齿轮啮合传动，齿轮与齿轮同轴传动，齿轮与齿轮啮合传动，齿轮与直齿锥同轴连接，根据齿轮系传动原理有由上式可得直齿锥齿轮图如图所示，直齿轮与直齿锥齿轮凸轮凸轮同轴传动，直齿锥齿轮与直齿锥齿轮垂直啮合，直齿锥齿轮与凸轮同轴连接，根据齿轮传动原理有由凸轮与直齿锥齿轮同轴传动有根据提供的原动件转速为的交流电动机与课程设计要求，在的前提下，设计机器的生产率为个,设计的凸轮滑块结构实现凸轮转动圈完成个健身球的检测，可以得到凸轮的转速为同时，齿轮与凸轮和凸轮是同轴传动，故则根据公式可以得出因此由上两式可以得出根据比的比例关系，我们选取适当的皮带轮半径和齿轮齿数故我们得出,,考虑到齿轮大小与传动的合理性，经过比较设计皮带传动结构与齿轮系传动结构的相应参数如下表五皮带轮参数带轮带轮皮带轮半径表六各齿轮参数模数压力角齿数个直径分锥角齿轮齿轮齿轮齿轮直齿锥，五机构运动总体方案图运动方案简图注,直齿轮，锥齿轮凸轮弹簧推杆振荡器进料槽料槽，推杆收集箱六总体布局图对于导管直径，为了保证良好的流动性应该大于最大球的直径，并保证的盈余空间但也不宜过大，过大尺寸的直径容易造成球体之间的相互摩擦力增加，造成导管的堵塞。考虑到待测球在漏口堵塞情况，设置了如下图所示的振荡器装置为了防止料槽中，健身球堵塞，本装置使用了如上图所示的解卡振荡器。本振荡器使用电动机来带动偏心轮转动，由于偏心轮质心偏离转动中心，因此产生振动的效果。把解卡振荡器安装于料槽壁上带动料槽振动，使料槽中健身球的流动性得到加强，很大程度的减小了健身球被卡住的几率。送料机构方案四连杆机构图方案二对心凸轮滑块机构以上两种方案各有特色，两者都同样能玩成工作任务，但前者有急回特性，有冲击，而后者若采用摆线或五次多项式运动规律，则可避免冲击，并且结构更为简单，便于设计，杆件少，功能损失更少，能出色地完成认务，所以选用后者，即对心凸轮滑块机构。检验分类与按类存放检验分类机构方案图方案二图从理论上来讲，以上两种方案都可以实现健身球自动检验分类的功能，但是，前面我们已经提到，实际上方案在料道处，直径在及以上的健身球会卡住，而无法实现分类，故选方案二。在方案二的检料箱体中，设有待测球出口料道料道料道，料道顺序为尺分类Ⅱ阶段送料远休回程近休四机构的尺寸设计及运动分析送料凸轮和分类Ⅱ凸轮的设计图图调试结果分类Ⅰ凸轮的设计图图结果分析根据实践经验，在推程时，许用压力角的值对于移动从动件，。在回程时，对于力封闭的凸轮，由于这时使从动件运动的是封闭力，不存在自锁的问题，故可采用较大的压力角，通常取。并且，最大压力角因此，我们取，。从上面的调试结果可知，升程，回程最大压力角，且无运动失真现象，故满足设计要求。减速装置的尺寸设计图本分类装置采用上图所示的减速器，由传送带和齿轮系构成的减速装置。其中对齿轮的传动比是有限的，由于本装置需要较大的传动比，固采用轮系来实现。皮带传送图如图所寸从小到大依次设置，小球先检测，接着检测中球，大球直接滚出，为了使球能够快速稳定地经过料道尺寸检测，设计轨道与水平夹角为料道相应尺寸大小如表三料道料道料道料道直径设置滑块轨道有关尺寸为其中，是滑块的行程，另外，在滑块的前端，留有在的距离，因为考虑到健身球的形状以及其重力作用，其能够按照预想的路程进行检料。按类存放装置如下图所示图三机械系统工作运动循环图根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图机械系统运动方案有个执行构件需要进行运动协调设计，它们是送料机构滑块，检验分类机构滑块和滑块，在运动循环图中，分别用送料，分类Ⅰ，分类Ⅱ来表示。横坐标表示分配轴的转角，送料的纵坐标表示送料滑块的运动由右向左为正，分类Ⅰ的纵坐标表示滑块的运动由下向上为正，分类Ⅱ的纵坐标表示滑块的运动由下向上为正。如下图所示图表四执行阶段运动阶段运动时间分配转角送料阶段送料远休回程近休分类Ⅰ阶段近休升程远休回程统转换功能图三根据执行构件的运动形式选择机构送料滑块的间歇往复移动，可选凸轮机构，连杆机构，凸轮连杆机构等。分类滑块的间歇往复运动，可选凸轮机构，连杆机构，凸轮连杆机构等。分类滑块的间歇往复运动，可选凸轮机构，连杆机构，凸轮连杆机构等。四用形态学矩阵法创建机械系统的运动方案根据机械系统运动转换功能图可构成形态学矩阵，可由给定的条件，各机构的相容性，各机构的空间布置，类似产品的借鉴和设计者的经验等，从中选出若干个较为实际可行的方案，然后从选出的若干个方案中用评价方法选出最优方案。球类分类机的形态学矩阵分功能功能解减速带传动齿轮传动蜗杆传动减速带传动齿轮传动蜗杆传动减速带传动齿轮传动蜗杆传动送料滑块运动凸轮机构连杆机构凸轮连杆机构送料滑块运动凸轮机构连杆机构凸轮连杆机构送料滑块运动凸轮机构连杆机构凸轮连杆机构驱动双速电动机齿轮传动滚筒双速电动机带传动滚筒双速电动机内装电滚筒直流电动机齿轮滚筒调控电测仪表调控微机处理机调控微型计算机调控模拟指针式调控稳压交流稳压电源直流稳压电源集成二端稳压电源根据经验和问卷调查可知即为设计的最佳方案。四机械系统运动系统设计方案设想方案自动检验分类机的主要用途就是将不同直径大小的健身球分成三类，我们提出了如下图的运动装置图该方案将送料机构与检料机构中的滑块运动统起来，在上滑块将球推出的同时下滑块上边缘也正好抵达料道的口缘处，向下运动时对球进行检测分类。但考虑到球在检料机构通道中向下运动至靠近料道时，有可能球会卡在料道口而不能进行正常分类。以及检料机构滑块间歇时间不易控制，所以我们放弃这方案，选用改进的方案二。方案二运动方案图图二原动机及传动机构的选择原动机的选择表型号电流转速效率功率因数电压传动机构的选择机械系统中的传动机构是把原动机输出的机械能传递给执行机构并实现能量的分配转速的改变及运动形式的改变的中间装置。传动机构最常见的有齿轮传动带传动蜗杆传动等。执行机构的选择与比较进料机构图如上图所示为漏斗状进料机构，槽体上安装有个振荡器,槽体高度，可根据待测球数量适度调整。槽壁的倾斜角度为，其对槽体和健身球的受力情况有较大的影响。如果角度过大，则健身球整体向下的压力不足，影响了传递的连续性如果角度过小，则球之间互相压力增大，健身球流动性下降。所以，。我们取球类分类机方案设计说明书设计任务书编号名称球类分类机设计单位湖南农业大学起止时间主要设计人员许洋设计费用元设计要求功能将不同直径的健身球按直径分类存放适应性适用对象健身球直径范围为能源交流电源,环境远离热源振源性能动力额定输入功率左右工作误差不超过外形尺寸整机重要无特别限制工作能力生产率分类速度个可靠度日维护期间不发生故障，月检修期间不发生失效使用寿命主要零部件使用寿命要求达到年经济成本元左右含材料设计制造加工管理费用人机工程使用方便遥控自动控制等，维护检修方便造型美观安全性电器接地，机械部位有过载保险，保证人身安全误操作可发紧报设自检程序，分类可鸣警二系统功能描述功能分解进料功能送料功能自动分类功能按类存放功能二功能逻辑图三机械系统运动方案的拟定与比较根据工艺过程确定执行构件的运动形式送料功能的执行构件是滑块，它作间歇往复直线运动检验分类功能的执行构件是滑块和滑块，它们都作间歇往复直线运动。二绘制机械系统运动转换功能图根据执行构件的运动形式，绘制机械系统示为皮带减速机构，带轮连接原动件转速为的交流电动机，皮带连接齿轮系中的齿轮，皮带的半径为，皮带的半径为，根据皮带传动原理有皮带与皮带的转速与半径成反比齿轮系传动如图所示，带轮与齿轮同轴传动，齿轮与齿轮啮合传动，齿轮与齿轮同轴传动，齿轮与齿轮啮合传动，齿轮与直齿锥同轴连接，根据齿轮系传动原理有由上式可得直齿锥齿轮图如图所示，直齿轮与直齿锥齿轮凸轮凸轮同轴传动，直齿锥齿轮与直齿锥齿轮垂直啮合，直齿锥齿轮与凸轮同轴连接，根据齿轮传动原理有由凸轮与直齿锥齿轮同轴传动有根据提供的原动件转速为的交流电动机与课程设计要求，在的前提下，设计机器的生产率为个,设计的凸轮滑块结构实现凸轮转动圈完成个健身球的检测，可以得到凸轮的转速为