哈工大棒料输送布线设计 - 毕业设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名： 日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日

注 意 事 项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢

9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日

评阅教师评阅书

评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日

设计说明书

一、棒料输送装置使用功能描述

如下图1所示棒料输送线布料装置的功能简图。料斗中分别装有直径35mm，长度150mm的钢料和铜料。在输送线上按照图2所示的规律布置棒料。原动机转速为1430rmp，每分钟布置棒料40，60，80块分三档可以调节。

图1-1棒料输送装置（方案14）功能简图

二、工艺动作分析

根据设计题目，各个执行构件的运动循环图如图1-1所示。

T1

| | 执行机构 执行构件1 执行构件2 执行构件3 执行构件4 进 进 停 停 退 退 停 进 T2 图1-2 棒料输送线布料装置运动循环图 停 进 进 停 运动情况 停 退 退 进 停 停 停 停 停 停 停 进 停 停 停 停 停 停 停 进

说明：1、执行构件1为钢料装料机构；

执行构件2为铜料装料机构； 执行构件3为铝料装料机构； 执行构件4为输送线推动机构； 2、 T1是执行构件1、2、3的工作周期；

T2是执行构件4的工作周期。

三、运动功能分析及功能系统图

1、根据分析可知，驱动执行构件4工作的执行机构应该具有的功能如图2-1所示，该功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇转动，然后把间歇转动变成往复平动。

图2-1 执行机构4的运动功能单元

2、由于电动机的转速为和

，为了在执行机构1的主动件上分别得到

有3种，分别为

，

的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比

总传动比由定传动比和变传动比两部分构成，即

3种传动比中最大，最小。由于定传动比是常数，因此3中变传动比中最大，

最小。若采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于4，即

于是定传动比为

变传动比的其他值为

于是，传动系统的有级变速功能单元如图2-2所示。

图2-2 有级变速运动功能单元

为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护功能还具有减速功能，如图2-3所示。

i=2.5

图2-3 过载保护运动功能单元

整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为

I=

减速运动功能单元如图2-4所示。

i=3.575

/2.5=17.88/2.5=3.575

图2-4 减速运动功能单元

根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件4运动的运动功能系统图，如图2-5所示。

1430rpm i=2.5 i=4，2.67，2

i=3.575

图2-5 实现执行构件4运动的运动功能系统图

3、为了使用统一原动机驱动执行构件1、2、3，应该加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件1、2、3，该运动分支功能单元如图3-1所示。

图3-1 运动分支功能单元

由于执行构件1、2、3的工作周期T2是执行构件4的工作周期T1的4倍，也就是说，运动分支在驱动执行构件1、2、3之前应该减速，使其转速等于执行机构1的主动件转速的1/4；由于执行构件1、2、3与执行构件4的运动平面相互垂直，因此，该减速运动功能单元如图3-2所示。

i=2

图3-2 减速运动功能单元

由于执行构件2是间歇运动，且由图1-1可以看出执行构件2的间歇时间是工作周期T2的1/2，因此，间歇运动功能单元的运动系数为

τ1=0.5

间歇运动功能单元如图3-3所示

τ=0.25

图3-3 间歇运动功能单元

构件2、3也是间歇运动，由图1-1可以看出执行构件1、3的间歇时间是工作周期1/4，因此间歇运动功能单元运动系数

τ2=τ3=0.25

其运动功能单元与构件1相同，如图3-4

τ=0.25

图3-4 间歇运动功能单元

由于执行构件1、2、3的动作周期是执行构件4的工作周期的4倍，因此，驱动执行构件4的驱动机构的主动件的转速应该是驱动执行构件1、2、3转速的4倍左右。所以，间歇运动功能单元输出的运动应经过增速运动功能单元增速，如图3-5所示。

i=0.25

图3-5 增速运动功能单元

增速运动功能单元输出的运动驱动执行机构1、2、3实现执行构件1、2、3的运动功能。由于执行构件1、2、3做往复直线运动，因此，执行构件2的运动功能是把连续转动转换为往复直线运动，如图3-6所示。

图3-6 执行机构3-6的运动功能单元

根据上述分析，可以画出整个系统的运动功能系统图，如图3-7所示。

图3-7棒料输送装置（方案12）的运动功能系统图

四、系统运动方案拟定

1根据图3-7所示的运动功能系统图，选择适当的机构替代运动功能系统图中的各个运动功能单元，便可拟定出机械系统运动方案。

图3-7中的运动功能单元1是原动机。根据产品包装生产线的工作要求，可以选择电动机作为原动机，如图4-1所示。

图4-1 电动机替代运动功能单元1

2、图3-7中的运动功能单元2是过载保护功能单元兼具减速功能，可以选择带传动代替，如图4-2所示

1430rpm

i=2.5

图4-2皮带传动替代运动功能单元2

3、图3-7中的运动功能单元3是有级变速功能，可以选择滑移齿轮变速传动代替，如图4-3所示。

图4-3 滑移齿轮变速替代运动功能单元3

4、图3-7中的运动功能单元4是减速功能，可以选择2级齿轮传动代替，如图4-4所示。

i=4，2.67,2

图4-4 2级齿轮传动替代运动功能单元4

5、图3-7的运动功能单元5是运动分支功能单元，如图4-5所示。

图4-5 动功能单元5

6、图3-7中的运动功能单元6是增速运动功能单元，可以用圆柱齿轮传动替代，如图4-6所示。 i=0.5

6

图4-6 圆柱齿轮传动替代增速运动功能单元6

7、图3-7中运动功能单元7是把连续转动转换为间歇转动的运动功能单元，可以用槽轮机构替代。该运动功能单元的运动系数为

由槽轮机构运动系数的计算公式有：

式中，

Z——槽轮的径向槽数。 K——圆柱销数； 取k=2; Z=4。

该槽轮机构如图3-7所示。

图4-7用槽轮机构替代运动功能单元7

8、图3-7中的运动功能单元8是把连续转动转换成直线运动，可用链传动实现，如图4-11所示。

图4-11用槽轮机构替代运动功能单元8

9、图3-7中的运动功能单元9是减速功能，且其运动输入轴与运动输出轴相互垂直，可以用锥齿轮替代，如图4-9所示。

i=4

图4-9 圆锥齿轮传动替代运动功能单元9

10、图3-7中运动功能单元11是把连续转动转换为间歇转动的运动功能单元，可以用槽轮机构替代。该运动功能单元的运动系数为

由槽轮机构运动系数的计算公式有：

式中，

Z——槽轮的径向槽数。 则，槽轮的径向槽数为：

该槽轮机构如图31所示。

图4-10用槽轮机构替代运动功能单元11

11、图3-7中的运动功能单元12、16、18是把连续转动转换为直线移动的运动功能单元，可以用链传动机构代替，如图4-11所示。

图4-11 链传动机构代功能单元12、16、18

a

b

c

d

e

1.电动机

2,4,19，51，52，53.皮带轮 3,50.皮带

5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,17，18，22,23，24，25，26，27，30，31，32，33，39,40，46,47,54.圆柱齿轮 20，21.圆锥齿轮 曲柄

15，28，37，44拨盘

16，29，38，45.槽轮 19，34，41，48.

35，42，49.连杆 36，43，50.滑块

图4-12棒料输送装置的运动方案简图

五、系统运动方案设计 1.槽轮机构设计

a.执行机构4槽轮机构设计 1) 确定槽轮槽数

在拨盘圆销数k=2时，槽轮槽数z=4，该槽轮的各几何尺寸关系如图5-1所示。

图5-1槽轮机构几何尺寸关系

2) 槽轮槽间角

由图5-1可知槽轮的槽间角为

360?360?2????90?

z43) 槽轮每次转位时拨盘的转角

2??180??2??90?

4) 中心距

槽轮机构的中心距应该根据具体结构确定，在结构尚不明确的情况下暂定为

a?150mm

5) 拨盘圆销回转半径

??r?sin??sin45??0.7071 ar??a?0.7071?150?106.065mm

6) 槽轮半径

??R?cos??1??2?0.7071 aR??a?0.7071?150?106.065mm

7) 锁止弧张角

??360??2??360??180??180?

8) 圆销半径

rA?圆整

r106.065??17.6675mm 66rA?18mm

9) 槽轮槽深

相对槽深

h?rA?????1 ah?(????1)a?rA?(0.7071?0.7071?1)?150?18?80.13mm

10) 锁止弧半径

rS?r?rA?106.065?18?88.065mm

取

rS?80mm

执行机构1与执行机构2的槽轮机构相同，设计参见b。 b.执行机构2槽轮机构设计 11) 确定槽轮槽数

在拨盘圆销数k=1时，槽轮槽数z=4，该槽轮的各几何尺寸关系如图5-2所示。

图5-2槽轮机构几何尺寸关系

12) 槽轮槽间角

由图5-2可知槽轮的槽间角为

360?360?2????90?

z413) 槽轮每次转位时拨盘的转角

2??180??2??90?

14) 中心距

槽轮机构的中心距应该根据具体结构确定，在结构尚不明确的情况下暂定为

a?150mm

15) 拨盘圆销回转半径

??r?sin??sin45??0.7071 ar??a?0.7071?150?106.065mm

16) 槽轮半径

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3r27.html