机械原理课程设计——步进式送料机
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机械原理课程设计---步进输送机机构设计步进输送机是一种能够精确控制物料运动步长的输送机,特点是具有高精度、高速度和高可靠性。
本课程设计将重点研究步进输送机机构设计。
1、步进电机选择步进电机是步进输送机的动力源,因此选用合适的步进电机非常重要。
需要根据步进输送机的要求选择合适的步进电机,关键参数如下:(1) 步数:步进电机最小的移动单位,通常为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°等。
(2) 扭力:步进电机输出的扭矩大小,可根据输送机载荷情况计算得出。
(3) 转速:步进电机最高转速,决定了输送机的最大速度。
(4) 细分数:步进电机细分数越高,输出精度越高,但也意味着控制难度会增加。
2、步进输送机机构设计步进输送机机构设计的关键是实现精确的步长控制。
下面是一些机构设计的建议:(1) 传动机构:通过减速器、同步带、链条等实现步进电机输出扭矩的放大和传递。
(2) 定位机构:确保物料能够精确地按照指定步长运动,通常通过齿轮和滚珠丝杠等实现。
(3) 导向机构:避免物料在运动中偏离路径,通常通过导向条或导向轮等实现。
(4) 传感器:用于检测物料位置,可以采用光电开关、磁性传感器等。
3、控制系统设计步进输送机需要精确的控制系统支持,控制系统设计主要考虑以下方面:(1) 控制器选型:根据步进电机型号和要求选择合适的控制器。
(2) 控制算法:选择合适的控制算法,可根据步长要求和物料速度等因素进行调整。
(3) 传感器接口设计:通过传感器检测物料位置和状态,并将数据反馈给控制器,以实现闭环控制。
(4) HMI设计:设计操作界面,包括设置步长、速度、启停等参数和状态显示等。
以上是步进输送机机构设计的主要内容,要实现高精度和高可靠性的输送机,需要各个方面的综合考虑和设计。
步进送料机机械课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握步进送料机的机械原理及其应用,通过学习,学生应能够:1.描述步进送料机的工作原理和结构组成。
2.解释步进送料机在不同工业领域的应用。
3.运用基本的机械设计原理,分析和评估步进送料机的性能。
4.掌握步进送料机的操作和维护方法。
在技能目标上,学生应能够:1.运用CAD软件绘制步进送料机的简单部件。
2.进行简单的步进送料机故障排查和维修。
在情感态度价值观目标上,学生应能够:1.认识到机械技术在现代工业中的重要性。
2.培养对机械设计和创新的兴趣。
二、教学内容本课程的教学内容将围绕步进送料机的机械原理、结构、应用、操作和维护等方面展开。
具体包括:1.步进送料机的定义和分类。
2.步进送料机的工作原理。
3.步进送料机的结构组成及其功能。
4.步进送料机在不同工业领域的应用案例。
5.步进送料机的操作方法和安全注意事项。
6.步进送料机的维护和故障处理。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:用于讲解步进送料机的原理、结构和应用等基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解步进送料机的应用。
3.实验法:让学生亲自动手操作步进送料机,提高其实际操作能力。
4.讨论法:鼓励学生就步进送料机的相关问题进行讨论,培养其团队合作能力。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,详细介绍步进送料机的相关知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,直观展示步进送料机的工作原理和实际应用。
4.实验设备:准备步进送料机及相关实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下:1.平时表现:包括课堂参与度、提问回答、小组讨论等,占总评的20%。
机械设计(课程设计专业班级:机电二班老师: x老师名字: xxxxxx 学号: xxxxxxxx 题目:步进送料机C 目录一设计背景 (2二设计要求 (2三设计数据与要求 (3四设计任务 (3五工作原理 (3六选择运动机构 (4七设计思路 (5八四杆机构的设置 (6九运动图 (10十参数计算 (11十一体会与心得 (30十二附录 (31机械原理设计任务书设计题目:步进送料机机构设计C一设计背景进入21世纪以来,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市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品,而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。
机械产品设计中,首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。
这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识,根据使用要求和功能分析,选择合理的工艺动作过程,选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案,从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。
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.机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等,使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论,对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练,培养理论与实际结合的能力,更为重要的是培养开发和创新能力。
因此,机械原理课程设计在机械类专业学生的知识体系训练中,具有不可替代的重要作用。
这次我要做的机械原理课程设计是步进送料机,希望能够通过这次综合性的训练能让自己从中掌握机械设计的流程,以及会运用一些软件。
课程设计步进送料机一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握步进送料机的基本原理、结构、功能和应用。
他们还应该了解步进送料机在不同行业中的具体应用案例,并能够分析其优缺点。
2.技能目标:学生将能够使用步进送料机进行实际操作,包括安装、调试和维护。
他们还应该能够使用适当的工具和技术来解决步进送料机可能出现的问题。
3.情感态度价值观目标:学生应该对步进送料机的工作原理和应用产生浓厚的兴趣,并能够积极地参与到课程的实践活动中去。
他们还应该培养团队合作精神和良好的工作习惯。
二、教学内容本课程的教学内容将分为以下几个部分:1.步进送料机的基本原理:介绍步进送料机的工作原理、主要部件和功能。
2.步进送料机的结构:讲解步进送料机的各个部分的结构特点和作用。
3.步进送料机的应用:介绍步进送料机在不同行业中的应用案例,并分析其优缺点。
4.步进送料机的操作和维护:教授学生如何正确操作步进送料机,并进行维护和保养。
5.步进送料机的问题解决:引导学生学会使用适当的工具和技术解决步进送料机可能出现的问题。
三、教学方法本课程将采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师将向学生讲解步进送料机的基本原理、结构和应用。
2.讨论法:学生将分组讨论步进送料机的操作和问题解决方法。
3.案例分析法:教师将提供一些实际案例,让学生分析步进送料机的优缺点。
4.实验法:学生将亲自动手操作步进送料机,并进行实验和观察。
四、教学资源本课程将使用以下教学资源:1.教材:我们将提供一本关于步进送料机的教材,包含理论知识、操作方法和问题解决技巧。
2.参考书:学生可以查阅一些与步进送料机相关的参考书籍,以加深对课程内容的理解。
3.多媒体资料:我们将使用多媒体课件和视频资料,以生动形象地展示步进送料机的工作原理和应用。
4.实验设备:学生将在实验室中使用真实的步进送料机进行实验和操作练习。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:学生在校内的课堂表现、参与讨论的积极性和表现将被记录和评估。
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。
2011 机械原理课程设计说明书目录一.设计任务书◆ 1.1课程名称: 步进输送机构 (3)◆ 1.2运动要求和计算基本数据 (3)二.机构方案的选定◆ 2.1轨道平台的移动 (3)◆ 2.2下料机的设计 (4)三.主要机构的设计计算◆ 3.1导杆机构的杆长设计 (6)◆ 3.2运动循环图 (8)◆ 3.3凸轮机构设计 (8)◆ 3.4插板相连的四杆机构的设计 (10)◆ 3.5速度和加速度的分析与计算(图解法) (12)◆ 3.6速度和加速度的分析与计算(解析法) (24)四.收获体会、建议 (28)五.参考文献 (28)机械课程设计说明书一.设计任务书1.课程名称: 步进输送机构简图设计1.工作原理及工艺动作简述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,滑架作往复直线运动。
滑架正行程时,通过棘钩使工件向前运动;滑架返回时,棘钩的弹簧被压下,棘钩从工件下面滑过,工件不动。
当滑架又向前运动时,棘钩又钩住下一个工件向前运动,从而实现工件的步进传送。
插板作带停歇的往复运动,可使工件保持一定的时间间隔卸落到轨道上。
2.运动要求和计算基本数据1)输送工件形状和尺寸如附图1所示。
输送步长H=830mm。
2)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左右平均,行程速比系数K值为1.7。
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1.1KW,1400r/min左右(如Y90S-4)二.机构方案的选定1.轨道平台的移动我们组经过讨论运用了:1)采用曲柄摇杆机构 2)采用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构 3)采用齿轮与齿条的配合2.下料机构的设计(插板的移动)我们组经过讨论运用了:1)采用凸轮导杆机构 2)采用从动件盘形凸轮与摇杆机构的组合 3)采用四杆机构三.主要机构的设计计算1.导杆机构的杆长设计1)有关系数计算2)杆长计算图2.13.凸轮机构设计我们采用的是对心滚子推杆盘形凸轮机构。
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0.42m/s。
要求保证输送速度尽可能的均匀,行程速比系数K值为1.7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1.1kw, 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。
工作原理:利用双摆杆机构带动插板运动实现插断。
优点:1.均为连杆和滑块,加工成本低缺点:1.杆件尺寸大,占用空间大,不便安装;2.机构工作时振动大,运动误差累计使两端难以同步插断;3.计算繁琐。
目录第一章课程设计内容 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计任务 (4)1.3设计提示 (4)第二章工作原理 (5)2.1送料机工作原理 (5)2.2传动机构:常用传动机构的基本特征 (5)2.3传动机构的选择 (6)2.4执行机构的选择 (8)2.5动力源的选择及相应参数 (9)第三章构件的运动分析及尺寸的确定 (9)3.1执行机构的运动轨迹 (9)3.2连杆机构的分析及尺寸的确定 (10)3.3蜗轮蜗杆参数的确定 (11)3.4齿轮参数与尺寸的确定 (12)第四章连杆机构运动简图及运动分析 (13)4.1连杆机构运动简图 (13)4.2运动分析 (14)第五章运动循环图 (15)第六章机构运转的整体流程 (15)参考文献 (17)第一章课程设计内容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 步进式送料机具体设计要求为: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。
(有关数据见表1.1)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。
表1方案号 a c b t1 t2/mm /mm /mm /s /sF 400 20 55 2 41.2 设计任务1. 步进送料机一般至少包括连杆机构和齿轮机构二种常用机构。
2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
步进输送机课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握步进输送机的基本原理、结构和应用,能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解步进输送机的工作原理和主要组成部分;(2)掌握步进输送机的运行控制方法和参数调整;(3)熟悉步进输送机在自动化生产线中的应用。
2.技能目标:(1)能够独立操作步进输送机并进行简单维护;(2)具备步进输送机故障诊断和排除的能力;(3)能够根据生产需求设计步进输送机的参数配置。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对自动化技术的兴趣和认识,提高学生的人文素养;(2)培养学生团队合作精神和动手实践能力;(3)培养学生关注社会热点,关注环保意识。
二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下三个方面:1.步进输送机的基本原理:介绍步进输送机的工作原理、特点和分类,使学生了解步进输送机在自动化生产线中的重要性。
2.步进输送机的结构与功能:讲解步进输送机的主要组成部分,如电机、控制器、输送带等,并阐述各部分的功能和作用。
3.步进输送机的应用与维护:介绍步进输送机在实际生产中的应用场景,讲解步进输送机的运行控制方法和参数调整,以及故障诊断和排除技巧。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解步进输送机的基本原理、结构和应用,使学生掌握相关理论知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解步进输送机在生产中的应用和维护方法。
3.实验法:安排实验室实践环节,让学生动手操作步进输送机,提高学生的实践能力。
4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将采用以下教学资源:1.教材:《步进输送机原理与应用》。
2.参考书:《自动化输送系统设计与维护》、《步进输送机技术手册》。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,以图文并茂的形式呈现教学内容。
步进输送机设计计算说明书姓名:学号:********班级:车辆七班指导老师:***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。
1.2设计简介1.2.1国内外步进机发展史在我国古代,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。
机械原理课程设计说明书——————步进输送机专业:机械制造及其自动化班级:08级机制一班辅导老师:曲爱丽设计者:王铭升许秀花薄纯青周庆机械工学院2010年7月10—15日设计时间安排时间所用天数(天)设计内容领题目组队0.5功能分解形态学矩阵0.5方案确定 1运动循环图 1方案比较0.5设计说明书撰写 1答辩 1目录一、步进输料机的主要设计过程 (3)二、步进输料机结构简图 (4)三、设计简述 (5)3.1工作原理 (5)3.2传动方案 (6)3.3设计要求 (7)四、部分结构解析 (7)4.1机械系统运动方案的运算 (7)4.2所选机构的运动动力分析与计算 (8)4.3制定机械系统的运动循环图 (8)4.4画出运动方案布置图及机械运动简图 (8)4.5对结果进行分析讨论及评估 (9)五、附图 (9)一、步进输料机的主要设计过程1.1功能分析:下料:隔断板做往复直线运动。
送料:输送滑架做间歇直线往复运动。
形态学矩阵下料机构送料机构曲柄滑块曲柄滑块槽轮机构曲柄导杆圆柱凸轮机构曲柄摇杆机构平面凸轮机构(加弹簧)最后求解:3*4=12,共12种解法。
二、下料及送料的结构图下料机构:送料机构:方案一方案二三、设计简述3.1工作原理当电源接通后,电动机带动曲柄导杆机构的运动,同时通过带轮传动到槽轮机构(槽轮机构用来保证每转45°下一次料)。
曲柄导杆带动输送滑架往复直线运动,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;为了防止工件因惯性继续运动,滑架下方安一挡板,通过与曲柄以带传动的凸轮只做上下往复直线运动,当滑架输送工件时,挡板慢慢上移,输送一个步长时挡板刚好卡主工件使其静止,然后回程时,挡板下移。
步进送料机机械课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解步进送料机的基本工作原理和机械结构组成,掌握相关术语和概念。
2. 学生能够描述步进送料机在工业自动化中的应用及其重要性。
3. 学生能够解释步进送料机的关键参数,如步进速度、送料精度等,并理解它们对整体性能的影响。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件绘制步进送料机的简易结构图,展示其机械设计的基本要素。
2. 学生能够通过小组合作,设计并制作一个简易的步进送料机模型,展示其运动和送料功能。
3. 学生能够运用适当的工具和量具进行步进送料机模型的调试和性能评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计和制造工艺的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识和沟通能力,认识到团队合作在工程项目中的重要性。
3. 增强学生对工业自动化领域的社会责任感,认识到技术发展对工业生产效率和生活质量的改善作用。
课程性质:本课程为实践性较强的机械设计课程,结合理论知识与动手操作,提高学生的综合应用能力。
学生特点:考虑到学生处于高年级,具备一定的机械基础知识,动手能力强,对实际应用有较高的兴趣。
教学要求:教学过程中应注重理论与实践相结合,鼓励学生主动探索,注重培养学生解决问题的能力和工程思维。
通过课程目标的达成,为学生后续的专业学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识:- 步进送料机的工作原理及其在工业自动化中的应用。
- 步进送料机的结构组成,包括步进电机、传动系统、控制系统等。
- 步进送料机的关键参数及其对性能的影响,如步进速度、送料精度、负载能力等。
2. 实践操作:- 利用CAD软件进行步进送料机结构图的绘制。
- 步进送料机模型的材料选择、加工工艺及装配流程。
- 步进送料机模型的调试与性能评估,包括运动控制、送料精度检测等。
3. 教学大纲:- 第一周:步进送料机的基本概念、工作原理及应用场景介绍。
- 第二周:步进送料机结构组成及关键参数学习。
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原理,掌握其工作流程及各部件功能。
2. 学生能够运用所学的机械知识,分析步进送料机的结构特点,并进行简单的故障排查。
3. 学生能够了解步进送料机在工业生产中的应用,掌握相关术语及参数。
技能目标:1. 学生能够独立操作步进送料机,进行基本的调试与维护。
2. 学生能够运用CAD软件绘制步进送料机的部件图纸,提高其绘图能力。
3. 学生能够通过小组合作,完成步进送料机的组装与拆解,培养实际动手操作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习步进送料机课程,培养对机械制造及其自动化专业的兴趣,激发学习热情。
2. 学生能够认识到步进送料机在工业生产中的重要性,增强社会责任感和使命感。
3. 学生在小组合作中,学会沟通与协作,培养团队精神和集体荣誉感。
课程性质:本课程为机械制造及其自动化专业的一门实践性较强的课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合。
学生特点:学生已具备一定的机械基础知识,具有较强的动手能力和好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的实际操作能力,培养其解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,充分调动其主观能动性。
通过课程目标的实现,为学生今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 步进送料机原理及结构- 介绍步进送料机的工作原理及各部件功能。
- 分析步进送料机的结构特点,如传动系统、控制系统等。
2. 步进送料机的操作与维护- 掌握步进送料机的操作步骤,包括启动、调试、停止等。
- 学习步进送料机的日常维护与保养方法,了解常见故障及其排除方法。
3. 步进送料机的应用案例- 分析步进送料机在不同工业生产领域的应用案例,了解其优势及局限性。
- 探讨步进送料机的技术发展趋势。
4. 实践操作- 分组进行步进送料机的组装与拆解,培养学生的动手能力。
- 结合CAD软件,绘制步进送料机的部件图纸。
机械原理课程设计说明书设计题目:步进送料机机构综合2学生姓名:杨小青学号: 20116268班级:工程机械3班指导老师:冯鉴日期:2013年12月22日目录引言 (1)一、题目简介 (2)1.1、设计题目:步进送料机机构综合 (2)1.2、具体设计要求: (2)1.3.、设计任务 (3)二、方案拟定及评价 (3)2.1方案一:曲柄摇杆机构 (3)2.2 方案二:四杆机构 (4)2.3 方案三:曲柄四连杆机构 (4)三、选择电机及分配传动比 (5)四、传动原理图 (5)五、机构运动尺寸综合 (6)六.运动循环图 (8)七、三维建模过程 (9)八、设计总结 (11)九、参考资料 (11)十.部分截图 (12)引言本次设计是步进送料机机构的综合。
根据题目要求必须有曲柄、且输送架平动,输送架上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线。
首先根据要求,先提出了多种方案,最终择优选取了铰链四杆机构实现运动要求。
通过图解法综合铰链四杆机构,确定该四杆的构尺寸位置以及尺寸。
并进行了三维建模,运动仿真,制作动画。
设计过程中运用多种软件,如在SolidWorks中三维建模,后在ADAMS中输出位移、速度加速度曲线等等。
一、题目简介1.1、设计题目:步进送料机机构综合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。
1.2、具体设计要求:(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。
机械原理课程设计说明书设计题目:步进式送料机学院:机械工程学院班级:09机制四班姓名:***指导教师:***日期:2011/12/04目录第一章课程设计内容 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计任务 (4)1.3设计提示 (4)第二章工作原理 (5)2.1送料机工作原理 (5)2.2传动机构:常用传动机构的基本特征 (5)2.3传动机构的选择 (6)2.4执行机构的选择 (8)2.5动力源的选择及相应参数 (9)第三章构件的运动分析及尺寸的确定 (9)3.1执行机构的运动轨迹 (9)3.2连杆机构的分析及尺寸的确定 (10)3.3蜗轮蜗杆参数的确定 (11)3.4齿轮参数与尺寸的确定 (12)第四章连杆机构运动简图及运动分析 (13)4.1连杆机构运动简图 (13)4.2运动分析 (14)第五章运动循环图 (15)第六章机构运转的整体流程 (15)参考文献 (17)第一章课程设计内容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 步进式送料机具体设计要求为: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。
(有关数据见表1.1)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。
表1方案号 a c b t1 t2/mm /mm /mm /s /sF 400 20 55 2 41.2 设计任务1. 步进送料机一般至少包括连杆机构和齿轮机构二种常用机构。
2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
4. 对平面连杆机构进行尺度综合,并进行运动分析;验证输出构件的轨迹是否满足设计要求;求出机构中输出件的速度、加速度;画出机构运动线图。
5. 编写设计计算说明书。
1.3 设计提示1. 由于设计要求构件实现轨迹复杂并且封闭的曲线,所以输出构件采用连杆机构中的连杆比较合适。
2. 由于对输出构件的运动时间有严格的要求,可以在电机输出端先采用齿轮机构进行减速。
如果再加一级蜗杆蜗轮减速,会使机构的结构更加紧凑。
3. 由于输出构件尺寸较大,为提高整个机构的刚度和运动的平稳性,可以考虑采用对称结构(虚约束)。
第二章工作原理2.1 送料机工作原理图1为步进送料机的原理图。
电动机通过传动装置驱动滑架往复移动,工作行程时滑架上的推爪推动工件前移一个步长,当滑架返回时,四杆机构运动使推爪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,推爪已复位,向前推动新的工件前移,前方推爪也推动前一工位的工件前移。
其传动装置常使用减速器,有时也用其它传动装置。
2.2 传动机构:常用传动机构的基本特征连杆机构的特点:1.其运动副元素为面接触,压力较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且连杆机构中的低副一般是几何封闭,对保证机构的可靠性有利。
2.在连杆机构中,在原动件的运动规律不变的条件下,可用改变各机构的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。
3.在连杆机构中,在连杆上各点的轨迹是各种不同的形状的曲线,其形状随着各构件的相对长度的改变而改变,故连杆曲线的形式多样,可用来满足一些特定的工作需要。
4.利用连杆机构还可以很方便地改变运动的传递方向,扩大行程,实现增力和远距离传动等目的。
图 2 四杆机构齿轮机构的特点:齿轮机构是在各种机构中应用最为广泛的一种传动机构。
它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力,并具有传递功率范围大,传动功率高,传动比准确,使用寿命长,工作可靠等优点。
2.3 传动机构的选择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,故采用应平面连杆机构和齿轮机构。
鉴于传动机构的特点,我们小组提出了四种方案:方案 1 :采用凸轮摇杆机构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型号:Y132M2-6 功率:7.5KW 频率:50HZ 电压:380V 电流:15.6A 接法:△转速:960r/min第三章构件的运动分析及尺寸的确定由机械原理课本四连杆运动轨迹图谱可查得,杆a、b、b’c、d 长度比例为:1:5:2.5:4:3a杆与该机构的平动轨迹的长度比为1:5.因为输出机构要满足题目要求的轨迹,表 2方案号 a c b t1 t2/mm /mm /mm /s /s F 400 20 55 2 4即平动轨迹要求长度为400mm,根据查表来的比例数据可得各个杆的长度为:表 3杆号 a b b‘ c d杆长(mm) 80 400 200 320 2403.3 蜗杆参数的确定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。
表 4主要参数齿数z1 模数压力角分度圆直径数值 1 2 20 22.4蜗轮2,3的参数的确定表 5主要参数齿数z1 模数压力角分度圆直径数值 60 2 20 120由以上参数可知该减速机构的传动比为z2/z1=603.5 齿轮参数与尺寸的确定由方案可知:输出构件每分钟循环运动的次数为:60/(2+4)=10次根据齿轮的标准模数系列表:表 6第1系列1 1.25 1.52 2.53456 8 10 12 16 20 25 32 40 50第2系列1.752.25 2.75 (325)3.5 (3.75)4.55.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 2836 45可得由于6,7齿轮与蜗轮2,3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1与4,,6与7为对称齿轮,两两完全相同,所以该直齿圆柱齿轮组的参数为表7主要参数齿数模数压力角分度圆直径齿轮1,4 80 1 20 80齿轮6,7 50 1 20 50动力由6,7齿轮传动到1,4齿轮上,传动比为80/50=1.6所以齿轮1,4的转速w=960r/min/60/1.6=10r/min即在一分钟内,齿轮1和4转动10周,所以连杆a也转动10周,即该连杆机构循环运动10周,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。
第四章连杆机构运动简图及运动分析4.1 连杆机构运动简图图 11 机构运动简图4.2 运动分析如图 11 所示⑴系统总传动比 i=(960·2л/60)X(60/10·2л)=96⑵曲柄连杆机构杆件尺寸E1E2=400mm EE’’=50mm w2=2*3.14*10/60=1.05rad/sK=(180。
+θ)/ (180。
—θ)=t1 /t2=2=>θ=60。
E1E22=AE12+AE22-2AE1AE2cos60。
AE1=2BC-AB AE 2=2BC+AB4BC2+3AB2=E1E22DE-DE’’=EE’’DE’’=(AE’’2-AD’’2)1/2 DE=(BE2-BD2)1/2AE’’=AB+2BC AD=AB+BD BE=2BC令AB=80mm=>BC=180mm BD=25mm(3)输出点在E点时的速度(u v = 0.0021 m/s/mm)V E= V B + V EB;V B =ω2·AB=1.05*0.08=0.084 m/sV E=0.0021*pb=0.0021*40=0.1115m/s(4)输出点在E’是的加速度(u a = 0.00105 m/s2 /mm)a E’= a n B+ a t B+ a n E’B+ a t E’B其中a t B = 0, a n EB = 0, a n B =ω22 *AB=1.05^2*0.008=0.0693 m/s2 a E’=0.00105*p’a’=0.00105*83=0.07349m/s2第五章运动循环图图 12 运动循环图第六章机构运转的整体流程图 12 机构运动的整体流程参考文献【1】孙桓,陈作模.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2005 【2】裘建新(主编)机械原理课程设计指导书·高等教育出版社2007年 11月【3】李学荣,朱桥等(编制)连杆曲线图谱(第一版)重庆出版社1993年【4】张卫国饶芳(主编)―机械设计基础篇华中·科技大学出版社2006·9【5】王为汪建晓(主编)吴昌林(主审)―机械设计·华中科技大学出版社2007·2【6】宋昭祥(主编)―机械制造基础·机械工业出版1998·10。