自动化步进式输送装置THE PROFESSIONAL POWERPOINT TEMPLATE答辩人：XX指导老师：XX答辩时间：XXX01. 研究背景目录CONTENTS02.选型与设计03.资料查找04.论文总结研究背景RESEARCH BACKGROUND01停位精准造价较低工作稳定性高容易维护与传统带式输送机相比优势 Strengths劣势 Weaknesses发展 Progress系统 system步进运输机装机功率小，运输能力低，运输能力低，运输距离短，耐久性差。控制管理系统向单片机、PLC控制器和DCS分布式控制系统稳步发展。我国中国制造2025计划，对实体制造业一定会产生巨大的影响，超过欧美也只是时间的问题。我国未来市场发展的潜力广阔，在2015年市场规模达到28.76亿元；国内技术一直在升级，各种新型专利不断应用在输送机上。国内研究现状速度、精度，可靠性等逐步的提升应用领域不断地扩展，从早期的食品加工应用到现今的工业生产里向大型化和小型化二个极端方向发展控制管理系统向数字化集成化发展，且控制柜的体积不断缩小大型化集成化小型化精度数字化可靠性速度国外研究现状电动机减速机连杆机构开式齿轮传动机构机架角型推块、滑车步进输送机组成电动机减速机开式齿轮连杆机构滑车角型推块滚轴工件电动机驱动减速机齿轮带动连杆机构推动工件移动实现输送在滑车带动下，角型推块和滚轴同时动作滑车带动角型推块向前运动连杆机构带动滑车做往复运动减速机将动力传递给齿轮工作原理选型与设计MODELING AND DESIGN02连杆机构电动机减速机传动机构设计连杆机构连杆机构运动分析和杆件的设计电动机电动机的选型传动机构传动机构各部件材质、精度和尺寸的设计减速机减速机传动比的分配和零部件的设计主要设计的部分02010304杆件的材质，重量，尺寸LFG=200mm，LOF=860mm，LBC=200mm，LAB=350mm 。杆件的设计求出k=2，极位夹角=60 传动角为74.38 。初始条件以曲柄摇杆机构为主传动机构。运动方案输送滑架长820mm，滑架重200kg，K=2 ，平均速度0.4m/s。设计的基本要求连杆机构的设计连杆运动简图类型和结构电机选择步进电机，结构为封闭式。型号型号选择为：130BYG350E，符合使用标准。工作条件工作年限：10年，每年360天，每天12小时；经常满载，降压启动。功率和转速由初始条件知基本信息参数，通过公式 Pd =PW/得到功率为3.14kw，知道功率，进而得知转速为1000r/min。电动机的选型开式齿轮联轴器齿轮轴齿轮轴的材质均为45号钢，热处理都是淬火和回火处理。齿轮的类型为直齿圆柱齿轮，精度为7级。齿轮的材质为40cr，热处理均为调质，大齿轮硬度240HBS，小齿轮硬度280HBS。 联轴器由于为标准件，可直接应用，轴承为圆锥滚子轴承。传动装置的设计涡轮蜗杆的设计涡轮蜗杆的精度为8级，材质为铸造铜合金，其尺寸不在这一一表述。轴的设计涡轮轴和蜗杆轴的材质均为45号钢，热处理为调质。轴承的选用涡轮轴选用30212圆锥滚子轴承，蜗杆轴选用30207圆锥滚子轴承。减速机各轴的参数轴的输入功率、转速、输入转矩。减速机的设计资料查找INFORMATION SEARCH305查找资料制定题目计算具体参数设计出大体框架完成论文修改格式毕业设计具体流程知网专业书籍网络数据库搜索资料论文总结ADD YOUR TITTLE HERE04增强了对设计流程和标准的理解和整体设计逻辑思维加强了公式运用，查表，计算等能力机械制图的软件运用的更加熟练专业课知识和专业技能得到了锻炼自身的收获感谢学校提供了宝贵的学习机会！感谢指导老师XX老师的指导！致谢感谢各位答辩评审！自动化步进输送装置的设计目录目录摘要摘要.IABSTRACT.ABSTRACT.II 第一章第一章 绪论绪论.11.1 国内外步进输送机的研究现状.11.2 工作原理.2第二章第二章 连杆机构设计连杆机构设计.32.1 步进输送机的主要传动机构.32.2 输送机构的设计.42.2.1 机构设计的具体方案.42.2.2 连杆机构的设计的基本要求.4第三章第三章 机构运动简图机构运动简图.53.1 运动简图.53.2 机构运动循环图.63.3 机构运动循环图.7第四章第四章 运动分析运动分析.84.1 输送机构的运动分析.84.2 机构杆件的设计.94.2.1 机构的结构设计.94.2.2 杆件的重量、惯性离心力计算.104.2.3 杆件的材料选择.114.2.4 杆件之间的连接.12第五章第五章 电动机的选择电动机的选择.135.1 电动机类型和结构的选择 .135.2 计算功率.135.3 电动机型号的选择.14第六章第六章 轴和齿轮的设计轴和齿轮的设计.156.1 总传动.156.2 传动零件的计算.156.3 轴几何参数设计.186.4.涡轮蜗杆的选型.216.5 轴承的选型.216.6 减速器箱体的大体结构尺寸.21结论结论.22致谢致谢.23参考文献参考文献.24摘要本论文设计了步进输送机。通过查阅大量文献并对现有机械进行研究，找到了现有步进输送机设计的优缺点。针对现有机械的不足，本论文重点对输送机构和传动系统中的动力元件进行设计和优化，设计了连杆机构，更新了原有机械的材料选择。通过设计改进，整机性能得到较好改善，机械运转稳定性很高，较好地实现了预期的设计目标。关键词：步进输送机；输送机构；优化设计IiABSTRACTA stepper conveyor is designed in the paper. Through consulting a number of references and studying the existing stepper conveyor, the advantages and dis- advantages of the existing stepper conveyor are founded. In accordance with the deficiency of the existing machine, the transmission mechanism and its power components are designed and optimized, as well as the linkage mechanism is designed, and the material is re-chosen. Through design improvements, the whole machine performance is improved apparently, the performance is very stable, and the expecting design effects are achieved.Key Words：stepper conveyor; transmission mechanism; optimization design1第 1 章 绪论1.1 国内外步进输送机的研究现状步进输送机带式输送机相比，步进输送机具有停位精准、容易维护、整体重量较轻、占地空间小等优点。不仅如此，步进输送机可以在保证工件质量的前提下实现无冲击移动，步进式输送机构较带式运输机有了较大的提高，其工作稳定性高，应用场景范围广，能在一些环境较差的地方使用，并且造价较低，应用前景广阔。1我国步进输送机生产技术欧美国家相比较为落后，目前设计生产的步进运输机装机功率小，运输能力低，运输能力低，运输距离短，耐久性差，可靠性低，寿命短。但是控制系统向单片机、PLC 控制器和 DCS 分布式控制系统稳步发展。现在由于我国的未来市场发展的潜力广阔加上中国制造 2025 政策，这必将对实体生产制造业产生深远的影响，追赶上西方老牌资本主义国家也只是时间的问题。国外的步进运输机向以下几个趋势发展：1、步进输送机在速度、精度、可靠性等性能上逐步的提升，其应用的领域也在继续扩展，从早期的食品类加工扩展到工业生产中。2、步进输送机的发展也呈现二级分化，一个朝着大型化，另一个朝着小型化。3、控制管理系统向数字化集成方向发展，并采用模块化结构以便于提高系统的可靠性。21.2 工作原理图 1-1 设备简图机器开始运转时，电动机的转速被减速器通过内部的蜗轮蜗杆降速以后，通过联轴器带动齿轮进而时连杆机构运动，连杆机构的动力被输送机构接受以后，输送机构便开始动作，从而工件开始被传送。就这样周而复始实现对工件的输送。3第 2 章 连杆机构设计2.1 步进输送机的主传动机构曲柄摇杆机构为机器采用的主要传动机构的。在满足工作条件时传动机构中滑块的速度比较偏低，如下曲柄摇杆机构简图中从动件 c 杆压力角运动中发生明显的变化的。在这个机构中原动件为曲柄，从动件滑块也就是输送爪，存在着急回特性；有较好动力特性，速度也较均匀。图 2-1 曲柄摇杆机构运动简图42.2 输送机构的设计2.2.1 机构设计的具体方案设计的具体方案是为了锻炼提高专业相关知识和实践技能，在设计中进行创新，树立理论联系实际的创新设计思想。 （1）由最初给定的条件，查找合适四杆机构；（2）根据四杆机构所呈现的参数加以分析；（3）根据分析参数的结果，设计出尺寸；（4）造型简洁优美，确定各零部件尺寸后，然后结合实际运用中的需要，设计出美观并且具有创新的机构。 机械的主要机构为曲柄摇杆机构。2.2.2 连杆机构的设计的基本要求（1）工件大体形状如上图 1-1， 工件重 50Kg 输送距离 H=800mm， 允许出现的误差0.01mm。 （2） 最多 8 个工件在输送道上，输送滑架重为 200kg，摩擦系数为 0.1 。 （3） 输送滑架平均速度为 0.4m/s ，即要求速度尽可能均匀目的是保证工件输送平稳 , 行程速度比系数 k1.5 。 （4） OF 质量为 34 kg ，中点为 OF 杆的质心，OF 的转动惯量为 2.1 kgm /m。（5） 最大高度差可以在 1000mm 以下。 5第 3 章 机构运动简图3.1 机构简图图 3-1 运动简图63.2 运动简图 图 3-2 初始状态图 3-3 工件输送状态7图 3-4 输送架回程阶段3.3 机构运动循环图输送架输送工作回程掐断机构近休止开始输送远休止停止输送表 3-1 机构运动循环8第 4 章 运动分析4.1 输送机构的运动分析图 4-1 连杆计算图（1）要求条件 ：输送滑架输送步长 S=780mm+20mm=800mm, 由上得知平均速度为 0.4m/s, 1.5（2）滑块运动路线在连杆往复运动从而形成弧长的平分线 , 。平均速度事0.4/输送路长800工作进程的时间 1 = 0.8/0.4/ = 2 返回时间 ，知 。 2 = 1/2 = 1 = = 2/转速 。 = 60/(2 3.14) = 19.5/9又因为 滑块运动路线在连杆往复运动从而形成弧长的平分线）因为要保持最佳的传力效果 故应使传动角的最小值 。一般机械中，推荐 度。 = 4050取 , 。 = 200 = 74.38输送爪形状： 图4 2输送爪减速机被电动机带动，减速机通过联轴器驱动齿轮，齿轮带动连杆机构，连杆机构中的摇杆向左运动直达极限位置，输送爪开始推动工件，到预定位置，然后摇杆向右运动直到极限位置，形成一个循环。输送机将工件送达指定位置。4.2 机构杆件的设计4.2.1 机构的结构设计10机构应用曲柄摇杆机构为主传动机构，各个杆件之间的连接为铰接；防止出现死点位置得措施为：机构中的主动件不是滑块便不会出现死点位置。杆件的样式采用圆柱形，各个连接处，分别打孔，以便于后期组装连接；机构的摆角根据常识初选摆角在 40-50 之间；由 LAB=（0.6-0.7）LOF，LAB=（0.2-0.3）LOF来确定杆件的长度。行程速比系数和极位夹角上面的数据已给出分别是 K=2

　　自动化步进式输送装置THE PROFESSIONAL POWERPOINT TEMPLATE答辩人：XX指导老师：XX答辩时间：XXX01. 研究背景目录CONTENTS02.选型与设计03.资料查找04.论文总结研究背景RESEARCH BACKGROUND01停位精准造价较低工作稳定性高容易维护与传统带式输送机相比优势 Strengths劣势 Weaknesses发展 Progress系统 system步进运输机装机功率小，运输能力低，运输能力低，运输距离短，耐久性差。控制管理系统向单片机、PLC控制器和DCS分布式控制系统稳步发展。我国中国制造2025计划，对实体制造业一定会产生巨大的影响，超过欧美也只是时间的问题。我国未来市场发展的潜力广阔，在2015年市场规模达到28.76亿元；国内技术一直在升级，各种新型专利不断应用在输送机上。国内研究现状速度、精度，可靠性等逐步的提升应用领域不断地扩展，从早期的食品加工应用到现今的工业生产里向大型化和小型化二个极端方向发展控制管理系统向数字化集成化发展，且控制柜的体积不断缩小大型化集成化小型化精度数字化可靠性速度国外研究现状电动机减速机连杆机构开式齿轮传动机构机架角型推块、滑车步进输送机组成电动机减速机开式齿轮连杆机构滑车角型推块滚轴工件电动机驱动减速机齿轮带动连杆机构推动工件移动实现输送在滑车带动下，角型推块和滚轴同时动作滑车带动角型推块向前运动连杆机构带动滑车做往复运动减速机将动力传递给齿轮工作原理选型与设计MODELING AND DESIGN02连杆机构电动机减速机传动机构设计连杆机构连杆机构运动分析和杆件的设计电动机电动机的选型传动机构传动机构各部件材质、精度和尺寸的设计减速机减速机传动比的分配和零部件的设计主要设计的部分02010304杆件的材质，重量，尺寸LFG=200mm，LOF=860mm，LBC=200mm，LAB=350mm 。杆件的设计求出k=2，极位夹角=60 传动角为74.38 。初始条件以曲柄摇杆机构为主传动机构。运动方案输送滑架长820mm，滑架重200kg，K=2 ，平均速度0.4m/s。设计的基本要求连杆机构的设计连杆运动简图类型和结构电机选择步进电机，结构为封闭式。型号型号选择为：130BYG350E，符合使用标准。工作条件工作年限：10年，每年360天，每天12小时；经常满载，降压启动。功率和转速由初始条件知基本信息参数，通过公式 Pd =PW/得到功率为3.14kw，知道功率，进而得知转速为1000r/min。电动机的选型开式齿轮联轴器齿轮轴齿轮轴的材质均为45号钢，热处理都是淬火和回火处理。齿轮的类型为直齿圆柱齿轮，精度为7级。齿轮的材质为40cr，热处理均为调质，大齿轮硬度240HBS，小齿轮硬度280HBS。 联轴器由于为标准件，可直接应用，轴承为圆锥滚子轴承。传动装置的设计涡轮蜗杆的设计涡轮蜗杆的精度为8级，材质为铸造铜合金，其尺寸不在这一一表述。轴的设计涡轮轴和蜗杆轴的材质均为45号钢，热处理为调质。轴承的选用涡轮轴选用30212圆锥滚子轴承，蜗杆轴选用30207圆锥滚子轴承。减速机各轴的参数轴的输入功率、转速、输入转矩。减速机的设计资料查找INFORMATION SEARCH305查找资料制定题目计算具体参数设计出大体框架完成论文修改格式毕业设计具体流程知网专业书籍网络数据库搜索资料论文总结ADD YOUR TITTLE HERE04增强了对设计流程和标准的理解和整体设计逻辑思维加强了公式运用，查表，计算等能力机械制图的软件运用的更加熟练专业课知识和专业技能得到了锻炼自身的收获感谢学校提供了宝贵的学习机会！感谢指导老师XX老师的指导！致谢感谢各位答辩评审！自动化步进输送装置的设计目录目录摘要摘要.IABSTRACT.ABSTRACT.II 第一章第一章 绪论绪论.11.1 国内外步进输送机的研究现状.11.2 工作原理.2第二章第二章 连杆机构设计连杆机构设计.32.1 步进输送机的主要传动机构.32.2 输送机构的设计.42.2.1 机构设计的具体方案.42.2.2 连杆机构的设计的基本要求.4第三章第三章 机构运动简图机构运动简图.53.1 运动简图.53.2 机构运动循环图.63.3 机构运动循环图.7第四章第四章 运动分析运动分析.84.1 输送机构的运动分析.84.2 机构杆件的设计.94.2.1 机构的结构设计.94.2.2 杆件的重量、惯性离心力计算.104.2.3 杆件的材料选择.114.2.4 杆件之间的连接.12第五章第五章 电动机的选择电动机的选择.135.1 电动机类型和结构的选择 .135.2 计算功率.135.3 电动机型号的选择.14第六章第六章 轴和齿轮的设计轴和齿轮的设计.156.1 总传动.156.2 传动零件的计算.156.3 轴几何参数设计.186.4.涡轮蜗杆的选型.216.5 轴承的选型.216.6 减速器箱体的大体结构尺寸.21结论结论.22致谢致谢.23参考文献参考文献.24摘要本论文设计了步进输送机。通过查阅大量文献并对现有机械进行研究，找到了现有步进输送机设计的优缺点。针对现有机械的不足，本论文重点对输送机构和传动系统中的动力元件进行设计和优化，设计了连杆机构，更新了原有机械的材料选择。通过设计改进，整机性能得到较好改善，机械运转稳定性很高，较好地实现了预期的设计目标。关键词：步进输送机；输送机构；优化设计IiABSTRACTA stepper conveyor is designed in the paper. Through consulting a number of references and studying the existing stepper conveyor, the advantages and dis- advantages of the existing stepper conveyor are founded. In accordance with the deficiency of the existing machine, the transmission mechanism and its power components are designed and optimized, as well as the linkage mechanism is designed, and the material is re-chosen. Through design improvements, the whole machine performance is improved apparently, the performance is very stable, and the expecting design effects are achieved.Key Words：stepper conveyor; transmission mechanism; optimization design1第 1 章 绪论1.1 国内外步进输送机的研究现状步进输送机带式输送机相比，步进输送机具有停位精准、容易维护、整体重量较轻、占地空间小等优点。不仅如此，步进输送机可以在保证工件质量的前提下实现无冲击移动，步进式输送机构较带式运输机有了较大的提高，其工作稳定性高，应用场景范围广，能在一些环境较差的地方使用，并且造价较低，应用前景广阔。1我国步进输送机生产技术欧美国家相比较为落后，目前设计生产的步进运输机装机功率小，运输能力低，运输能力低，运输距离短，耐久性差，可靠性低，寿命短。但是控制系统向单片机、PLC 控制器和 DCS 分布式控制系统稳步发展。现在由于我国的未来市场发展的潜力广阔加上中国制造 2025 政策，这必将对实体生产制造业产生深远的影响，追赶上西方老牌资本主义国家也只是时间的问题。国外的步进运输机向以下几个趋势发展：1、步进输送机在速度、精度、可靠性等性能上逐步的提升，其应用的领域也在继续扩展，从早期的食品类加工扩展到工业生产中。2、步进输送机的发展也呈现二级分化，一个朝着大型化，另一个朝着小型化。3、控制管理系统向数字化集成方向发展，并采用模块化结构以便于提高系统的可靠性。21.2 工作原理图 1-1 设备简图机器开始运转时，电动机的转速被减速器通过内部的蜗轮蜗杆降速以后，通过联轴器带动齿轮进而时连杆机构运动，连杆机构的动力被输送机构接受以后，输送机构便开始动作，从而工件开始被传送。就这样周而复始实现对工件的输送。3第 2 章 连杆机构设计2.1 步进输送机的主传动机构曲柄摇杆机构为机器采用的主要传动机构的。在满足工作条件时传动机构中滑块的速度比较偏低，如下曲柄摇杆机构简图中从动件 c 杆压力角运动中发生明显的变化的。在这个机构中原动件为曲柄，从动件滑块也就是输送爪，存在着急回特性；有较好动力特性，速度也较均匀。图 2-1 曲柄摇杆机构运动简图42.2 输送机构的设计2.2.1 机构设计的具体方案设计的具体方案是为了锻炼提高专业相关知识和实践技能，在设计中进行创新，树立理论联系实际的创新设计思想。 （1）由最初给定的条件，查找合适四杆机构；（2）根据四杆机构所呈现的参数加以分析；（3）根据分析参数的结果，设计出尺寸；（4）造型简洁优美，确定各零部件尺寸后，然后结合实际运用中的需要，设计出美观并且具有创新的机构。 机械的主要机构为曲柄摇杆机构。2.2.2 连杆机构的设计的基本要求（1）工件大体形状如上图 1-1， 工件重 50Kg 输送距离 H=800mm， 允许出现的误差0.01mm。 （2） 最多 8 个工件在输送道上，输送滑架重为 200kg，摩擦系数为 0.1 。 （3） 输送滑架平均速度为 0.4m/s ，即要求速度尽可能均匀目的是保证工件输送平稳 , 行程速度比系数 k1.5 。 （4） OF 质量为 34 kg ，中点为 OF 杆的质心，OF 的转动惯量为 2.1 kgm /m。（5） 最大高度差可以在 1000mm 以下。 5第 3 章 机构运动简图3.1 机构简图图 3-1 运动简图63.2 运动简图 图 3-2 初始状态图 3-3 工件输送状态7图 3-4 输送架回程阶段3.3 机构运动循环图输送架输送工作回程掐断机构近休止开始输送远休止停止输送表 3-1 机构运动循环8第 4 章 运动分析4.1 输送机构的运动分析图 4-1 连杆计算图（1）要求条件 ：输送滑架输送步长 S=780mm+20mm=800mm, 由上得知平均速度为 0.4m/s, 1.5（2）滑块运动路线在连杆往复运动从而形成弧长的平分线 , 。平均速度事0.4/输送路长800工作进程的时间 1 = 0.8/0.4/ = 2 返回时间 ，知 。 2 = 1/2 = 1 = = 2/转速 。 = 60/(2 3.14) = 19.5/9又因为 滑块运动路线在连杆往复运动从而形成弧长的平分线）因为要保持最佳的传力效果 故应使传动角的最小值 。一般机械中，推荐 度。 = 4050取 , 。 = 200 = 74.38输送爪形状： 图4 2输送爪减速机被电动机带动，减速机通过联轴器驱动齿轮，齿轮带动连杆机构，连杆机构中的摇杆向左运动直达极限位置，输送爪开始推动工件，到预定位置，然后摇杆向右运动直到极限位置，形成一个循环。输送机将工件送达指定位置。4.2 机构杆件的设计4.2.1 机构的结构设计10机构应用曲柄摇杆机构为主传动机构，各个杆件之间的连接为铰接；防止出现死点位置得措施为：机构中的主动件不是滑块便不会出现死点位置。杆件的样式采用圆柱形，各个连接处，分别打孔，以便于后期组装连接；机构的摆角根据常识初选摆角在 40-50 之间；由 LAB=（0.6-0.7）LOF，LAB=（0.2-0.3）LOF来确定杆件的长度。行程速比系数和极位夹角上面的数据已给出分别是 K=2

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