔断板作间隔往复直线运动，推程时隔板打开释放工件，回程时隔板关闭，处于 停歇状态，工作行程h=80mm,其运动准确性要求不高。 3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。 以主动件的转角作为横坐标(0°、360°)，以各机构执行构件的位移为纵坐标作出位移曲线。主动轴每转一圈为其准拟定的运动循环图如图所示： 图3-1 滑架机构运动循环图
1.传动装置的总体方案设计 1.1 传动装置的运动简图及方案分析 1.1.1 运动简图 输送带工作拉力 kM /F 6.5 输送带工作速度 /v (1 m -?s ) 0.85 滚筒直径 mm /D 350 1.1.2 方案分析 该工作机有轻微振动，由于V 带有缓冲吸振能力，采用V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部为Y 系列三相交流异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。 1.2电动机的选择 1.2.1 电动机的类型和结构形式 电动机选择Y 系列三相交流异步电动机，电动机的结构形式为封闭式。
1.2.2 确定电动机的转速 由于电动机同步转速愈高，价格愈贵，所以选取的电动机同步转速不会太低。在一般 机械设计中，优先选用同步转速为1500或1000min /r 的电动机。这里选择1500min /r 的电动机。 1.2.3 确定电动机的功率和型号 1.计算工作机所需输入功率 1000 P Fv w = 由原始数据表中的数据得 P W = 1000 FV = KW 3 1000 10 85.05.6?? =5.25kW 2.计算电动机所需的功率)(P d kW η/P d w P = 式中，η为传动装置的总效率 n ηηηη???=21 式子中n ηηη,,21分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。 带传动效率95.01=η 一对轴承效率99.02=η 齿轮传动效率98.03=η 联轴器传动效率99.04=η 滚筒的效率96.05=η 总效率84.096.099.098.099.095.02 3 =????=η kW kW P W 58.684.0525 .5P d == =η 取kW 5.7P d =
毕 业 设 计 论 文 设计题目：步进式工件输送机设计
目录 容摘要 (1) 关键词 (1) 1、绪论 0 1.1背景介绍 (1) 1.2方案比较 (2) 1.3设计方案综述 (3) 2、连杆机构的设计 (4) 2.1 连杆机构的定义及特点 (4) 2.2 平面曲柄摇杆机构 (5) 2.3 平面四连杆机构有曲柄的条件 (5) 2.4 连杆设计容 (6) 2.4.1 摇杆的摆角初选 (6) 2.4.2 铰点位置和曲柄长度的设计 (8) 2.4.3 曲柄摇杆机构的设计 (9) 2.4.4 校核最小传动角 (9) 3、机构的运动和动力分析 (10) 3.1 概述 (10) 3.2 用矢量方程图解法作平面连杆机构的速度分析 (11) 3.2.1 绘制机构运动简图 (11) 3.2.2 作速度分析 (13) 3.3 用矢量方程图解法作平面连杆机构的动态静力分析 (14) 3.3.1 对机构进行运动分析 (15) 3.3.2 确定各构件的惯性力和惯性力偶矩 (15) 4、杆件的设计 (16) 4.1 杆件的类型 (16) 4.2 钢材和截面的选择 (17) 4.3 杆件间的联结 (17) 4.3.1 剪切强度计算 (17) 4.3.2 挤压强度计算 (17)
4.3.3 稳定性的校核 (18) 5、减速机的设计及选择 (18) 5.1 电动机的选择 (18) 5.1.1 选择电动机类型和机构形式 (18) 5.1.2 功率的计算 (18) 5.1.3 电动机功率计算 (19) 5.1.4 传动效率 (19) 5.1.5 确定电动机转速 (19) 5.2 确定传动装置传动比 (19) 5.2.1 总传动比 (20) 5.2.2 分配减速器的各级传动比 (20) 6、机架的设计 (20) 6.1 机架钢材料的选择 (20) 6.2 钢结构设计应满足的要求 (20) 6.3 传输机附件的设计 (20) 参考文献 (21) 致 (22)
机械原理课程设计 --步进输送机 机械工程学院 机械设计制造及其自动化专业 指导老师：虞红根 姓名：施志祥学号：101816 设计人：徐青、施志祥、高瑜刚、李浩伦 完成日期：2012年5月11日 设计题目及要求 题目：步进输送机设计（题二） 工作原理： 步进输送机是一种间歇输送工件的传送机械。工件由料仓卸落到轨道上。滑架作往复运动，滑架正行程时，使工件向前运动；滑架返回时，工件不动。当滑架又向前运动时，使下一个工件向前运动，可使工件保持一定的时间间隔卸落到轨道上。 原始数据及设计要求： 1）输送工件的形状和尺寸，如下图所示。
单位：mm 输送步长为H=840mm。 2）滑架工作行程平均速度为s。要求保证输送速度尽可能的均匀，行程速比系数K值为左右。 3）滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm以下。 4 ）电动机功率可选用, 1400r/min左右（如Y90S-4）。 注意事项及难点提示： 1）机构的协调设计； 2）步进输送机构与插断机构的主要审计参数有些已给定，有些需要计算或自行确定。比如，可按已知行程，平均速度和行程速比系数确定曲柄转速。 3）步进输送机运动简图应进行多方案比较。工件的运送要求平稳和有较高的定位精度。进行方案评价是，侧重点应放在运动和动力功能质量方面（比如，工件停放在工位上之前的速度变化应尽量平缓）。 工艺动作分解
机构选型 加料：由工件做自由落体运动完成 插断：插断机构 方案一： 工作原理： 运用凸轮加弹簧，使工件往下掉的开关始终与凸轮表面接触，从而与凸轮表面运行轨迹一致，实现开关一开一闭。 优点： 1. 只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到想要的 运动规律，易实现插断； 2. 结构紧凑，计算简单。 缺点： 1.加工两个凸轮，成本较高； 2．凸轮与推杆之间的点、线接触，是使得凸轮轮廓易磨损； 3．较难实现同步传递动力给两个凸轮。 方案二： 工作原理： 利用双摆杆机构带动插板运动实现插断。 优点：
步进输送机的设计 前 言 步进输送机是综采工作面配套设备的重要组成部分,是装运的第一个环节。因此，步进 输送机的输送能力在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。然而， 我国生产技术 落后，目前设计生产的步进输送机装机功率小,输送能力低,运输距离短，耐久性差,可靠性 低， 寿命短。 综合分析我国步进输送机的使用现状， 设计制造高性能的步进输送机迫在眉睫。 本文首先综合比较了各种类型输送机的特点， 根据实际情况选用了往复型步进输送机。 而后， 对往复型步进输送机进行了总体结构设计。通过对动力输送杆、输送滑架、推爪以及动力装 置等主要部件进行了技术分析和结构设计，完成了往复型步进输送机的整体设计。此次设计 的往复型步进输送机的特点是结构简单,受力均匀,运行平稳,摩擦阻力小 ,不易出现堵塞， 具有很强的适应性。 由于本人缺乏经验、 水平有限， 设计中难免有错误和不妥之处， 恳请各位老师提出宝贵意见， 我会积极改正并在今后的学习中更加努力和认真。 1.绪论 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进 行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能 力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。 可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同 布置形式的作业线需要。 输送机的历史 中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17 世纪 中，开始应用架空索道输送散状物料；19 世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868 年，在英国出现了带式输送机；1887 年，在美国出现了螺旋输送机；1905 年，在瑞士 出现了钢带式输送机；1906 年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械 制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发 展到完成在企业内部、 企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动 化不可缺少的组成部分。 具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支 承件等。 牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料， 有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止 器)等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以 保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。
X X大学 课程设计 资料袋 机械学院（系、部） 2015~2016 学年第第二学期 课程名称机械原理课程设计指导教师职称教授 学生姓名专业班级学号 题目步进式输送机的设计 成绩起止日期 2016 年 6 月13日～ 2016年6 月 17 日 目录清单
机械原理 设计说明书 步进式输送机的设计 起止日期： 2016 年 6 月 13 日至 2016 年 6 月 17 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院 2016 年 6 月 17日 目录 设计任务书
课程设计任务书 2015 ～2016 学年第 2 学期机械工程学院（系、部）机械大类专业 1406 班级 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：步进式输送机的设计 完成期限：自 2016 年 6 月 13 日至 2016 年 6 月 17 日共 1 周
主要参考资料[1] 朱理.机械原理（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010年04月 [2] 戴娟.机械原理课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，2010年01月 指导教师：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日 1、工作原理和工艺动作分解 根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应具有一个电动机和两个执行构件（滑架、隔断板）。两个个执行构件的运动形式为： 滑架作往复直线运动（左右移动），推程时推动工件向前运动，回程时，工件静止，工作行程L=900mm，工作平均速度v=s。以主动件的转角作为横坐标(0°、360°)，以各机构执行构件的位移为纵坐标作出位移曲线。主动轴每转一圈为其准拟定的运动循环图如图所示： 图滑 架机构运动循环图 (2) 隔断板作间隔往复直线运动，推程时隔板打开释放工件，回程时隔板关闭，处于停歇状态，工作行程h=80mm,其运动准确性要求不高。
《机械设计基础》 课 程 设 计 说 明 书 设计题目：步进式工件输送机设计 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 完成日期： 2010年12月
目录 第1章课程设计任务书 1.1 设计题目 (3) 1.2 工作原理 (3) 1.3 已知条件 (3) 1.4 设计要求 (3) 1.5 设计任务 (4) 第2章机构选型设计 2.1 传动方案 (5) 第3章机构尺度综合 3.1 整体的设计思路 (7) 3.3 曲柄摇杆机构的设计尺寸 (7) 3.2 偏重式推爪的设计尺寸 (7) 第4章机构动力学分析 4.1 机构的运动分析 (8) 4.2 曲柄摇杆机构的动力学分析 (8) 4.3 确定铰链中心A点的位置 (9) 4.4 设计减速器 (12) 第5章几何尺寸的计算 5.1 计算分度圆直径 (16)
5.2 计算中心距 (16) 5.3 计算齿轮的宽度 (16) 第6章绘制齿轮图 (16) 第7章电动机的选择 (16) 附件1 大齿轮图 (17) 附件2 小齿轮图 (18) 附件3 工件输送机系统总图 (19)
第1章课程设计任务书 1.1设计题目：设计步进式工件运输机 1.2 工作原理 步进式工件输送机能间歇的工作，电动机能过通过传动装置，工件机构驱动滑架往返移动。工作行程是滑架上的推爪推动工件前移一个步长，滑架返回时，由于推爪与轴间有扭簧，因此推爪从工件底面滑过，工件保持不动。当滑架再次向前推动时，推爪一复位，并推动新的工件前移，前方推爪也推动前一工件前移。起传动装置常由减速器和一级开式齿轮传动组成。 1.3 已知条件 1. 工作阻力Fr(N)：2500 2. 往返次数N(min):30 3. 形成速比系数K:1.15 4. 步长S(mm):475 5. 滑架宽度d(mm)：260 6. 高度H（mm）：800—1000 7. 工作机构效率：0.95 8. 使用年限（年）：5 9. 工作制度（班/日）：2 10. 载荷：中等载荷 11. 使用电源：三相交流电源
步进输送机设计计算说明 书 姓名： 学号：20091370 班级：车辆七班 指导老师：何朝明 2012年6月
第1章问题的提出 (2) 1.1引言 (2) 1.2设计简介 (3) 1.2.1国内外步进机发展史 (3) 1.2.2工作原理 (6) 第2章设计要求与设计数据 (8) 2.1 设计要求 (8) 2.2 性能数据要求 (8) 2.3 设计用途 (8) 第3章设计方案 (9) 3.1 设计方案1 (9) 3.2 设计方案2 (9) 第4章机构尺度综合 (11) 4.1尺寸的得出 (11) 4.2机构尺寸计算结果 (11) 第5章机构运动分析 (13) 5.1步进输送机运动学方程 (13) 5.1.1 步行输送机初始状态 (13) 求解方程组，以求得BP和CP的长度值。 (15) 5.1.2步行输送机平动过程 (15) 5.2运动学分析结果 (21) 第6章机构动力分析 (22) 6.1步行输送机的动力学分析 (22) 6.1.1步行输送机的动力学方程 (22) 6.1.2步行输送机的动力学仿真图 (23) 6.2动力学分析结果 (26) 第7章结论 (28) 7.1方案特点 (28) 7.2设计方法特点 (28) 第8章收获与体会 (29) 第9章致谢 (30)
第1章问题的提出 1.1引言 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。在现代的工业生产中，随处可见输送机的身影。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。所以输送设备广泛应用于现代化的各种工业企业中。
工件步进输送机设计 摘要 工件步进输送机用于间歇地输送工件，到达预定位置。传统输送机通过电动机采用普通减速器多级变速实现，传动装置结构尺寸大。为了使装置结构紧凑，传动效率高，本文完成了采用行星减速器为传动系的步进输送机的设计与研究。 本文对工件步进输送机的研究要点如下： （1）介绍了现有工件输送机的类型、发展趋势和研究本课题的目的、意义，分析了输送机国内外的研究现状。 （2）在完成对工作机构的设计、确定电动机的类型的情况下，建立了两种传动系减速方案，通过方案对比，择优选择出采用行星齿轮减速器的步进输送机传动方案，并对此方案的可行性进行了分析。 （3）进行了工件步进输送机的总体结构设计，重点设计了行星齿轮减速器总体及部分零件的结构，并详细绘制了关键零件的工作图。 （4）同时运用计算机辅助软件对工作机构及传动系进行运动仿真分析，为进一步改进传动结构提供理论依据。 关键词：工件步进输送机电动机行星齿轮减速器设计仿真
Workpiece stepping conveyor design Abstract Workpiece stepping conveyor used intermittently transportation workpiece, arrived at the scheduled position. Traditional conveyor by using common reducer multistage variable speed motors, transmission device structure size realization. In order to achieve high transmission efficiency, we completed a planetary reducer for transmission by the workpiece stepping conveyor design and research. This article on the stepping conveyor research points as follows: (1)Introduces existing workpiece, the types of belt conveyor development trend, and study of this subject, analyzes the purpose and significance of the research situation at home and abroad. (2) After finishing the design of working mechanism and determine the type of situation motor, set up two kinds of transmission deceleration scheme, through the scheme contrast, technical selected the planet gear reducer stepping conveyor transmission scheme, and the feasibility of this plan are analyzed. (3) Underwent workpiece stepping conveyor the overall structure design, focusing on the planet gear reducer design of the structure of overall and parts, and detailed the key parts mapped the working drawing. (4) At the same time using computer-aided software to work institutions and drivetrain motion simulation analysis, for further improved transmission structure provides theory basis. Keywords:workpiece stepping conveyor; motor ;planetary gear reducer ;design; simulation
步进式输送机设计精编 版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
步进式输送机设计 目录 课程设计任务书 (2) 1.设计题目 (3) 2.工作原理和工艺动作分解 (3) 3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (3) 4.步进式输送机的功能分析与设计过程 (5) 5.步进输式送机构与插断机构选型 (6) 6.机械传动系统的速比和变速机构 (9) 7.步进式输送机构的尺度设计 (10) 8.步进式输送机的运动分析 (13) 9.步进式输送机三维图设计 (15) 10.参考资料 (19) 11.设计总结 (19) 课程设计任务书 2015—2016学年第1学期 机械工程学院（系、部）机械专业班级 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：步进式输送机设计
1.设计题目：步进式输送机设计 设计原理： 工件通过隔断板释放，滑落到辊道上，带有推爪的滑架作往复直线运动，当向右运动时推爪推动工件的左端面一起运动，经过多次的往复运动，最终把工件运送到指定位置。 设计要求 1）工件质量：70kg 2）输送步长H=860mm，可载5~8个工件 3）运输速度为s，尽可能均匀，行程系数K≥ 4）速度不均匀系数[δ]= 5）滑架导路水平线与安装平面高度允许在1100mm以下。 2.工作原理和工艺动作分解
工作原理和工艺动作分解 根据工艺过程，机构应具有一个电动机和两个执行构件（滑架、隔断板）。 (1)滑架作往复直线运动，推程时推动工件向前运动，回程时，工件静止，工 作行程L=880mm，工作平均速度v=s。 (2)隔断板作间隔往复直线运动，推程时隔板打开释放工件，回程时隔板关 闭，处于停歇状态，工作行程h=80mm,其运动准确性要求不高。 3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。 以主动件的转角作为横坐标(0°、360°)，以各机构执行构件的位移为纵坐标作出位移曲线。主动轴每转一圈为其准拟定的运动循环图如图所示： 图3-1滑架机构运动循环图 图3-2隔板机构运动循环图 s 滑 架 机 构 s 隔 板 机 构δ 图3-3机构运动循环图 4.步进式输送机的功能分析与设计过程 步进式输送机的功能分析 由上述分析可知，步进式输送机的功能分析可作总结如图4-1所示
自动机械课程设计说明书 题目：摆式送料机构总体设计 姓名： 学号： 专业： 班级: 学院：农业工程与食品科学学院 指导教师：
2012年6月9日
目录 前言 (2) 第一章课程设计的指导书 (3) §1-1 课程设计目的 (3) §1-2 课程设计任务 (3) 第二章摇摆式输送机设计过程 (4) §2-1 工作原理 (4) §2-2 设计要求及原始数据 (5) §2-3 设计内容及工作量 (5) §2-4 其他设计方案 (5) §2-5 利用解析法确定机构的运动尺寸 (6) §2-6 连杆机构的运动分析 (12) 第三章传动系综合 (14) §3-1 电机的初步选择 (14) §3-2 V带的初步选择 (15) 第四章课程设计总结 (18) 第五章参考文献 (18)
前言 自动机械设计是一门以机构为研究对象的学科。自动机械课程设计是使学生较全面的、系统的巩固和加深自动机械课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生“初步具有确定机械运动方案，分析和设计机械的能力”及“开发创新能力”的一种手段。我们将从机构的运动学以及机器的动力学入手，研究机构运动的确定性和可能性，并进一步讨论机构的组成原理，从几何的观点来研究机构各点的轨迹、位移、速度和加速度的求法，以及按已知条件来设计新的机构的方法。
第一章自动机械设计课程设计指导书 一．自动机械设计课程设计的目的 自动机械设计课程设计是自动机械设计课程教学中最后的一个重要的实践性教学环节，是培养学个进行自动机械总体方案设计、运动方案设计、执行机构选型设计，传动方案设计控制系统设计以及利用用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一个重要的川练过程。其目的如下： (1)通过课程设计，综合运用所学的知识，解决工程实际问题。并使学生进一步巩固和加深所学的理论知识。 (2)使学生得到拟定机械总体方案、运动方案的训练，并且有初步的机械选型与组合及确定传动方案的能力，培养学生开发、设计、创新机械产品的能力。 (3)使学生掌握自动机械设计的内容、方法、步骤，并对动力分析与设计有个较完整的概念。 (4)进一步提高学生的运算、绘图、表达及运用计算机和查阅有关技术资料的能力。 (5)通过编写说明书，培养学生的表达、归纳及总结能力。 二．自动机械课程设计的任务 自动机械课程设计的任务一般分为以下几部分。 (1)根据给定机械的工作要求，合理地进行机构的选型与组合。 (2)拟定该自动机械系统的总体、运动方案(通常拟定多个)，对各运动方案进行对比和选择，最后选定一个最佳方案作为个设计的方案，绘出原理简图。 (3)传动系统设计，拟定、绘制机构运动循环图。 三．课程设计步骤 1．机构设计和选型 （1）根据给定机械的工作要求，确定原理方案和工艺过程。 （2）分析工艺操作动作、运动形式和运动规律。 （3）拟定机构的选型与组合方案，多个方案中选择最佳的。 （4）设计计算。 （5）结构设计、画图。 （6）编写设计计算说明书。 2．自动机械总体方案设计 （1）根据给定机械的工作要求，确定实现功能要求原理方案。 （2）根据原理方案确定工艺方案和总体结构。 （3）拟定工作循环图。 （4）设计计算。 （5）画图。 （6）编写设计计算说明书。 3．自动机械传动系统设计 （1）分析工艺操作动作、各机构运动形式和运动规律选择动力机。 （2）确定传动机构方案和采用的传动形式，多个方案中选择最佳的。 （3）传动比分配、设计计算。 （4）传动系统结构设计。 （5）结构设计、画图。 （6）编写设计计算说明书。
机械原理课程设计 设计计算说明书 设计题目：步进输送机 学院：理学院 专业：机械电子工程 班级： 12 学号： 020841206 设计者：程满 指导教师：范奎 2011年5月26日 湖北民族学院
目录 一、设计题目 (2) 二设计简介 (3) 2.1工作原理 (3) 2.2原始数据及设计要求 (4) 2.3 设计任务 (5) 三、运动方案的拟定 (5) 3.1 步进输送机构 (5) 3.2 下料机构（插断机构） (7) 3.3运动方案的选定 (8) 四、机构运动简图 (8) 五、运动分析 (11) 5.1输送机构的运动分析 (11) 5.2插断机构（下料机构）的运动分析 (20) 5.3飞轮的转动惯量的计算 (23) 六、机构运动循环图 (24) 七、减速机构的设计 (24) 八、设计总结 (25) 九、参考文献 (25)
一、设计题目：步进输送机 二、设计简介 2.1工作原理 步进输送机是一种能间歇地输送工件，并使其间距始终保持稳定步长的传送机械。图1为运动示意图，工件经过隔断板从料轮滑落到辊道上，隔断板作间歇往复直线运动，工件按一定的时间间隔向下滑落。输送滑架作往复直线运动，工作行程时，滑架上位于最左侧的推爪推动始点位置工件向前移动一个步长，当滑架返回时，始点位置又从料轮接受了一个新工件。由于推爪下装有压力弹簧，推爪返回时得
以从工件底面滑过，工件保持不动。当滑架再次向前推进时，该推爪早已复位并推动新工件前移，与此同时，该推爪前方的推爪也推动前工位的工件一齐向前再移动一个步长。如此周而复始，实现工件的步进式传输。显而易见，隔断板的插断运动必须与工件的移动协调，在时间和空间上相匹配。 图1 步进输送机示意图 2.2 原始数据及设计要求 （1）输送工件形状和尺寸如图1，工件质量60kg，输送步长H＝840mm，允许误差±0.2mm。 （2）辊道上允许输送工件最多8件。工件底面与辊道间的摩擦系数 0.15（当量值），输送滑架质量为240kg，当量摩擦系数也为 0.15。 （3）滑架工作行程平均速度为0.42m/s，要求保证输送速度尽可能均匀,行程速比系数K≥1.7。 （4）最大摆动件线质量为20 kg/m，质心在杆长中点，绕质心线转动惯量为 2 kg?m2/m，其余构件质量与转动惯量忽略不计。发
引言 本毕业设计的设计任务是步进送料机的设计。步进送料机是输送机的一种，能够实现间歇的输送工件，应用非常广泛。 选择步进送料机这种生产机械的设计作为毕业设计的选题，能培养了我们机械设计中的总体设计能力，将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密，以及独立解决工程实际问题的能力。它还培养了我们机械系统创新设计的能力，增强了机械构思设计和创新设计。通过机械课程毕业设计的基本技能训练，提高了我们的计算、绘图、使用技术资料和设计手册、熟悉各种规范标准、进行数据分析和处理、编写技术文件等方面的能力。 本毕业设计高度采用现代化的设计手段，使用AutoCAD 环境下运行的计算机辅助设计平台，进行送料传动设计、圆柱齿轮传动设计、齿轮的设计、轴的结构设计、轴承的选择、轴承端盖设计、轴系零件紧固件设计、减速器基本附件以及基本连接件的设计等，使得设计高度地自动化，将现代计算机技术与我们传统的机械设计理论及实际相联系，提高了设计效率。 由于本人缺乏经验、水平有限，设计中难免有错误和不妥之处，恳请各位老师提出宝贵意见，我会积极改正并在今后的学习中更加努力和认真。 1 送料机构的设计计算 1.1 输送机介绍 输送机（Conveyor ） 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定
的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。 可以单台输送，也可多台组成或与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统，以满足不同布置形式的作业线需要。 输送机的历史 中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。 1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。输送机的分类 一. 输送机一般按有无牵引件来进行分类 具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。 具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。
课程设计说明书 课程名称：机械设计课程设计指导 设计题目：带式输送机传动设计 专业：安全工程 班级： 11级安全工程（1）班 学生姓名: 学号: 指导教师:潘秀琴 评定成绩：
目录 1 传动方案的分析与拟定 (1) 2 原动机的选择 (2) 3 带式输送机传动系统的总传动比 (3) 4 传动装置的运动及动力参数计算 (4) 5 V带传动设计 (5) 6 轴的设计 (7) 7 轴承的选择和校核 (11) 8 键连接的选择和校核 (13) 9 联轴器的选择 (16) 10润滑和密封 (17) 11总结 (18) 参考文献 (18)
带式运输机传动装置的设计 设计方案说明书结果 一、传动方案的分析与拟定 1、原始数据 带圆周力F/N 带速v（m/s）滚筒直径D/mm 2700 1.5 450 2、工作条件 三班制，使用年限10年，连续单向运转，载荷平稳，小批量生产， 运输带速度允许误差为±5%。 3、参考方案 传动方案分析：采用V带传动，这种方案外部轮廓尺寸较大，缓冲 吸震能力好，制造安装精度低，成本低，并且有过载保护作用。考虑到 课题的要求，我选择了此方案。其传动简图如下图1-1传动方案简图所 示。 图1-1传动方案简图 1—电动机；２—V带传动；3—级闭式齿轮减速箱；4—联轴器；5—滑 动轴承;６—带式输送机
二、原动机的选择 1、选择电动机的类型和结构形式 电动机的类型和结构形式应该根据电源种类、工作条件、工作时间的长短及载荷的性质、大小、启动性能和过载情况等条件来选择。工业 上一般采用三相交流电动机。Y 系列三相交流异步电动机由于结构简单、价格低廉、维护方便等优点，故其应用最广泛。在经常启动、制动和反转、间歇或短时工作的场合，要求电动机的转动惯量小和过载能力大，可以选用YZ 和YZR 系列三相异步电动机。 2、确定电动机的功率 (1)稳定运作下工作机主轴上所需功率Pw ： kw fv Pw 05.41000/5.127001000/=?== (2)传动装置的总效率： 212340.867ηηηηη=???= 式中: 1η ─ v 带传动效率(0.95) 2η ─ 一对滚动轴承的传动效率(0.98) 3η─ 联轴器的传动效率(0.99) 4η ─ 输送机的传动效率(0.96) (3)电动机所需的功率： kw 67.4/==η pw Pd 满足d e P P ≥条件的Y 系列三相异步交流电动机额定功率Pe 应取为5.5kW ，即=Pe 5.5（kW ） 3、确定电动机的转速 (1)由原始数据得知： ()60000/63.69/min w n v D r π=≈ 按手册推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比
XX大学 课程设计 资料袋 机械学院（系、部） 2015~2016 学年第第二学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称教授 学生姓名专业班级学号 题目步进式输送机的设计 成绩起止日期 2016 年 6 月13日～ 2016年 6 月 17 日 目录清单
机械原理 设计说明书 步进式输送机的设计 起止日期： 2016 年 6 月 13 日至 2016 年 6 月 17 日学生姓名 班级 学号 成绩
指导教师(签字) 机械工程学院 2016 年 6 月 17日 目录 设计任务书 1、工作原理和工艺动作分解 (5) 2、根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6) 3、执行机构选型 (7) 4.机械运动方案的选择和评定 (11) 5、机械传动系统的速比和变速机构 (12) 6、步进式输送机的机构运动简图 (13) 7.机构的尺度设计 (15) 8.步进式输送机的三维建模图 (17) 9、滑架速度与加速度分析 (21) 设计总结 (23) 参考文献 (24)
课程设计任务书 2015 ～2016 学年第 2 学期 机械工程学院（系、部）机械大类专业 1406 班级 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：步进式输送机的设计 完成期限：自 2016 年 6 月 13 日至 2016 年 6 月 17 日共 1 周
指导教师：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日 1、工作原理和工艺动作分解 根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应具有一个电动机和两个执行构件（滑架、隔断板）。两个个执行构件的运动形式为：滑架作往复直线运动（左右移动），推程时推动工件向前运动，回程时，工件静止，工作行程L=900mm，工作平均速度v=0.46m/s。以主动件的转角作为横坐标(0°、360°)，以各机构执行构件的位移为纵坐标作出位移曲线。主动轴每转一圈为其准拟定的运动循环图如图所示：
重庆机电职业技术学院课程设计说明书 设计名称：机械设计基础课程设计 题目：带式输送机传动装置
重庆机电职业技术学院 课程设计任务书 机电一体化技术专业2011年级3 班 一、设计题目 带式输送机传动装置 已知条件： 1.工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度允许误差 为±0.5%； 2.使用折旧期：五年； 3.动力来源：电力，三相交流，电压380/220V； 4.滚筒效率：0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）。 参数 题号 1 2 3 4 5 运输带工作拉力F/（KN） 3.2 3.4 3.5 2.8 2.6 运输带工作速度V/（m/s） 1.5 1.6 1.8 1.5 1.4 卷筒直径D/(mm) 400 400 400 450 450 参数 题号6 7 8 运输带工作拉力F/（KN） 2.4 2.2 2.1 运输带工作速度V/（m/s） 1.5 1.4 1.5 卷筒直径D/(mm) 400 400 500 选择的题号为8 号 数据为：
运输带工作拉力F = 2.1 N 运输带工作速度v = 1.5 m/s 卷筒直径D = 500 mm 二、主要内容 1.拟定和分析传动装置的设计方案； 2.选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； 3.进行传动件的设计计算及结构设计，校核轴的强度； 4.绘制减速器装配图； 5.绘制零件工作图； 6.编写设计计算说明书。 三、具体要求 本课程设计要求在2周时间内完成以下的任务： 1.绘制减速器装配图1张（A2图纸）； 2.零件工作图2张（齿轮和轴，A4图纸）； 3.设计计算说明书1份，约3000字左右。 四、进度安排 五、成绩评定
摘要 步进输送机是在一定的线路上间断输送物料的运输机械，在工业自动化生产线上应用极为广泛。可以进行生产线上产品的步进输送，步进输送有一段停顿时间，可以对产品进行加工处理。步进输送运动平稳，并能适应一定重量的工件输送，是一种被广泛应用于生产的输送设备。 此次所设计的步进输送机是通过四连杆机构带动滑架进行来回的往复运动，滑架的两侧有间距相等的两排L型挡块，输送物品时由挡块进行推动，四连杆的往复摆动促使L型挡块回来的时候会从工件底部滑过，从而达到步进输送的目的。此次课题的设计内容主要包括了电动机选择、减速器的设计、开式齿轮的设计以及四连杆机构的设计。本次我是要通过机械原理、机械设计、机械制图等等一系列学习过的理论基础，加上一些对其他类似的输送机的结构了解，并且通过查找更多的相关资料进行方案的设计，并通过计算机制图，直观的描绘出步进输送机的结构及工作原理。 选择步进输送机这种生产机械的设计作为毕业设计的选题，能培养了我的机械设计中的总体设计能力，将大学中所学的有关机械原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，与实际的联系更为紧密，以及独立解决工程实际问题的能力。它还增强了我的机械构思设计和创新设计能力。 关键词：步进输送，四连杆机构，减速器。
Abstract Step conveyor transport machinery intermittent transport of materials in certain lines，production line applications in industrial automation is extremely broad. Can production line stepper delivery stepping conveying a pause time, to process the product. Step conveyor movement is smooth, and able to adapt to a certain weight of the work piece conveying, is a widely used in the production of transportation equipment. The design step conveyor through the four-bar linkage driven carriage back and forth reciprocating motion, the two rows of equally spaced L-shaped block on both sides of the carriage, conveying goods from the block to promote. The four-link swing back and forth to promote the L-shaped block back from the work piece bottom of the slip, so as to achieve the purpose of stepping transportation. The design of the subject including the motor selection, gear design, the design of open gears and four-bar linkage design.The mechanical principles, mechanical design, mechanical drawing a series of learning the theoretical basis, together with some other similar conveyor structure to understand, and by looking for more information on program design,and through computer graphics, intuitive depiction of the structure and working principle of stepper conveyor. Step conveyor of this production machinery design as a graduate design topics, to cultivate the ability of the mechanical design of the overall design, the design of mechanical principles, the University movement and dynamics analysis, mechanicalthe contents of the component design theory, methods, structure and process design combines integrated design practice, training, closer to the actual contact, as well as the ability to solve practical engineering problems independently. It also enhances the mechanical conceptual design and innovative design capabilities. Keywords: Stepping transportation, Four-bar linkage, Reducer