1、重慶理工大學機械課程設計機械原理課程設計說明題目：墊圈內徑檢測裝置機指導老師：xx學院：重慶汽車學院 專業：熱能與動力工程班級：109040602編者： xx 組員： xx、 xx、 xx、 xx、 xx目錄一、 設計題目及其要求.3二、 題目分析.3三、 運動方案簡介3四、 機構的組成4五、 檢測機構的篩選.4六、 進料機構的選擇5七、 傳動機構的選擇.6八、 間歇運動機構的選擇.6九、 墊圈檢測裝置功能原理方案的確定.7十、 機構傳動比的計算.9十一、檢測機構凸輪設計.12十二、檢測機構與送料機構運動形式和運動循環圖13十三、送料機構皮帶輪的設計制作及要求.15十四、立體結構圖.16十五、

2、總機械運動方案評價.17十六、設計小結17十七、個人小結18十八、參考書目192011年6月28日制一、設計題目及其要求 設計墊圈內徑檢測裝置，檢測鋼制墊圈內徑是否在公差允許范圍內。被檢測的工件由推料機構送入后沿一條傾斜的進給滑道連續進給，直到最前邊的工件被止動機構控制的止動銷擋住而停止。然后，升降機構使裝有微動開關的壓桿探頭下落，檢測探頭進入工件的內孔。此時，止動銷離開進給滑道，以便讓工件浮動。檢測的工作過程如圖所示。當所測工件的內徑尺寸符合公差要求時（圖a），微動開關的觸頭進入壓桿的環形槽，微動開關斷開，發出信號給控制系統（圖中未給出），在壓桿離開工件后，把工件送入合格品槽。如工件內徑尺寸

3、小于合格的最小直徑時（圖b），壓桿的探頭進入內孔深度不夠，微動開關閉合，發出信號給控制系統，使工件進入廢品槽。如工件內徑尺寸大于允許的最大直徑時（圖c），微動開關仍閉合，控制系統將工件送入另一廢品槽。1工件 2帶探頭的壓桿 3微動開關a)內徑尺寸合格 b)內徑尺寸太小 c)內徑尺寸太大二、題目分析墊圈內徑檢測裝置，主要的運動過程為：傳動機構間歇的將工件送到檢測的位置。在傳送的過程中將被止動銷擋住剛好到所需檢測的內徑圓孔到壓桿將要下來的地方，然后壓桿下來檢測內徑是否符合要求。在壓桿下來檢測的時間里，微動開關向右移動檢測墊圈內徑是否符合要求。微動開關檢測完后向左移動，回到其原來所在的。接下來，壓桿

4、和止動銷一起上升回到其原來的地方。傳動機構將已檢測的工件送走，并將下一個將被檢測的工件送到檢測處。三、運動方案簡介 墊圈內徑檢測裝置，用以下3個機構結合搭配組成：傳動機構設計，壓桿運動機構設計，止動銷運動機構設計。題目所給的設計數據：平墊圈內徑檢測裝置設計數據： 方案號被測鋼制平墊圈尺寸電動機轉速r/min每次檢測時間s公稱尺寸mm內徑mm外徑mm厚度mma1010.520214405b1213242.514406c202137314408d30315649608e363766596010經小組五人討論，結合我們設計的理念與特色創新，為使機構的使用性能符合要求，適合本設計，我們采用方案b.b1

5、213242.514406周期t=6s，角速度=2/t=1.0467 rad/s.四、機構的組成 傳動機構檢測機構送料機構墊圈內徑檢測裝置機五、檢測機構的篩選圖（1）本機構采用凸輪的虛約束，減少凸輪與推桿的摩擦力。還有該方案中的凸輪是特殊制作的有特殊的運動曲線。圖（2）本方案采用的是杠桿原理用普通凸輪作為動力源來推動檢測臺的上下移動。機構單元體較多。圖（3）本方案采用曲柄滑塊機構代替以上的凸輪機構進行升降。該機構不能很好的分配各階段檢測時間。六、進料機構的選擇 （1）本方案采用了輪帶式傳動把止推銷和送料機構有效地結合在一起，使機構簡單化。（2）本方案同樣采用輪式傳送，送料機構與止推銷分離。不能

6、保證每個周期能檢測到工件。（3）本方案采用四桿搖擺機構，運用搖桿的擺動曲線來進行送料卸料。七、傳動機構的選擇a本方案采用齒輪間的嚙合，達到降速。b本方案采用渦輪蝸桿來控制其傳動比。對蝸式的制作工藝要求較高、磨損厲害。八、間歇運動機構的選擇圖一對于不完全齒輪的間歇傳動，制造難度大。嚙合之間的各參數要求較高。圖二對于槽輪機構就不存在這些問題了，它的尺寸大小可以隨意確定，整體合理就行，運動較好。以上是三個機構的不同方案，由不同的排列組合可供選擇的方案有36種機械運動方案。從這36種方案中篩選出符合設計條件，各機構之間的相容性以及機構盡可能簡單的原則和思路創新特色。我們組擇優選用了檢測機構方案1、進料

7、與卸料機構方案1、傳動機構方案a、間歇運動機構二組成墊圈內徑檢測裝置的機械運動方案，如（墊圈檢測裝置功能原理方案的確定：方案三）九、墊圈檢測裝置功能原理方案的確定方案（1）本方案利用杠桿放大原理來作為壓桿傳動機構的傳動件。優點：效率比較高，能實現檢測要求，結構較簡單。缺點：沒有解決止推銷的傳動問題問題。方案（2）本方案利用凸輪與推桿的直接傳動，減少了構件的繁瑣。優點：很好的解決了止推銷的問題，并對止推銷做了特色改造。在凸輪機構運用滾動推桿減少了摩擦力。缺點：止推銷與箱體的摩擦較大，制造要求較高。 方案（3）本方案綜合了以上各種方案的優點和通過組員的思維創新對機構進行了改進。優點：我們將以往的進

8、料機構和止推銷機構進行了有機組合成了一個構件，這樣進一步簡化了機構的復雜程度。缺點：對皮帶輪的特殊制作有要求(特別是尺寸要求)。方案（4）本方案同樣利用了止推銷和鉸鏈四桿機構的連桿曲線來完成送料和推料。優點：機構較優化、簡潔。缺點：四桿機構對桿長的計算要求和各桿的位置要求都很高，要達到圖示所示曲線（虛線）。十、機構傳動比的計算電動機 1 1440r/min 2 2 3 3 傳動機構: 4 4 5 凸輪 a皮帶滑輪6傳動機構各齒輪齒數及參數：z1=25 m=2 =200z2=36 z2=z3=z4=20 z3=80 z4=z5=100 d6=200mm傳動機構的傳動比：i15=z2z3z4z5/

9、z1z2z3z4=36*80*100*100/25*20*20*20=144/1 滑輪6電機 1 2 3 4 4 5 2 3 圖一 凸輪 凸輪 圖二進料機構: b與a由皮帶傳動 8 7 9 11 10 c為進料皮帶輪進料機構各齒輪及參數：d=m*z m=2 =200d7=200mm d9=100mm d10=100mm d11=64mm 11 10 9 7 注：6輪6s轉一圈，則7輪轉一圈，9輪轉1/4圈，10輪轉1/4圈。十一、檢測機構凸輪設計 采用5次多項式運動規律的凸輪,以防止產生剛性沖擊和柔性沖擊。以下是推桿回程的計算過程：周期：t=6s；基圓半徑=35mm；推程：22mm推程運動角：

10、0=/3；回程運動角：0=/3；遠修止角=/3；近修止角=；計算公式：s=c0+ c12+ c33+ c44+ c55； v= c1w+2 c2w+3 c3w2+4 c4w3+5 c5w4； a=2 c2w2+6 c3 w2+12 c4 w22+20 c5 w23；在始點處：=0，s=0,v=0,a=0；在終點處：=0 ,s=h,v=0,a=0；分別代入方程得即得圖： /3 /3 /3 凸輪運動圖十二、檢測機構與送料機構運動形式和運動循環圖本墊圈內徑檢測裝置中采用了三個執行構件：送料機構（間歇機構）、主傳動機構、檢測機構。送料機構采用的是帶輪間歇傳動，以實現檢測的批量化進行，提高效益；檢測機構

11、的傳動機構采用的是凸輪，經過計算可精確計算出近休止和遠休止的角度以及相應半徑；送料機構采用的外槽輪結合齒輪，這樣能很好的實現送料的間歇運動以及和送料機構和壓桿升降機構的精確配合，以保證檢測能有條不紊、高效快速、精度較高的進行。在一個周期（6s）內，為滿足要求，各個機構的運動情況： 圖一 檢測臺的運動 a b 圖二 送料機構的運動注：ab點為送料機構的一個墊圈的檢測全過程例：當第一個墊圈被送料機構運走的前一刻，檢測臺的高度與小釘叉架在同一高度（此時凸輪在近休上，我們設置的近休時間為3s），當時間走過1.5s時第一個墊圈被小釘帶走在下個1.5s內下一個墊圈又被送到檢測臺上，這樣凸輪剛好走完近休開始

12、進入推程-遠休-回程在這三個過程中送料皮帶輪由槽輪機構控制不動。與此同時，該過程稱作檢測時間。總上，卸料送料時間和檢測時間各3s，總共6s。十三、送料機構皮帶輪的設計制作及要求： 圖1 b a 圖2注：上圖所示為送料機構皮帶輪的實體。該皮帶為特殊制造，a為在皮帶上裝載的小釘（如圖所示），為了畫圖簡化我們只在實例圖上只標出一個小釘（實際上在皮帶上我們設計了12個同類型的小釘）。小釘高度20mm，其上的兩個叉架單個長度15mm，其固定在小釘朝上10mm處。檢測臺b處縫隙為15mm，上面的圓孔為d=20mm。十四、立體結構圖墊圈內徑檢測裝置裝配圖 正面圖 側視圖十五、總機械運動方案評價經小組五天來的

13、努力，機械運動方案最終敲定，并建模、裝配。在此過程中不免有疑惑、坎坷，綜合評價該檢測裝置，該裝置傳動機構、送料、檢測機構精確地配合運動，符合每6秒檢測一個墊圈的技術要求，檢測的探頭對工件的沖擊較小，總的來說該設計符合技術要求。對于上圖實體可能我們設計的還不夠好，或許會還可以在改進，希望老師提出寶貴的意見。十六、設計小結本次課程設計完成了，經過了一周的分析、計算和繪制，經過了團隊合作和各自的思考，經過了無從下手到有所領悟再到大膽創新，課程設計總體符合設計要求。這是分工協作的的成果：xxx負責傳動機構的配合，xxx負責零件的建模，xxx負責說明書的制作。然而我們并不是等到各個部分的設計完成之后再將

14、其合并匯總，交流和討論貫穿了設計的整個過程。在這次課程設計中找到的問題和經驗，將成為我們以后走向工作崗位方向標，使原本交叉縱橫的道路變得清晰有志。在未來的學習工作當中，我們仍需要保持住現在這份探索創新的熱情，去挑戰困難。十七、個人小結經過一周的努力，我們組的機械原理課程設計-墊圈內徑檢測裝置機-終于完成了。從周一確定課程設計題目到周二確定設計方案再到周三周四對方案進行實體制圖及周五的說明書印刷。可以說，一路走來，我們經歷了艱難險阻，原定采用現有的課程方案，可是其又沒有達到設計的總體要求：創新特色。在此期間我們遇到過難題，有過分歧，可最終我們堅持了下來，使方案獲得成功，從中體會到很多：1.團隊合作的重要性。白天、晚上都在課程設計，原本應該呆在家里避暑的我們卻還在學校里面埋頭做設計。如果對于一個人來說完成這項設計幾乎是不可能的-思想與時間-的限制。在合理的分工下，我們的方案設計有序的進行下去了，不懂得問題大家一起商量，對于新方法的制定和論證大家都是百倍的信心去完成它。2.實踐與理論的結合。在此之前我們已經學過了機械原理課程，由于學的都是理論知識，沒有實踐，所以理解起來困難很大，而課程設計就讓我們自己選題、想方案再制造出一個具有一定