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 (3)
2:各机构方案比较、选择 (4)
2.1进料机构 (4)
2.2:送料机构 (4)
方案1：曲柄滑块机构 (4)
方案2：凸轮滑块机构 (4)
方案3：四杆机构 (5)
2.21:送料机构方案分析、比较 (5)
2.22：送料机构方案确定 (5)
2.3检测机构： (6)
方案1：凸轮+滑道机构 (6)
方案2：槽轮+转盘机构+半圆形环状管道 (6)
2.31：检测机构方案分析、比较 (6)
2.32：检测机构方案确定 (7)
2.4：接料机构： (7)
方案1：四分之一圆管 (7)
方案2：机械手 (8)
2.41：接料机构方案分析、比较 (8)
2.42：检测机构方案确定 (8)
2.5：最终机构方案的组合： (8)
3.机构运动循环图 (9)
4.工作原理 (9)
5.传动系统的设计计算 (10)
5.1减速装置的设计计算： (10)
5.2槽轮机构的设计计算： (12)
5.3凸轮机构的设计计算： (13)
5.4：曲柄滑块机构的设计计算 (17)
6.机构运动简图 (18)
7.致谢： (19)
8.参考文献： (21)
1.设计要求
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
方案选择：电动机转速（r/min）：960 生产率/检球速度（个/min）:20
工作情况分析
2:各机构方案比较、选择2.1进料机构
2.2:送料机构
方案1：曲柄滑块机构
方案2：凸轮滑块机构
方案3：四杆机构
2.21:送料机构方案分析、比较
方案1: 机构为低副面接触使得接触面单位面积所受压力较小，接触面便于润滑，制造方便且精度高。能实现小球的逐个进料，滑块在运动的过程中，料斗里的球对滑块有正向的压力，故滑块的速度不宜过快，否则滑块的磨损较严重。
方案2：凸轮机构可使从动件得到精确的预期运动，且结构简单、紧凑、设计方便，能实现小球精确的进料，但凸轮的加工制造困难，成本高，行程不宜过大，而且为高副接触易磨损。
方案3:能满足工作要求，要实现小球的精确进料需要严格的数学计算，杆件的形状复杂，设计难度大。
.
2.22：送料机构方案确定
综合各方因素考量后，确定为方案1
2.3检测机构：
方案1：凸轮+滑道机构
方案2：槽轮+转盘机构+半圆形环状管道
2.31：检测机构方案分析、比较
方案1：该机构比较简洁，但是并不能满足任务要求，因为健身球的直径相差不大，机器运转过程中会产生震动，容易使直径稍大的球容易卡入小直径的滑道，当凸轮在推程工作的时候需要较大的推力，并且会使得小球和滑道的接触表面严重受损，使得工作不可靠，最终会丧失分球机构的精度。并且此机构要求凸轮的从动件行程较大，使得凸轮的外形尺寸变大，笨重，不紧凑。
方案2：用槽轮机构带动拨料转盘，球在拨料转盘停歇的时间里实
现找正位置、检测、下落等过程，但是当直径较大的球在直径较小的空上方时，因为球的直径相差不大，球会卡在孔里，使得拨片无法推动小球到下一个孔进行检测，则需要推出机构将卡在空中的小球推出。
2.32：检测机构方案确定
综合考虑，选择方案2，在半圆形环状滑道的下方用凸轮驱动一顶出机构，以实现任务要求。因为球只可能卡在直径为Φ42或Φ44的孔，故只需要在Φ42和Φ44孔下方加入球的顶出机构即可，考虑到凸轮的设计制造比较复杂，同时两顶出机构要求的动作完全同步，所以将两个顶出机构连在一个机架上，用一个凸轮驱动。
顶出装置机构简图
2.4：接料机构：
方案1：四分之一圆管
2.41：接料机构方案分析、比较
方案1：机构简单，能实现将小球的垂直方向的运动转换成水平方向的运动，减少了小球接料时的冲击，能与分检机构实现较好的衔接，不需要动力的输入，减少了原动机的负荷。
方案2：虽然能实现任务要求，但是机构复杂，中间实现机械手开合的凸轮设计制造复杂。
2.42：检测机构方案确定
综合各方因素考量后，确定为方案2
2.5：最终机构方案的组合：
3.机构运动循环图
4.工作原理
工作初始状态时，送料机构的曲柄滑块位移大小为0，等待送料，顶出装置的凸轮在近休程的初始位置，检测机构的槽轮机构的拨盘置于空行程的开始位置。当启动电源时，送料机构在一秒钟后将球推出，然后经过2s空回程到原初始位置，小球经过大概0.5s的时间，进入拨料转盘，因拨料转盘和槽轮机构是固连的，所以在启动电源后的2.25s时间内都是禁止的，能够保证小球准确进入拨料转盘，在接通电源1.25s后，顶出装置开始动作，并在1s钟之内将顶块推置检测装置的直径为42，和直径为44的检测小孔下，将非对应检测小孔直径的小球顶出，并保持此位置0.125s，以保证下一步，拨料转盘能顺利推动小球。小球刚被顶出时，槽轮机构的拨盘经过2.25s空行程后开始进入槽轮啮合，带动拨料转盘转动90度，并且经过0.125s顺利将小球拨离未成功检测的小孔，此时顶出机构经过0.625s空回程回到初始位置，拨料转盘再经0.625s将小球送入下一个检测孔进行检测，经
过最大孔的转料拨盘回转90度后进入接料的位置，此时拨料转盘共耗时3s，顶出机构也共耗时3s，送料机构也耗时3s，并且所有机构回到原初始位置，准备进行下一个循环的工作。
5.传动系统的设计计算
5.1减速装置的设计计算：
因电动机转速（r/min）：960 生产率/检球速度（个/min）:20 健身球的分检装置中槽轮机构中拨盘每转一周检测出1个球，而生产率为20个每分钟，所以拨盘的转速为20r/min。
由运动循环图可知，因要关联到送料机构及顶出机构的同步工作，所以此三机构的转速均为20r/min
故减速器的减速比为i=960/20=48
因传动比不是很大，选择使用定轴轮系，三级减速。查找相关资料后，设计出的传动简图为：
各齿轮的齿数为：Z1=20； Z2=60 ；Z3=20 ；Z4=80 ；Z5=20；Z6=80 各级减速机构的减速比：
31212==i i i 43434==i i i 45
656==i i i 4856341216=??=i i i i
实现了整个减速装置的减速比为48的要求，为了制造的方便以及齿轮能正确啮合，查找相关国标，该减速装置所用到的齿轮模数均为m=2
齿轮1和齿轮2的传动设计计算如下：
两轮均设计为标准齿轮：模数m=2；压力角020=α；齿宽b=20
5.2槽轮机构的设计计算：
要满足设计动力传动要求，所需的槽轮机构为四槽外槽轮机构，槽轮的四槽均匀分布，拨盘的转速N1=20r/min ，所以拨盘的转动周期T1=3s,槽轮的转动周期T=12s
槽轮的分度转位时间tf=1/4×3=0.75s,停歇的时间td=3-0.75=2.25 因为槽轮的四槽均匀分布，两槽之间的夹角为90°，
取拨盘与槽轮饿中心距L=100mm,拨杆圆销半径r1=8mm,槽轮在槽口处厚度b=5mm
由几何关系可知：圆销中心的轨迹半径R=L ×sin45°=70.71mm 槽轮的外圆半径R2=45sin 45sin 88L L ?+?=71.15mm
槽轮槽的深度h=R-(L-R)+r=49.42mm
拨盘的半径R3=R-r-b=57.71mm
槽轮机构原理图为：
5.3凸轮机构的设计计算：
考虑到工作时顶出机构为轻载，凸轮的工况及装配时的尺寸要求。决定采用平顶从动件 ，因凸轮与平底的接触面易于形成油膜，润滑效果较好。在不计摩擦时凸轮对从动件的作用力始终垂直于从件的平底，故受力平衡传动效率高，且压力角为零。
参考运动循环图，及考虑凸轮的工况后得出以下参数：
凸轮的推程为h=25.7
凸轮的推程和回程均采用柔性冲击的余弦运动规律：
???? ??-?=?φπcos 12h s
凸轮的基圆半径为：r=70
推程角o
120=φ远休程角015=s φ回程角0'75=φ近休程角150'=s φ
平顶从动件实际轮廓曲线解析式为：
())sin()cos(η??η
η?d ds s r X -+=
())cos()sin(η??ηη?d ds s r Y ++= 将以上参数输入计算机，经CREO1.0编辑后得出凸轮实际轮廓曲线。如下：（a ）图所示为凸轮实际轮廓曲线,图（b ）为凸轮实际轮廓线和从动件的初始位置。
（a ） （b ）
将其轮廓曲线进行曲率分析后得出：
最小曲率半径为：4320.21min =?
最大曲率半径为：3608.144max =?
分析结果下图所示：
经CREO1.0对凸轮平顶从动件进行运动学分析后得出的，位移曲线图、速度曲线图、及加速度曲线图、分别如下所示：
5.4：曲柄滑块机构的设计计算
曲柄滑块机构作为进料机构，参考运动循环图可得出，当检测机构每隔3S 中检测一个小球后，送料机构也必须每隔3S 中送进一个小球。
为了减少小球在滑道的运动时间，采用具有急回特性的曲柄滑块机构，其工进为快行程。
其各参数需满足：
b e a ≤+
()()()()
a b b a L a b b a -+--++=2cos 2
22θ 其中极位夹角为θ，偏心距为e3，曲柄为a ，连杆为b ，行程为L 综合考虑后决定工进时间为1s ，慢行程为2s 。为保证小球能准确推出参考机构运动简图可得L=68
所以工进时曲柄转角为120，回程转角为240，得极位夹角0
60=θ 故其急回特性26018060180180180000
000=-+=-+=θθK 经计算取曲柄a=30,连杆b=43.86，偏心距e=13能够满足上述机构要求。
校核行程的位移曲线图如下
6.机构运动简图
7.致谢：
整个课程检验了我们平时学习的效果，同样也融入了学以致用的原则，开始拿到课程设计题目根本不知道如何下手，周围的同学、朋友给了我不少帮助，自己才逐渐弄清方向！做课程设计的这一段时间，让我明白合作的重要性，大家集思广益对一个问题总能给出多种解决的办法，从中进行适当的筛选与整合从而得出最优解，在这个过程里我们又将所学到的知识强化了！
能够完成这份课程设计，我要衷心的感谢我们小组的每一位成员，还有王一达同学给了我许多很好的设计理念，虽然这份课程设计还存在这样或那样的问题，但是当我们就一个问题需要解决的时候，不管问题有多么的繁琐，我们小组的每一位成员都想尽办法取解决它，都从各个方面提出自己解决问题的办法，常常为了一个问题的数据计算而熬夜，当对设计方案进行优化时，我们都尽可能的考虑到每一个工作的细节，让设计和方案尽可能的完美！
《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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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..................................................................
专业 知识分享
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。