步进输送机设计说明书(3)

8 步进输送机设计

图3-5 求摆杆长简图

870mmX?sin50?sin65?X?1030mm （3-5）

已知行程速度变化系数K≥1.2，所以

??180??K?11.2-1?180???16?K?11.2?1 （3-6）

3.4.2 根据作图法求出各杆长度

DE长1030mm，CD=（0.6~0.7）DE，EF=（0.2~0.3）DE

CD=0.6×1030mm=618mm，EF=0.3×1030mm=309mm

图3-6 作图法求四连杆杆长

根据作图法算出：

9 步进输送机设计

BC=732mm，AB=240mm，AD=750mm。

校核最小传动角：在机构运动过程中，传动角的大小是不停变换的，为了保证机构的传动性能要求设计是应使?min?40?，传递力矩较大时，应使?min?50?。

BC2?CD2?(AD?AB)2??arccos2?BC?CD （3-7） ?7322?6182?(750?240)22?732?618?43??40?所以满足最小传动角的要求。 自由度

F?3N?2PL?PH?3?5?2?7?1

自由度为1，有唯一确定的运动。 3.4.3 求曲柄摇杆各支点速度与加速度

已知往复次数为30次/分，所以

vb?LAB??1?2??0.24m?3060?2??0.754（m/s) 方向垂直于AB，与?1转向一致[7]

。

vc因为C和B同为杆件BC上，所以vc?vb?vcb，可以用图解法画出，

图3-7 速度图解法

速度比例尺可以定为

uv?vb0.754m/spb??200mm?0.00377(m/s)/mm 则

vc?uv?pc??0.00377?204mm?0.769m/s 因为E和C都在杆件DE上所以角速度相同，则

(3-8)

（3-9）

3-10）

（10 步进输送机设计

ve?LCD?vc?0.618m?0.769m/s?0.475m/s （3-11）

vf?ve?vef所以由图得

（3-12）

vf?uv?pf?0.00377?92mm?0.347m/s?? （3-13）

?2??3??4?加速度

vCBuv?bc0.00377?44mm???0.227m/sLCBLCB0.732vCDuv?pc0.00377?204mm???1.244m/sLCDLCD0.618vEFuv?fe0.00377?24mm???0.293m/sLEFLEF0.309 （3-14）

??aB?LAB??1?0.24m?(2302)?0.06m/s260 （3-15）

方向B指向A。

aC?aCD?aCD'?aB?aCB?aCB' (3-16)

表3-1 ac参数

方向 大小 C到D 2LCD??3⊥CD ？ B到A √ C到B 2LCB??2⊥CB ？ 可以用图解法画出：

图3-8 图解法求加速度

由图可定加速度比例尺

11 步进输送机设计

aB0.06m/s2ua???0.0003(m/s2)/mmpb200mm (3-17)

由图可知，

ac?ua?pc?0.0003?108mm?0.0324m/s2 （3-18）

因为E和C都在杆件DE上，所以

ae?LDE1030?ac??0.0324?0.054m/s2LCD618 (3-19)

af?ae?aFE'?aFE''

表3-2 af参数

方向 大小 水平向右 ？ √ √ F→E 2LEF??4 ⊥FE ？ 当四连杆摆动到中间位置时加速度最大，则

af?ua?pf?0.0003?88mm?0.0264m/s2a2?a3?a4?

aCBn2cua116?0.0003???0.0475m/s2LCBLCB0.732aCDn3cua36?0.0003???0.0175m/s2LCDLCD0.618aEFn4eua88?0.0003???0.0854m/s2LEFLEF0.309 (3-20)

3.4.4 计算各杆的质量和转动惯量

因为各杆都是拉压杆，要求力学的综合性能较高，所以选用45号钢，查表等45号

33[8]

??7.8?10kg/m钢的密度为，各杆除了杆BC外，惯性力都可作用在机架上，在力

分析时可以忽略不计。

表3-3 各杆基本参数

杆件 长度（m） 面（m） 2积质量（kg） 转动惯量2kg?m（） LEF LED 0.309 1.03 0.060.07 0.070.08 ××10.12 44.99 0.0805 3.9775 12 步进输送机设计

续表3-3

杆件 长度（m） 面积（m） 2质量（kg） 转动惯量2kg?m（） LBC LAB 0.732 0.24 0.060.07 0.060.07 ××23.98 7.86 1.0707 0.0377 杆件BC上的惯性力和惯性力矩：

FBC?mBC?as?mBC?ua?ps?23.98?0.0003?100?0.7194NMBC?JBC?a2?1.0707?0.0475?0.0509N?m惯性力作用位置为h?3.4.5 各杆件的受力分析

杆EF，如图：

MBC0.0509??0.0707mFBC0.7194

图3-9 EF杆受力分析图

Fr与EF杆夹角为30° 如图可以得出

?n?nRE?RE?G?RF?RF?Fr?0 (3-21)

对F点取矩得：

?Gh?RE?EF?0?10.12?9.8?133.8?RE?309?0?RE??42.94N (3-22)

对E点取矩得：

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