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步进输送机机械原理课程设计

1.2设计简介1.2.1国内外步进机发展史在我国古代，作为灌溉的高

转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；

在17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；

19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出

现了带式输送机；

1887年，在美国出现了螺旋输送机；

1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；

1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。

此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影

响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企

业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可

缺少的组成部分。

1.2.2工作原理步进输送机是一种能间歇地输送工件，并使其间距始

终保持稳定步长的传送机械。工件经过隔断板从料轮滑落到辊道上，隔断

板作间歇往复直线运动，工件按一定的时间间隔向下滑落。输送滑架作往

复直线运动，工作行程时，滑架上位于最左侧的推爪推动始点位置工件向

前移动一个步长，当滑架返回时，始点位置又从料轮接受了一个新工件。

由于推爪下装有压力弹簧，推爪返回时得以从工件底面滑过，工件保持不

动。当滑架再次向前推进时，该推爪早已复位并推动新工件前移，与此同

时，该推爪前方的推爪也推动前工位的工件一齐向前再移动一个步长。如

此周而复始，实现工件的步进式传输。显而易见，隔断板的插断运动必须

与工件的移动协调，在时间和空间上相匹配。

第2章设计要求与设计数据2.1设计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=300mm，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，又耗时时间T1移动

距离a后间歇时间T2……考虑到动停时间之比K=T1/T2之值比较特殊，受

力较大，以及耐用性、成本、维修方便等因素，不宜采用槽轮、凸轮等高

副机构直接实现上述要求，而应利用平面连杆机构轨迹曲线。

2.2性能数据要求图2-1步进输送机模型图根据上述所说的功能确

定机械设计尺寸及要求如下：

1）输送平台距离地面的高度为80cm。

2）输送架上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线。.3）单

次输送距离在300mm左右。

4）输送架在一定范围内保持平动。

5）轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为

50mm。

2.3设计用途可以进行产品生产线上的产品步进输送，而且步进输

送有一段停顿的时间，在这段时间内，可以对产品进行加工处理。同时，

步进输送运动平稳，动作一般不会太快，方便精密工件的加工生产。此种

步进输送机，采用挡板推动，能产生较大的作用力，所以能适应不同重量

的工件输送。可靠，稳定……第3章设计方案3.1设计方案1方案一采

用凸轮机构做为原动件，并通过采用局部自由度来减少构件之间的摩擦，

能够实现并适应复杂的工作要求与条件，但是凸轮制造费用高，承载能力

有限，不可避免的会受到一些冲击。

3.2设计方案2方案（2）：该方案完全采用连杆机构，运动连续，平

稳。由于构件大部分是连杆，成本较低且维护，检修都较为简单。该机构

只有一个自由度，运动易于控制。缺点是机构的零件较多，较为复杂。

图3-2步进输送机设计方案2通过两个方案的比较分析，选择方案

（2）较好，比较适合设计要求。所以选择方案（2）作为设计方案。

第4章机构尺度综合4.1尺寸的得出根据设计要求，相同的被输送

工件间隔相等的距离为300mm，轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段

AB的距离至少为50mm，以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。

4.2机构尺寸计算结果图4-1输送机机构示意图采用作图法求尺

寸，如图，一点A为坐标（0,0）得坐标如下图：

对于AB的长度有式子：

对于BC杠有：

对于CE杠有：

对于CD杠有：

对于BD杠有：

设AB的转速为w,则B点的运动轨迹为，由机架的尺度限制和尺寸

限制，取AB长度为170mm,根据运动要求和规律，我们知道AB杠要实

现完整的圆转动，也就是说AB杠为曲柄，于