机械原理课程设计分料送料机构设计.doc

机械原理分料送料机构
说明书 

目录

一、分料送料机构的主要设计要求……………… 3

二、工作原理………………………………………… 3

三、系统方案拟定……………………………………… 3
1、功能分解……………………………………… 3
2、机构的选用…………………………………… 4
3、机构组合……………………………………… 4

四、机构设计…………………………………………… 6

五、分料送料结构示意图……………………………… 9

六、 方案比较…………………………………………… 11

七、机构设计小结 ……………………………………… 15

八、参考资料 …………………………………………… 15

附： 机构示意图、三维图

一、分料送料机构的主要设计要求
1. 分料送料机自动送料且每次送料的时间相同
2. 经装料后方可继续装料，准确无误的完成快速送料。
3.料：颗粒状干燥食品、药品（如白砂糖、咖啡、）等。达到质量要求时不存在堵料，若堵料手动解决。
4.料桶规格：直径15厘米桶高20厘米。
5.送料速度：每分钟15个。

二、分料机构工作原理
通过用一个铁皮制的大型装料桶，下边是四棱锥形，开个口并制作一个滑动门，料利用重力向下流，通过控制门的开合来控制料的流量。料口下方是一个桶，桶放在一圆形平台上，平台被固定不会转动，桶在槽轮的作用下转动，空桶的送入和装好料的桶的送出均由槽轮完成，当装好料后，槽轮转动使装好料的桶送到皮带轮上运出。

三、系统方案拟定
在这个设计中，电动机的转速为540r/min,电压400V。
1、 功能分解

（1）、利用重力将桶自动放入平台上，并利用槽轮带动空桶转动。
（2）、将桶利用槽轮送到装料处，利用实心轮与导杆相连，打开箱门，料利用重力向下流；
（3）、料桶装好料后，同时箱门关闭，装好料由槽轮送到皮带轮上，同时另一只桶进入装料处，如此实现周期性循环。

2、机构的选用
为满足设计要求，根据设计提示，本设计可选用四种机构：
a. 对心曲柄滑块机构 b.锥齿轮机构 c.槽轮机构 d.链条 e.链轮

3、机构的组成
（1）、由电动机通过皮带带对心曲柄机构转到，滑块开始运动，箱门打开；

（2）、再通过齿轮粘合带动锥齿轮转动，同时连在直齿轮上的锥齿轮1转动，锥齿轮1的运动通过锥齿轮2改变运动方向；

（3）、锥齿轮上端连上圆形转动块，转动块使槽轮转动，控制桶的状态；

（4）、通过链轮与链轮相连，链轮与锥齿轮连在同一轴上，通过锥齿轮与锥齿轮相连，改变方向；

（5） 、与链轮相连的锥齿轮将运动传给运输带，运输皮带运动起来，从而开始完成一次运动。

为了完成机械系统的预定功能和生产过程，各执行机构不仅要完成各自的执行动作，而且相互之间必须协调一致。我们的设计方案要满足先后性、时间不同性、空间协调性、操作协同性等要求。

四、机构设计
箱口长宽均为20，滑块长40宽30，高10。右边有一弹簧，用来在机构停止运动时使滑块回到初始位置，即关闭箱门，如下图：

（1）、对心曲柄连杆机构
AB=r,BC=l,推程为H,根据四杆机构的特性推之；H=2r,
设r=30,l=40,H=60。
机构自由度N=3,p1=4,ph=0
F=3n-(2p1+ph)=3*3-8=1
机构有唯一的运动。
曲柄滑块的极位出现在水平位置，即极位夹角等一0度，故机构无极回运动特性，此时行程速比系数为k=1,AB为主动件，传动角r=0,所以该机构无死点。

（2）.两个锥齿轮

模数
M=5
齿数
Z=49
法向齿形角
20度
节锥度
75度
精度等级
8-GB11365

（3）机构运动循环图

五、 分料送料结构示意图

1、 放桶槽 2、工作平台 3、槽轮 4、锥齿轮啮合 5、直齿轮 6、链轮
7、 链轮 8、直齿轮 9、链轮 10、锥齿轮啮合 11、曲柄滑块结构
12、 装料箱 13、链轮 14、出料输送带 15、电动机 16、减速器

工作原理：
电动机15经过减速器16减速相连的链轮7，链轮7将动力传给链轮9，链轮带动曲柄滑块结构11转动，从而控制箱门的开关；
同时与减速器输出杆相连的直齿轮8与直齿轮5啮合，将动力输出，与直齿轮5在同一杆上的有一个链轮6和一个锥齿轮，4处的锥齿轮啮合将动力传给槽轮，从而槽轮控制工作台上的转快转动，使料桶在工作平台上运动；链轮6将动力传给链轮13，通过与链轮13相连的10处的锥齿轮啮合将动力传给运输带。
从而实现了转动的整个过程。
实图如下：

六、方案比较
方案一（杨天东）

1、 电动机
2、 三级减速器
3、 对称双销槽轮机构
4、 料桶的运动系统
5、 出料口的开关系统
6、 粉料搅拌系统

原理图说明:将粉料按所需的比例及相关的量放入进料口，通过搅拌机构的搅拌，使粉料搅拌均匀，然后通过凸轮连杆单侧停歇机构带动出料口的开关（滑块）的移动，使得出料口开关打开，让混合好的粉料落入料筒中，通过对称双销槽轮机构完成对料筒的轮换，其中通过凸轮连杆单侧停歇机构和对称双销槽轮机构的不同时段的停歇完成从出料口出来的粉料正确的落入料筒中。
方案一：传动平稳，机构控制合理，不会出现漏料现象，保证匀速出料，合理利用了机构的特性来完成工艺动作过程；零件加工精度要求高，成本相应要高。

方案二（吴富伟）

缺点：如果桶底不平滑，在工作平台上移动时，将与工作平台产生较大摩擦，使桶受到磨损，增加能耗；由于齿轮、链轮和链条、槽轮制造精度高，加大成本量。
优点：传动平稳，能准确的周期性的实现工作要求。机构应用合理，容易安装。

1、放桶槽 2、工作平台 3、槽轮 4、锥齿轮啮合 5、直齿轮 6、链轮
8、 链轮 8、直齿轮 9、链轮 10、锥齿轮啮合 11、曲柄滑块结构
13、 装料箱 13、链轮 14、出料输送带 15、电动机 16、减速器

工作过程：
电动机15经过减速器16减速相连的链轮7，链轮7将动力传给链轮9，链轮带动曲柄滑块结构11转动，从而控制箱门的开关；
同时与减速器输出杆相连的直齿轮8与直齿轮5啮合，将动力输出，与直齿轮5在同一杆上的有一个链轮6和一个锥齿轮，4处的锥齿轮啮合将动力传给槽轮，从而槽轮控制工作台上的转快转动，使料桶在工作平台上运动；链轮6将动力传给链轮13，通过与链轮13相连的10处的锥齿轮啮合将动力传给运输带。
方案三（茶山超）

工作原理:
当电源接通后，电动机带动带轮1转动，齿轮2通过齿轮3,4,5控制转速，5与带轮6相连，有输送带送出料。（其中齿轮3齿轮4、齿轮5通过轴连接，）带轮1把电动机的转速ω传给带轮8，带轮8带轮12相连，传递给齿轮9,用来带动铝箔包装纸。 锥齿轮10与带轮8相连将动力传递给槽轮机构11，槽轮机构的间歇运动是转轮间歇运动达到分料、送料、封口的目的。之后，由导槽将料送到带轮6的传送带上，由传送带输到目的地。同时配合槽轮机构的间歇转动转盘13。槽轮的间歇配合使工件间歇运动。每转一个弧度后，空隙时间用于装料，达到分料，送料，封口的目的。

综合：由经济成本高低，工艺过程配合难易程度，机构制造精度综合选用方案三。

七、机构设计总结
在这么一段时间的实习设计过程中，我发现了许多问题，在设计的过程中有许多我们平时都不太重视的东西，也有很多的难题，这给了我很大的动力，有的不懂我们就会再一起讨论问题，然后按照自己的想法通过cad和ProE表达出来，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书，从中得到了很多启发。
这次的机械设计我学到了很多以前有没有学到的东西，知识有了较大的提升，虽然有了很多想法，但是很难表达出来，在这次课程设计中，体现了自己的很多不足，很多机构都想不到。从这次设计中，我懂得了只有充分利用所学的机械原理知识，根据设计要求和设计分析，选用组合机械系统运动方案，从而设计出结构简单，制造方便。性能优良，工作可靠地机械系统。
这次课程设计让我充分体会到设计需要大胆创新这一层面，创新是一个国家、一个社会、一个企业必不可少的，设计中的创新需要高度和丰富的创造思维，没有创造性的构思，就没有产品的创新，产品也就不具有市场竞争性。在设计过程中，虽然我们的创新就是简显得，但这就业锻炼了我们的能力，更指明了我们努力的方向。

八、参考资料
参考文献
【1】郭红星 宋敏 庞军(主编)―主审机械设计基础·西安电子科技大学出版社2006
【2】机械原理课程设计指导书 裘建新（主编） 高等教育出版社
【3】机械原理 孙桓 陈作模 葛文杰（主编） 高等教育出版社
【4】机械原理课程设计指导书 张小玲（主编） 北京航空大学出版社