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湖南工業(yè)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 資 料 袋 機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 第 二 學(xué)年第 二 學(xué)期 課程名稱 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 銀金光 職稱 學(xué)生姓名 楊強(qiáng) 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械1007 學(xué)號(hào) 10405700711 題 目 醫(yī)用棉簽卷棉機(jī) 成 績 起止日期 2012年 5 月 22 日～ 2012 年 5 月 29 日 目 錄 清 單 序號(hào) 材 料 名 稱 資料數(shù)量 備 注 1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1 2 課程設(shè)計(jì)說明書 1 3 課程設(shè)計(jì)圖紙 若干 張 4 5 6 機(jī) 械 原 理 設(shè)計(jì)說明書 醫(yī)用棉簽卷棉機(jī) 起止日期： 2012年 6 月 5 日 至 2012 年 6 月 9 日 學(xué)生姓名 楊強(qiáng) 班級(jí) 機(jī)械1007 學(xué)號(hào) 10405700711 成績 指導(dǎo)教師(簽字) 機(jī)械工程學(xué)院（部） 2009年 6月9 日 目　錄 0設(shè)計(jì)任務(wù)書 2 1總論及設(shè)計(jì)要求 3 2根據(jù)工藝動(dòng)作和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 5 3 傳動(dòng)方案和減速器總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 6 4主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 9 5機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案擬定 17 6方案的評(píng)價(jià) 19 7系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理 21 8機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)三維造型 24 9機(jī)械運(yùn)動(dòng)曲線分析 25 10參考資料 26 11設(shè)計(jì)總結(jié) 27 湖南工業(yè)大學(xué) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2011 —2012 學(xué)年第 2 學(xué)期 機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 機(jī)械 專業(yè) 1007 班級(jí) 課程名稱： 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 醫(yī)用棉簽卷棉機(jī) 完成期限：自 2012 年 6 月 5 日至 2012 年 6 月 9 日共 1 周 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、 設(shè)計(jì)的任務(wù)與主要技術(shù)參數(shù) 實(shí)現(xiàn)送簽的功能是使一堆簽桿分成一根一根送至確定位置，我采用將一堆簽桿放入漏斗箱逐一的送到能產(chǎn)生一定壓緊力的構(gòu)件上，同時(shí)一邊自轉(zhuǎn)，一邊沿導(dǎo)棉槽移動(dòng)完成卷棉動(dòng)作。 其余設(shè)計(jì)參數(shù)是： 1） 棉花。條狀脫脂棉，寬25-30mm，自然厚4-5mm。 2） 簽桿。醫(yī)院通用簽桿，直徑約3mm，桿長約70mm，卷棉部分約20-25mm。 3） 生產(chǎn)率。每分鐘卷60支，每支卷取棉塊長約20-25mm。 4） 卷棉機(jī)體積要小，重量輕，工作可靠，外形美觀，成本低，卷出的棉簽松緊適度。 二、設(shè)計(jì)工作量 要求：對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)課題進(jìn)行工作原理和工藝動(dòng)作分解，根據(jù)工藝動(dòng)作和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型，構(gòu)思該機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案，并進(jìn)行的選擇和評(píng)定，確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)的總體方案，根據(jù)任務(wù)書中的技術(shù)參數(shù)，確定該機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的速比和變速機(jī)構(gòu)，作出 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，對(duì)相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體尺度進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。 要求有設(shè)計(jì)說明書一份，相關(guān)圖紙一至兩張。（有條件的要求用三維動(dòng)畫表述）。 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 6.5-6.7 構(gòu)思該機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案 6.7-6.8 運(yùn)動(dòng)分析及作圖 6.9 整理說明書與答辯 主要 參考 資料 ［1］ 朱理．機(jī)械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2008：15-200 ［2］ 鄒慧君．機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：15-250 指導(dǎo)教師： 銀金光 2012 年6 月1 日 1總論及設(shè)計(jì)要求 1.1功能要求 全自動(dòng)醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)送棉、楸棉、送棉和卷棉的一體化功能。醫(yī)院通用的簽桿直徑約3mm，長約為70mm，卷棉部分長約20—25mm，每分種能生產(chǎn)60支。 卷棉機(jī)由送棉機(jī)構(gòu)，壓棉機(jī)構(gòu)，楸棉機(jī)構(gòu)，送簽機(jī)構(gòu)，卷棉機(jī)構(gòu)以及電動(dòng)機(jī)組成。 選擇送棉機(jī)構(gòu)時(shí)考慮到棉花很軟，要實(shí)施持棉以直線、間隙、定長地將適量條狀送入壓（夾）棉、楸棉機(jī)構(gòu)，可用帶刺構(gòu)件走直線軌跡段把棉條拉向前進(jìn)，走非直線段時(shí)從棉條中退出，但此時(shí)要將棉條壓住。我所設(shè)計(jì)的兩種方案中采用兩滾輪壓緊棉條，同時(shí)，在繼續(xù)運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)楸棉，但需與棘輪、槽輪或不完全齒輪機(jī)構(gòu)聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)間隙送進(jìn)的功能。 實(shí)現(xiàn)送簽的功能是使一堆簽桿分成一根一根送至確定位置，我采用將一堆簽桿放入漏斗箱逐一的送到能產(chǎn)生一定壓緊力的構(gòu)件上，同時(shí)一邊自轉(zhuǎn)，一邊沿導(dǎo)棉槽移動(dòng)完成卷棉動(dòng)作。此外，壓緊機(jī)構(gòu)也有兩種方案。 1.2工作原理以及工藝動(dòng)作流程圖 醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)系統(tǒng) 定量送棉 壓 （夾） 棉 、 楸 棉 送簽 卷棉 將條狀棉的原料壓緊在固定面上，在另一端既實(shí)現(xiàn)壓緊，又實(shí)現(xiàn)拉扯動(dòng)作 持定量棉花，以直線、間隙、定長送進(jìn) 完成壓棉動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，其壓頭對(duì)條棉有一定的壓力，并且將壓力保持一定的時(shí)間，使楸棉時(shí)，壓頭下的條棉不致滑移。 完成楸棉動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，其壓頭一方面有壓緊條棉的功能，又要使壓力在保持壓緊力的狀態(tài)下有向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的可能，以完成楸棉動(dòng)作。 采用適當(dāng)?shù)膲侯^形式，使棉條容易楸斷，楸斷后自行落入導(dǎo)棉槽中。 機(jī)構(gòu)能調(diào)整壓緊力。 使一堆簽桿分成一根一根送至確定位置，與楸下的棉塊會(huì)合 簽桿與棉塊相遇，簽桿作自轉(zhuǎn)，將棉塊卷上簽桿。 2根據(jù)工藝工作和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的目的是確定各機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的先后順序、相位，以利于設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試。 以時(shí)間（秒）為橫坐標(biāo)（0,1），以各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移為縱坐標(biāo)作出位移曲線。以一秒為一個(gè)周期為其擬定的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如下： 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖： 3 傳動(dòng)方案和減速器總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 3.1擬訂傳動(dòng)方案 機(jī)器一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成如圖２－１： 圖２－１ 1——電動(dòng)機(jī)　　　2——聯(lián)軸器　3——減速器 ２.１.1　初步選擇電機(jī)和分配各級(jí)傳動(dòng)比 （一）電動(dòng)機(jī)的選擇 選擇電機(jī)類型：　電動(dòng)機(jī)是機(jī)器中運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的來源，其種類很多，有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、氣輪機(jī)、液動(dòng)機(jī)等。電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制方便、維護(hù)容易，一般機(jī)械上大多數(shù)是均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)已經(jīng)是系列化了，通常由專門的工廠按標(biāo)準(zhǔn)系列成批或大量生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作的載荷、工作的要求、工作的環(huán)境、安裝的要求及尺寸、重量有無特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，確定具體的型號(hào)。 擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式。 生產(chǎn)的單位一般用三相交流電源，如無特殊的要求（如在較大范圍內(nèi)平穩(wěn)地調(diào)速，經(jīng)常啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)等），通常都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。我國已制定了一標(biāo)準(zhǔn)的Ｙ系列是一般用途的全封閉的自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕氣體和無特殊要求的機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械食品機(jī)械等。由于Ｙ系列還具有啟動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)，因此也適合某些對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較高的機(jī)械。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)其額定功率和滿載轉(zhuǎn)速的不同，具有系列型號(hào)。為適應(yīng)不同的安裝需要，同一類的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各類型的電動(dòng)機(jī)的參數(shù)和外型及安裝尺寸可查手冊。 選定電動(dòng)機(jī)的容量： 電動(dòng)機(jī)的容量選得合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動(dòng)機(jī)因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。 電機(jī)的容量的主要由電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機(jī)所需工作功率，應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算得來的，可按下式計(jì)算： 其中：T——工作機(jī)的阻力矩，； n——工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，； 傳動(dòng)裝置的總效率組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之積，即 其中： 分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動(dòng)效率 按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取一級(jí)傳動(dòng)i1=20-50，二級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)比i2=4-6, 三級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)比i3=2-4,總的傳動(dòng)范圍為40-200. 根據(jù)附Ⅱ。2選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī) 經(jīng)過綜合考慮決定選用Y132S—8型號(hào)電動(dòng)機(jī) 考慮減小噪聲、振動(dòng)等方面的要求時(shí)，最好選用帶傳動(dòng)。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪時(shí)，由于帶與帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞一定動(dòng)力。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)、選價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，在近代機(jī)械中被廣泛應(yīng)用。 圖２-２帶傳動(dòng) 圖２-３鏈傳動(dòng) 但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過大的場合。 蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時(shí)，摩擦力大，發(fā)熱大。同時(shí)蝸桿傳動(dòng)在嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)速度很大，工作條件不夠良好時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的摩擦與磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因而摩擦損失較大，效率低； 根據(jù)以上的分析比較，再結(jié)合要求的工作條件可以得到，在此采用帶傳動(dòng)。 4主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 4.1送料機(jī)構(gòu) 方案a:槽輪機(jī)構(gòu) 圖3—1 1——主動(dòng)銷輪 2——從動(dòng)槽輪 3，4——滾輪 5——棉條 方案a所采用的送棉機(jī)構(gòu)是如圖3—1所示的槽輪機(jī)構(gòu)。其主要由槽輪1—2和滾輪3—4的串聯(lián)而成，當(dāng)主動(dòng)銷輪1由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連而作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)圓柱銷未進(jìn)入徑向槽時(shí)，槽輪因鎖住而靜止；當(dāng)圓銷進(jìn)入徑向槽時(shí)，槽輪2在圓銷的驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)槽輪和滾輪4夾住棉條5向前送進(jìn)，完全實(shí)現(xiàn)定量，定長，并以間隙、直線送棉功能。 方案b：不完全齒輪機(jī)構(gòu) 圖3—2 1——不完全齒輪 2——棉條 3——滾輪 方案b所采用送棉機(jī)構(gòu)是如圖3—2所示的不完全齒輪機(jī)構(gòu)。其主要由不完全齒輪和一個(gè)滾輪串聯(lián)而成。 當(dāng)不完全齒輪由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而作等速順時(shí)針連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)?shù)谝幻洱X還未到達(dá)棉條時(shí)，棉條因無摩擦力而不能向前送進(jìn)；而當(dāng)?shù)谝幻洱X接觸到棉條，同時(shí)與滾輪嚙合時(shí)，產(chǎn)生摩擦夾帶棉條向前送進(jìn)，直到最后一枚齒脫離滾輪，而停止送棉。當(dāng)主動(dòng)不完全齒輪作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，完全實(shí)現(xiàn)定量，定長，并以間隙、直線送棉功能。 其中不完全齒輪的外圈部分是由橡膠模具制成。 分析其原因如下： ① 考慮到棉花很軟，如使用鋼制不完全齒輪，在抓棉時(shí)很容易將棉條抓斷；使用外圈為橡膠齒的不完全齒輪，質(zhì)地相對(duì)柔軟，又有彈性。 ② 如果橡膠齒磨損，可以及時(shí)更換。 ③ 橡膠齒輪與鋼制齒輪的造價(jià)相比較，前者較為經(jīng)濟(jì)。 4.2楸棉機(jī)構(gòu) 方案a: 凸輪機(jī)構(gòu) 圖3—3 1——凸輪 2——彈簧 3——沖壓板 4——底座 5——刀具 方案a所采用的楸棉機(jī)構(gòu)如圖3—3所示。其主要由主動(dòng)凸輪、彈簧、沖壓板、刀具和底座組成。當(dāng)主動(dòng)凸輪隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作等速順時(shí)針連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)構(gòu)件3，使之往下運(yùn)動(dòng)進(jìn)而壓住棉條，由于構(gòu)件3剛好與刀具5相切，從而完成壓棉、楸棉的動(dòng)作。當(dāng)主動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)到回程時(shí)，構(gòu)件3沒有推力，受到彈簧2的彈力回到原處。與此同時(shí)送棉機(jī)構(gòu)將棉條送到構(gòu)件3下，以此來完成下一次的壓楸棉的動(dòng)作。 安裝刀具5和緩沖機(jī)構(gòu)的好處： ① 比較鋒利的刀具在構(gòu)件3和下面的緩沖機(jī)構(gòu)保證了棉條順利的切割。 ② 切割下來的棉條完整。 方案b :爪輪機(jī)構(gòu) 圖3—4 1、4——爪輪 2——棉條 3——橡膠塊 方案b所采用的楸棉機(jī)構(gòu)如圖3—4所示。其主要由兩個(gè)爪輪串聯(lián)而成。當(dāng)主動(dòng)爪輪1由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作順時(shí)針等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，嵌入爪輪1的橡膠塊轉(zhuǎn)到另一個(gè)爪輪的橡膠塊相遇時(shí)，夾送到的條棉2價(jià)在其中，靠彈性壓緊，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將條棉楸斷。在實(shí)現(xiàn)壓棉和楸棉時(shí)，還需要在方案b中的送棉機(jī)構(gòu)（圖3——1所示）的配合，因?yàn)闆]有它的壓緊力，本機(jī)構(gòu)就不能完成該功能。 4.3卷棉機(jī)構(gòu) 方案a: 圖3—5 1——漏斗狀簽箱 2、4——輸送機(jī)構(gòu) 3——簽桿 5、8——條棉 6——導(dǎo)棉槽 7——靜止摩擦片 方案a所采用的卷棉機(jī)構(gòu)如圖3—5所示。起主要由主動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)、漏斗狀簽箱和導(dǎo)棉槽組成。將一堆簽桿放入漏斗狀的簽箱1內(nèi)，漏斗口限制簽桿3只能一根一根地通過，由漏斗口下的輸送構(gòu)件2和4同步將簽桿送入到導(dǎo)棉槽，進(jìn)至與在導(dǎo)棉槽7內(nèi)的靜止摩擦片7接觸后，在摩擦力作用下簽桿3自轉(zhuǎn)，此時(shí)簽桿的外露在輸送機(jī)構(gòu)4外的頭部（約長25mm）與導(dǎo)棉槽8中的條棉相遇，使條棉卷在簽桿上。 設(shè)計(jì)要求：漏斗狀簽箱1的口寬的大小應(yīng)與簽桿的直徑差不多。這既能使簽桿逐一的通過漏斗口，又防止簽斗內(nèi)簽桿相互擠造成卡住。 方案b: 圖3—6 1——漏斗狀簽箱 2——簽桿 3——條棉 4——輸送機(jī)構(gòu) 5——齒行帶 6——拖板 7——靜止摩擦片 8——彈簧 9——壓板 10——卷輪 方案b 所采用的卷棉機(jī)構(gòu)如圖3—6所示。起主要由卷輪、漏斗狀簽箱、送棉機(jī)構(gòu)、拖板和靜止摩擦片壓板組成。將一堆簽桿放入漏斗狀的簽箱1內(nèi)，漏斗口限制簽桿2只能一根一根地通過，由漏斗口下的卷輪5帶離簽箱1，，進(jìn)至與在壓板9的靜止摩擦片7接觸后，在摩擦力作用下簽桿2一面前進(jìn)，一面自轉(zhuǎn)，此時(shí)簽桿的外露在輸送機(jī)構(gòu)4外的頭部（約長25mm）與導(dǎo)棉槽8中的條棉相遇，且有一定的壓緊力，使條棉卷在簽桿上。 4.4形態(tài)學(xué)矩陣 功能元 功能元解 1 2 3 4 5 動(dòng)力源 電動(dòng)機(jī) A1 汽油機(jī) A2 柴油機(jī) A3 液壓機(jī) A4 汽動(dòng)馬達(dá) A5 減速2 蝸桿傳動(dòng) B1 鏈傳動(dòng) B2 帶傳動(dòng) B3 齒輪傳動(dòng) B4 擺線針輪轉(zhuǎn)動(dòng) B5 送料持夾器的運(yùn)動(dòng) 不完全齒輪機(jī)構(gòu) C1 槽輪機(jī)構(gòu) C2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) C3 凸輪機(jī)構(gòu) C4 連桿機(jī)構(gòu) C5 壓緊器的間歇轉(zhuǎn)動(dòng) 凸輪機(jī)構(gòu) D1 爪輪機(jī)構(gòu) D2 齒型帶機(jī)構(gòu) D3 平面凸輪+正切機(jī)構(gòu) D4 空間凸輪+正切機(jī)構(gòu) D5 壓桿的往復(fù)移動(dòng) 齒輪機(jī)構(gòu) E1 齒型帶機(jī)構(gòu) E2 凸輪機(jī)構(gòu) E5 系統(tǒng)解的可能方案數(shù)： F=5*5*5*5*3=1875 其中列出較為理想的兩種： A1+B3+C1+D1+E1 A1+B3+C2+D3+E2 4.5擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 分配軸轉(zhuǎn)角 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 送棉機(jī)構(gòu) 定量送棉 間隙運(yùn)動(dòng) 壓棉楸棉機(jī)構(gòu) 爪輪間隙運(yùn)動(dòng) 爪輪轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦楸斷棉 爪輪間隙運(yùn)動(dòng) 送簽機(jī)構(gòu) 帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)送簽 壓板提供壓緊力 卷棉機(jī)構(gòu) 開始卷棉 5 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案擬定 5.1擬定的方案 在第三章中，我已經(jīng)分析了a,b兩個(gè)方案的各構(gòu)件的功能特點(diǎn)。根據(jù)形態(tài)學(xué)矩陣的分析和原理。現(xiàn)在對(duì)它們進(jìn)行最佳組合。如圖 方案a 1——漏斗狀簽箱 2、4——輸送機(jī)構(gòu) 3——簽桿 5——凸輪機(jī)構(gòu) 6——正壓機(jī)構(gòu) 7——底座 8——不完全齒輪 9——滾輪 方案b 1——主動(dòng)銷輪 2——槽輪 3——滾輪 4，11——爪輪 5——橡膠塊 6——齒形帶 7——壓板 8——支板 9——漏斗狀簽箱 10——簽桿 １２——卷輪 6方案的評(píng)價(jià) 6.1評(píng)價(jià)方案表 評(píng)價(jià)方案(2) 序號(hào) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng)價(jià)等級(jí) 評(píng)價(jià)尺度（評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)） 1 功能目標(biāo)完成情況 很好 好 較好 不太好 不好 10 8 5 3 0 2 工作原理的先進(jìn)性 先進(jìn) 較先進(jìn) 一般 落后 10 8 4 0 3 系統(tǒng)的工作效率 高 較高 一般 低 10 8 4 0 4 系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)的精度 高 較高 一般 低 10 8 4 0 5 系統(tǒng)的復(fù)雜程度 簡單 較復(fù)雜 復(fù)雜 10 5 0 6 系統(tǒng)方案的可靠性 可靠 較可靠 一般 不可靠 10 8 4 0 7 系統(tǒng)方案的新穎性 新穎 較新穎 一般 不新穎 10 8 4 0 8 系統(tǒng)方案的實(shí)用性 實(shí)用 一般 不實(shí)用 10 5 0 9 系統(tǒng)方案的經(jīng)濟(jì)成本 低 較低 高 較高 10 8 4 0 10 系統(tǒng)方案的環(huán)保問題 好 較好 不好 10 5 0 項(xiàng)目 方案 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 累計(jì)得分 a 5 4 8 10 5 10 8 4 4 10 58 b 8 8 8 8 10 10 8 4 8 10 72 方案評(píng)價(jià)（2） “＋＋”：“很好”，“＋”：“好”，“－”：“不好”。 方案評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 方案a 方案b 成本低 + ++ 便于加工 + + 結(jié)構(gòu)簡單 - + 便于方便 + + 操作方便 ++ ++ 總計(jì) 5“+”， 1個(gè)“—” 7個(gè)“+” 顯而易見，綜上所評(píng)方案B為最佳方案。 7系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理 7.1方案b的數(shù)據(jù)處理 圖6—1 1——主動(dòng)銷輪 2——槽輪 3——滾輪 4，11——爪輪 5——橡膠塊 6——履帶 7——壓板 8——支板 10——簽桿 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下： 卷棉機(jī)的生產(chǎn)率：60支/分鐘 卷棉機(jī)構(gòu)和送簽機(jī)構(gòu)5的轉(zhuǎn)速：v5=0.1m/s 卷輪的轉(zhuǎn)速n=2 (rad/s) 楸棉機(jī)構(gòu)：爪輪的轉(zhuǎn)速3： n3=2π (rad/s) 送棉機(jī)構(gòu)：主動(dòng)銷輪1的轉(zhuǎn)速：n1=8π(rad/s) 槽輪2 n2=2π(rad/s) 零件尺寸設(shè)計(jì)： r1=60/πmm r2=50/πmm r3=50/πmm r5=100/πmm 履帶長600mm 壓板15cm 履帶缺口深度3mm 7.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理 圖6—2 1，2——帶輪 3，4，5，6——傳動(dòng)齒輪 圖6—2所示是圖2—1的俯視圖。 （二）計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比 在前面的方案設(shè)計(jì)中已確定此次設(shè)計(jì)的減速器為齒輪傳動(dòng)，并且采用展開式傳動(dòng)。 分配原則： 1、 使各級(jí)的傳動(dòng)的承載能力大致相同（齒面的接觸強(qiáng)度大致相等）。 2、 使減速器能獲得最小的外形尺寸和重量。 3、 使各級(jí)傳動(dòng)中大齒輪的浸油深度大致相等，潤滑方便。 選用減速器為三級(jí)傳動(dòng)，先經(jīng)過三級(jí)減速后，再經(jīng)過分流得到軋輥所需要的轉(zhuǎn)速和方向，經(jīng)過綜合考慮選得：i1=28.25 i2=4 i3=π 軸名 參數(shù) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 轉(zhuǎn)速(rad/s) 輸入功率KW 710 8π 2π 2 2 2.2 2.046 1.98 1.925 1.905 傳動(dòng)比 效率 28.25 4 π 1 0.93 0.97 0.97 0.99 傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)： 齒輪 參數(shù) 3 4 5 6 齒數(shù) 8 32 16 32 模數(shù) mm 5 5 5 5 7.3成品的尺寸設(shè)計(jì) 包裝尺寸：長寬高 16508101300 重量： 150kg 8機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)三維造型 根據(jù)上述設(shè)計(jì)，作出三維模型圖如下： 9機(jī)械運(yùn)動(dòng)曲線分析 運(yùn)動(dòng)圖線分析： 圖1：速度曲線 圖2：加速度曲線 機(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)動(dòng)曲線與理論曲線有一點(diǎn)誤差,因?yàn)闄C(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)有振動(dòng)、摩擦等外界影響。而理論曲線是通過公式計(jì)算求得，是理想狀態(tài)下的曲線。 10.參考資料 ［1］ 朱理．機(jī)械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2008：15-200 ［2］ 鄒慧君．機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：15-250 11設(shè)計(jì)總結(jié) 經(jīng)過一個(gè)星期的努力，在銀金光老師的帶領(lǐng)下，我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了.。在這設(shè)計(jì)過程中，我從原來對(duì)本專業(yè)并不十分了解的狀況下,開始系統(tǒng)的運(yùn)用了所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)，加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和掌握.并且,培養(yǎng)了我查閱機(jī)械類書籍的能力,為我以后的學(xué)習(xí)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。 機(jī)械學(xué)作為一門傳統(tǒng)的基礎(chǔ)學(xué)科，內(nèi)容豐富，涉及面廣。在新的歷史條件下，機(jī)械學(xué)與電子電氣、液壓等多種學(xué)科，聯(lián)系更為緊密，它的綜合性更強(qiáng)。相信我們工科學(xué)生在進(jìn)行了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)，特別是以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)大學(xué)階段的知識(shí)的掌握會(huì)更加牢固。同時(shí)在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)不斷拓寬自己的知識(shí)面，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，一定能更好的掌握機(jī)械知識(shí)。 最后，非常感謝銀金光老師的關(guān)心指導(dǎo)和其他同學(xué)的協(xié)作！