机械设计。
课程设计）专业班级： 机电二班
老师： x老师
名字： xxxxxx
学号： xxxxxxxx
题目： 步进送料机c
机械原理设计任务书。
设计题目：步进送料机机构设计c
进入21世纪以来， 随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、**低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析，选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。
企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等，使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论，对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练，培养理论与实际结合的能力，更为重要的是培养开发和创新能力。
因此，机械原理课程设计在机械类专业学生的知识体系训练中，具有不可替代的重要作用。
这次我要做的机械原理课程设计是步进送料机，希望能够通过这次综合性的训练能让自己从中掌握机械设计的流程，以及会运用一些软件。
设计某自动生产线的一部分——步进送料机。如图所示，加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离a，在导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时t1移动距离a后间歇时间t2。考虑到动停时间之比k=t1/t2之值较特殊，以及耐用性、成本、维修方便等因素，不宜采用槽轮、凸轮等高副机构，而应设计平面连杆机构。
具体设计要求为：
1、电机驱动，即必须有曲柄。
2、输送架平动，其上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线（以下将该曲线简称为轨迹曲线）。
3、轨迹曲线的ab段为近似的水平直线段，其长度为a，允差±c（这段对应于工件的移动）；轨迹曲线的cde段的最高点低于直线段ab的距离至少为b，以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。
1、至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；
2、确定电动机的功率与转速；
3、设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推包机的机构运动简图；
4、用软件（vb、matlab、adams或solidworks等均可）对执行机构进行运动**，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
5、图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图）并编写说明书。
功能要求：加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离a，在导轨上向左依次间歇移动，即每个零件耗时t1=2s移动距离a=300mm后间歇时间t2=3s
功能原理：步进送料机的工作原理分解如图1所示，
该系统由电动机驱动，通过带蜗杆减速将运动传给齿轮，再由各级齿轮进行减速使其转速符合要求。最后利用连杆将运动传给输送架。
通过翻阅资料对连杆机构和凸轮等其他机构作比较。并选出确定满足该送料机构作用的机构，作为最后设计的方案，对其参数的设计和电机的选择。
5.1、连杆的特点：
1） 其运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易，且连杆机构中的低副一般是几何封闭，对保证机构的可靠性有利。
2） 在连杆机构中，在原动件的运动规律不变的条件下，可用改变各机构的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。
在连杆机构中，在连杆上各点的轨迹是各种不同的形状的曲线，其形状随着各构件的相对长度的改变而改变，故连杆曲线的形式多样，可用来满足一些特定的工作需要。
利用连杆机构还可以很方便地改变运动的传递方向，扩大行程，实现增力和远距离传动等目的。
5.2、齿轮的特点：
齿轮机构是在各种机构中应用最为广泛的一种传动机构。它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有传递功率范围大，传动功率高，传动比准确，使用寿命长，工作可靠等优点。
5.3、凸轮的特点：
凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线。
然而根据题中明确说明及耐用性、成本、维修方便等因素，不宜采用槽轮、凸轮等高副机构。
因而只能采用连杆机或者齿轮。
根据上面各个机构的特点我提出两种运动方案。
方案一的运动简图如图2所示：
图 2该方案主要采用的是平面连杆机构中的曲柄摇杆机构。能够满足送料机的运动规律和时间要求。
方案二的运动简图如图3所示：
图 3该方案是曲柄连杆机构。
对两种方案的分析：
两种方案的实质几乎差不多，但是方案二有一个缺点就是以滑块为输送架，在运动中会受到很大的冲击力，这样容易使导轨等损坏，而且不能满足工作要求。
因此，我采用方案二最为最后的设计方案。
由于电动机的运转速度比较快，所以需要一个减速装置来传动。同时在采用曲柄摇杆机构时会出现传动角为零的情况，需要采用机构错位的方法来消除死点的。具体的设计见图4。
图 4根据设计图4，可以得到机械运转的整体流程见图5。
1】、曲柄摇杆的设计。
首先从图4中提取出曲柄摇杆见图6所示：
图 6由题中的条件：轨迹曲线的ab段为近似的水平直线段，其长度为a，允差±c（这段对应于工件的移动）；轨迹曲线的cde段的最高点低于直线段ab的距离至少为b。计算图6中af、ab、bd、cf的长度。
由如下公式：（在这里的运动比较特殊，所以是）
计算出：由此可以计算出图6中的杆件a的角速度w=72rad/s。
d点的运动轨迹图，见图7：
图 7 d点的运动轨迹和相关参数。
通过用solidedge对平面连杆在草图环境按照曲柄连杆的设计过程，画出草图，并非给它以约束，量取各个杆件的长度见**1所示。
** 1 杆件的长度。
2】、对四杆机构的优化设计。
根据曲柄连杆的特性做出如下的所示的运动分析图：
3】、减速转置的参数设置。
由于我们选用的步进电机的转速为720r/min，而a杆的转速为12r/min。所以总的传动比为60。
因此我们设想蜗杆1和蜗轮2的传动比；而蜗轮2与齿轮3为同轴传动，即传动比为；齿轮3与齿轮转动比。齿轮与齿轮转动比。
其齿轮的参数详细计算详见第八节。
步进送料机实体模型图如图8（除去涡轮蜗杆的三维图）【减速箱和四杆机构的图】
图 8 步进送料机的实体模型。
图 9 蜗轮蜗杆的装配图如上图9所示。
图 10实体模型图。
上图为实体模型的一个角度图。其他角度的实体图详见文件夹：模型图例。
1】加速度图见图9
图 11 加速度图。
2】速度图见图10
图 12速度图。
3】位移图见图11
图 13 位移图。
1、步进电机的选择。
1、电动机特点的比较，选出电动机类型。
经过查资料比较出常用原动机的类型及主要特点，具体见**2所示。
** 2常用电动机的类型及主要特点。
根据经济、性能、精度等要求，所以我们优选三相异步电动机。
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