中間旋梭裝置及旋梭架夾具設(shè)計

1、 畢業(yè)設(shè)計說明書題 目：中間旋梭裝置及旋梭架夾具設(shè)計學(xué) 號：姓 名：班 級：專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師：學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院答辯日期：2013年 5月 8 日畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書摘 要研究并設(shè)計了中間旋梭裝置的結(jié)構(gòu)，包括旋梭架、分線鉤機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)。在傳動機(jī)構(gòu)中，對中間傳動軸、主動齒輪、從動齒輪進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計，以及強(qiáng)度進(jìn)行校核。最后通過模擬編程軟件ug進(jìn)行運(yùn)動仿真，生成運(yùn)動軌跡圖表。關(guān)鍵詞： 中間旋梭裝置；機(jī)構(gòu)設(shè)計；校核；仿真畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書abstract the middle rotary hook device structure was investiga

2、ted, the rotary hook rack, sub-line hook mechanism, transmission mechanism were included. in the transmission mechanism, the intermediate drive shaft, the driving gear, the driven gear mechanism are designed, as well as strength to be checked. finally,the motion simulation, generating a trajectory c

3、hart were made by ug.key words: the middle rotary hook device; mechanism design; checking; simulation 目 錄摘 要iabstract1第1章 緒論31.1 設(shè)計的背景和意義31.2 設(shè)計的內(nèi)容和思路3第2章 總體設(shè)計方案42.1 旋梭架的設(shè)計42.2 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計5第3章 關(guān)鍵零部件的選擇和計算63.1 旋梭的選擇63.2 齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算83.3 主動軸的設(shè)計計算13第4章 基于ug軟件的運(yùn)動分析174.1 ug運(yùn)動仿真的介紹174.2 運(yùn)動仿真的過程17第5章 專用夾具的設(shè)計225.1

4、 專用夾具的設(shè)計225.2 夾緊力的計算225.3 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計235.4 夾具的介紹及操作方法23參考文獻(xiàn)24致 謝26第1章 緒論1.1 設(shè)計的背景和意義經(jīng)過20 多年的努力，我國已成為世界縫紉機(jī)生產(chǎn)大國，這是值得慶賀的。但我們離世界縫紉機(jī)生產(chǎn)強(qiáng)國還相差甚遠(yuǎn)。 我國與縫紉機(jī)強(qiáng)國的差距主要表現(xiàn)在：管理理念比較落后，設(shè)計方法比較陳舊，制造技術(shù)不夠先進(jìn)，因此要成為縫紉機(jī)生產(chǎn)強(qiáng)國還需做艱苦的努力。隨著服裝等下游行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級步伐加快，高效、綠色節(jié)能、機(jī)電一體化縫制設(shè)備需求量大幅上升，也出現(xiàn)了很多個性化需求。企業(yè)也跟隨市場不斷創(chuàng)新變化，充分重視技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量，從制造到創(chuàng)造轉(zhuǎn)變?？p紉機(jī)作為縫制設(shè)

5、備行業(yè)的主要代表，更要充分重視有關(guān)縫紉機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新和產(chǎn)品的質(zhì)量。旋梭裝置是縫紉機(jī)的重要組成部分，其作用是為提供一種面線環(huán)從梭中抽出時可防止產(chǎn)生過大拉力。這種縫紉機(jī)的旋梭裝置具有梭殼、梭架與限制構(gòu)件。其中，梭殼與梭軸一體回轉(zhuǎn)，梭架可相對梭殼回轉(zhuǎn)地組裝起來，靠形成于梭架的結(jié)合部的抵接作用，限制構(gòu)件可限制梭架的回轉(zhuǎn)；同時，使前述梭殼的中心軸線和前述梭軸的回轉(zhuǎn)軸線偏心，梭殼每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，梭架做上下左右搖擺運(yùn)動。旋梭裝置的精度直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，旋梭裝置的設(shè)計不容忽視。1.2 設(shè)計的內(nèi)容和思路1. 查閱文獻(xiàn)資料，完成開題報告、文獻(xiàn)綜述及外文翻譯等工作； 2對機(jī)構(gòu)進(jìn)行方案設(shè)計、評價并確定最佳方案；3進(jìn)行

6、裝配圖設(shè)計；4繪制部分零件圖；5. 對旋梭架的某一工序進(jìn)行其加工夾具的設(shè)計。第2章 總體設(shè)計方案2.1 旋梭架的設(shè)計旋梭裝置主要由旋梭、旋梭架、分線鉤機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)等部分組成。中間旋梭裝置對空間有一定的要求，相比市場上的旋梭裝置，在體積和質(zhì)量上具有很大的不同。本設(shè)計主要是對旋梭架進(jìn)行優(yōu)化，為了簡化設(shè)計的結(jié)構(gòu)，減輕整體的重量，縮短產(chǎn)品的設(shè)計和制造周期，其主體框架采用45鋼制造。在機(jī)構(gòu)上，主要采用框架機(jī)構(gòu)，這樣的機(jī)構(gòu)為整個裝置節(jié)省了空間，同時大大的縮小了制造成本，如圖2.1所示。圖2.1旋梭架的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計中間旋梭裝置為了實現(xiàn)與另外兩個旋梭裝置實現(xiàn)同步運(yùn)動，主要是通過同步帶實現(xiàn)與

7、其他旋梭裝置主軸之間的傳動，這樣能保證三個旋梭裝置的主軸轉(zhuǎn)動速度一致，從而保證三個旋梭裝置之間的同步運(yùn)動。在本裝置中，主要是通過齒輪傳動來實現(xiàn)主軸與旋梭軸之間的傳動關(guān)系。由于主軸與旋梭軸之間是空間錯開垂直關(guān)系，并且對空間尺寸也有要求，所以選用螺旋齒輪，以實現(xiàn)主軸和旋梭軸之間的運(yùn)動傳遞。螺旋齒輪相對于圓錐齒輪結(jié)構(gòu)上更加緊湊，能更好的節(jié)省空間和材料。由于蝸輪蝸桿的傳動比比較大，不能滿足本設(shè)計的要求。對于分線鉤連桿的往復(fù)運(yùn)動，主要是通過旋梭軸偏心作用，帶動分線鉤桿往復(fù)擺動，從而實現(xiàn)分線鉤的功能。如圖2.2所示。圖2.2中間旋梭裝置第3章 關(guān)鍵零部件的選擇和計算3.1 旋梭的選擇旋梭的選用直接關(guān)系到整

8、個旋梭裝置的設(shè)計，通過充分利用現(xiàn)有的文獻(xiàn)、資料，及對比不同種類旋梭的功能和特性，選用db型垂直旋梭。表3.1為旋梭的分類及區(qū)別。表3.1旋梭的分類及區(qū)別在工業(yè)縫紉機(jī)中db型旋梭是使用最為廣泛、最多的。db型旋梭可以分為abcdef6種基本形式，其各有各的特征，db型旋梭的分類見圖3.1。a型旋梭用于厚料或曲折縫，脫線時間與其他型號比是最快的，即使旋梭對針的配合很慢，也不會造成脫線故障。b型旋梭適用于厚料到薄料的通用性旋梭，至特征是脫線爪伸出較長。因為這個爪可以使面線脫線時的時間較長，所以面線不會很松弛。但是，在使用繞度較大的不光滑的縫線時容易使縫線打結(jié)，有電視不容易產(chǎn)生拋線。c型旋梭中厚料、薄

9、料兼用型，脫線時、可以防止面線進(jìn)入外梭槽與內(nèi)梭滑道的間隙中，有防止軋線的突起部分。就象圖示的那樣面線在那凸起的部位在防止軋線的同時，在某種程度上這凸起的部分還可以防止縫線的松弛，因為有這凸起的部分，外梭的槽長也較長有增加耐磨性、減少噪音的效果。d型旋梭適用于薄料，此旋梭兼?zhèn)淞薭與c型的優(yōu)點。也就是說，為了保持縫線的張力內(nèi)梭脫線爪與b型的一樣，為了防止軋線，突起部分與c型一樣。再有一個特點是內(nèi)梭的重量較輕、瞬間的慣性較小，這樣，面線在脫離定位勾的時候阻力就會變得較小，所以對于較細(xì)、較軟的縫線或者較難縫制的化纖線能得到較好的縫制效果。boh型旋梭適用于中厚料、厚料。內(nèi)梭脫線勾的長度較短，即使較粗的

10、、捻度較小的、較柔軟的縫線其脫線也較方便，這是特為消除毛巾狀的縫制故障而設(shè)計的。f型旋梭此種旋梭是一種專用的旋梭，其形式屬于a型旋梭一類。但是其內(nèi)梭安裝結(jié)構(gòu)特征是內(nèi)梭壓板適用螺釘加彈簧來固定的，所以一旦有軋線的情況也可以不必拆下內(nèi)梭而輕易地排除軋線故障。此種旋梭在家用縫紉機(jī)的刺繡縫中也有使用。圖3.1db型旋梭的分類3.2 齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算3.2.1選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù)本文設(shè)計的中間旋梭裝置主動軸和旋梭軸之間為空間垂直錯開關(guān)系，并且對空間大小有定的要求，故選用螺旋齒輪；螺旋齒輪副的組成決定了它具有一些自身的特點和優(yōu)點：制造工藝簡單、造價便宜；可以方便的實現(xiàn)任意軸交角間的傳動；

11、方便湊配中心距、易于減少外輪廓尺寸、結(jié)構(gòu)緊湊；交錯軸螺旋齒輪間是點接觸，因而對安裝過程中的軸交角、中心距誤差在一般情況下都不敏感，這對于它的安裝、調(diào)整、檢驗也都是十分便利的。主軸的轉(zhuǎn)速n=3000故對齒輪的精度要求比較高，精度等級選用5級；齒輪材料選用45鋼，正火處理，大齒輪齒面硬度達(dá)到220250hbs，小齒輪齒面硬度達(dá)到180210hbs，二者的硬度差為40hbs；選大齒輪的齒數(shù)為=30，小齒輪齒數(shù)=15；3.2.2幾何尺寸的設(shè)計計算由文獻(xiàn)2 可知，螺旋齒輪副中的單個齒輪與斜齒圓柱齒輪無異。無論從齒廓曲面的形成原理還是從幾何尺寸的計算來看，斜齒圓柱齒輪與螺旋齒輪完全相同。正確嚙合傳動時，兩

12、種齒輪副間的法面模數(shù)和法面壓力角都應(yīng)當(dāng)分別相等；唯一的差別在于螺旋角之和的大小。當(dāng)=-或+=0時，兩齒輪構(gòu)成斜齒圓柱齒輪副；若+0，則構(gòu)成螺旋齒輪副。螺旋齒輪副可以實現(xiàn)交錯軸問的運(yùn)動與動力的傳遞。在工程實際中，交錯軸間夾角多為=+=。但在這種情況下，齒輪嚙合的每一瞬時，齒面呈點接觸狀態(tài)，因此會產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力。因此，傳動設(shè)計時，如若選材不當(dāng)，就有可能導(dǎo)致齒輪的異?？焖倌p。目前對螺旋齒輪的研究較少，參照斜齒輪的尺寸設(shè)計過程對螺旋齒輪的尺寸進(jìn)行設(shè)計計算。在螺旋齒輪中，就單個齒輪來說就是斜齒輪或者直齒輪，兩個齒輪均為右旋螺旋齒輪的基本幾何參數(shù)計算按照文獻(xiàn)3中表3-1所列的公式進(jìn)行。所以螺旋齒輪的

13、相關(guān)幾何參數(shù)如表3.2所示。表3.2螺旋齒輪幾何參數(shù)序號項目代號計算式或說明數(shù)值1軸交角計算式或說明2齒輪1螺旋角根據(jù)有關(guān)要求選定3齒輪2螺旋角4法面壓力角設(shè)計時選取5模數(shù)根據(jù)強(qiáng)度選為標(biāo)準(zhǔn)值6齒輪1齒數(shù)設(shè)計時選取7齒輪2齒數(shù)8傳動比由設(shè)計要求給定9齒輪1分度圓半徑10齒輪2分度圓半徑11齒輪1齒頂圓半徑12齒輪2齒頂圓半徑13齒輪1齒底圓半徑14齒輪2齒底圓半徑15中心距3.2.3螺旋齒輪的強(qiáng)度校核螺旋齒輪是用于空間交錯軸間增速傳動的一種較特殊的齒輪傳動形式，在汽車和機(jī)器的小功率輔助傳動中和儀表中得到較廣泛的應(yīng)用，但較少用于主傳動，究其原因在于其齒面是點接觸，接觸應(yīng)力大，同時齒面間相對滑動速度

14、大，一般可達(dá)10m/s 以上，因此齒面極易磨損和膠合。由于機(jī)械設(shè)計手冊和機(jī)械工程手冊中均沒有螺旋齒輪接觸強(qiáng)度的計算公式，給螺旋齒輪的強(qiáng)度設(shè)計帶來了極大的困難，國內(nèi)外此方面的研究較少，少數(shù)譯自前蘇聯(lián)的機(jī)械零件教材中有簡單的設(shè)計經(jīng)驗公式對螺旋齒輪輪齒間的作用力有較詳細(xì)的論述，但其強(qiáng)度設(shè)計計算也是一個經(jīng)驗公式。然而，由文獻(xiàn)3可知，應(yīng)用赫茲理論和齒輪嚙合理論給出了螺旋齒輪齒面接觸應(yīng)力的計算方法和相關(guān)公式，算例的計算結(jié)果表明螺旋齒輪齒面接觸應(yīng)力明顯大于相近參數(shù)的圓柱斜齒輪，這是此類齒輪用于主傳動時普遍出現(xiàn)齒面磨損的一個重要原因，因此在設(shè)計確定齒輪參數(shù)時必須校核接觸應(yīng)力。由參考文獻(xiàn)2可知，螺旋齒輪之間的接

15、觸面為橢圓面，其最大接觸力作用在橢圓中心，其計算公式為： （3.1）計算螺旋齒輪齒面接觸應(yīng)力需要的主要參數(shù)是齒面法向力；橢圓的短半軸和長半軸b；其中齒面法向力可由軸的計算中得知=114.4；橢圓長半軸和短半軸的計算公式： （3.2） （3.3）式中：e是材料的當(dāng)量彈性模量。當(dāng)量彈性模量可由齒輪材料的參數(shù)按下式得出： （3.4）螺旋齒輪常用的材料配對為鋼對銅或鋼對鋼，金屬的泊松比都可取為0.3，一般銅材的彈性模量為1.0510n/mm,合金鋼的彈性模量為2.110n/mm,因此，大小齒輪材料都為鋼時的當(dāng)量彈性模量為e=2.3110n/mm系數(shù)、是根據(jù)幾何參數(shù)確定的（見圖3.2）。圖3.2系數(shù)、和

16、之間對應(yīng)關(guān)系計算公式： （3.5）式中：為嚙合點兩齒面的綜合曲率半徑；、為螺旋齒輪齒面的主曲率半徑；為兩螺旋面特征線間的夾角。根據(jù)嚙合理論，任意光滑連續(xù)曲面上的任一點都有兩個主曲率，即最大和最小曲率。在齒輪傳動中一般都只計算兩齒輪在節(jié)線嚙合時的接觸應(yīng)力， 因此，只須求出兩螺旋齒輪的齒面在節(jié)點處的兩個主曲率。由于是標(biāo)準(zhǔn)中心距，所以也就是要求出分度圓上的主曲率。主曲率半徑的計算公式： （3.6）（3.7）式中為分度圓半徑；為基圓螺旋升角。它與分度圓螺旋角及法向壓力角的關(guān)系為：（3.8）=0.747式中為分度圓上的端壓力角，它與角度圓螺旋角及法向壓力角的關(guān)系為：（3.9）=27.2大、小齒分度圓半徑

17、分別為21.2、10.6 mm故：=13 mm=6.5 mm綜合曲率半徑的計算公式：（3.10） mm兩螺旋面特征線間的夾角的計算公式：（3.11）式中：、為螺旋齒輪分度圓上的螺旋升角，；、為分度圓和節(jié)圓上的法向壓力角，標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪標(biāo)準(zhǔn)中心線安裝時均為。將已知的值代入公式（3.5）計算得：=0.8根據(jù)圖3.2：系數(shù)=1.95;=0.55。將系數(shù)、；齒面法向力;；當(dāng)量彈性模量e代入公式（3.2）、（3.3）得：=0.7mm=0.2mm因此，橢圓中心的最大接觸應(yīng)力：=389 n/mm齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為550mpa，550mpa,故可以滿足接觸疲勞強(qiáng)度要求。3.3 主動軸的設(shè)計計算3.3.1

18、求主軸上的功率p、轉(zhuǎn)矩t傳動關(guān)系：電機(jī)v型帶同步帶下軸同步帶主動軸已知：電機(jī)的9功率：p=550w；電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=3000；v型帶的效率為=0.96;同步帶的效率為=0.99；滑動軸承的效率為=0.98；滾動軸承效率=0.99；故主軸的功率：（3.12）p=5500.960.990.99w=487 w因此軸的扭矩： （3.13） 3.3.2求作用在大齒輪上的力由于所用的齒輪為螺旋齒輪，其分度圓直徑d=42.5mm螺旋大齒輪圓周力f（3.14） 螺旋大齒輪法向力f（3.15）其中=45為大齒輪分度圓螺旋角；=20為大齒輪法向壓力角；則 螺旋大齒輪軸向力f（3.16）螺旋大齒輪徑向力f（3.17）

19、 n3.3.3初步確定軸的最小直徑先按公式（3.18）初步估算軸的最小直徑。 （3.18）選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)文獻(xiàn)1的表15-3，取a=112，于是得= mm=6.1mm3.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)于軸的各段直徑和長度，如圖3.3所示。圖3.3軸3.3.5求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖3.4。由于使用的軸承位滑動軸承，取a值是取滑動軸承的中點處。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖3.5。從軸的機(jī)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面c是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出的截面c處的mh、mv及m的值列于表3.3。表3.3c截面處的的力和彎矩扭矩載荷水平面垂直面支反力fnh1=7.6n

20、fnh2=46.6nfnv1=15n fnv2=91n彎矩mmh=663n*mmmv1=1250n*mm mv2=1238n*mm總彎矩m1=m2=扭矩tt=1550n*mm3.3.6按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（c危險截面）的強(qiáng)度。根據(jù)公式（3.19）其中彎矩m=1403 n*mm；扭矩t=1614n*mm;及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6；w為抗彎、抗扭截面系數(shù)，按文獻(xiàn)1表15-4公式w=計算。軸的計算應(yīng)力=17 mpa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)1表15-1查得=60 mpa；因此，, 故安全。圖3.4軸的

21、受力簡圖圖3.5軸的載荷分析圖第4章 基于ug軟件的運(yùn)動分析4.1 ug運(yùn)動仿真的介紹ug運(yùn)動分析模塊式ug模塊中的主要部分，用于建立運(yùn)動機(jī)構(gòu)模型，分析運(yùn)動規(guī)律。通過ug/modeling的功能建立一個三維實體模型，利用ug/motion的功能給三維實體模型的各個部分賦予一定的運(yùn)動學(xué)特性，再在各個部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系即可建立一定的運(yùn)動仿真模型。ug/motion的功能可以對機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量的裝配分析工作，運(yùn)動合理性分析工作，得到大量運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動參數(shù)。通過對這個運(yùn)動仿真模型進(jìn)行運(yùn)動學(xué)或動力學(xué)運(yùn)動分析就可以驗證該運(yùn)動機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性，并可以利用圖形輸出各個部件的位移、坐標(biāo)、加速度、速度和力的變

22、化情況，對運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)動仿真的實現(xiàn)步驟：（1）建立一個運(yùn)動分析場；（2）運(yùn)動分析方案的創(chuàng)建，包括設(shè)置每個零件的連桿特性，設(shè)置兩個連桿之間的運(yùn)動副和添加機(jī)構(gòu)載荷；（3）進(jìn)行運(yùn)動參數(shù)的設(shè)置，提交運(yùn)動仿真數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行運(yùn)動仿真動畫的輸出和運(yùn)動過程的控制；（4）運(yùn)動分析結(jié)果數(shù)據(jù)輸出和表格、變化曲線輸出，認(rèn)為的進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的分析。4.2 運(yùn)動仿真的過程4.2.1 建立運(yùn)動分析場景在進(jìn)行運(yùn)動仿真之前，先要打開ug運(yùn)動仿真的主界面。在ug的主界面菜單中單擊開始命令，選擇運(yùn)動仿真選項，系統(tǒng)會自動打開運(yùn)動仿真界面，單擊導(dǎo)航欄里的運(yùn)動導(dǎo)航器，單擊里面的motion_1，右擊新建運(yùn)動仿真，系統(tǒng)會自動跳出

23、一個運(yùn)動仿真環(huán)境的選擇，如圖4.1所示，本文選擇動態(tài)。圖4.1運(yùn)動環(huán)境的選擇4.2.2 創(chuàng)建運(yùn)動分析方案（1）創(chuàng)建連桿。機(jī)構(gòu)就是連在一起運(yùn)動的連桿的集合。模型任意部分可設(shè)置為連桿，而那些無需運(yùn)動的模塊，例如旋梭架，即可設(shè)置為固定連桿，圖4.2所示為創(chuàng)建旋梭軸和旋梭軸上的齒輪為一個連桿。圖4.2連桿的創(chuàng)建本文將旋梭架、大小軸套、旋梭軸套、旋梭軸套u(yù)、墊片設(shè)置為固定連桿l001，主動軸和大齒輪設(shè)置為連桿l002，旋梭和小齒輪設(shè)置為連桿l003，分線鉤連桿為連桿l004,分線鉤桿為連桿l005,分線鉤連桿軸和螺母為連桿l006。（2）創(chuàng)建兩個連桿之間的運(yùn)動副。運(yùn)動副就是將機(jī)構(gòu)中的連桿連接在一起，從而

24、是連桿一起運(yùn)動。在運(yùn)動副創(chuàng)建之前，機(jī)構(gòu)中的連桿都是空中浮動的，沒有任何約束，具有6個自由度。運(yùn)動副創(chuàng)建后，會約束一個或幾個自由度，運(yùn)動副具有雙重作用；允許所需要的運(yùn)動和約束不需要的運(yùn)動。運(yùn)動副的創(chuàng)建步驟：a、選擇運(yùn)動副的類型；b、創(chuàng)建運(yùn)動副要約束的第一個連桿；c、創(chuàng)建運(yùn)動副的第一個連桿的原點和方向；d、創(chuàng)建運(yùn)動副要約束的第二個連桿；e、創(chuàng)建運(yùn)動副第二個連桿的原點和方向。圖4.3對連桿l002設(shè)置為轉(zhuǎn)動副，指定z軸正方向為正方向。圖4.3運(yùn)動副的創(chuàng)建（3）運(yùn)動參數(shù)的設(shè)定，定義運(yùn)動驅(qū)動。運(yùn)動驅(qū)動又可分為5中驅(qū)動方式，分別為：a、無運(yùn)動驅(qū)動:構(gòu)件只受重力作用；b、運(yùn)動函數(shù)驅(qū)動：用數(shù)學(xué)函數(shù)定義運(yùn)動方式

25、；c、恒定驅(qū)動：恒定的速度和加速度；d、簡諧運(yùn)動驅(qū)動：振幅、頻率和相位角；e、關(guān)節(jié)運(yùn)動驅(qū)動：步長和步數(shù)。連桿l002的間接動力源為電機(jī)，故驅(qū)動方式為恒定驅(qū)動。雙擊導(dǎo)航器中已創(chuàng)建的運(yùn)動副，系統(tǒng)將自動彈出所選擇的運(yùn)動副設(shè)置界面，單擊駕駛員，即可開始定義運(yùn)動驅(qū)動了。如圖4.4所示。圖4.4定義運(yùn)動驅(qū)動 （4）運(yùn)動分析結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出和變化曲線輸出。當(dāng)連桿、運(yùn)動副、運(yùn)動驅(qū)動方式全部定義完畢后，創(chuàng)建“解算方案”，設(shè)置運(yùn)動分析的時間和步數(shù)，本文中仿真設(shè)置的時間為10s，步數(shù)為500，如圖4.5所示。圖4.5解算方案的設(shè)置當(dāng)所有參數(shù)全部設(shè)定好后，即可在ug仿真界面進(jìn)行“求解”，求解完畢后，單擊菜單中的“動畫”

26、，系統(tǒng)將出現(xiàn)動畫界面，單擊“播放”，即可看到旋梭裝置模型運(yùn)動仿真的過程。ug運(yùn)動仿真除了可以使模型動起來之外，還可以導(dǎo)出x、y、z三向的運(yùn)動仿真曲線圖。方法如下，單擊ug仿真界面菜單中的“生成圖表”，系統(tǒng)將彈出圖表界面，添加所需要的運(yùn)動對象和定義y軸，單擊“確定”，即會在ug仿真界面出現(xiàn)所需要的圖表，如圖4.6所示。圖4.6圖表的創(chuàng)建本文中選擇了運(yùn)動副j008作為分析對象，因為j008所對應(yīng)的組件為分線鉤連桿軸，在運(yùn)動工程中做往復(fù)運(yùn)動，故得出“時間-幅值”圖像如圖4.7所示，其中橫向表示時間，縱向表示組件運(yùn)動的幅值。為了便于觀察運(yùn)動仿真的現(xiàn)象，本設(shè)計減低了主軸的轉(zhuǎn)速，以便于對仿真現(xiàn)象進(jìn)行分析。

27、通過分析圖像，我們可以得到分線鉤連桿軸做往復(fù)運(yùn)動的運(yùn)動周期約為1.4s，運(yùn)動幅值為0.185mm。圖4.7時間幅值圖像第5章 專用夾具的設(shè)計5.1 專用夾具的設(shè)計本設(shè)計對旋梭架的旋梭孔有很高的要求，旋梭的位置直接對整個旋梭裝置功能的實現(xiàn)有決定性作用，因此在尺寸公差和位置公差上都有很高的要求。在尺寸上要求與其配合的零件之間的配合公差為，位置上要求對于主軸的垂直度公差為0.02mm，兩個孔之間的同軸度公差為0.012mm。為了保證零件的精度，所以通過設(shè)計專用的鉆孔夾具對該孔進(jìn)行鉆孔加工。5.2 夾緊力的計算由實際加工經(jīng)驗可知，鉆削是的主要切削力為鉆頭的切削方向，即垂直于工作臺，查機(jī)械手冊，主切削力

28、的計算公式為：f=其中系數(shù)=270；指數(shù)=1 =0.75；修正系數(shù)=1；背吃刀量=3mm；進(jìn)給量=0.3mm/r。f=2703 n=328 n采用氣缸推動來達(dá)到適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作。5.3定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計本套夾具選用“心軸小平面支撐釘”的定位，通過心軸限制y、z方向上的移動及繞y、z軸的旋轉(zhuǎn)；通過小平面來限制x軸方向上的移動；通過支撐釘限制繞x軸方向的旋轉(zhuǎn)，這樣就完成的對六個自由度的限制。由于零件結(jié)構(gòu)的特殊性，心軸采用的是階梯式的設(shè)計方式，方便零件的裝卸。鉆孔的位置要求與底面垂直，因此利用一個支撐釘和一個可調(diào)支撐釘共同作用，完成對繞x軸方向上旋轉(zhuǎn)的限制。5.4 夾具的介紹及操作方法在操作

29、過程中要注意選擇合適的切削用量，利用鉆床的深度尺來控制鉆孔的深度，并經(jīng)常退出鉆頭排屑，效果較理想。圖5.1夾具裝配圖圖5.2正視圖圖5.3俯視圖圖5.4側(cè)視圖28參考文獻(xiàn)1 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計m. 北京：高等教育出版社, 2007.2 費(fèi)喜明, 鄭建華. 螺旋齒輪齒面接觸應(yīng)力理論計算j. 海區(qū)工程大學(xué)學(xué)報, 2001, 13(3): 90-92.3 趙亞平. 螺旋齒輪嚙合原理論研究與試驗分析d. 北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué), 2002.4 王文博. 縫紉機(jī)原理快速入門m. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2006.5 楊明才. 工業(yè)縫紉設(shè)備手冊m. 南京: 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社, 2001.6 孫桓，陳作模，

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