harbin institute of technology
課程設計說明書（**）
哈爾濱工業大學(威海)
如圖1所示，輸送線1上為小包裝產品，其尺寸為長*寬*高=600*200*200，採取步進式輸送方式，送第一包產品至托盤a上（托盤a上平面與輸送線1的上平面同高）後，托盤a下降200mm，第二包產品送到後，托盤a上公升205mm、順時針旋轉90°，把產品推入輸送線2，托盤a順時針迴轉90°、下降5mm。原動機轉速為1430rpm，產品輸送量分三檔可調，每分鐘向輸送線2分別輸送12、16、26件小包裝產品。
圖1功能簡圖
由題目和功能簡圖可以看出，推動產品在輸送線1上運動的是執行機構1，在a處使產品上公升、轉位的是執行構件2，在a處把產品推到下乙個工位的是執行構件3，三個執行構件的運動協調關係如圖所示。
下圖中t1為執行構件1的工作週期，t2是執行構件2的工作週期，t3是執行構件3的工作週期，t3』是執行構件3的動作週期。由圖2可以看出，執行構件1是作連續往復移動的，而執行構件2則有乙個間歇往復運動和乙個間歇轉動，執行構件3作乙個連續往復運動。三個執行構件的工作週期關係為：
t1= t2= t3。
t1=t2= t3
圖2 運動迴圈圖
根據前面的分析可知，驅動執行構件1工作的執行機構應該具有運動功能如圖3所示。該運動功能把乙個連續的單向轉動轉換為連續的往復移動，主動件每轉動一周，從動件（執行構件1）往復運動一次，主動件的轉速分別為11、19、27 rpm。
11、19、27rpm
圖3 執行機構1的運動功能
由於電動機轉速為1430rpm，為了在執行機構1的主動件上分別得到12、16、26 rpm的轉速，則由電動機到執行機構1之間的傳動比iz有3種分別為：
iz1= = 130
iz2= = 75.263
iz3= = 52.963
總傳動比由定傳動比ic與變傳動比iv組成，滿足以下關係式：
iz1 = ic*iv1
iz2=ic*iv2
iz3=ic*iv3
三種傳動比中iz1最大，iz3最小。由於定傳動比ic是常數，因此3種傳動比中iv1最大，iv3最小。若採用滑移齒輪變速，其最大傳動比最好不要大於4，即：
iv1=4
則有：ic== 32.5
故定傳動比的其他值為：
== 2.3158
== 1.6296
於是，有級變速單元如圖4：
i = 4, 2.3158, 1.6296
圖4 有級變速運動功能單元
為保證系統過載時不至於損壞，在電動機和傳動系統之間加乙個過載保護環節。過載保護運動功能單元可採用帶傳動實現，這樣，該運動功能單元不僅具有過載保護能力，還具有減速功能，如圖5所示。
圖5 過載保護運動功能單元
整個傳動系統僅靠過載保護功能單元的減速功能不能實現全部定傳動比，因此，在傳動系統中還要另加減速運動功能單元，減速比為
i = = 13
減速運動功能單元如圖6所示。
圖6 執行機構1的運動功能
根據上述運動功能分析，可以得到實現執行構件1運動的功能系統圖，如圖7所示。
1430rpm i = 2.5 i = 4, 2.3158, 1.6296 i = 13
圖7 實現執行構件1運動的運動功能系統圖
為了使用同一原動機驅動執行構件2，應該在圖7所示的運動功能系統圖加上1個運動分支功能單元，使其能夠驅動分支執行構件2，該運動分支功能單元如圖8所示。執行構件2有兩個執行運動，乙個是間歇往復移動，另乙個是間歇單向轉動。執行構件3有乙個執行運動，為間歇往復移動，其運動方向與執行構件1的運動方向垂直。
為了使執行構件2和執行構件3的運動和執行構件1的運動保持正確的空間關係，可以加乙個運動傳動方向轉換功能單元，如圖9所示。
圖8 運動分支功能單元
i=1圖9 運動傳動方向轉換的運動功能單元
。因此，需要加乙個運動分支功能分支單元，如圖10所示。
圖10 運動分支功能單元
執行構件2的乙個運動是間歇往復移動，考慮採用兩個運動單元，將連續轉動轉換成間歇單向轉動，再轉換成間歇往復移動。如圖11所示。
圖11 連續轉動轉換為間歇往復移動的運動功能單元
執行構件2的另乙個運動是間歇單向轉動，且其運動平面與第乙個運動的運動平面垂直，因此，可以選用運動傳遞方向轉換功能單元，如圖12所示。
圖12運動傳動方向轉換的運動功能單元
經過運動傳遞方向轉換功能單元後的運動，可以通過另乙個運動功能單元把連續轉動轉換為間歇單向轉動，如圖13所示。
圖13 連續轉動轉換為間歇單向轉動的運動功能單元
根據上述分析可以得出實現執行構件1和執行構件2運動功能的運動功能系統圖，如圖14所示。
1430rpm i = 2.5 i = 4, 2.3158, 1.6296 i = 13
圖14 執行構件1、2的運動功能系統圖
根據前面的分析可知，驅動執行構件1工作的執行機構應該具有運動功能如圖15所示。該運動功能把乙個連續的單向轉動轉換為連續的往復移動，主動件每轉動一周，從動件（執行構件3）往復運動一次。
圖15 把連續轉動轉換為往復移動的運動功能單元
根據上述分析，可以畫出整個系統的運動功能系統圖，如圖16所示。
1430rpm i = 2.5 i=4,2.3158,1.6296 i=13
圖16 產品包裝生產線（方案6）的運動功能系統圖
根據圖16所示的運動功能系統圖,選擇適當的機構替代運動功能系統圖中的各個運動功能單元,便可擬定出機械系統運動方案。
圖16中的運動功能單元1是原動機。根據產品包裝生產線的工作要求，可以選擇電動機作為原動機。如圖17所示。
1430rpm
1圖17 電動機替代運動功能單元1
圖16中的運動功能單元2是過載保護單元兼具減速功能，可以選擇帶傳動實現，如圖18所示。
2圖18
圖16中的運動功能單元3是有級變速功能單元，可以選擇滑移齒輪變速傳動替代，如圖19所示。
圖19 滑移齒輪變速替代運動功能單元3
圖16中的運動功能單元4是減速功能，可以選擇2級齒輪傳動代替，如圖20所示。
圖20 2級齒輪傳動替代運動功能單元4
圖16中的運動功能單元6將連續傳動轉換為往復擺動，可以選擇導桿滑塊機構替代，如圖21所示。
圖21 導桿滑塊機構替代運動功能單元6
圖16中的運動功能單元7是運動傳遞方向轉換功能和減速運動功能單元，可以用圓錐齒輪傳動替代，如圖22所示。
i = 1
圖22 圓錐齒輪傳動替代減速運動功能單元7
圖16中運動功能單元5是運動分支功能單元，可以用運動功能單元7錐齒輪傳動的主動輪、運動功能單元6導桿滑塊結構的曲柄與運動功能單元4的運動輸出齒輪固連替代，如圖23所示。
圖23 2個運動功能單元的主動件固聯替代運動功能單元5
圖16中運動功能單元9和10將連續傳動轉換為間歇往復移動，由於運動複雜，可以選用不完整齒和凸輪機構固聯來共同完成要求。不完全齒輪在乙個工作週期內有三次停歇和和三次轉動，且三次停歇的時間不相同。於是，可以用不完全齒輪和凸輪機構固聯來代替這兩個運動功能單元。
如圖24所示。
圖24不完整齒和凸輪機構固聯替代功能單元9和10
圖16中運動功能單元11是運動傳遞方向轉換功能，可以用圓錐齒輪傳動代替，如圖27所示。
i = 1
圖27 圓錐齒輪傳動機構代替運動功能單元10
圖16中運動功能單元12是把連續轉動轉換為間歇轉動的運動功能單元，由運動迴圈圖可知該運動功能單元在乙個工作週期之內有兩次停歇和兩次轉動，且兩次停歇時間不同，於是可以用不完全齒輪機構代替該運動功能單元，如圖 28所示。
哈工大機械設計課程設計
目錄1 電動機的選擇1 2 蝸輪 蝸桿的設計計算2 3 傳動裝置的運動 動力引數計算 5 4 軸的校核計算6 5 嚙合件及軸承的潤滑方法 潤滑劑牌號及裝油量 13 6 密封方式的選擇13 7 箱體機構設計13 8 附件及其說明14 9 參考文獻16 一 電動機的選擇 工作機的有效功率為 式中 f 輸...
哈工大機械動態設計課程總結
harbin institute of technology 課程名稱 機械動態設計 院系 機電工程學院 專業 機械設計製造及其自動化 班號1208108 姓名學號 1208108 指導老師 日期 2015年11月26日 哈爾濱工業大學 機械動態設計課程總結 在本學期我學習了機械動態設計這門課程，此...
哈工大機械設計課程設計 說明書
減速器選擇展開式二級圓柱減速器，一級為斜齒，二級為直齒。電動機選擇y系列三相籠型非同步電動機，工作電壓380v，型號為y100l2 4。聯軸器選擇彈性柱銷聯軸器。工作機有效功率 同步轉速 滿載轉速 電動機工作功率 其中分別代表聯軸器 滾動軸承 齒輪傳動和捲筒傳動的效率。查指導書表9.1其數值分別為0...