机械原理课程设计-垫圈内径检测装置机设计.doc

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目录

TOC\o1-3\h\z\u31460目录 1

44811.设计题目、要求 2

164131.1设计题目 2

221761.2设计要求 2

325122.功能分解 3

23933.机构选用 3

190293.1连杆机构选用 3

266173.2与曲柄相连减速机构的选用 5

110633.3与凸轮轴相连的减速机构的选用 6

49063.4凸轮的选用 7

296284.机构组合 7

165045.功能的实现 8

102066.机构的设计及计算 9

322676.1传动机构的设计 10

140436.2曲柄滑块机构的设计 11

309956.3压杆运动机构设计 12

205796.4止动销运动机构设计 14

1212小结 17

15427致谢 19

垫圈内径检测装置设计

1.设计题目、要求

1.1设计题目

设计垫圈检测装置，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径。此时，止动销离开进给滑道，以便让工件浮动。

环形检测的工作过程如下图所示。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

垫圈内径检测过程

表1-1平垫圈内径检测装置设计数据

方案号

公称尺寸

内径

外径

厚度

电动机转速

每次检测时间

mm

mm

mm

mm

r/min

s

B

12

13

24

2.5

1440

6

1.2设计要求

（1）要求设计该检测装置的推料机构、控制止动销的止动机构、压杆升降机构。一般应包括凸轮机构、平面连杆机构以及齿轮机构等常用机构。该装置的微动开关以及控制部分的设计本题不作要求。

（2）设计垫圈内径检测装置的传动系统并确定其传动比分配。

（3）画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。

（4）设计平面连杆机构。对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。

（5）设计凸轮机构。确定运动规律，选择基圆半径，计算凸轮廓线值，校核最大压力角与最小曲率半径。绘制凸轮机构设计图。

（6）设计计算齿轮机构。

（7）编写设计计算说明书。

2.功能分解

为实现垫圈内径的检测工艺过程，其运动过程可分解为三种工艺动作：

（1）推料垫圈经铰链四杆机构推动，送往检测处，为此，需要设计传动机构。

（2）止动垫圈被止动机构挡住，待检测，为此，需要设计控制止动销的止动机构。

（3）检测垫圈被止动销挡住后，止动销离开轨道，压杆升降机构探头下落，开始检测内径。

（4）机构选用驱动方式采用电动机驱动。根据技术、经济等要求，为完成垫圈检测过程，据上述功能分解，确定三个工艺过程的执行构件——推杆、止动销、压杆，分别选用相应的机构以实现各项运动功能，见下表。

表2-1功能分解

功能

执行构件

工艺动作

执行机构

改变方向

锥齿轮

周向运动

锥齿轮机构

执行升降

止动销

上下运动

凸轮机构

左右移动

连杆

左右往复运动

曲柄摇杆机构

上下升降

压杆

上下运动

凸轮机构

3.机构选用

3.1连杆机构选用

方案一：偏心曲柄滑块机构

该方案有急回作用，易出现死点，由于推料与压杆及止动销无严格时间要求，故舍弃。

图3-1-1偏心曲柄滑块机构

1--轨迹2--连杆3--滑块4--凸轮

方案二：对心曲柄滑块机构

对心曲柄滑块机构受力好，结构合理；安装方便。承受载荷大，故采用该方案。

图3-1-2对心曲柄滑块机构

1--轨迹2--连杆3--滑块

方案三：采用凸轮滑块机构

此机构通过A杆往复左右运动，虽然能够满足运动的要求，但由于该机