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工件步进输送机设计
一、设计目标
设计一套能够满足工作需要的步进输送机，该机器可以将工件进行传送，达到自动化生产的效果。
二、设计要求
1.输送带宽度为400毫米。
2.输送速度不少于5米/分钟。
3.传送带必须具备自动停止功能。
4.步进距离不得超过5毫米。
5.输送带上应该具备称重传感器和计数器，方便对工件重量和数量进行监控。
6.控制系统采用PLC控制。
三、设计方案
1.输送带
输送带采用PVC或PU材质制成，具备耐磨性和耐腐蚀性。
2.驱动装置
工件步进输送机采用直流电机驱动，通过齿轮传动实现加速和减速，实现步进式传送。
同时，驱动装置配备减速机和反转器，确保输送带的正常运转。
3.控制系统
采用PLC控制器，与称重传感器和计数器进行联动，实现自
动计数和称重，并能够通过触摸屏设置输送带的速度和步进距离，确保输送带的正常运转。
4.停止系统
若发生异常情况，例如输送带断开或异常震动，控制器会自动停止输送带的运转，确保工件安全传送。
五、结论
通过上述设计方案，可以制作一套满足需求的工件步进输送机，实现自动化生产，提高工作效率，确保工件质量。
武汉理工大学毕业论文论文题目步进式工件输送机系别专业班级学号学生姓名指导教师（签名）完成时间 2013 年 5 月摘要在科技飞速发展的今天，各种行业的竞争越来越激烈，生产效率的提高则变得尤为重要。
在生产过程中，原材料的搬运时间和搬运费用占有的比例相当大，而且在搬运过程中，工人的劳动量消耗大，容易发生各种生产事故。
所以各种类型的自动输送机的用处也越来越大。
输送机已经成为了自动生产线上的重要组成部分，它可以为制造型工厂实现“无人工厂”成为现实。
自动化生产线利用自动输料装置，将被加工的工件从一个工位自动输送到下一个工位，或者从一台设备自动输送到下一台设备，将生产线的各台设备联结成为一个整体。
本文以步进式工件输送机的设计为核心，步进式工件输送机的功能是间歇地输送工件到达预定的位置，通过步进电机为动力源，减速器将电动机的回转数减速到所要的回转数。
采用曲柄滑块机构，达到定时定量定距离的步进式工件输送功能。
关键词：自动输送机；曲柄滑块机构；定时定量定距离Design of step type workpiece conveyorAbstractThe rapid development in science and technology today, a variety of industry competition increasingly fierce, the production efficiency is particularly important. In the process of production, transportation timts. So the use of various types of automatic conveyor is more and more big. Conveyor has become an important part of the automatic production line, it can realize manufacturing factory "unmanned factory" to become a reality.Automatic production line with automatic feeding device, the workpiece will be processed from one station to the next station delivery, or from one device automatically transported to the next piece of equipment, eaice connected to the production line as a whole. The design of the step type workpiece conveyor as the core, step-by-step workpiece conveyor function is intermittently conveying workpiece to a predetermined position, by a common motor as the power source, the rotary motor d achieve fixed time quantitative distance step-by-step workpiece conveying function.Key words: Automatic conveyor crank slider mechanism fixed time quantitative and distance目录第一章前言 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2 国内外输送机发展史，现状和未来发展趋势 (1)1.3 输送机的分类和特点 (4)1.4 本输送机的适用范围 (4)1.5 本课题研究的主要内容和拟解决的问题 (4)1.6 输送机的工作原理和动作简介 (5)1.7 连杆机构的特点和作用 (7)1.8 本课题的研究方法、步骤及措施 (7)第二章设计要求与设计用途 (9)2.1 设计要求 (9)2.2 性能数据要求 (9)2.3 设计用途 (10)第三章设计方案的比较 (11)3.1 设计方案 (11)3.2 方案分析 (11)第四章动力源的选择及电路图的设计 (12)4.1 电动机的选择 (12)4.2 减速器的选择 (13)4.3 电路图的设计 (13)第五章参数综合 (14)5.1 工件的的限制 (14)5.2 运动参数计算 (14)5.3 滑杆的拉压强度及变形 (18)5.4 销钉的强度计算 (19)5.5 零件的尺寸配合设计 (20)5.6 重要连接的尺寸公差与配合的选择 (23)第六章润滑的作用及润滑剂的选择 (25)6.1 润滑在输送机上的作用 (25)6.2 输送机关键部位的润滑 (25)6.3 润滑方式的选择 (25)第七章优缺点对比与总结 (27)7.1 输送机的分类 (27)7.2 总结 (27)参考文献 (29)致谢 (30)第一章前言1.1 背景介绍在科技飞速发展的今天，工业自动化水平也越来越高。
步进送料机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解步进送料机的基本结构和工作原理；2. 学生能够掌握步进送料机的主要部件及其功能；3. 学生能够了解步进送料机在工业生产中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够通过实际操作，熟练掌握步进送料机的操作流程；2. 学生能够运用所学知识，分析并解决步进送料机在运行过程中可能出现的简单问题；3. 学生能够运用步进送料机的相关知识，设计简单的自动化生产线。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对步进送料机及工业自动化设备的兴趣，激发其探究欲望；2. 培养学生团队合作意识，使其在实践操作中学会互相配合、共同解决问题；3. 培养学生严谨、负责的工作态度，提高其安全意识。
课程性质：本课程为技术学科，旨在培养学生掌握步进送料机的基本知识，提高实际操作能力，并激发学生对工业自动化领域的兴趣。
学生特点：学生处于初中年级，具备一定的物理知识和动手能力，好奇心强，善于观察和思考。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论知识与实践操作的相结合，强调安全意识，提高学生的实际操作能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 步进送料机概述- 介绍步进送料机的定义、分类及应用领域；- 分析步进送料机在工业生产中的优势。
2. 步进送料机结构与原理- 深入讲解步进送料机的各个部件及其功能；- 阐述步进送料机的工作原理。
3. 步进送料机的操作与维护- 详细介绍步进送料机的操作流程及注意事项；- 讲解步进送料机的日常维护与故障排除方法。
4. 步进送料机应用案例分析- 分析实际生产中步进送料机的应用案例；- 讨论案例中步进送料机的作用及优化措施。
5. 实践操作- 安排学生进行步进送料机的操作练习；- 组织学生进行小组讨论，分析操作过程中遇到的问题及解决方案。
教学大纲安排：第一课时：步进送料机概述及分类第二课时：步进送料机结构与工作原理第三课时：步进送料机的操作流程及注意事项第四课时：步进送料机的日常维护与故障排除第五课时：步进送料机应用案例分析及实践操作教学内容关联教材章节：第一章：工业自动化设备概述第二章：步进送料机结构与原理第三章：步进送料机的操作与维护第四章：步进送料机应用案例三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 在讲解步进送料机的概述、结构与原理等基本概念时，采用讲授法进行系统性的知识传授；- 通过生动的语言、形象的比喻，使抽象的理论知识变得易于理解。
. . . .步进输送机设计计算说明书姓名：学号：20091370班级：车辆七班指导教师：何朝明2012年6月第1章问题的提出21.1引言21.2设计简介31.2.1国内外步进机开展史31.2.2工作原理8第2章设计要求与设计数据102.1 设计要求102.2性能数据要求102.3设计用途11第3章设计方案113.1设计方案1113.2设计方案212第4章机构尺度综合144.1尺寸的得出144.2机构尺寸计算结果14第5章机构运动分析165.1步进输送机运动学方程165.1.1 步行输送机初始状态17求解方程组，以求得BP和CP的长度值。
19 5.1.2步行输送机平动过程195.2运动学分析结果26第6章机构动力分析266.1步行输送机的动力学分析266.1.1步行输送机的动力学方程266.1.2步行输送机的动力学仿真图286.2动力学分析结果31第7章结论337.1方案特点337.2设计方法特点34第8章收获与体会34第9章致谢35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。
输送机可进展水平、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假设干工艺操作，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。
它既可以进展碎散物料的输送，也可以进展成件物品的输送。
除进展纯粹的物料输送外，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。
1.2设计简介1.2.1国内外步进机开展史在我国古代，作为灌溉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；在17世纪中，开场应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代构造的输送机相继出现。
毕业设计--步进送料机的设计步进送料机的设计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。
11 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。
1绪论1.1 送料机的定义送料机专门用于粒料,粉料,片状料，带状等材料的自动化，数控化，精确化的输送【1】。
在激烈竞争的时代,企业经营与发展必会面对劳工的短缺,人工成本上扬等问题。
省力化、合理化与自动化将成为企业发展的趋向。
因此数控送料机，自动送料机的应用也十分广泛。
在当今社会,越来越多的行业将采用机械化输送。
这种自动送料机有较高的精确度,而且又环保,又省时,还大大减少了劳动强度。
真正的做到了低成本,高回报。
在今飞速发展的年代,这种自动化产品会受到越来越多厂家的青睐与喜欢!所谓送料机，送料机就是输送材料的机器，是无论是轻工行业还是重工业都不可缺少的设备。
传统观念，送料机是借助于机器运动的作用力加力于材料，对材料进行运动运输的机器。
近代的送料机发生了一些变化，开始将高压空气、超声波等先进技术用于送料技术中，但人们仍然将这些设备归纳在送料机类的设备中。
自动化程度高的送料设备有:由电脑控制的动头式送料机、激光送料机、高压气压和电脑送料机等。
另外，国外的司生产一种投影送料机这种设备的送台上设有感应器及目察装置，用于对材料轮廓扫描，或在材料行投影以引导送料安排。
1.2 送料机的原理及其种类据了解，国内的数控送料机，都彩用微电脑控制技术，数字式显示，操作简单方便，能有效控制在0.02MM以内做到送料精确，彻底解决了以往送料器送料不准，调节困难的老大难问题。
1.2.1 送料机的原理及种类1.2.1.1 带式送料机带式送料机的一般结构主要由输送带、滚筒、支承装置、驱动装置、张紧装置、卸料装置、清扫装置和机架等部件组成【2】。
带式送料机是一种连续送料机械，它用一根环绕于前、后两个滚筒上的输送带作为牵引及承载构件，驱动滚筒依靠摩擦力驱动输送带运动，并带动物料一起运行，从而实现输送物料的目的。
1.2.1.2 埋刮板送料机埋刮板送料机由封闭的壳体、刮板链条、驱动装置及张紧装置等部件组成。
埋刮板送料机工作时，物料经进料口进入机壳承载段，受到刮板的推力，与刮板链条形成整体一同向前运动，到达料槽的卸料口自行排出，刮板链条沿机壳的空载段返回。
目录
第一章课程设计的内容
1.1设计题目
1.2设计要求
1.3设计任务
第二章步进送料机的设计
2.1 工作原理
2.2 传动方案比较及选择
2.3 机构的运动简图
第三章步进送料机的参数设计及协调
3.1 确定导引铰链四杆机构的尺寸
3.2 选电动机及传动比分配
3.3 蜗杆参数的确定
3.4 蜗轮参数的确定
3.5 齿轮参数的确定
第四章机构布置和运动循环图
第五章参考文献及附件
第一章课程设计的内容
1.1设计题目
设计某自动生产线的一部分——步进送料机。
如图1所示，加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离a，在导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时t1移动距离a后间歇时间t2。
考虑到动停时间之比K=t1/t2之值较特殊，以及耐用性、成本、维修方便等因素，不宜采用槽轮、凸轮等高副机构，而应设计平面连杆机构。
图1 步进送料机
1.2设计要求
1、电机驱动，即必须有曲柄。
2、输送架平动，其上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线（以下
将该曲线简称为轨迹曲线）。
3、轨迹曲线的AB段为近似的水平直线段，其长度为a，允差±c（这段
对应于工件的移动）；轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为b，以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。
有关数据见下表
4、在设计图中绘出机构的四个位置，AB段和CDE段各绘出两个位。
需
注明机构的全部几何尺寸。
设计数据
1.3设计任务
1）设计传动系统并确定其传动比分配。
2）进行机构选型分析，并进行机械运动方案的评价和选择。
3）画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
4）对所设计机构中各构件进行尺寸设计，验证输出构件的轨迹是否满足设计要求。
5）编写设计计算说明书。
（用 B5 纸张，封面用标准格式）
第二章步进送料机的工作原理
2.1工作原理
加工过程中若干个相同被输送的间隔为300mm，在导轨上向左依次间歇移动，每个零件向左移动300mm耗时1s后，间歇时间2s。
这样依次循环下去，就达到了把坯料或成品从右输送到左端的目的。
该系统由电动机驱动，通过带蜗杆减速将运动传给齿轮，再由各级齿轮进行减速使其转速符合要求。
最后利用齿轮和连杆将运动传给输送架。
2.3 传动方案比较及选择
该凸轮机构虽然能实现工件的移动，但不满足设计要求的输送爪的运动轨迹，所以该方案舍弃。
方案3：采用齿轮与齿条的配合
A
s=sψ
ω
图2.3齿轮与齿条配合
该机构虽然能实现工件在工作台上的间歇运动，也能满足设计要求的时间间隔，但该机构的
传送装置为环状的传送带，不满足得及要求的曲线，所以该方案舍弃。
方案4:采用铰链四杆机构
图2.4曲柄连杆机构
这种曲柄连杆机构可以实现很多的轨迹，可以通过调整杆件的长度比例来实现所需要的运动轨迹，通过比较最后选择方案四的传动机构。
2.3 机构的整体简图
（1）
运动流程描述：
电机运行时，蜗杆1转动，带动蜗轮2转动，接着齿轮3转动，继而齿轮4，4’转动，然后传给齿轮5，5’。
把力传到曲柄AB。
然后连杆BE，BC转动，最终使得传送架运动。
即达到设计要求。
第三章步进送料机的参数设计及协调
3.1确定导引铰链四杆机构的尺寸并验证
分析：
设计连杆尺寸要满足两部分要求：（1）由于K=t 1/t 2=1/2，要满足E 点走过工作行程a 时，曲柄转动0
120，回程时曲柄准过剩下的0
240。
（2）满足行程a=280~320mm ，b ≥80mm 。
查连杆曲线图谱，技巧是：由于曲柄每隔15度就打点一次，故一共连杆曲线上有24个点，那么120度就对应8个点，所以要找到直线部分有8个点的曲线。
观察图谱不难发现绕B 点一周的图上每个环的点有一侧多，另一侧少。
总体来看，在右侧的环，外侧点少而内侧多；在左侧的环，内侧点少而外侧点多。
另外为满足a 和b 的比例，要事先在选定的环线上量取，算b/a 的值，要求b/a ≥50/300=0.166 。
在做比例放大时，借助EXCEL 表格做好输入量和结果输出的关系运算，便于调整设计值。
（注：由于图谱给的曲线有限，有时候需要中间的某个环线而图谱上又没有时，可用插值法，通常插值是自己的估计值，需要反复带入验算，这里就可以借助EXCEL ）
这里简化一下曲折的参数设计过程：
杆
A B C D 连杆点位
a
d
b
c
首先找到差不多符合的环线，取值参数如下
（注：放大倍数=a/7.5=300/9=61.8）
用SolidWorks 绘制草图并用描点法验证设计的曲线是否符合要求
比例 1 2.5 3.5 3.5 （-0
30，9） 设计尺寸
62
154
216
216
（-0
30，556）
观察上面的连杆曲线发现，曲柄转120度基本问题不大，但b 值过小。
观察图谱，发现修改连杆点位可以解决这个问题，现修改如下：
（注：放大倍数=a/7.5=300/7.5=79.2）
再用SolidWorks 绘制草图并用描点法验证设计的曲线是否符合要求
杆 A B C D 连杆点位 比例 1 2.5 3.5 3.5 （-0
30，7.5） 设计尺寸
79
198
277
277
（-030，594）
发现：走过直线段整个过程曲柄的转角=000117.357.96-175.3 ，直线段长度为288.3mm ，b=92.72mm>80mm 。
故此结构参数符合设计要求。
3.2选用电动机及传动比分配 电动机选用转速为1000r/min 由方案可知：
输出构件每分钟循环运动的次数为：60/（1+2）=20次 ，即转速为20r/min 总传动比为1000/20=50
传动比分配：蜗轮蜗杆传动比25.5 ，齿轮传动比1.96 。
3.3蜗杆的参数确定
简要介绍蜗杆传动的特点。
1传动比大，且精确。
2传动平稳，无噪声。
3当蜗杆的螺旋升角小于啮合面的当量摩擦角时，可以实现自锁。
4啮合面有较大的滑动速度，会产生严重的摩擦磨损。
蜗杆头数为1Z （1Z =1~4），蜗轮齿数为2Z (2Z =30~80), 主要参数蜗杆头数1Z ，模数1a m ，压力角1a a ，分度圆直径1d 由蜗杆的分度圆直径预期模数的匹配标准系列可知：
模数为2的时候，分度圆直径可选为22.4。
3.4蜗轮的参数确定
(中心距a=63，变位系数x=+0.4 ，分度圆导程角γ="
'
431028)
3.5齿轮参数的确定
渐开线标准齿轮的正确啮合条件是两齿轮分度圆的模数和压力角分别相等
022122120,2======a a a a a m m m
由于齿轮3与蜗轮2连在同一轴上，所以这两个齿轮的转速w 与蜗轮
的转速一致。
齿轮5与5’,4与4’齿轮只起到拉长距离的作用并不影响传动比，两两完全相同，所以该直齿圆柱齿轮组的参数可设计如下
主要参数 齿数 模数 压力角 分度圆直径
齿轮 3 25 2 20 50 齿轮4 82 2 20 164 齿轮4’ 82 2 20 164 齿轮5，5’ 49 2 20 98
输出构件每分钟循环运动的次数为：60/（1+2）=20次，即齿轮5，5’的转速为20r/min ，齿轮4，4’不影响传动比，这样齿轮3到齿轮5，5’的传动比为49/25 计算电机转速为min /6.9995.2525
49
20r =⨯⨯
所以只要电机转速到达1000r/min ，齿轮5，5’的输出转速就可以满足20r/min ，等于设计要求的转速。
故该传动系的设计是合理且符合要求的。
第四章 机构布置和运动循环图
4.1机构布置：
使用SolidWorks 草图绘制，调整后的结果如下：
4.2 运动循环图：
AB杆的角度输送爪工作情况工件运动情况电动机0——120 进给进给
匀速转动120——360 回程静止
第五章参考文献
[1].《机械原理》孙桓、陈作模主编高等教育出版社
[2].《机械原理课程设计指导书》裘建新主编
[3].《机械设计》蒲良贵、纪名刚主编高等教育出版社
[4].《连杆曲线图谱》李学荣、朱桥等编制重庆出版社
附件：如需查看设计草图，登陆到百度网盘下载。
格式为 .SLDPRT 下载地址：pan.baidu./s/1kTt9j0b。
