《机械原理》课程设计计算说明书设计题目：健身球检验分类机院校：武汉大学东湖分校工学院专业：机械设计制造及其自动化班级：2005级（1）班设计者：方旭东学号：2指导老师：张荣日期：2009年1月6日目录设计任务书············································设计方案说明··········································一、设计要求··········································二、方案确定··········································三、功能分解··········································四、选用机构··········································五、机构组合设计······································六、运动协调设计······································七、圆柱直齿轮设计····································八、方案评价··········································参考文献···············································设计小结···············································方案设计说明一.设计要求设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球按直径分类。

检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。

健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。

1. ф40≤第一类≤ф422. ф42<第二类≤ф443. ф44<第三类≤ф46电机转速：720r/min，生产率（检球速度）20个/min。

二.方案确定初选了三种设计方案，如下：方案一：方案二：方案三：方案链长效率价格重量总分一21227二13318三33129比较：方案一为整体布局最小，传动平稳，而且可以实现较大的传动比，但是工作时间长，接料机构不易控制，功率损失大，很不经济。

方案二布局比较小，但传动效率低，传动不精确，所以一般不采用。

方案三布局一般，但只需用一台电机和一台减速器，传动效率好，较平稳，加工比较方便，且适合长期的工作环境。

最终确定方案三。

三.功能分解送料机构：健身球通过一细长管道逐个落到与滑道固连的平台上。

同时，由电动机带动的一系列齿轮经过变速后带动左侧的平底直动从动件凸轮机构，使得与平底固连的推杆每隔一段时间就可将健身球推向滑道。

由滑道传送。

分料机构：该装置由一根传动轴将三个固连在一起互为120°的转页和一个直齿锥齿轮连接在一起，转页与锥齿轮的次序为从上到下。

分料槽由护沿围着，以防止健身球随着转页转动时候滚落。

将护沿形成的宽度为50mm 的滚道分成三个互为120°的区域。

各区域内分料槽宽度设计为42mm ，44mm ，46mm 。

入料口开在宽度为42mm 分料槽护沿处。

分别各分料槽下设收容器，分别接直径小于42mm ，44mm 和46mm 的球。

转页转速ω=32πrad/s 。

四.选用机构送料机构：根据动作要求，由于机构要具有停歇功能，且要进行运动变换，固选择对心平底推杆盘形凸轮机构。

分料机构：由工艺动作可得，该机构选用齿轮机构。

五.机构组合设计 1. 组合方式为使机构能够顺利工作，采用串联的结构组合。

2. 机构传动比计算 1）送料机构3620/720==送总i第一级：皮带传动 i0=2 第二级：直齿圆柱齿轮传动 i1=3 第三级：直齿圆柱齿轮传动 i2=3 第四级：直齿圆锥齿轮传动 i3=2 2）分料机构第四级：直齿圆锥齿轮传动 i3=2 3）齿轮设计 直齿轮设计： 齿轮编号 齿数 模数 齿顶高 齿根高 分度圆 齿顶圆 齿根圆 直齿轮134222.56472594) 凸轮设计根据已知的运动规律及凸轮基本尺寸，用解析法设计直动平底推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线，并用计算机校核凸轮运动的位移，速度，加速度。

推杆进程电机驱动，回程用弹簧驱动。

凸轮转一周所需时间3s ，角速度ω=32πrad/s,推程运动角1δ=150°，远休止角2δ=30°，回程运动角3δ=120°，近休止角4δ=60°，推杆行程h=40mm ，基圆半径取0r =80mm 。