单件物品卸料机构

一、课程设计任务书

1.1课程设计的目的及意义

自动机械设计这门课程是机械专业的一门主要专业课程，学习完这门课程之后同学们在脑中应该对机械系统设计有一个总体的框架。为了加深对这门课程的更深入的理解及运用，培养学生对理论知识的综合应用能力和实践动手能力，安排课程设计这一教学实践环节。

通过课程设计进一步培养学生的设计能力、理论联系实际的能力，同时巩固复习前面学过的理论知识，为后续的毕业设计打下一定的理论基础。

1.2题目：单件物品卸料机构

卸料机构的目的是：对旋转式四工位粉末压力成型机加工的产品实现自动卸料的功能。为此需要了解粉末压力成型机的工艺原理：该压力成型机用于实现对粉末材料进行压力加工而达到成型的目的，并能实现自动出料以便完成后续工作。为提高效率采用回转工作台，它具有运动和停歇两个工作阶段。在停歇阶段，各个工位完成各自的加工动作；在回转阶段，工作台运转到下一个工位。

1.3 设计任务

1.3.1设计参数：

（1）卸料次数 120件/分钟

（2）压力成型机生产率 120件/分钟

（3）转盘台面高度 800mm

（4）产品的尺寸 L×B×H=200×100×30mm

（5）粉末材料密度 p=7.5×103Kg/m3

1.3.2机构的功能：

配合旋转式工作台，能自动将压力成型机加工的产品输送到指定的工位。

1.3.3设计要求及设计内容

（1）设计要求

1) 课程设计是一必修的实践性教学环节，所有学生必须重视，认真对待，必须独立按时完成课程设计任务，遵守设计纪律，严禁雷同，抄袭。

2) 要求所设计的机构性能良好，结构紧凑，便于制造，使用维护方便。考虑自动化生产，要求能自动卸料，且满足产品变化的要求，能方便的组成生产线。

3) 图纸要求：使用计算机软件绘制装配图，零件图及其他要求图形，注意图纸中标注完整，规范，结构合理。

4) 说明书要求：按照统一格式撰写，内容详实，分析合理，计算有据，数据可靠。（2）设计内容

1）根据设计参数，经分析论证确定整个卸料机构的结构；

2) 确定输送物品的料槽结构形式；

3) 对关键零件的设计计算；

4) 编写设计计算说明书；

二、粉末压力成型机的用途和意义发展前景

粉末压力成型机广泛应用于磁性材料、化工、医学、矿业、食品、磨料、农业、冶金、机械、环境、纳料材料等行业；经过几年的不断努力，我们国家在成型机的设计、制造等方面已取得了显著的成绩：我国已先后研制出高速冲压成型机、YST型、CT型系列压片成型机，压块机，压片机，花肥压片机，化肥压片机，花篮式压片机，消毒剂压片机，化工粉末压片机，樟脑丸压片机，磁性材料压片机，塑磁挤出机，粉末冶金液压机，带辫碳刷等。

我国目前还处于发展阶段，尤其农业、矿业等，成型机对于其发展有着极为重要的促进作用，因此，再我国成型机有着极为广阔的发展前景。

三、方案设计

3.1方案分析

自动卸料机构采用平面凹槽凸轮控制推杆的前进、回复和停留，可以实现精确的时间控制，适用于块状料的卸料。上下移动的水平托板可实现分层放料块。

单件物品卸料机构的基本运动过程是：当冲压完毕后转盘转位，紧接着顶料杆向上顶起物品，物品完全位于工作台上后，拨杆将物品拨离工作台，输送到传送带上使物品运往下一个工位，同时顶料杆和拨杆返回原位，准备下一次动作。同时通过水平托板的上下移动完成堆垛的工序。

因此，主要设计顶料机构、拨料机构和堆垛机构。附带着减速系统传送系统和有关工作台的尺寸设计以及料槽的设计。

3.2方案设计

3.2.1顶料机构：由凸轮、滑块、杠杆和顶杆构成，实现顶料的动作。杠杆有位移放大功能，将凸轮输出的位移放大输出，导致用小的凸轮控制大的输出位移。

3.2.2拨料机构：由凸轮、杠杆、拨杆和滑块构成，滑块与拨杆固联在一起，实现拨料的动作。杠杆有位移放大功能，将凸轮输出的位移放大输出，导致用小的凸轮控制大的输出位移。

图3-1顶料机构和拨料机构

3.2.3堆垛机构：由水平托板、凸轮、杠杆、水平杆（两个）、推料板、滑块和不完全齿轮机构，以定位机构为辅助机构构成，滑块、杠杆、凸轮和推料板构成凸轮机构实现物料向水平托板移动，不完全齿轮和水平托板实现物料的竖直位移的移动，下降四次后，物料顶出工作台，工作台随后返回最初位置，由此完成堆垛。

图3-2堆垛机构

3.2.4传动与输送系统：

传动系统由电动机、减速箱和凸轮分配轴构成.

输送系统由输送带构成

3.2.4总体布置草图：（后附）

四、设计计算

4.1、传动系统

电动机的选择

根据已知和设计所得的数据知：

顶杆的运动速度 V1=80mm÷0.1s=8m/s

拨料杆的运动速度 V2=350mm÷0.1s=3.5m/s

推料杆的运动速度 V3=100mm÷0.15s=0.67m/s

水平托板的运动速度 V4=30mm÷0.35=0.086m/s

单块物料的重量 G=9.8N/Kg×0.2m×0.1m×0.03m×7.5

×103Kg/m3=44.1N

查表得：物料与运输台的滑动摩擦系数为0.3

输出功率P=P1+P2+P3+P4=44.1×0.8＋3×44.1×0.8×0.3＋6×44.1×0.67×0.3＋18

×44.1×0.086=188.5W≈0.189KW

=0.189÷0.6=0.315KW

取总效率为0.6得输入功率P

因此，选Y系列三相异步电机（JB/T9616—1999）参数为：

表4-1 电机的参数

传动比及尺寸：已知一个运动周期为T=0.5S，所以凸轮轴的转速n=60÷0.5=120r/ｍin。

所以总传动比ｉ=1500/120=12.5