墊圈內(nèi)徑檢測裝置課程設(shè)計

1、<p>　　機械原理課程設(shè)計說明書</p><p>　　設(shè)計題目：墊圈內(nèi)徑檢測裝置</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計題目及其要求…………………………………….……….3</p><p>　　題目分析………………………………………………...……...4</p>&

2、lt;p>　　運動方案簡介………………………………………………..…4</p><p>　　3.1墊圈檢測裝置功能原理方案 ………………………………..5</p><p>　　3.2擬定機構(gòu)的運動形式和運動循環(huán)圖…………………………7</p><p>　　3.3執(zhí)行機構(gòu)的具體說明…………………………………………8</p><p>　　機

3、械傳動系統(tǒng)方案的擬定 …………………………………. 9</p><p>　　4.1、推料機構(gòu)設(shè)計 ……………………………………….……9</p><p>　　4.2壓桿運動機構(gòu)設(shè)計 …………………………………………11</p><p>　　4.3止動銷運動機構(gòu)設(shè)計 ………………………………..….……13</p><p>　　4.4重要零

4、件圖和三視圖………………………………..….……14</p><p>　　五、機械運動方案自評……………………………………………….17</p><p>　　六、設(shè)計小結(jié)………………………………………………………….17</p><p>　　七、個人小結(jié)………………………………………………………….18</p><p>　　八、參考書目………

5、………………………………………………….19</p><p><b>　　設(shè)計題目及其要求</b></p><p>　　設(shè)計墊圈內(nèi)徑檢測裝置，檢測鋼制墊圈內(nèi)徑是否在公差允許范圍內(nèi)。被檢測的工件由推料機構(gòu)送入后沿一條傾斜的進給滑道連續(xù)進給，直到最前邊的工件被止動機構(gòu)控制的止動銷擋住而停止。然后，升降機構(gòu)使裝有微動開關(guān)的壓桿探頭下落，檢測探頭進入工件的內(nèi)孔。此時，止動銷離

6、開進給滑道，以便讓工件浮動。</p><p>　　檢測的工作過程如圖所示。當所測工件的內(nèi)徑尺寸符合公差要求時（圖a），微動開關(guān)的觸頭進入壓桿的環(huán)形槽，微動開關(guān)斷開，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)（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(nèi)徑尺寸小于合格的最小直徑時（圖b），壓桿的探頭進入內(nèi)孔深度不夠，微動開關(guān)閉合，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，使工件進入廢品槽。如工件內(nèi)徑尺寸大于允許的最大直徑時（圖c），微動開關(guān)仍閉

7、合，控制系統(tǒng)將工件送入另一廢品槽。</p><p>　　1—工件 2—帶探頭的壓桿 3—微動開關(guān)</p><p>　　a)內(nèi)徑尺寸合格 b)內(nèi)徑尺寸太小 c)內(nèi)徑尺寸太大</p><p><b>　　題目分析</b></p><p>　　墊圈內(nèi)徑檢測裝置，主要的運動步

8、驟為：推料機構(gòu)將工件送到檢測臺。到達檢測臺后，通過控制止動銷的止動機構(gòu)使工件被止動銷擋在壓桿的檢測位置處，然后壓桿下來檢測內(nèi)徑是否符合要求。在壓桿下來檢測的時間里，微動開關(guān)向右移動檢測墊圈內(nèi)徑是否符合要求。微動開關(guān)檢測完后向左移動，回到其原來所在的。接下來，壓桿和止動銷一起上升回到其原來的地方。傳動機構(gòu)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。</p><p><b>　　運動方案簡介&l

9、t;/b></p><p>　　墊圈內(nèi)徑檢測裝置，用以下3個機構(gòu)結(jié)合搭配組成：傳動機構(gòu)設(shè)計，止動銷運動機構(gòu)設(shè)計，壓桿運動機構(gòu)設(shè)計。題目所給的設(shè)計數(shù)據(jù)：</p><p>　　平墊圈內(nèi)徑檢測裝置設(shè)計數(shù)據(jù)： </p><p>　　經(jīng)過小組討論，我們決定采用方案A來進行課程設(shè)計.</p><p>　　周期T=5s，角速度ω=2π/T=1.256

10、6 rad/s.</p><p>　　3.1墊圈檢測裝置功能原理方案的確定</p><p><b>　　方案原理圖①</b></p><p>　　用傳送帶來作為傳動構(gòu)件，將工件傳送到檢測臺，到達檢測臺后，通過外槽輪機構(gòu)，使止動銷立起擋住工件，凸輪機構(gòu)作為升降機構(gòu)，通過連桿使其下降和上升，以實現(xiàn)檢測。</p><p>　　

11、優(yōu)點：推料機構(gòu)、止推銷傳動機構(gòu)、壓桿探頭傳動機構(gòu)都采用了比較好的方案，使用帶輪繞中心的聯(lián)系，傳動可以實現(xiàn)待測墊圈的連續(xù)輸入，以實現(xiàn)檢測的批量化進行提高經(jīng)濟效益。用外槽輪作為止推銷間歇運動的傳動機構(gòu)，機構(gòu)簡單，間歇運動精確且是往復間歇運動，壓桿探頭傳動機構(gòu)運用杠桿放大原理，將凸輪推程減小，減小了凸輪的制造尺寸。便于制造。能保證墊圈內(nèi)徑檢測儀有條不紊的完成批量化檢測的要求，而且檢測的精確性和耐用性也得到了保障。</p><

12、;p>　　缺點：皮帶和皮帶輪之間會存在打滑問題，外槽輪機構(gòu)摩擦較大，制造起來比較復雜，機構(gòu)比較復雜，制造成本較高。</p><p><b>　　方案原理圖②</b></p><p>　　用四桿機構(gòu)的連桿曲線來實現(xiàn)運料的間歇運動，凸輪機構(gòu)實現(xiàn)止動銷的止動控制，曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)壓桿探頭升降功能。</p><p>　　優(yōu)點：送料機構(gòu)調(diào)節(jié)曲柄的回

13、轉(zhuǎn)中心的高度可以調(diào)節(jié)步長。利用凸輪的連續(xù)回轉(zhuǎn)來實現(xiàn)止動銷的往復運動，凸輪近休止時止動銷停在最低點，遠休止時止動銷被推至最高點。壓桿探頭的升降使用曲柄滑塊機構(gòu)，機構(gòu)簡單容易制造易于理解接受。</p><p>　　缺點：桿件過多，運動時易產(chǎn)生沖擊，且需加物料位置固定裝置。凸輪機構(gòu)由于行程較大，很大程度上加大了凸輪尺寸，不利于制造，切凸輪磨損較大。升降機構(gòu)的彈簧的選取比較困難。無法滿足壓桿探頭需要的高精度的操作要求，傳

14、動平穩(wěn)性不夠高。</p><p>　　考慮到檢測的準確性，檢測機構(gòu)的耐用性，以及批量化檢測等要求，我們采用了方案原理圖①作為最終方案。</p><p>　　3.2擬定機構(gòu)的運動形式和運動循環(huán)圖</p><p>　　本墊圈內(nèi)徑檢測裝置中采用了三個執(zhí)行構(gòu)件：推料機構(gòu)、控制止推銷的止動機構(gòu)，壓桿升降機構(gòu)。推料機構(gòu)采用的是帶輪傳動，以實現(xiàn)檢測的批量化進行，提高效益；壓桿升降

15、機構(gòu)的傳動機構(gòu)采用的是凸輪，經(jīng)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；控制止推銷的止動機構(gòu)采用的外槽輪結(jié)合齒輪，這樣能很好的實現(xiàn)止推銷的間歇運動以及和送料機構(gòu)和壓桿升降機構(gòu)的配合，以保證檢測能有條不紊、高效快速、精度較高的進行。</p><p>　　在一個周期（5s）內(nèi)，為滿足要求，各個機構(gòu)的運動情況：</p><p>　　上圖為表格式運動循環(huán)圖</p><

16、p>　　即在一個周期5s內(nèi)，近休止占用時間為2s，近休止的前1s用于推桿推出檢測完成后的墊圈去相應的槽內(nèi)（合格槽、廢品槽、返工槽），后1s用于穩(wěn)定帶輪運來的待測墊圈；推程、遠休止及回程用于墊圈的檢測。</p><p>　　3.3執(zhí)行機構(gòu)的具體說明</p><p>　　表3.3.1推料機構(gòu)</p><p>　　3.3.2止推銷傳動機構(gòu)選型</p>

17、<p>　　機械傳動系統(tǒng)方案的擬定</p><p>　　4.1、推料機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　推料機構(gòu)是整個裝置中負責將待檢測的工件傳送到檢測位置的機構(gòu)。它需要在運動規(guī)律上和控制止動銷的止動機構(gòu)和壓桿升降機構(gòu)相互配合才能完成此裝置的工作要求。</p><p>　　為了使工作周期易于控制，我們決定由皮帶輪傳動來達到運送工件的目的，且其可以循環(huán)往復無間斷的

18、來進給墊圈。機構(gòu)由齒輪來傳動，因為其功率范圍大、傳動效率高的特點正好符合我們的需要。</p><p>　　從所給的設(shè)計數(shù)據(jù)中我們得知：原動件的轉(zhuǎn)動周期為1/24s，而檢測周期為5s，因此推料機構(gòu)的齒輪系的傳動比需為120：1，這要由多級齒輪傳動來實現(xiàn)。</p><p>　　下為推料機構(gòu)齒輪系簡圖</p><p><b>　　其中：</b><

19、;/p><p>　　z1=z2’=z3’=18</p><p><b>　　z2=54</b></p><p><b>　　z3=72</b></p><p><b>　　z4=90</b></p><p><b>　　z4’=34</b&

20、gt;</p><p><b>　　z5=68</b></p><p>　　傳動比i15=z2z3z4 z5/z1z2’z3’ z4’=54*72*90*68/18*18*18*34=120/1</p><p>　　4.2、壓桿升降機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　壓桿升降機構(gòu)運動方案示意圖</p><p

21、>　　控制壓感探頭的凸輪設(shè)計：</p><p>　　采用5次多項式運動規(guī)律的凸輪,以防止產(chǎn)生剛性沖擊和柔性沖擊。</p><p>　　以下是推桿回程的計算過程：</p><p><b>　　周期：T=5s；</b></p><p>　　基圓半徑=50mm；</p><p><b>

22、　　推程：44.4mm</b></p><p>　　推程運動角：δ0=4π/15；</p><p>　　回程運動角：δ‘0=4π/15；</p><p>　　遠修止角=π2/3；</p><p>　　近修止角=π4/5；</p><p>　　計算公式：s=C0+ C1δ2+ C3δ3+ C4δ4+ C5δ5

23、；</p><p>　　v= C1w+2 C2w+3 C3wδ2+4 C4wδ3+5 C5wδ4；</p><p>　　a=2 C2w2+6 C3 w2δ+12 C4 w2δ2+20 C5 w2δ3；</p><p>　　在始點處：δ=0，s=0,v=0,a=0；</p><p>　　在終點處：δ=δ0 ,s=h,v=0,a=0；</p

24、><p><b>　　分別代入方程得到：</b></p><p>　　C0=C1=C2=0 C3= 10h/δ03 C4= -15h/δ04 C5=6h/δ05</p><p>　　位移：s=10hδ3/δ30-15hδ4/δ40+6hδ5/δ50 ；</p><p>　　速度：v=12πhδ2/δ30-24πhδ3

25、/δ40+12πhδ4/δ50；</p><p>　　加速度：a=48π2hδ/5δ30-144π2hδ2/5δ40+96π2hδ3/5δ50；</p><p>　　SolidWorks設(shè)計的凸輪：</p><p>　　4.3、止推銷運動機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　發(fā)動機帶動齒輪傳動，再借助帶輪傳動外槽輪，外槽輪再經(jīng)由齒輪傳動止推銷，最終實

26、現(xiàn)止推銷的間歇運動。</p><p>　　止推銷傳動比計算如下：</p><p><b>　　如上圖：</b></p><p>　　z1=z2’=z3’=18</p><p><b>　　z2=54</b></p><p><b>　　z3=72</b>

27、;</p><p><b>　　z4=90</b></p><p><b>　　z5=36</b></p><p><b>　　z6=18</b></p><p>　　帶輪主被動傳動比是1:2，外槽輪主被動傳動比是1:4</p><p>　　傳動比i16

28、=(z2z3z4 z6/z1z2’z3’ z5)*2/1*4/1=240/1</p><p>　　止動銷機構(gòu)，由外槽輪控制其運動規(guī)律。外槽輪的間歇運動特性很好的實現(xiàn)了止推銷的間歇運動特性，在外槽輪主動件槽輪桿的帶動下，被動槽輪進行間歇運動，再在傳動齒輪的作用下，將其運動特性傳遞給了止推銷。通過這三個機構(gòu)的組合，最終完成了墊圈內(nèi)徑的檢測。</p><p>　　4.4、重要零件圖和三視圖<

29、;/p><p><b>　　上圖：外槽輪機構(gòu)</b></p><p><b>　　上圖：槽輪三視圖</b></p><p>　　上圖：缺口圓盤三視圖·</p><p><b>　　上圖：凸輪三視圖</b></p><p><b>　　上圖

30、：齒輪三視圖</b></p><p>　　五、機械運動方案自評</p><p>　　經(jīng)過小組的一起努力，向老師請教疑難解答，我們從一開始提出的各種想法，再一步步完善，構(gòu)思，最終確定了機械運動方案，并計算參數(shù)、建模、裝配。每一步過程中不免有疑惑、坎坷，我們也參考了很多書目，綜合評價該檢測裝置，該裝置止動銷、壓桿、推料機構(gòu)精確地配合運動，符合每5秒檢測一個墊圈的技術(shù)要求，檢測的探頭

31、對工件的沖擊較小，總的來說該設(shè)計符合技術(shù)要求。但我們知道我們做的還遠遠不夠，許多運動方式，還拘泥于自己的想象中，希望老師能提出批評建議。</p><p><b>　　六、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　這次的課程設(shè)計完成了，經(jīng)過了一個星期的分析、計算和繪制，經(jīng)過了團隊合作和各自的思考，經(jīng)過了無從下手和有所領(lǐng)悟，課程設(shè)計總算完成了。這是分工協(xié)作的的成果：錢奔騰負責

32、傳動機構(gòu)運動和配合，韓海靜負責零件的建模，周漢強負責說明書的制作。然而我們并不是等到各個部分的設(shè)計完成之后再將其合并匯總，而是交流和討論貫穿了設(shè)計的整個過程。在這次課程設(shè)計中找到的問題和經(jīng)驗，使我們認識到，課本只是獲取知識的途徑，但不是全部，我們要通過自己的思考與生活才能更好的將知識為我所用。這次的課程設(shè)計，對我們今后的學習，有很大的幫助。 </p><p><b>　　個人總結(jié)</b>&l

33、t;/p><p>　　經(jīng)過這么多天的努力，我們終于完成了機械原理課程設(shè)計的墊圈內(nèi)徑檢測裝置。不知不覺已經(jīng)6月3日，到了完善說明書，提交方案的時候。</p><p>　　可以說，這一個星期真的是煎熬，時時有就這樣放棄的想法，可我們都知道，這是不行的，不經(jīng)歷失敗，不知道成功來之不易。即使困難再大，我們風雨兼程。我們遇到問題時，即使有過分歧，我們也會提出自己的觀點，并且細心聆聽隊員的觀點，發(fā)現(xiàn)自己的

34、不足，已經(jīng)大家觀點的可取出。最終我們堅持了下來，并完成了課程設(shè)計。體會有很多</p><p>　　1.我明白了團隊合作的重要性。如果沒有大家的互相合作，互相鼓勵，根本不可能很好的完成課程設(shè)計，時間很緊迫，當一個方案出來后，分析了半天，才發(fā)現(xiàn)它的不合理性，時間就是這么一分一秒的過去的。直到最后的方案的確定下來，在合理的分工后，我們還有很多協(xié)作，遇到問題大家一起商量，當想出一個解決方法時，心情真的很喜悅。</p

35、><p>　　2.實踐才是檢驗真理的唯一標準。雖然我們已經(jīng)學過了機械原理，可是由于學的都是理論知識，沒有實踐，所以缺乏理解，許多東西都還只停留在想象的層面上。而通過課程設(shè)計，我們才能將概念付諸實踐，明白很多理念性的東西在現(xiàn)在的科技發(fā)展水平上還是行不通的。如何運用現(xiàn)在的技術(shù)，讓我們自己來造出一個具有一定功能的機器來，這對我們來說是一個機遇和挑戰(zhàn)，更是一個溫故知新，運用知識的途徑。經(jīng)過這次課程設(shè)計，加深了我對機械原理的理

36、解，熟練了上學期的CAD制圖軟件的運用。為我之后的機械設(shè)計的課程設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　我知道，這次的課程設(shè)計是為以后的畢業(yè)設(shè)計做準備的，只有好好去做，才能從中學得更多，才能不枉費學校特意為我們大二就安排的這次見習，這次的課程設(shè)計，無論是對以后的學習，還對對將來的走出校園，走向社會，對我們來說，都是受益匪淺的。還要感謝我們的指導老師，在您的幫助下，才讓我們更好的完成了課程設(shè)計。</p&g

37、t;<p><b>　　八、參考書目</b></p><p>　　1.《機械原理》（第六版） 孫桓 陳作模 主編 高等教育出版社</p><p>　　2.《機械原理》（第七版） 孫桓 陳作模 葛文杰 主編 </p><p><b>　　高等教育出版社</b></p><p>