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1.3 设计机构的具体尺寸考虑到行程速比系数(动停时间之比)K=t1/t2=1/2，计算四杆机构的极位夹角= 1800 * ( K - 1 ) / ( K + 1 )= 1800 * ( 0.5- 1 ) / (0.5 + 1 )=-600用作图法进行四杆机构设计，如下图：图2设计要求步进送料距离C1C2=a=300mm，利用各铰链之间相对运动的几何关系知，设计连杆与摇杆铰接点F步进距离为F1F2=200mm。
可确定摇杆固定铰链D 和曲柄固定铰链A。
曲柄 AB=（AF2-AF1）/2=66连杆 BF=（AF2+AF1）/2=164.08摇杆 DC=270.42mmAD=119.6mm将各杆长度圆整后得：AB=66mmBF=164mmDC=Z70mmDF=180mm使用圆整后的数据作图如下：图3由图可知所设计送料机构步进距离为301.02mm。
符合设计要求允许误差。
C点轨迹曲线的最高点距输送架距离为45.42mm, 亦符合设计要求。
由此各杆长度确定。
曲柄 AB=66mm连杆 BF=164mm摇杆 DC=270mmDF=180mm曲柄盘被电动机驱动由0o做匀速圆周运动60o位置，驱动连杆。
摇杆以固定铰链为圆心，自由端运动至左极限位置，输送爪将坯料送至待加工位置。
摇杆向右运动至右极限位置，成一个工作循环。
机构可在预定时间将工件送至待加工位置。
总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
2 布置方式电动机通过联轴器、减速器带动曲柄盘，驱动连杆送料机构，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，由于推爪与轴间有扭簧，推爪得以从工件底面滑过，工件保持不动，当滑推进时，推爪已复架再次向前位，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。
其传动装置使用展开式二级圆柱齿轮减速器减速器。
下图为本设计步进送料机机的布置方式，电动机转速经齿轮传动降低后驱动机器曲柄运转。
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。
步进送料机的设计及组装实验指导书（18学时系列实验）宋宝玉张锋编王连明陈铁鸣审哈尔滨工业大学机械基础实验中心2004年10月目录实验一步进送料机的运动方案设计（6学时） (1)实验二步进送料机的仿真实验（4学时） (6)实验三步进送料机的零件检测（2学时） (11)实验四步进送料机的安装调试（6学时） (16)实验一步进送料机的运动方案设计一、实验目的1）、培养学生运用知识分析问题、解决问题的能力和创造能力。
2）、培养学生的整体设计概念。
3）、提高学生的工程意识和设计能力。
二、实验方法与步骤机械运动方案设计是机械设计的重要环节，运动方案设计的优劣,决定了这部机械的性能、造价及市场前景，所谓运动方案的设计，即是设计者通过何种机构组合为一部完成特定工作任务的机械系统的全面构思。
1、运动方案设计过程1）工艺参数的给定及运动参数的确定工艺参数是一部机器进行方案设计和机构设计的原始依据。
所以在设计之前，必须明确提出其工作任务，周边环境以及更详细的工艺要求。
2）执行构件间运动关系的确定有时一部机器的工作任务是由多个执行构件共同完成的，这是各执行构件间必然有一定协同动作关系，确定这宗关系的最直观的方法就是采用运动循环图。
3）动力源的选择及执行机构的确定机械设备中应用的动力源主要是电、液、气动装置。
因此原动机有电动机、液压马达、气压马达、直线油缸及气缸等.电动机应用最广泛.。
执行机构的运动按其运动类型划分，主要有直线运动、回转运动、任意轨迹运动、点到点运动及位到位运动，上述运动又分为连续运动和间歇运动两类，有些运动是单程的，有些运动是往复式的，不同的运动应由不同的机构或多种机构的组合乃至整个机器来实现。
4）传动机构的确定常用的传动机构有以下几种：齿轮机构；螺旋机构；带传动及链传动；连杆机构；凸轮机构（表1-1列举了几种常有传动机构的基本特性）。
5）方案的比较与决策一个设计可以由多个方案来实现，每个方案所使用的机构也不尽相同，有时甚至迥异。
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。
《机械综合课程设计》设计题目：步进送料机传动系统设计院系：机械工程系专业班级： 2013级铁道车辆2班*名：**学号：********指导教师：**西南交通大学峨眉校区目录第1章步进送料机传动系统的总体方案拟定 (4)1.1功能分析 (4)1.2步进送料机原理设计 (4)1.3设计任务 (5)1.4设计提示 (6)1.5设计思路 (6)1.6输送方案1 (8)1.7输送方案2 (8)1.8输送方案3 (9)1.9方案评选 (9)第二章机构尺寸综合及机构仿真 (10)2.1运动轨迹分析 (10)2.2杆长综合 (10)2.3杆长检验及仿真运动轨迹 (11)2.4机构仿真 (12)2.5运动方案简图，运动循环图，速度，位移，加速度图以及运动分析 (13)第三章动力传动综合 (19)3.1工作原理 (19)3.2传动比与减速箱齿轮设计 (19)3.3电机选择 (20)第四章PROE三维建模及几何尺寸 (21)第五章实物搭建 (26)第六章设计总结 (28)九、参考资料............................................................................................................................................... - 29 -第1章 步进送料机传动系统的总体方案拟定1.1功能分析为实现步进送料机输送工件的任务，输送架的运动功能可分解为两种工艺动作：1、输送架送料过程，输送架往前水平移动，移动a 距离，耗时1t ，即工件动的时间为1t 。
2、输送架回程，输送架往前水平移动a 距离后，回到1t 前的状态，这时输送架要进行水平往后运动行程示意图竖直方向上的复合运动，以满足设计要求的回程曲线，耗时2t ，即工件停的时间为2t . t 1=2s,t 2=4 s ；即速比系数K=t 2/t 1=2； 因为22412===-+=t t K θπθπ；由此可知极限夹角θ=600； 1.2步进送料机原理设计设计某自动生产线的一部分——步进送料机。
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。
机械原理课程设计步进送料机设计说明书前言进入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。
本次我设计的是步进送料机，以小见大，设计并不是门简单的课程，它需要我们理性的思维和丰富的空间想象能力。
我们可以通过对步进送料机的设计进一步了解机械原理课程设计的流程，为我们今后的设计课程奠定了基础。
目录前言 (1)第1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2章设计思路 (4)2.1连杆机构的特点 (4)2.2齿轮机构的特点 (5)第3章工作原理 (6)3.1 传动机构:常用传动机构的基本特征 (6)3.2 传动机构的选择与比较 (7)3.3 执行机构的选择与比较 (8)3.4 机构运动简图 (10)第4章运动循环图 (11)第5章构件的运动分析及尺寸的确定 (11)第6章机构运转的整体流程 (15)第7章机构的整体简图 (16)第8章小结 (18)第9章致谢 (19)第10章参考文献 (20)第11章附录 (21)1 课程设计步进送料机1.1．设计题目设计某自动生产线的一部分——步进送料机。
《机械综合课程设计》设计题目：步进送料机传动系统设计院系：机械工程系专业班级：2013级铁道车辆2班姓名：赖鑫学号：20137562指导教师：何俊西南交通大学峨眉校区目录第1章步进送料机传动系统的总体方案拟定 (4)1.1功能分析 (4)1.2步进送料机原理设计 (4)1.3设计任务 (5)1.4设计提示 (6)1.5设计思路 (6)1.6输送方案1 (8)1.7输送方案2 (8)1.8输送方案3 (9)1.9方案评选 (9)第二章机构尺寸综合及机构仿真 (10)2.1运动轨迹分析 (10)2.2杆长综合 (10)2.3杆长检验及仿真运动轨迹 (11)2.4机构仿真 (12)2.5运动方案简图，运动循环图，速度，位移，加速度图以及运动分析 (13)第三章动力传动综合 (19)3.1工作原理 (19)3.2传动比与减速箱齿轮设计 (19)3.3电机选择 (20)第四章PROE三维建模及几何尺寸 (21)第五章实物搭建 (26)第六章设计总结 (28)九、参考资料............................................................................................................................................................ - 29 -第1章 步进送料机传动系统的总体方案拟定1.1功能分析为实现步进送料机输送工件的任务，输送架的运动功能可分解为两种工艺动作：1、输送架送料过程，输送架往前水平移动，移动a 距离，耗时1t ，即工件动的时间为1t 。
2、输送架回程，输送架往前水平移动a 距离后，回到1t 前的状态，这时输送架要进行水平往后运动行程示意图竖直方向上的复合运动，以满足设计要求的回程曲线，耗时2t ，即工件停的时间为2t . t 1=2s,t 2=4 s ；即速比系数K=t 2/t 1=2； 因为22412===-+=t t K θπθπ；由此可知极限夹角θ=600； 1.2步进送料机原理设计设计某自动生产线的一部分——步进送料机。
步进送料机设计终稿精
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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
工作原理
传动方案比较及选择
机构的运动简图
第三章步进送料机的参数设计及协调确定导引铰链四杆机构的尺寸
选电动机及传动比分配
蜗杆参数的确定
蜗轮参数的确定
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
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t
1移动距离a后间歇时间t
2。
考虑到动停时间之比K=t
1/t
2
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
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
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
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。
传动方案比较及选择
方案1：采用凸轮摇杆机构
图凸轮摇杆机构
此机构虽然能够满足输送零件的要求，但由于该机构有凸轮机构，导致在机构的运动路线的计算时非常复杂，而且凸轮机构易磨损，机构的平衡性不好，导致在机构运动时，产生很大的噪声，而且构件会损坏的非常快，所以舍弃这个方案。
方案2：采用从动件圆柱凸轮机构
图从动圆柱凸轮机构
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
图齿轮与齿条配合
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。
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
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= 。
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：
首先找到差不多符合的环线，取值参数如下
（注：放大倍数=a/=300/9=）
用SolidWorks绘制草图并用描点法验证设计的曲线是否符合要求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/=300/=）
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发现：走过直线段整个过程曲柄的转角=0
0117.3
175.3 ，直
-
57.96
线段长度为，b=>80mm。
故此结构参数符合设计要求。
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 ，齿轮传动比 。
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。
蜗轮的参数确定
(中心距a=63，变位系数x=+ ，分度圆导程角γ="'0431028) 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
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
机构布置：
使用SolidWorks 草图绘制，调整后的结果如下：
运动循环图：
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：。
