课程设计说明书
课程名称：
设计题目：健身球自动检验分类机的设计专业：班级：
学生姓名: 学号:
指导教师:
日期：
目录
一、设计任务书 (3)
1.1功能要求及工艺动作分解提示 (3)
1.2 设计方案提示 (3)
二、健身球自动检验分类机方案设计 (3)
2.1功能分解 (4)
2.2功能逻辑图 (4)
2.3方案设想 (4)
2.4原动机及传动机构的选择 (6)
2.4.1原动机的选择 (6)
2.4.2传动机构的选择 (6)
2.5执行机构的选择与比较 (7)
2.5.1进料与送料 (8)
2.5.2检验分类与按类存放 (10)
三、机械系统运动方案的拟定与比较 (12)
3.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式 (12)
3.2绘制机械系统运动转换功能图 (12)
3.3根据执行构件的运动形式选择机构 (12)
3.4用形态学矩阵法创建机械系统的运动方案 (13)
四、机械系统工作运动循环图 (14)
4.1根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (14)
五、机构的尺寸设计及运动分析 (15)
5.1凸轮机构的设计 (15)
5.2结果分析 (20)
5.3减速装置的尺寸设计 (20)
六、机构运动总体方案图 (24)
6.1运动方案简图 (24)
6.2健身球检验分类机工作原理 (25)
6.2.1健身球检验分类机工作流程 (25)
6.3健身球检测分类机分析与评价 (26)
七、总结 (26)
八、主要参考资料 (27)
一、设计任务书
（1）功能要求及工艺动作分解提示
1)总功能要求
将不同直径的健身球按直径分类存放。
2)工作原理及工艺动作分解提示
健身球自动分类机的功能是将不同直径的健身球（石料）按直径分类，并送到各指定位置。整个工作过程（包括进料、送料、分类、按类存放）自动完成。
（2）原始数据和设计要求
健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类：第一类：40≤ф≤42 ；第二类：42<ф≤44；第三类：44<ф≤46。
生产率（分类速度）20个/min。
（3）运动方案构思提示
健身球自动分类机可以有多种运动方案实现。一般的思路在于：
1)球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口，直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。
2)送料机构、接料机构、间歇机构可由曲柄滑块机构、槽轮机构、凸轮机构等实现。
（4）建议完成的设计工作量
1)本题设计时间为两周。
2)根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。
3)按工艺动作过程拟定运动循环图。
4)构思系统运动方案(至少二个以上)，进行方案评价，选出较优方案。
5)对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。
6)绘制系统机械运动方案简图。
7)编写设计说明书。
二、健身球自动检验分类机方案设计
2.1功能分解
1.进料功能
2.送料功能
3.自动分类功能
4.按类存放功能
2.2功能逻辑图
图2.1
2.3方案设想
方案一
自动检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，我们提出了如下图的运动装置:
图2.2
该方案将送料机构与检料机构中的滑块运动统一起来，在上滑块将球推出的同时下滑块上边缘也正好抵达料道1的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。但考虑到球在检料机构通道中向下运动至靠近料道时，有可能球会卡在料道口而不能进行正常分类。以及检料机构滑块间歇时间不易控制，所以我们放弃这一方案，选用改进的方案二。
方案二
运动方案图:
图2.3
2.4原动机及传动机构的选择
2.4.1原动机的选择表一：
型号电流转速效率功率因数电压Y112-M4 8.8 1440r/min 84.5% 0.82 380v
2.4.2传动机构的选择
机械系统中的传动机构是把原动机输出的机械能传递给执行机构并实现能量的分配、转速的改变及运动形式的改变的中间装置。传动机构最常见的有齿轮传动、带传动、蜗杆传动等。他们的特点如表2：
表二：
特点寿命应用
齿轮传动承载能力和速度范围大；传动比恒定，可获
得较大传动比，外廓尺寸小，工作可靠，效
率高。制造和安装精度要求高，精度低时，
运转有噪音；无过载保护作用
取决于齿轮材料
的接触和弯曲疲
劳强度以及抗胶
合与抗磨损能力
金属切削机床、
汽车、起重运输
机械、冶金矿山
机械以及仪器等
蜗杆传动结构紧凑，单级传动能得到很大的传动比；
传动平稳，无噪音；可制成自锁机构；传动
比大、滑动速度低时效率低；中、高速传动
需用昂贵的减磨材料；制造精度要求高，刀
具费用贵。
制造精确，润滑
良好，寿命较长；
低速传动，磨损
显著
金属切削机床
（特别是分度机
构）、起重机、冶
金矿山机械、焊
接转胎等
带传动轴间距范围大，工作平稳，噪音小，能缓和
冲击，吸收振动；摩擦型带传动有过载保护
作用；结构简单，成本低，安装要求不高；
外廓尺寸较大；摩擦型带有滑动，不能用于
分度链；由于带的摩擦起电，不宜用于易燃
易爆的地方；轴和轴承上的作用力很大，带
的寿命较短
带轮直径大，带
的寿命长。普通V
带3500-5000h
金属切削机床、
锻压机床、输送
机、通风机、农
业机械和纺织机
械
链传动轴间距范围大；传动比恒定；链条组成件间
形成油膜能吸振，工作可靠；作用在轴上的
荷载小；运转的瞬时速度不均匀，高速时不
如带传动平稳；链条工作时，特别是因磨损
产生伸长以后，容易引起共振，因而需增设
张紧和减振装置
与制造质量有关
5000-15000h
农业机械、石油
机械、矿山机械、
运输机械和起重
机械等
由上诉几种主要的传动装置相互比较可知，齿轮传动、带传动用于减速，故选用带传动和齿轮传动, 齿轮传动效率高，工作可靠、传动精确。
2.5执行机构的选择与比较
2.5.1进料与送料 （1）进料机构
图2.4
如上图所示为漏斗状进料机构，槽体上安装有一个振荡器,槽体高度h ，可根据待测球数量适度调整。槽壁的倾斜角度为α，其对槽体和健身球的受力情况有较大的影响。如果α角度过大，则健身球整体向下的压力不足，影响了传递的连续性；如果α角度过小，则球之间互相压力增大，健身球流动性下降。所以，?<
对于导管直径d ，为了保证良好的流动性d 应该大于最大球的直径，并保证
mm 2~1的盈余空间；但也不宜过大，过大尺寸的直径d 容易造成球体之间的相
互摩擦力增加，造成导管的堵塞。
考虑到待测球在漏口堵塞情况，设置了如下图所示的振荡器装置：
为了防止料槽中，健身球堵塞，本装置使用了如上图所示的解卡振荡器。本振荡器使用电动机2来带动偏心轮1转动，由于偏心轮质心偏离转动中心，因此产生振动的效果。把解卡振荡器安装于料槽壁上带动料槽振动，使料槽中健身球的流动性得到加强，很大程度的减小了健身球被卡住的几率。
（2）送料机构
方案一、四连杆机构
图2.6
方案二、对心凸轮滑块机构
以上两种方案各有特色，两者都同样能玩成工作任务，但前者有急回特性，有冲击，而后者若采用摆线或五次多项式运动规律，则可避免冲击，并且结构更为简单，便于设计，杆件少，功能损失更少，能出色地完成认务，所以选用后者，即对心凸轮滑块机构。
2.5.2检验分类与按类存放
（1）检验分类机构
方案一：
图2.8
方案二：
图2.9
从理论上来讲，以上两种方案都可以实现健身球自动检验分类的功能，但是，前面我们已经提到，实际上方案一在料道1处，直径在φ44及以上的健身球会卡住，而无法实现分类，故选方案二。
在方案二的检料箱体中，设有待测球出口料道1、料道2、料道3，料道顺序为尺寸从小到大依次设置，小球先检测，接着检测中球，大球直接滚出，为了使球能够快速稳定地经过料道尺寸检测，设计轨道与水平夹角为：
β=10°
料道相应尺寸大小如表三：
料道1
料道2
料道3
料道直径（mm ）
44
46
48
设置滑块轨道有关尺寸为：
其中，1h 是滑块１的行程， mm
h h h 60321===
444=h mm 425=h mm
另外，在滑块2的前端，留有在mm
5的距离，因为考虑到健身球的形状以及其重力作用，其能够按照预想的路程进行检料。
（2）按类存放装置
如下图所示：
图2.10
三、机械系统运动方案的拟定与比较
3.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式
1.送料功能的执行构件是滑块1，它作间歇往复直线运动；
2.检验分类功能的执行构件是滑块2和滑块3，它们都作间歇往复直线运动。
3.2绘制机械系统运动转换功能图
根据执行构件的运动形式，绘制机械系统转换功能图：
3.3根据执行构件的运动形式选择机构
（1）送料滑块1的间歇往复移动，可选凸轮机构，连杆机构，凸轮+连杆机构等。（2）分类滑块2的间歇往复运动，可选凸轮机构，连杆机构，凸轮+连杆机构等。（3）分类滑块3的间歇往复运动，可选凸轮机构，连杆机构，凸轮+连杆机构等。
3.4用形态学矩阵法创建机械系统的运动方案
根据机械系统运动转换功能图可构成形态学矩阵。由表所示的形态学矩阵可求出保健球自动检验分类机系统运动方案数为：
N=3x3x3x3x3x3=729
可由给定的条件，各机构的相容性，各机构的空间布置，类似产品的借鉴和设计者的经验等，从中选出若干个较为实际可行的方案，然后从选出的若干个方案中用评价方法选出最优方案。
图3.2
图示实线连接的即为设计的最佳方案。
四、机械系统工作运动循环图
4.1根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图
机械系统运动方案有３个执行构件需要进行运动协调设计，它们是送料机构（滑块１），检验分类机构（滑块２和滑块３），在运动循环图中，分别用送料，分类Ⅰ，分类Ⅱ来表示。横坐标表示分配轴的转角，送料的纵坐标表示送料滑块１的运动（由右向左为正），分类Ⅰ的纵坐标表示滑块２的运动（由下向上为正），
分类Ⅱ的纵坐标表示滑块３的运动（由下向上为正）。
如下图所示：
图4.1 表四：
执行阶段
运动阶段 运动时间(s) 分配转角(°)
送料阶段
送料 远休 回程 近休 0.75s 0.5s 0.75s １s 90° 60° 90° 120°
分类Ⅰ阶段
近休 升程 远休 回程 １s 0.75s 0.5s 0.75s 120° 90° 60° 90°
分类Ⅱ阶段
送料 远休 回程 近休
0.75s 0.5s 0.75s
１s
90° 60° 90°
120°
五、机构的尺寸设计及运动分析
5.1凸轮机构的设计
（１）送料凸轮和分类Ⅱ凸轮的设计
图5.1
图5.2 调试结果：
（２）分类Ⅰ凸轮的设计
图5.3
图5.4
《机械原理》课程设计 计算说明书 设计题目：健身球检验分类机 院系: 工学院 专业：机制 班级： 1301班 设计者：揭宗浩 学号： 20131168 指导老师：林金龙 日期： 2015年6月16日
目录 第1章设计任务 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计任务 (1) 第2章机械运动方案的设计及分析决策 (2) 2.1方案设计及分析 (2) 2.2工作原理 (3) 2.3工作流程 (4) 第3章机构尺度综合 (5) 3.1机构尺寸设计 (5) 3.2进料机构设计 (11) 设计小结 (14) 参考书目 (15)
第1章设计任务 1.1 设计题目 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。 1. ф40≤第一类≤ф42 2. ф42<第二类≤ф44 3. ф44<第三类≤ф46 其他技术要求见表1： 表1 健身球分类机设计数据 1.2 设计任务 1.健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构，齿轮机构在内的三种机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。 3.图纸上画出健身球检验分类机的机构运动方案简图和运动循环图。 4.图纸上画凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置）；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。盘状凸轮用电算法设计，圆柱凸轮用图解法设计。 5.设计计算其中一对齿轮机构。 6.编写设计计算说明书。 7.学生可进一步完成：凸轮的数控加工，健身球检验分类机的计算机演示验证等。 表2为设计任务分配表。 表2
机械原理课程设计 说明书 设计题目健身球检验分类机 2009年1月4日 目录 一、题目 (2) 二、设计题目及任务 (2) 2.1 设计题目 (2) 2.2 设计任务 (2) 2.3设计提示 (2) 三、健身球检验分类机方案设计 (3) 3.1方案设想 (3) 3.2健身球检验分类机工作原理 (4) 3.2.1 运动方案简图 (4) 3.2.2健身球检验分类机的基本组成 (5) 3.2.3健身球检验分类机工作流程 (5)
3.3机器基本组成应用与尺寸设计 (5) 3.3.1电动机 (6) 3.3.2减速器 (6) 3.3.3凸轮滑块与料槽、检料装置 (9) 3.3.4进料推杆滑块与检料推杆滑块的协调 (14) 四、方案分析与评价 (14) 4.1优点 (14) 4.2缺点 (15) 4.3改进 (15) 五、参考文献 (15) 六、健身球检验分类机装配简图 (16) 一、题目：健身球检验分类机 二、设计题目及任务 2.1设计题目 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置。整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 健身球直径范围为mm 46~40φ，要求分类机将健身球按直径大小分为三类。 直径范围为mm 42~40φ的为第一类，直径范围在mm 44~42φ的为第二类，直径范围在mm 46~44φ的为第三类。 技术要求见下表 表1 技术要求参数 方案号 电动机转速/min)/(r 生产率（检球速度）/(个/min ) 9 720 10
2.2设计任务 (1)健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在类的三种机构。 (2)设计传动系统并确定其传动比分配。 (3)绘制健身球检验分类机的机构运动方案简图和运动循环图。 (4)绘制凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初始位置）。要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。盘状凸轮解析法设计，圆柱凸轮用图解法设计。 (5)设计计算其中一对齿轮机构。 (6)编写设计计算说明书。 (7)学生可进一步完成：凸轮的数控加工、健身球检验分类机的计算机演示验证等。 2.3设计提示 健身球检测分类机是创造性较强的题目，可以有多种运动方案实现。一般的思路在于： (1)球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口的之间直径为mm 42，中间接料口的直径为mm 44，而第三个接料口的直径稍大于mm 42的球46。使直径小于mm 42的球直接落入第一个接料口，直径大于mm 先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口，依此类推。 (2)球的尺寸控制还可以用凸轮机构实现。 (3)此外，需要设计送料机构、接料机构、间歇机构等，可由曲柄滑块机构、槽轮机构等实现。 三、健身球检验分类机方案设计 3.1方案设想 方案一 我们认为此检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，同时我们还得考虑到健身球是石料所做，故我们在检验分类的同时应注意到避免健身球损坏。我们提出了如下图的装置运动。
课程设计说明书 课程名称： 设计题目：健身球自动检验分类机的设计专业：班级： 学生: 学号: 指导教师: 日期：
目录 一、设计任务书 (3) 1.1功能要求及工艺动作分解提示 (3) 1.2 设计方案提示 (3) 二、健身球自动检验分类机方案设计 (3) 2.1功能分解 (4) 2.2功能逻辑图 (4) 2.3方案设想 (4) 2.4原动机及传动机构的选择 (6) 2.4.1原动机的选择 (6) 2.4.2传动机构的选择 (6) 2.5执行机构的选择与比较 (7) 2.5.1进料与送料 (8) 2.5.2检验分类与按类存放 (10) 三、机械系统运动方案的拟定与比较 (12) 3.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式 (12) 3.2绘制机械系统运动转换功能图 (12) 3.3根据执行构件的运动形式选择机构 (12) 3.4用形态学矩阵法创建机械系统的运动方案 (13) 四、机械系统工作运动循环图 (14) 4.1根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (14) 五、机构的尺寸设计及运动分析 (15) 5.1凸轮机构的设计 (15)
5.2结果分析 (20) 5.3减速装置的尺寸设计 (20) 六、机构运动总体方案图 (24) 6.1运动方案简图 (24) 6.2健身球检验分类机工作原理 (25) 6.2.1健身球检验分类机工作流程 (25) 6.3健身球检测分类机分析与评价 (26) 七、总结 (26) 八、主要参考资料 (27)
一、设计任务书 （1）功能要求及工艺动作分解提示 1)总功能要求 将不同直径的健身球按直径分类存放。 2)工作原理及工艺动作分解提示 健身球自动分类机的功能是将不同直径的健身球（石料）按直径分类，并送到各指定位置。整个工作过程（包括进料、送料、分类、按类存放）自动完成。 （2）原始数据和设计要求 健身球直径围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类：第一类：40≤ф≤42 ；第二类：42<ф≤44；第三类：44<ф≤46。 生产率（分类速度）20个/min。 （3）运动方案构思提示 健身球自动分类机可以有多种运动方案实现。一般的思路在于： 1)球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口，直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。 2)送料机构、接料机构、间歇机构可由曲柄滑块机构、槽轮机构、凸轮机构等实现。 （4）建议完成的设计工作量 1)本题设计时间为两周。 2)根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。 3)按工艺动作过程拟定运动循环图。 4)构思系统运动方案(至少二个以上)，进行方案评价，选出较优方案。 5)对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。 6)绘制系统机械运动方案简图。 7)编写设计说明书。 二、健身球自动检验分类机方案设计
目录
参考文 献............................................................. ......................................................29
第一章
功能与设计要求
功能要求
具体设计要求如下： 健身球检验分类机能够实现进球、送球、检测球、接球的一体化功能。 健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。 健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为 三类。 1.ф40 mm≤第一类≤ф42 mm 2.ф42 mm<第二类≤ф44 mm 3.ф44 mm<第三类≤ф46 mm
工作原理 健身球检验分类机是由进料机构、送料机构、接料机构以及电动机组 成。进料机构是持定量的健身球，以直线、间歇的运动过程进球；送料 机构是在往复直线运动过程中，运用曲柄滑块或者凸轮推杆使健身球能 持续定量的进入工作台相对应的小槽内，根据效率要求，让健身球每 6 秒钟进入一个，使工作持续稳定进行；检验机构是由上往下直径分别为 42mm、44mm、46mm 的小槽，根据小球能通过而打球不能通过的原理， 使健身球直径为 40mm 至 42mm 的可以通过第一个孔，使健身球直径为 42mm 至 44mm 的可以通过第二个孔，使健身球直径为 44mm 至 46mm 的可 以通过第三个孔，从而通过孔的大小实现对健身球的检验以及分类；接 料装置是在运用接球通道将掉下来的球通过滚槽进入指定的装置，把球
目录 第1章设计任务 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计要求 (1) 第2章机械运动方案的设计及分析决策 (2) 2.1方案设计及分析 (2) 2.2工作原理 (3) 2.3工作流程 (4) 第3章机构尺度综合 (5) 3.1机构尺寸设计 (5) 3.2进料机构设计 (11) 设计小结 (14) 参考书目 (15)
第1章设计任务 1.1 设计题目 1）设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 （2）健身球直径围为φ40~46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。 （3）直径围在φ40～42mm的为第一类，直径围在φ42～44mm的为第二类，直径围在φ44～46mm的为第三类。 （4）使用寿命10年，每年300工作日，每日工作16个小时； （5）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35度），结构紧凑，震动噪音小。 电动机转速720min) (r，生产率10(个/min)。 / 1.2 设计要求 (1)健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在的两种机构。 (2)设计传动系统并确定其传动比分配。 (3)绘制健身球检验分类机的机构运动方案简图。 (4)绘制凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初始位置）。 要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定 凸轮廓线。 (5)设计计算其中一对齿轮机构。 (6)编写设计计算说明书。
第2章机械运动方案的设计与分析决策 2.1方案设计 方案一: 我们认为此检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，同时我们还得考虑到健身球是石料所做，故我们在检验分类的同时应注意到避免健身球损坏。我们提出了如下图的装置运动。 图1运动简图 1、2、3——检验槽4——轨迹凹槽 方案a所采用的健身球检验机构如图1所示。球将落入检验槽一上面,而1.2.3分别是3个直径逐步增大的3个检验槽,当球在1处无法进入时, 凸轮或曲柄机构自动会把球推到槽2,无法进入槽2的球最终被推到槽3.同时设计了轨迹凹槽,将更有利与凸轮或曲柄机构推球以及控制球的运动方向来进入进料槽 设计要求：每个进料槽口宽的大小不一样，依次从小到大。每个槽口都将设计一个类似倒体型的工作台面,以使球更快的速度进入槽.
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第一章 功能与设计要求 .........................................2
1.1 功能要求 ........................................................2 1.2 工作原理 ........................................................2 1.3 功能分解 ........................................................2 1.4 功能原理的工艺过程分解 ..........................................3
第二章 机械系统的选择与比较 ..................................5
2.1 电动机的选取 ....................................................5 2.2 传动机构的选取与比较 ............................................5 2.3 执行机构的选取与比较 ............................................7 2.4 构件的运动形式 ..................................................9 2.5 机械系统运动转换功能图 ..........................................9 2.6 用形态学矩阵法创建机械系统运动方案 .............................10
第三章 尺寸设计 ................................................11
3.1 电动机 .........................................................11 3.2 减速装置 .......................................................11 3.3 皮带传动 .......................................................12 3.4 齿轮系传动 .....................................................13 3.5 直齿锥齿轮 .....................................................13 3.6 检料机构 .......................................................15 3.7 送料机构 .......................................................16 3.8 凸轮机构 .......................................................18
第四章 方案分析与评价 ........................................20
4.1 优点 ...........................................................20 4.2 缺点 ...........................................................20 4.3 改进 ...........................................................21
附录 .............................................................. 22
总结 .............................................................. 28
参考文
献..................................................................
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健身球检验分类机设计说明参考 机械原理课程设计 说明书 目录一、设计要求 1.1 设计题目 1.2 设计任务 1.3 设计提示 二、功能分解 三、机构选用 3.1 进料及送料机构 3.2 检验及接料机构 3.3 方案的选择 四、机构的组合 4.1 机构运动方案简图 4.2 健身球检验分类机工作流五、机器基本组成应用与尺寸设计 5.1 电动机 5.2传动装置 5.3 凸轮推杆滑块 5.4 检料装置 5.5凸轮推杆滑块装置 六、健身球检测分类机分析与评价 6.1优点 6.2缺点
七、参考资料 一、设计要求 1.1设计题目 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球(石料)按直径分类。检测后送入各自指定位置。整个工作过程(包括进料、送料、检测、接料)自动完成。 健身球直径范围为,40~46mm，要求分类机将健身球按直径大小分为三类。 直径范围为,40~42mm,42~44mm的为第一类，直径范围在的为第二类，直径范围在,44~46mm的为第三类。 技术要求见下表 表1 技术要求参数 方案号电机转速/(r/min) 生产率(检球速度)/(个/min) A 1440 20 B 960 10 C 720 15 1.2设计任务 (1)健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在类的三种机构。 (2)设计传动系统并确定其传动比分配。 (3)绘制健身球检验分类机的机构运动方案简图和运动循环图。 (4)绘制凸轮机构设计图(包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初始位置)。要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。盘状凸轮解析法设计，圆柱凸轮用图解法设计。 (5)设计计算其中一对齿轮机构。 (6)编写设计计算说明书。 (7)学生可进一步完成:凸轮的数控加工、健身球检验分类机的计算机演示验证等。
目录 一、设计题目及任务 1.1设计题目及原始数据 1.2设计方案提示 1.3设计任务 二、设计要求 (4) 2.1功能要求 (4) 2.2工作原理 (4) 2.3工艺流程图 (4) 三、机械系统的选择及比较 (5) 3.1电动机的选择及比较 (5) 3.2传动机构的选择及比较 (5) 3.3执行机构的选择及比较 (7) 四、健身球检验分类工作原理及工艺动作流程图 (12) 4.1健身球检验分类机工作流程 (12) 4.2机械系统运动方案简图 (13) 4.3健身球检验分类机的基本组成 (13) 五、机器基本组成应用及尺寸设计 (13) 5.1电动机 (13) 5.2减速器 (13) 5.3传动装置 (14)
5.4凸轮推杆滑块 (17) 5.5检验装置与接料装置 (19) 5.6进料机构设计 (20) 5.7各机构的运动循环图 (21) 六、偏置曲柄滑块的运动分析 (22) 6.1构件的基本尺寸 (22) 6.2连杆机构的运动分析流程图 (23) 6.3编写程序 (24) 七、方案分析与评价 (29) 7.1优点 (29) 7.2缺点 (29) 7.3改进 (29) 八、总结 (30) 九、参考文献 (31) 附录一 (32) 附录二 (33) 附录三 (36) 附录
四 (37) 一、设计题目及任务 1.1设计题目及原始数据 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类：第一类：40≤ф≤42 ；第二类：42<ф≤44；第三类：44<ф≤46。 技术要求见下表： 表1 技术要求参数 1.2设计方案提示 健身球自动检验分类机是创造性较强的一个题目，可以有多种运动方案实现。一般的思路在于： 1.球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个
江西农业大学 工学院 《机械原理课程设计》课程题目：健身球检测分类机专业：机械制造及自动化姓名： 学号： 班级： 指导老师：康丽春
目录 1.设计要求................................................... 错误!未定义书签。 2:各机构方案比较、选择....................................... 错误!未定义书签。 进料机构................................................... 错误!未定义书签。:送料机构.................................................. 错误!未定义书签。 方案1：曲柄滑块机构................................... 错误!未定义书签。 方案2：凸轮滑块机构................................... 错误!未定义书签。 方案3：四杆机构....................................... 错误!未定义书签。 :送料机构方案分析、比较.................................. 错误!未定义书签。 ：送料机构方案确定....................................... 错误!未定义书签。检测机构：................................................. 错误!未定义书签。 方案1：凸轮+滑道机构.................................. 错误!未定义书签。 方案2：槽轮+转盘机构+半圆形环状管道................... 错误!未定义书签。 ：检测机构方案分析、比较................................. 错误!未定义书签。 ：检测机构方案确定....................................... 错误!未定义书签。：接料机构：............................................... 错误!未定义书签。 方案1：四分之一圆管................................... 错误!未定义书签。 方案2：机械手....................................... 错误!未定义书签。 ：接料机构方案分析、比较................................. 错误!未定义书签。 ：检测机构方案确定....................................... 错误!未定义书签。：最终机构方案的组合：..................................... 错误!未定义书签。 3.机构运动循环图............................................. 错误!未定义书签。 4.工作原理................................................... 错误!未定义书签。 5.传动系统的设计计算......................................... 错误!未定义书签。 减速装置的设计计算：....................................... 错误!未定义书签。槽轮机构的设计计算：....................................... 错误!未定义书签。凸轮机构的设计计算：....................................... 错误!未定义书签。：曲柄滑块机构的设计计算................................... 错误!未定义书签。 6.机构运动简图............................................... 错误!未定义书签。 7.致谢：..................................................... 错误!未定义书签。 8.参考文献：................................................. 错误!未定义书签。
《机械原理》课程设计说明书健身球检验分类机 院部：机电工程学院 班级：12机械卓越班 姓名：王晨一 学号：21206072541 指导教师：钱外声
目录 一、设计任务书 (3) 1.1设计题目及数据 1.2设计方案 1.3设计任务 1.4工作原理以及工艺动作流程图(a)与功能逻辑图(b) 二、执行构件及其运动设计 (5)
2.1进料与送料机构 2.2检验分类与按类存放机构 2.3执行构件的运动循环图（运动协调性）设计2.4机构选型及组合 2.4.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式 2.4.2根据执行构件的运动形式选择机构2.5方案评价及优选 2.6方案结果分析 2.7减速装置的尺寸设计 2.7.1齿轮系传动 2.7.2皮带传送 2.7.3直齿锥齿轮
三、机械系统的运动简图及相关性能分析和方案评价 (16) 3.1运动方案简图 3.2健身球分类机优、缺点 3.3健身球分类机的改进 3.4方案整体评价 四、参考文献 (18) 一、设计任务书
1.1设计题目及数据 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类：第一类：40≤ф≤42 ；第二类：42<ф≤44；第三类：44<ф≤46。其他技术要求见下表： 健身球分类机设计数据表 1.2设计方案 1.球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口，直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。 2.球的尺寸控制还可由凸轮机构实现。 3.此外，需要设计送料机构、接料机构、间歇机构等。可由曲柄滑块机构、槽轮机构等实现。 1.3设计任务 1.健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构，齿轮机构在内的三种机构； 2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图； 3.图纸上画出健身球检验分类机的机构运动方案简图和运动循环图；
《机械原理》课程设计 说明书 设计题目：健身球检验分类机 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2014年月号
目录 一、设计要求 1.1 设计题目 1.2 设计任务 1.3 设计提示 二、功能分解 三、机构选用 3.1 进料及送料机构 3.2 检验及接料机构 3.3 方案的选择 四、机构的组合 4.1 机构运动方案简图 4.2 健身球检验分类机工作流 五、机器基本组成应用与尺寸设计 5.1 电动机 5.2传动装置 5.3 凸轮推杆滑块 5.4 检料装置 5.5凸轮推杆滑块装置 六、健身球检测分类机分析与评价 6.1优点 6.2缺点 七、参考资料
一、设计要求 1.1设计题目 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置。整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 健身球直径范围为mm 46~40φ，要求分类机将健身球按直径大小分为三类。 直径范围为mm 42~40φ的为第一类，直径范围在mm 44~42φ的为第二类，直径范围在mm 46~44φ的为第三类。 技术要求见下表 表1 技术要求参数 1.2设计任务 (1)健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在类的三种机构。 (2)设计传动系统并确定其传动比分配。 (3)绘制健身球检验分类机的机构运动方案简图和运动循环图。 (4)绘制凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初始位置）。要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。盘状凸轮解析法设计，圆柱凸轮用图解法设计。 (5)设计计算其中一对齿轮机构。 (6)编写设计计算说明书。 (7)学生可进一步完成：凸轮的数控加工、健身球检验分类机的 计算机演示验证等。
目录
第一章 功能与设计要求 ...................................................................................2
1.1 功能要求..................................................................................................................2 1.2 工作原理..................................................................................................................2 1.3 功能分解..................................................................................................................2 1.4 功能原理的工艺过程分解......................................................................................3
第二章 机械系统的选择与比较 ....................................................................5
2.1 电动机的选取..........................................................................................................5 2.2 传动机构的选取与比较..........................................................................................5 2.3 执行机构的选取与比较..........................................................................................7 2.4 构件的运动形式......................................................................................................9 2.5 机械系统运动转换功能图......................................................................................9 2.6 用形态学矩阵法创建机械系统运动方案............................................................10
第三章 尺寸设计 ................................................................................................ 11
3.1 电动机.................................................................................................................... 11 3.2 减速装置................................................................................................................ 11 3.3 皮带传动................................................................................................................12 3.4 齿轮系传动............................................................................................................13 3.5 直齿锥齿轮............................................................................................................13 3.6 检料机构................................................................................................................15 3.7 送料机构................................................................................................................16 3.8 凸轮机构................................................................................................................18
第四章 方案分析与评价 .................................................................................20
4.1 优点........................................................................................................................20 4.2 缺点........................................................................................................................20 4.3 改进........................................................................................................................21
附录 ............................................................................................................................22
总结 ............................................................................................................................28
参考文献...................................................................................................................29
目录 绪论机械原理课程设计任务书 (2) 0.1 设计题目及原始数据 (2) 0.2 设计方案提示 (2) 一、设计要求 (3) 1.1功能要求 (3) 1.2工作原理 (3) 1.3工艺流程图 (4) 二、机械系统的选择及比较 (4) 2.1电动机的选择及比较 (5) 2.2传动比的分配 (5) 2.3传动机构的选择及比较 (6) 2.4执行机构的选择及比较 (8) 三、机械系统方案的拟定于比较 (11) 3.1根据工艺过程确定执行构件的运动形式 (11) 3.2功能转换图 (11) 3.3根据执行构件的运动形式选择机构 (12) 3.4形态学矩阵 (12) 四、健身球检验分类工作原理及工艺动作流程图 (13) 4.1健身球检验分类机工作流程 (13) 4.2机械系统运动方案简图 (14) 4.3健身球检验分类机的基本组成 (14) 五、机器基本组成应用及尺寸设计 (15) 5.1电动机 (15) 5.2减速器 (15) 5.3传动装置 (15) 5.4凸轮推杆滑块 (18) 5.5检验装置与接料装置 (20) 5.6进料机构设计 (20) 5.7各机构的运动循环图 (22) 六、偏置曲柄滑块的运动分析 (22) 6.1构件的基本尺寸 (22) 6.2连杆机构的运动分析流程图 (23) 七、方案分析与评价 (24) 7.1优点 (24) 7.2缺点 (24) 7.3改进 (24) 八、参考文献 (25) 九、总结 (26)
机械原理课程设计任务书 0.1设计题目及原始数据 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类：第一类： 40≤ф≤42 ；第二类：42<ф≤44；第三类：44<ф≤46。 其他技术要求见下表： 健身球分类机设计数据表 方案号电动机转速（r/min）生产率（检球速度）（个/min） B 960 10 0.2设计方案提示 健身球自动检验分类机是创造性较强的一个题目，可以有多种运动方案实现。一般的思路在于： 1.球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口，直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。 2.球的尺寸控制还可由凸轮机构实现。 3.此外，需要设计送料机构、接料机构、间歇机构等。可由曲柄滑块机构、槽轮机构等实现。
目录 前言 (3) 第一章、设计题目与要求 (4) 第二章、机构方案设计简图 (5) 第三章、原动机的选择 (5) 第四章、传动比的分配 (7) 第五章、传动机构的选择与比较 (8) 第六章、执行机构的选择与比较 (10) 6.1 进料机构 (10) 6.2 检验机构 (13) 第七章、机械系统运动方案的拟定与比较 (16) 第八章、机械系统运动循环图 (17) 第九章、凸轮运动分析与设计 (18) 结束语 (20) 附录：（图纸）
前言 【摘要】随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善，消费者的价值观念变化很快，市场需求才出现多样化的特征，机械产品的种类日益增多，例如，各种金属切削机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、纺织机械、石油化工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、办公设备、家用电器以及儿童玩具等等。同时，这些机械产品的寿命周期也相应缩短。企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造的工作过程。当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，综合国力的竞争日趋激烈。国力的竞争，归根结底是科技与人才的竞争。而机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面，起着重要的作用。在课程设计中，它培养了学生创新设计的能力。 本次设计的是健身球分类机系统设计，以小见大，设计并不是门简单的课程，它需要同学们理性的思维和丰富的空间想象能力。
广西科技大学 机械原理课程设计说明书 设计题目：健身球检验分类机 学院：汽车与交通学院 专业：车辆工程 班级：车辆111 设计者：*****
学号：***** 指导老师：***** 2013年7月5日 目录 第一章设计要求 1.1设计题目 (2) 1.2 设计任务 (2) 1.3 设计提示 (3) 第二章方案的选定 2.1 解题思路 (3) 2.2 不同方案的对比 (3) 第三章传动方案 3.1传动方案的拟定及电动的选择 (6) 第四章主要执行结构方案设计
4.1 进料机构 (12) 4.2 测健身球直径 (13) 4.3 送料机构 (13) 4.4 接料机构 (13) 4.5 工作原理以及工艺动作流程图 (14) 课程设计的感受 (14) 参考文献： (15) 第1章设计要求 1.1 设计题目 （1）设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 （2）健身球直径范围为φ40~46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。 （3）直径范围在φ40~42mm的为第一类，直径范围在φ42~44mm的为第二类，直径范围在φ44~46mm的为第三类。其他技术要求见表1：
表1 健身球分类机设计数据 1.2 设计任务 (1)健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的两种机构。 (2)设计传动系统并确定其传动比分配。 (3)绘制健身球检验分类机的机构运动方案简图。 (4)绘制凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮轮廓线和从动件的初始位置）。要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。 (5)设计计算其中一对齿轮机构。 (6)编写设计计算说明书。 (7)学生可进一步完成：凸轮的数控加工、健身球检验分类机的计算机演示验证等。 表2为设计任务分配表。 表2 设计任务分配表 1.3 设计提示 健身球自动检验分类机是创造性较强的一个题目，可以有多种运动方案实现。一般的思路在于： 1.球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口，直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。