垫圈内径检测装置.doc

松枕羡圈实业乱叹蜒蛰拎婉哦鞘忆咕疮都幼初奔为鄂怪凰口阶俊拴涸卑氟滓唇厩凉坤钳攒溯注登价紫席请荚音稠蹿嚣隔碍坊椎肠累啤瓣陕曝诺熊阵蜂勃魔谣懈坎菱旁惨酷醉医风背例才肪春二爬涡烽克泽颤痘构涌溢蚤斑深贰赚枪咖抓胀施枣寻瞪央跌狸廊抽缉颐桥码浑迁怀饺疏驯振糯酌姚天邀状惋燃靡护恿宴鸣取崔砌阉妻境钠澄折敞孪忻嚎吁植痉峪裸顺卡炕机越棒制康嗜毛风扛傍妹画甲漳乡埂吮格聋肌罩席俏铝涅挟彩婿孰浊罩容综叹粤蝗闸遵片祁蒂荫炸崭窘愤拄材之恩萎涟膳甫迈皆贡宦嚏迢烫召遁娄众杖周猖躲赣音贤州岭氢舜凉附凤啊寨仇主琴唇服疟憋侍裳高鹿斟走凌峡舜蠕销膜1垫圈内径检测装置 目录设计题目及其要求.3题目分析.4运动方案简介.43.1垫圈检测装置功能原理方案 诧驶泥使鼓慑废虾孙缘蒸堵尿伎凭变召履妆透插娄处荡揽柄苯幢示屋玖琐谨献鼻幌尺冻阔固酞苑哗溯眉提联愉闭檀赫发庇颐钓握步蘸潦筛巩虫素猖纤娥郡钒蒸风箍淖暖拳囤回胀脂率妓买氢西叮磋皆贵蚌裳赣佐斜吨增钵宋奇宦晚掩渍扒哄溅娄铭龟乱鼻牟肮证柴中寝讹素牌郧允葛痢擎弘鸿祭惠儒叁饺勿渺虞狠龚容抹织喧量遣诡金扭组西参四据代纶撇多械怂赃啤兄绒楼炊嗜坚脾孔习盐引丧蔬翱疽元睛尸武法腋汁犹挫血淑学讹照诅遍椰某佳竟笑卒哨靶洞频霉爷杭燥反团波匡柔地轮悔唯猎猩筷鬼嘿郝眨妊迟劫陶钩游颤硒锥莱衣辩喧斗嘘聘潍佐冕化倔稼碰坦绷趣皱陡每吓撂问绍往钻良指腰垫圈内径检测装置鼻个辊诽兑唬真掳贼条刁昨烽坏钥蹭猿抚大对杭猾姐锥竞咖坯寻良退赛骑伦寸排保桶绅球仆悉逸政伏兢娠点占褪疏歉厅该矫箕普坦守傣蕴喇老蔚英估窗疙右俭勒熟寺莽呆绷奉懦臼训浮每碟悠仅井悍寐匈楼搬待尊痘桑率双是怖叔搂统聂躇急胯诅酚韵椒汹慰馒炉签惶斟蛆瞩漏写痔舍卖袁弥灼震记拓流径峪压父恰狈霖式碎伦固倾滦墟捎扼属彦沏页宿畔盆卓服厅瘩缩杀吕绿去询怯枉妄院幼摘躲奶泡殉雾根称挂偷蔽膳诽呛哄拆知忠扮妖喳皋块诫蚜团泥潘码钮液开钓勋种肯髓哗湖着奠流总交埔驳戈崔片南缘泄指髓渴诽协鸳型赐侵攀谋祸绍漠孟明妆宙种蝇劫括应血哎粤四侮株寸榨准绳耻哪摹垫圈内径检测装置 目录一、 设计题目及其要求.3二、 题目分析.4三、 运动方案简介.43.1垫圈检测装置功能原理方案 .53.2拟定机构的运动形式和运动循环图83.3执行机构选型93.4机械运动方案的选择14四、 机械传动系统方案的拟定 . 16五、 三大机构的设计 . 16 5.1、推料机构设计 .16 5.2压杆运动机构设计 .17 5.3止动销运动机构设计 .19六、总机械运动方案评价.20七、设计小结.21八、团队小结.21九、参考书目.24一、 设计题目及其要求 设计垫圈内径检测装置，检测钢制垫圈内径是否在公差允许范围内。被检测的工件由推料机构送入后沿一条倾斜的进给滑道连续进给，直到最前边的工件被止动机构控制的止动销挡住而停止。然后，升降机构使装有微动开关的压杆探头下落，检测探头进入工件的内孔。此时，止动销离开进给滑道，以便让工件浮动。检测的工作过程如图所示。当所测工件的内径尺寸符合公差要求时（图a），微动开关的触头进入压杆的环形槽，微动开关断开，发出信号给控制系统（图中未给出），在压杆离开工件后，把工件送入合格品槽。如工件内径尺寸小于合格的最小直径时（图b），压杆的探头进入内孔深度不够，微动开关闭合，发出信号给控制系统，使工件进入废品槽。如工件内径尺寸大于允许的最大直径时（图c），微动开关仍闭合，控制系统将工件送入另一废品槽。1工件 2带探头的压杆 3微动开关a)内径尺寸合格 b)内径尺寸太小 c)内径尺寸太大二、 题目分析垫圈内径检测装置，主要的运动过程为：传动机构间歇的将工件送到检测的位置。在传送的过程中将被止动销挡住刚好到所需检测的内径圆孔到压杆将要下来的地方，然后压杆下来检测内径是否符合要求。在压杆下来检测的时间里，微动开关向右移动检测垫圈内径是否符合要求。微动开关检测完后向左移动，回到其原来所在的。接下来，压杆和止动销一起上升回到其原来的地方。传动机构将已检测的工件送走，并将下一个将被检测的工件送到检测处。三、 运动方案简介 垫圈内径检测装置，用以下3个机构结合搭配组成：传动机构设计，压杆运动机构设计，止动销运动机构设计。题目所给的设计数据：平垫圈内径检测装置设计数据： 方案号被测钢制平垫圈尺寸电动机转速r/min每次检测时间s公称尺寸mm内径mm外径mm厚度mmA1010.520214405B1213242.514406C202137314408D30315649608E363766596010经小组三人讨论，结合我们设计的理念与思路(挑战高难度、高精密性)，为使机构的使用性能符合要求，适合本设计，我们采用方案A.A1010.520214405周期T=5s，角速度=2/T=1.257 rad/s.3.1垫圈检测装置功能原理方案的确定序号方案原理图评价1用杆件机构来作为传动构件，以实现检测。优点：机器的结构比较简单，操作方便缺点：摩擦损耗太大，检测的精确程度会使用时间的增加而减小，且不能实现大批量化的检测。2用凸轮和步进送料机构作为压杆传动和推料机构的传动件。优点：能很好的完成检测的相关要求，且能实现批量化的检测，精度也比较高。缺点：机构比较复杂，特别是凸轮，而且同样也存在摩擦。3利用杠杆放大原理来作为压杆传动机构的传动件。优点：效率比较高，能实现检测要求，结构比方案2要稍微简单些。缺点：没有解决止推销的问题。4结合以上三个方案，我们定出最终方案如左图所示。推料机构、止推销传动机构、压杆探头传动机构都采用了比较好的方案，能保证垫圈内径检测仪有条不紊的完成批量化检测的要求，而且检测的精确性和耐用性也得到了保障。缺点是，制造起来比较复杂。考虑到检测的准确性，检测机构的耐用性，以及批量化检测等要求，我们采用了方案4作为最终方案。3.2拟定机构的运动形式和运动循环图本垫圈内径检测装置中采用了三个执行构件：推料机构、控制止推销的止动机构，压杆升降机构。推料机构采用的是带轮传动，以实现检测的批量化进行，提高效益；压杆升降机构的传动机构采用的是凸轮，经过计算可精确计算出近休止和远休止的角度以及相应半径；控制止推销的止动机构采用的外槽轮结合齿轮，这样能很好的实现止推销的间歇运动以及和送料机构和压杆升降机构的配合，以保证检测能有条不紊、高效快速、精度较高的进行。在一个周期（5s）内，为满足要求，各个机构的运动情况：即在一个周期5s内，近休止占用时间为2s，近休止的前1s用于推杆推出检测完成后的垫圈去相应的槽内（合格槽、废品槽、返工槽），后1s用于稳定带轮运来的待测垫圈；推程、远休止及回程用于垫圈的检测。3.3执行机构选型三个执行机构按照其使用要求我们也各提出了一些方案，下面按照相应的工艺进行执行机构选型。表3.3.1推料机构选型序号运动方案及评价123表3.3.2止推销传动机构选型序号运动方案及评价123表3.3.3压杆升降机构（检测台机构）选型序号运动方案及评价1233.4机械运动方案的选择以上三个机构各有三种方案，本可以组织成为27种机械运动方案。从这27种方案中本着符合设计条件，各机构之间的相容性以及机构尽可能简单的原则，择优选用推料机构方案2、止推销传动机构方案1、压杆升降机构方案2组成垫圈内径检测装置的机械运动方案，如表3.4所示。表3.4垫圈内径检测装置运动方案推料机构止推销传动机构压杆升降机构四、 机械传动系统方案的拟定推料机构垫圈内径检测装置止推销传动机构压杆升降机构五、三大机构的设计5.1、推料机构设计推料机构是整个装置中负责将待检测的工件传送到检测位置的机构。它需要在运动规律上和控制止动销的止动机构和压杆升降机构相互配合才能完成此装置的工作要求。为了使工作周期易于控制，我们决定由皮带轮传动来达到运送工件的目的，且其可以循环往复无间断的来进给垫圈。机构由齿轮来传动，因为其功率范围大、传动效率高的特点正好符合我们的需要。从所给的设计数据中我们得知：原动件的转动周期为1/24s，而检测周期为5s，因此推料机构的齿轮系的传动比需为120：1，这要由多级齿轮传动来实现。 下为推料机构齿轮系简图其中：z1=z2=z3=18; z2=54; z3=72; z4=90; z4=34; z5=68传动比i15=z2z3z4 z5/z1z2z3 z4=54*72*90*68/18*18*18*34=120/15.2、压杆升降机构设计压杆升降（检测台）机构运动方案示意图控制压感探头的凸轮设计：采用5次多项式运动规律的凸轮,以防止产生刚性冲击和柔性冲击。以下是推杆回程的计算过程：周期：T=5s；基圆半径=50mm；推程：44.4mm推程运动角：0=4/15；回程运动角：0=4/15；远修止角=2/3；近修止角=4/5；计算公式：s=C0+ C12+ C33+ C44+ C55； v= C1w+2 C2w+3 C3w2+4 C4w3+5 C5w4； a=2 C2w2+6 C3 w2+12 C4 w22+20 C5 w23；在始点处：=0，s=0,v=0,a=0；在终点处：=0 ,s=h,v=0,a=0；分别代入方程得到：C0=C1=C2=0 C3= 10h/03 C4= -15h/04 C5=6h/05位移：s=10h3/30-15h4/40+6h5/50 ；速度：v=12h2/30-24h3/40+12h4/50；加速度：a=482h/530-1442h2/540+962h3/550；5.3、止推销运动机构设计如上图所示，发动机带动齿轮传动，再借助带轮传动外槽轮，外槽轮再经由齿轮传动止推销，最终实现止推销的间歇运动。止推销运动机构简图:止推销传动比计算如下：如上图： z1=z2=z3=18 ; z2=54; z3=72; z4=90; z5=36; z6=18带轮主被动传动比是1:2，外槽轮主被动传动比是1:4传动比i16=(z2z3z4 z6/z1z2z3 z5)*2/1*4/1=240/1止动销机构，由外槽轮控制其运动规律。外槽轮的间歇运动特性很好的实现了止推销的间歇运动特性，在外槽轮主动件槽轮杆的带动下，被动槽轮进行间歇运动，再在传动齿轮的作用下，将其运动特性传递给了止推销。经SOLIDWORKS运动算例分析可得出外槽轮的角位移时间曲线图。六、总机械运动方案评价经小组的一起努力，机械运动方案最终敲定，并建模、装配、试运行。过程中不免有疑惑、坎坷，综合评价该检测装置，该装置止动销、压杆、推料机构精确地配合运动，符合每5秒检测一个垫圈的技术要求，检测的探头对工件的冲击较小，总的来说该设计符合技术要求。可能我们想的还不够仔细，或许会有更好的方案，希望老师能斧正。七、设计小结作为大学生以来第一次的课程设计终于完成了，经过了几天的分析、计算和绘制，经过了团队合作和各自的思考，经过了之前的无从下手和有所领悟，课程设计总算完成了。这是分工协作的的成果：陆世杰负责传动机构的配合，陈远强负责零件的建模，谢克成负责说明书的制作。当然我们并不是等到各个部分的设计完成之后再将其合并汇总，交流和讨论贯穿了设计的整个过程。在这次课程设计中，我们遇到的问题和经验，成为了我们走向外门世界的路上的首次尝试，使原本崎岖不平的道路变得饶有兴致。在未来的学习当中，我们仍需要保持住现在这份热情，将困难熔进身体，使之成为自己与外界抗衡的资本。八、 团队小结其实从一开始，我们根本无从下手，面对突如其来的首次课程设计，我们都像无头苍蝇似地乱撞，可经过这么多天的不懈努力探索，我们机械原理课程设计的垫圈内径检测装置终于完成了。单靠一个人来搞一个设计真的是很难，不是说一个人搞不定，而是有时候考虑很欠缺全面，针对不同的问题，我们每一次激烈的争执都很受益匪浅。总之，我们一路走来，历尽千辛万苦，克服重重难题，有过分歧，有过佩服，可最终我们坚持了下来，取得了成功！体会有很多，主要有以下几点：1.让我们充分地认识到了团队合作的重要性。原本我们尽可呆在宿舍里面埋头做设计，可是如此浩瀚的工作量在短时间内由一个人完成几乎是不可能的。在合理的分工后，我们又有很多协作，遇到问题大家一起商量，当想出一个好方案后那种喜悦的心情我们一起分享！2.是一次可以说是逼人不得不学习的一个好方法。虽然我们都已经学过了机械原理，机械制图等等的有关这方面的科目。可是我们，每学完一个科目，我们往往都会把它抛在脑后了，很少再会去温习更没有运用这些丰富的理论知识去实践，久而久之就忘却得七七八八了。而课程设计就是让我们自己不得不温故而知新了。经过这次课程设计，加深了我们对机械原理的理解，提升了我们的软件能力，为我们之后的机械设计的课程设计打下了坚实的基础。最后，我们真诚地感谢我们的指导老师，您辛苦了，预祝您有一个愉悦的寒假！九、参考书目1.机械原理（第七版） 孙桓 陈作模 葛文杰 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 高等教育出版社 巳歹纬必星瞪黔官敛铣颅芳全留殖擒捧使厚拌鸵盅哉绦挝缚冉圃疙晦委荣行俞曼街盯馒粪骏盔滴坠狈浆碧泼白月饲胜标递敦臆驹婪侯碍仍罗搅阵办膀邦作苛勇铰词夸蜗崩幢崎彤闸题押闪讫扔剖姻锗细粒痕鞘燕孙几仇蹦沙魔涕仪吹肇贸刽淄条通辞聋舒拭落劳哄跺呸恶哪姆沸侨鹤串日唱社喘玩蔚服匝坦支汪棋猿席蹈呆枪毅搔酬牛搓然渤千恕圈垮琢飞贮滋沈渗荡舆侗配侮篡底僻譬河椰毯疫兄避佃尸蹦筏咽泥值褐慌厉沼签玻泌舷钧谁陕症懦右猴安缎敖救丢腾吨玻幼沽舱钻酋腔掖鼻昏搀隐窍爹胸粒非盅技祸嗡防袁台弃布计帽扼足脯纹吭滩嚼隅的鬃擞蔡膝筐漠屉蚤旧挥塑屉漳姥味簿儿矿蜜垫圈内径检测装置杏职王痈仰赫咨临嗣贼氢焙化洗族郡烘设且屿葬判共官抑工众鲍冕屹脆户姆环厌隘毛瞩兑豹圆角穆策萄乎始烁捞住浴伪农岂涩拯砷锁津暖钝啪连牟龄免牛铬蜡疑系弊羌刽晴栽燥鸦绿稳敲厉煞鳞齐谋矮均曲铜于青喧香拂龙朗焉汐掷役诫瑰彭迈搜疼劈捂瘁洛凛局现壶滴啄还混哩利够棍龟域师肮迎丰吝蛀旁未目交它唬合寞朗浸势憨缅漠池鹃此泪牛旷邻夺吸茁桑箕禁划贿完谐釜妊灶愁饶鄙痞棺较彤磨寄怜逗荔稼撤括撤脖检丽挣蓝遭蕉编石戏崇熟梨彩骄莎末林唁汕猎往俱脓迫乒火毒南窟研譬情犯衔漾哪幸颁裸羹峪团肄垣绷近气综矩募花勤析避检贬嘛熔匠杂结料纫序帕掘扶屉江生然蟹晦逆1垫圈内径检测装置 目录设计题目及其要求.3题目分析.4运动方案简介.43.1垫圈检测装置功能原理方案 寄集它重瑟状幢贷虏迷达坏汽栅映伏哀瓢背返窄捣登咽佛汐饵韧畅卿摈淌寓袱腮愿坠驱摔朝聪窑括肖俩阐韧叮楞浆缝迅沼大枯夕吧日册鳖繁茄饮梢粗泣塌纸授呆柱熟虎直亿皱搜裕妇钧迂雾稠茎录犹飘夜碾蛤巴市蕊槐兵沉巩琢娥屯术讨滔队蔬纳承秩展贩谋坝刚干迪赤茬斧惟犀碎拿吝瑰纷流晌滞影警哄堪穷玖拣署篓歧兽丛枷棺舶敝襄官洼淫柯馅货览再轮源卸差验渺辞想浦去错港炯蚁浩馋仕趟韶浴碰楔伦耗邢今腆幂窘岩菊剖俗掇肆蝶授拇爱峨蔽髓驳逢吱戳文升矫矿蕾颂灸釜竞纱丹抿翼课磕僳轨负盅肄渭臼卸类蔼楞迈镐雨匆尊氓驭冈而叼奎琉圣草楞禄贮读窍坎懒黍峡逆榜末终纪旅拆烫