機械原理課程設(shè)計說明書---鴉片成型機

1、 課程設(shè)計課程名稱： 機械原理 學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械電子工程 姓 名： 陸 * 楠 學(xué) 號： 0908*317 年 級： 09級 任課教師： 余述*2012年 1月 5 日注：本文僅供參考目錄一、機械原理課程設(shè)計任務(wù)書3 二、原動機的選擇7 三、動機構(gòu)的選擇與比較8 四、執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較9 五、機械系統(tǒng)運動方案的擬定與比較11 六、機械系統(tǒng)的運動循環(huán)圖14 七、機構(gòu)的設(shè)計與運動和動力分析15 八、傳動比設(shè)計24 九、完成設(shè)計所用方法及其原理的簡要說明25 十、構(gòu)件組合運動分析26 十一、調(diào)用的子程序名27 十二、自編的主程序32 十三、心得體會41 十四、參考文獻(xiàn)43一、

2、機械原理課程設(shè)計任務(wù)書1. 設(shè)計題目設(shè)計自動壓片成形機，將具有一定濕度的粉狀原料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形位置，經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機器的整個工作過程（送料、壓形、脫離）均自動完成。該機器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。設(shè)計數(shù)據(jù)見下表。壓片成形機設(shè)計數(shù)據(jù)表 (2下沖頭下沉3mm ，預(yù)防上沖頭進(jìn)入型腔時粉料撲出（圖1b ）。 (3上、下沖頭同時加壓（圖1c ），并保持一段時間。 (4上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯（圖1d ）。 (5料篩推出片坯（圖1e ）。 沖頭行程為90100mm 。因沖頭壓力較大，因而加壓機構(gòu)應(yīng)有增力功能（圖2a ）。 (2下沖頭先下沉3mm ，然后上升

3、8mm ，加壓后停歇保壓，繼而上升16mm ，將成型片坯頂?shù)脚c臺面平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移21mm ，到待料位置（圖2b ）。(3料篩在模具型腔上方往復(fù)振動篩料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺面上右移約4550mm ，推卸片坯（圖2c ）。上沖頭、下沖頭與送料篩的動作關(guān)系見下表。動作關(guān)系表 2. 設(shè)計方案提示(1各執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)包括：實現(xiàn)上沖頭運動的主加壓機構(gòu)、實現(xiàn)下沖頭運動的輔助加壓機構(gòu)、實現(xiàn)料篩運動的上下料機構(gòu)。各執(zhí)行機構(gòu)必須能滿足工藝上的運動要求，可以有多種不同型式的機構(gòu)供選用。如連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等。 (2由于壓片成形機的工作壓力較大，行程較短，一般采用

4、肘桿式增力沖壓機構(gòu)作為主體機構(gòu)，它是由曲柄搖桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu)串接而成。先設(shè)計搖桿滑塊機構(gòu)，為了保證，要求搖桿在鉛垂位置的2范圍內(nèi)滑塊的位移量0.4mm 。據(jù)此可得搖桿長度r -+2sin 2cos 14. 022式中r L=搖桿滑塊機構(gòu)中連桿與搖桿長度之比，一般取12。根據(jù)上沖頭的行程長度，即可得搖桿的另一極限位置，搖桿的擺角以小于60為宜。設(shè)計曲柄搖桿機構(gòu)時，為了“增力”，曲柄的回轉(zhuǎn)中心可在過搖桿活動鉸鏈、垂直于搖桿鉛垂位置的直線上適當(dāng)選取，以改善機構(gòu)在沖頭下極限位置附近的傳力性能。根據(jù)搖桿的三個極限位置（2位置和另一極限位置），設(shè)定與之對應(yīng)的曲柄三個位置，其中對應(yīng)于搖桿的兩個位置，曲柄

5、應(yīng)在與連桿共線的位置，曲柄另一個位置可根據(jù)保壓時間來設(shè)定，則可根據(jù)兩連架桿的三組對應(yīng)位置來設(shè)計此機構(gòu)。設(shè)計完成后，應(yīng)檢查曲柄存在條件，若不滿足要求，則重新選擇曲柄回轉(zhuǎn)中心。也可以在選擇曲柄回轉(zhuǎn)中心以后，根據(jù)搖桿兩極限位置時曲柄和連桿共線的條件，確定連桿和曲柄長度，在檢查搖桿在鉛垂位置2時，曲柄對應(yīng)轉(zhuǎn)角是否滿足保壓時間要求。曲柄回轉(zhuǎn)中心距搖桿鉛垂位置愈遠(yuǎn)，機構(gòu)行程速比系數(shù)愈小，沖頭在下極限位置附近的位移變化愈小，但機構(gòu)尺寸愈大。 (3輔助加壓機構(gòu)可采用凸輪機構(gòu)，推桿運動線圖可根據(jù)運動循環(huán)圖確定，要正確確定凸輪基圓半徑。為了便于傳動，可將篩料機構(gòu)置于主體機構(gòu)曲柄同側(cè)。整個機構(gòu)系統(tǒng)采用一個電動機集中

6、驅(qū)動。要注意主體機構(gòu)曲柄和凸輪機構(gòu)起始位置間的相位關(guān)系，否則機器將不能正常工作。(4可通過對主體機構(gòu)進(jìn)行的運動分析以及沖頭相對于曲柄轉(zhuǎn)角的運動線圖，檢查保壓時間是否近似滿足要求。進(jìn)行機構(gòu)動態(tài)靜力分析時，要考慮各桿（曲柄除外）的慣性力和慣性力偶，以及沖頭的慣性力。沖頭質(zhì)量m 沖、各桿質(zhì)量m 桿（各桿質(zhì)心位于桿長中點）以及機器運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)均見表8.5，則各桿對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量可求。認(rèn)為上下沖頭同時加壓和保壓時生產(chǎn)阻力為常數(shù)。飛輪的安裝位置由設(shè)計者自行確定，計算飛輪轉(zhuǎn)動慣量時可不考慮其他構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量。確定電動機所需功率時還應(yīng)考慮下沖頭運動和料篩運動所需功率。3. 設(shè)計任務(wù)（設(shè)計要求）(1壓片成形

7、機一般至少包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)在內(nèi)的三種機構(gòu)；(2設(shè)計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配，并在圖紙上畫出傳動系統(tǒng)圖；(3畫出機器的運動方案簡圖與運動循環(huán)圖。擬定運動循環(huán)圖時，可執(zhí)行構(gòu)件的動作起止位置可根據(jù)具體情況重疊安排，但必須滿足工藝上各個動作的配合，在時間和空間上不能出現(xiàn)“干涉”；(4設(shè)計凸輪機構(gòu)，自行確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。計算凸輪廓線；(5設(shè)計計算齒輪機構(gòu)；(6對連桿機構(gòu)進(jìn)行運動設(shè)計。并進(jìn)行連桿機構(gòu)的運動分析，繪出運動線圖。如果是采用連桿機構(gòu)作為下沖壓機構(gòu)，還應(yīng)進(jìn)行連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析，計算飛輪轉(zhuǎn)動慣量；(7編寫設(shè)計計算說明書；二、原動機的選擇1

8、、原動機的選擇主用參考下列條件：（1）現(xiàn)場能源供應(yīng)條件。（2）工作機載荷特性及其工作制度。（3）工作機對起動、平穩(wěn)性、過載能力、調(diào)速和控制方等方面的要求。（4）原動機是否工作可靠、操作與維修簡便，是否需要防塵、防爆、防腐等。（5）原動機的初始成本與運行維護費用。2、常用電動機的結(jié)構(gòu)特征（1）Y 系列三相異步電動機該系列電機能防止水滴、灰塵、鐵屑或其他雜物浸入電機內(nèi)部，它是我國近年來研制成功的新型電動機。（2）電磁調(diào)速三相異步電動機YCD電磁調(diào)速三相異步電動機，有組合式和整體式兩種機構(gòu)，這兩種調(diào)速電動機為防護式，空氣自冷，臥式安裝，且無碳刷，集電環(huán)等滑動接觸部件。3、選定電動機的容量電動機的容量

9、選得合適與否，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常工作，或使用電動機因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費。電機的容量主要由電動機運行時的發(fā)熱情況而定，而發(fā)熱又與其工作情況而定。工作機所需工作功率Pw ，應(yīng)由工作阻力和運動參數(shù)計算得來的，可按下式計算：Pw=Tn/9550 Kw 其中：T 工作機的阻力矩，N mm ；n-工作機的轉(zhuǎn)速，r/min；經(jīng)過綜合考慮決定選用Y160M-6型號電動機（額定電壓380V ，額定頻率50HZ ，功率7.5KW ，額定轉(zhuǎn)數(shù)970r

10、/min）三、傳動機構(gòu)的選擇與比較通過查閱機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書，我們初步確定了傳動機構(gòu)：摩擦輪傳動，帶傳動，鏈傳動，齒輪傳動，蝸桿傳動。各傳動的特點如下：1. 摩擦輪傳動：運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，可在運轉(zhuǎn)中調(diào)整傳動比；有過載保護作用，結(jié)構(gòu)簡單；軸與軸承上的作用力很大，有滑動，工作表面磨損較快；壽命取決于材料的接觸強度和耐磨損能力。2. 帶傳動：軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪聲小，可吸振緩沖；摩擦型帶傳動有過載保護作用，結(jié)構(gòu)簡單；成本低，安裝要求不高。外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動，不能用于分度鏈；由于摩擦生電，帶傳動不宜用于易燃場合；軸和軸承上的作用力大；帶的壽命較短。3. 鏈傳動：軸間距范圍大；鏈條元

11、件間形成的油膜能吸振；對惡劣環(huán)境有一定適應(yīng)能力，工作可靠；作用在軸上的載荷小。運轉(zhuǎn)的瞬時速度不均勻，高速時不如帶傳動平穩(wěn)（但齒形鏈傳動較平穩(wěn)）；鏈條工作時，因磨損產(chǎn)生的伸長容易引起共振，因此需增設(shè)張緊和減震裝置。4. 齒輪傳動：承載能力和速度范圍大。傳動比恒定，采用行星傳動可獲得很大的傳動比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高，非圓齒輪可實現(xiàn)變傳動比傳動。制造和安裝精度要求高；精度低時，運轉(zhuǎn)有噪聲；無過載保護作用；壽命取決于輪齒材料的接觸和彎曲疲勞強度以及抗膠合合耐磨損能力。5. 蝸桿傳動：結(jié)構(gòu)緊湊，單級傳動能得到很大的傳動比；傳動平穩(wěn)，無噪聲；單頭蝸桿可制成自鎖機構(gòu)。傳動比大、滑動速度低時效率低；

12、中、高速傳動需用昂貴的減摩材料（如青銅）；制造精度要求高，刀具費用貴；鋼蝸桿蝸輪副已開始應(yīng)用；制造精確，潤滑良好，壽命較長，低速傳動，磨損顯著。根據(jù)設(shè)計要求、工藝性能、結(jié)構(gòu)要求和總傳動比、減速機構(gòu)等條件選擇傳動系統(tǒng)類型為齒輪傳動和蝸桿傳動、帶輪傳動。四、執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較執(zhí)行機構(gòu)分三部分：實現(xiàn)上沖頭上下運動的主加壓機構(gòu)；實現(xiàn)下沖頭上下運動的輔助加壓機構(gòu)；實現(xiàn)料篩左右運動的上、下料機構(gòu)。各執(zhí)行機構(gòu)必須能滿足工藝上的運動要求，可以有多種不同型式的機構(gòu)供選用，根據(jù)我組的討論得出如下幾種方案。（1）上沖頭設(shè)計方案上沖頭的運動要實現(xiàn)往復(fù)直線移動，還有考慮急回特性。而且能夠保壓，因此設(shè)計有以下方案： 圖

13、三、上沖頭比較比較：由于壓片成形機的工作壓力較大，行程較短，采用上述的上沖頭一在行程上加壓及保壓上能滿足要求，但是要一定的壓力必須要求偏心輪有很大轉(zhuǎn)矩。因此一般采用肘桿式增力沖壓機構(gòu)作為主體機構(gòu)，它是由曲柄搖桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu)串接成，如上圖中的上沖頭二機構(gòu)。（2）下沖頭設(shè)計方案 圖四、下沖頭比較比較：要使下沖頭先下沉3mm ，然后上升8mm ，加壓后停歇保壓，繼而上升16mm ，將成型片坯頂?shù)脚c臺面平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移21mm ，到待料位置，從上圖可以看出，在只用一個凸輪的時候完成4各動作，凸輪的實際輪廓曲線形狀將會很怪異，在實際執(zhí)行起來會出現(xiàn)力量不夠，且一個凸輪分配四

14、種動作，保壓時間就很難確定，因此在此基礎(chǔ)上設(shè)計出上圖右邊的下沖頭二，用兩個凸輪共同完成下沖頭的動作，相對上面兩種設(shè)計來說，下沖頭二相對要好些。（3）送料機構(gòu)設(shè)計：如下圖中兩種送料機構(gòu)都能滿足送料的要求，但是采用擺桿凸輪設(shè)計更能節(jié)省了驅(qū)動力 圖五、送料機構(gòu)比較五、機械系統(tǒng)運動方案的擬定與比較壓片成型機運動方案擬定根據(jù)設(shè)計題目的要求要保證系統(tǒng)的正常工作，須使上沖頭，下沖頭，送料機構(gòu)三個機構(gòu)協(xié)調(diào)運動，現(xiàn)分析如下：1. 上沖頭完成往復(fù)直移運動（鉛錘上下），下移至終點后有短時間的停歇，起保壓作用，保壓時間為0.4秒左右。因沖頭上升后要留有料篩進(jìn)入的空間，故沖頭行程為90100mm 。因沖頭壓力較大，因而

15、加壓機構(gòu)應(yīng)有增力功能。對于上沖頭，要實現(xiàn)往復(fù)直線運動，還有考慮急回特性。因此選凸輪機構(gòu)或曲柄滑塊機構(gòu)。2. 下沖頭先下沉3mm ，然后上升8mm ，加壓后停歇保壓，繼而上升16mm ，將成型片坯頂?shù)脚c臺面平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移21mm ，到待料位置。下沖頭運動雖然需要較高的承載能力，但下沖頭中可以加兩個擋板來增加其承載能力，且要實現(xiàn)間歇要求，可靠性好，故采用凸輪機構(gòu)完成下沖頭的動作。3. 料篩在模具型腔上方往復(fù)振動篩料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺面上右移約4550mm ，推卸片坯。送料機構(gòu)主要作用是將坯料送到加工位置，且能實現(xiàn)間歇要求，對承載能力要求低

16、，故采用凸輪機構(gòu)。綜上所述，可初步確定兩個方案，方案和方案如下：方案一： 圖六、方案一方案二： 圖七、方案二從上面執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較和上述兩個方案中可以看出，采用由曲柄搖桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu)串接成的肘桿式增力沖壓機構(gòu)作為上沖頭機構(gòu)，實現(xiàn)了只要很小的驅(qū)動力就能得到很大壓力；下沖頭用雙凸輪在分配力的時候更方便，而且更能滿足壓片機的工藝要求；送料機構(gòu)采用擺桿凸輪設(shè)計節(jié)省了驅(qū)動力，對整個系統(tǒng)來說，兩個方案都采用了蝸輪蝸桿減速裝置，減速比相對較大，省去了很多其他的減速機構(gòu)，使整個系統(tǒng)變得簡單，但是方案一種全部都用皮帶傳動，在實際裝配的時候可能會有外殼的阻擋，而方案二采用齒輪傳動和皮帶傳動、直齒圓錐齒輪

17、傳動的混合傳動方式，在實際安裝的時候方便，綜上所述，方案二相對方案一來說要好得多，因此我們最終選擇方案二作為我們的方案。六、機械系統(tǒng)的運動循環(huán)圖機械系統(tǒng)運動循環(huán)包括三個機構(gòu)的循環(huán)：主沖壓機構(gòu)，輔助沖壓機構(gòu)和送料機構(gòu)。要使三個方面的運動協(xié)調(diào)一致，且互不發(fā)生干涉。首先，三個機構(gòu)的原動件的周期保持一致為4s 。當(dāng)主沖壓機構(gòu)的沖頭與工作面的距離大于料篩的高度時，這時料篩可進(jìn)行進(jìn)料，為了使凸輪輪廓曲線趨于緩和，可以在主沖壓機構(gòu)沖頭高度小于料篩高度時就進(jìn)行進(jìn)料，當(dāng)料篩剛好進(jìn)入沖頭沖壓范圍內(nèi)時，沖頭的高度恰好超過了料篩的高度。與此同時，輔助沖壓機構(gòu)要等到進(jìn)料完成時，先下降3mm 防止在沖壓的過程當(dāng)中粉料飛濺

18、出來，在上沖頭下降到接近最低點位置時，下沖頭要開始上升8mm ，進(jìn)一步壓縮粉末，同時保壓。當(dāng)上沖頭開始上升后，下沖頭也開始上升，把粉末片頂出，然后由送料機構(gòu)的料篩將片培頂出上沖頭沖壓范圍之內(nèi)，防止片坯被壓碎。如此三個執(zhí)行機構(gòu)往復(fù)協(xié)調(diào)運動。綜上所述，根據(jù)各機構(gòu)動作的先后順序、相位，以及方便各機構(gòu)的裝配和調(diào)試，擬定運動循環(huán)圖如下其運動循環(huán)圖如下圖八： 圖八、運動循環(huán)圖七、機構(gòu)的設(shè)計與運動和動力分析該機械系統(tǒng)包含從原動機到傳動機構(gòu)到各執(zhí)行機構(gòu)的傳動系統(tǒng)。該機械系統(tǒng)有三套工作執(zhí)行機構(gòu)，為使其成為一個單自由度機器，故將其設(shè)計為等速聯(lián)接機構(gòu)。1. 上沖頭設(shè)計(1確定曲柄滑塊機構(gòu)尺寸由于壓片成形機的工作壓力

19、較大，行程較短，所以采用曲柄搖桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu)串接而成。為了保壓，要求搖桿在鉛垂位置的2范圍內(nèi)滑塊的位移量0.4mm 。據(jù)此 可得搖桿長度：r-+2sin 2cos 14. 022 式中r L=搖桿滑塊機構(gòu)中連桿與搖桿長度之比，一般取12。在本次課程設(shè)計中，我們?nèi)?1.5，將代入以下公式：r -+2sin 2cos 14. 022得r 394選取搖桿r=390mm又 r L=，連桿L=x r =1.5390=585mm對應(yīng)上沖頭機構(gòu)中的桿件，此處的r 為BD 桿，L 為DE 桿。(2 確定曲柄搖桿機構(gòu)尺寸用圖解法求解曲柄AC 和連桿CD的長度：圖九、上沖頭機構(gòu) 圖十、上沖頭機構(gòu)桿長PRO/

20、E圖上圖可以確定鉸鏈中心A 的位置，過A 點分別作與CD 桿的連線AD1、AD2，又因為AD1BC AB ，AD2BC AB ；在pro/e中可生成AD1和AD2的尺寸如圖十 AD1166.34mm ，AD2550.41mm ； 計算得：AC192.035mm ，CD 358.375mm ； 綜上，的上沖頭各桿件的尺寸如下 AC=192.035mm CD=358.375mm BD=390mm DE=585mm （3）檢驗曲柄存在條件:由pro/e得出AB=525.98，于是有： AB+ACCD+BD有：AB+AC=525.98+192.035=718.015mm CD+BD= 358.375+

21、390=748.375mm由上可知AB+ACCD+BD成立，滿足桿長條件，且最短桿為曲柄，所以該機構(gòu)有曲柄存在。2. 凸輪機構(gòu)的設(shè)計 （1）下沖頭中的凸輪：由于壓片成形機的工作壓力較大，因此選擇直動滾子推桿盤型凸輪，根據(jù)行程要求及工藝要求設(shè)定凸輪的基圓半徑R0=15mm，偏心距e=0，滾子半徑r0=4mm,凸輪以等角速度w 轉(zhuǎn)動，推桿行程h=3mm，其推桿運動規(guī)律如下表表1 下凸輪推桿的運動規(guī)律 下凸輪的CAI 圖： （2）下沖頭的凸輪選擇直動滾子推桿盤型凸輪，其基圓半徑R0=50mm，偏心距e=0，滾子半徑r0=5mm,凸輪以等角速度w 轉(zhuǎn)動，其推桿運動規(guī)律如下表： 凸輪的 CAI 出圖如下

22、： （3）送料凸輪要使料篩在模具型腔上方往復(fù)振動篩料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺面上右移約4550mm ，推卸片坯。送料機構(gòu)主要作用是將坯料送到加工位置，且能實現(xiàn)間歇要求，對承載能力要求低，故采用凸輪機構(gòu)。設(shè)計送料凸輪的基圓半徑R0=50mm,偏心距e=0，滾子半徑r0=5mm，凸輪以等角速度w 轉(zhuǎn)動，其推桿運動規(guī)律如下表： 送料凸輪的CAI 出圖如下： 八、傳動比設(shè)計根據(jù)老師要求本次方案號為B ，電動機額定轉(zhuǎn)速為970r/min的電動機，生產(chǎn)率為Q=15片/min，根據(jù)這些數(shù)據(jù)有：則機械運動循環(huán)時間 T=1/Q=(1x60/15=4s由此可知上沖頭、下沖頭和送料斗循環(huán)運

23、動一次需要4s 的時間，也就是驅(qū)動上沖頭、下沖頭和送料斗的圓盤和凸輪要4s 轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)速n=15r/min。因此從原動機到凸輪有降速，如下圖：確定齒輪1的齒數(shù)Z1=26，齒輪2的齒數(shù)Z2=26，渦輪齒數(shù)Z=50, 蝸桿齒數(shù)Z=1，在這個系統(tǒng)中，所有的蝸輪蝸桿都是相同的，兩對直齒圓錐齒輪也是一樣的，圓錐齒輪只改變方向，不改變速度，因此有如下計算：I12 =n1/n2=Z2/Z1=20/26則 n2=(26*n1/20又齒輪2的轉(zhuǎn)速和蝸桿8的轉(zhuǎn)速一樣，有n2=n8,則：I89=n8/n9=n2/n9=Z9/Z8n9=(n2*Z8/Z9=(26*n1*Z8/(20*Z9=15r/min由上可得系統(tǒng)

24、中的圓盤和凸輪的轉(zhuǎn)速都為15r/min圖十一、傳動比計算圖九、完成設(shè)計所用方法及其原理的簡要說明1、設(shè)計方法：主要根據(jù)機械原理課本中介紹的基本平面四桿機構(gòu)的變形、擴展方法。以及各種凸輪的設(shè)計、蝸輪蝸桿的基本知識演變而得到我們設(shè)計的機構(gòu)。 2、設(shè)計原理：（1）平面桿件機構(gòu)的設(shè)計原理，主要基于平面連桿機構(gòu)的基本類型：1 曲柄搖桿機構(gòu) 2）雙曲柄機構(gòu) 3）雙搖桿機構(gòu) 在平面連桿機構(gòu)演化成各種的機構(gòu)，如下幾種： 1 轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副 2）取不同的構(gòu)件為機架 3）變換構(gòu)件的形態(tài) 4）擴大轉(zhuǎn)動副的尺寸根據(jù)平面桿件機構(gòu)都是由2級桿組和3級桿組組成的原理以及桿件的自由度數(shù)與機構(gòu)的驅(qū)動數(shù)相等的原理。（2）凸輪

25、機構(gòu)的設(shè)計原理，主要基于一下幾點1）凸輪機構(gòu)的組成與類型2）從動件運動規(guī)律設(shè)計3）凸輪輪廓的設(shè)計4）凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定5 凸輪機構(gòu)的計算機輔助設(shè)計十、構(gòu)件組合運動分析1、按工藝動作可分解為三個機構(gòu)：（1）送料, 脫離機構(gòu)：凸輪做周期內(nèi)帶有震蕩的直線往復(fù)運動（2）上沖頭機構(gòu)：往復(fù)直線運動（3）下沖頭機構(gòu)：往復(fù)直線運動2、工藝順序為：（1）送料料斗將粉料裝好料，移動到型腔上方篩料，篩料之前將片坯成型好后推出（卸料），料斗的行程為50mm 。行程動作占據(jù)0.11個周期的時間（2）料斗振動，將粉料篩入型腔，該動作占0.25個周期；（3）料斗移回原處，同時下沖頭向下移動3mm, 以防止上沖頭下壓時，

26、將粉料撲出，該動作占0.194個周期;（4）上沖頭向下移動90mm ，同時下沖頭向上壓，行程為8mm ，該動作占0.42個周期。接著保壓，其時間占0.1個周期；（5）上沖頭快速退回至起始位置。下沖頭上升16mm ，將成品推出型腔。該動作占0.16個周期。十一、調(diào)用的子程序名單桿運動分析子程序(xA, yA, vAx, vAy, aAx, aAy, S, theta, fi, omega, epsilon, _xm, ym, vmx, vmy, amx, amyxm = xA + S * Cos(fi + thetaym = yA + S * Sin(fi + thetavmx = vAx -

27、S * omega * Sin(fi + thetavmy = vAy + S * omega * Cos(fi + thetaamx = aAx - S * epsilon * Sin(fi + theta - S * omega 2 * Cos(fi + theta amy = aAy + S * epsilon * Cos(fi + theta - S * omega 2 * Sin(fi + theta End SubRRR 運動分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, _L2, L3, xC, y

28、C, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, fi3, omega2, omega3, epsilon2, epsilon3m 為裝配模式xB,vBx,aBx,yB,vBy,aBy,xD,vDx,aDx,yD,vDy,aDy 為B 點和D 點的x 方向和y 方向的位置、速度和加速度L2為BC 之間的距離,L3為CD 之間的距離xC,vCx,aCx 待求點C 的x 方向和y 方向的位置、速度和加速度fi2和fi3分別為構(gòu)件2和3的位置角omega2和omega3分別為構(gòu)件2和3的角速度epsilon2, epsilon3分別為構(gòu)件2和3的角加速度Dim pi, d, ca, sa, y

29、DB, xDB, gam, yCD, xCD, e, F, Q, EA, FA, delta pi = Atn(1# * 4d = (xD - xB 2 + (yD - yB 2 0.5If d L2 + L3 Or d 0 Thengam = Atn(sa / caElse: gam = Atn(sa / ca + paiEnd IfIf m = 1 Thenfi2 = delta + gamElse: fi2 = delta - gamEnd IfxC = xB + L2 * Cos(fi2yC = yB + L2 * Sin(fi2yCD = yC - yDxCD = xC - xDIf

30、 xCD 0 Thenfi3 = Atn(yCD / xCDElseIf yCD = 0 Thenfi3 = Atn(yCD / xCD + piElse: fi3 = Atn(yCD / xCD - piEnd Ife = (vDx - vBx * xCD + (vDy - vBy * yCDF = (vDx - vBx * (xC - xB + (vDy - vBy * (yC - yBQ = yCD * (xC - xB - (yC - yB * xCDomega2 = e / Qomega3 = F / QvCx = vBx - omega2 * (yC - yBvCy = vBy +

31、 omega2 * (xC - xBEA = aDx - aBx + omega2 2 * (xC - xB - omega3 2 * xCDFA = aDy - aBy + omega2 2 * (yC - yB - omega3 2 * yCDepsilon2 = (EA * xCD + FA * yCD / Qepsilon3 = (EA * (xC - xB + FA * (yC - yB / QaCx = aBx - omega2 2 * (xC - xB - epsilon2 * (yC - yBaCy = aBy - omega2 2 * (yC - yB + epsilon2

32、* (xC - xBn1: End SubSub atn1(x1, y1, x2, y2, fiDim pi, y21, x21pi = Atn(1# * 4y21 = y2 - y1x21 = x2 - x1If x21 = 0 Then 判斷BD 線段與x 軸的夾角If y21 0 Thenfi = pi / 2ElseIf y21 = 0 ThenMsgBox B、D 兩點重合，不能確定Else: fi = 3 * pi / 2End IfElseIf x21 = 0 Thenfi = Atn(y21 / x21Else: fi = Atn(y21 / x21 + 2 * piEnd I

33、fEnd IfEnd SubRRP 運動分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, xP, yP, vPx, vPy, aPx, aPy, _L2, fi3, omega3, epsilon3, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, omega2, epsilon2, sr, vsr, asrm 為裝配模式xB,vBx,aBx,yB,vBy,aBy,xP,vPx,aPx,yP,vPy,aPy 為B 點和P 點的x 方向和y 方向的位置、速度和加速度L2為BC 之間的距離fi3為PC 的位置角xC,vCx,aCx 待求點C 的x 方向和y

34、 方向的位置、速度和加速度fi2、omega2、epsilon2分別為待求構(gòu)件2的位置角、角速度和角加速度 Dim pi, d2, e, F, yCB, xCB, E1, F1, Q, E2, F2pi = Atn(1# * 4d2 = (xB - xP 2 + (yB - yP 2e = 2 * (xP - xB * Cos(fi3 + 2 * (yP - yB * Sin(fi3F = d2 - L2 2If e 2 L2 + L3 Or d 0 Thengam = Atn(sa / caElse: gam = Atn(sa / ca + piEnd IfIf m = 1 Thenfi2

35、= delta + gamElse: fi2 = delta - gamEnd IfxC = xB + L2 * Cos(fi2yC = yB + L2 * Sin(fi2yCD = yC - yDxCD = xC - xDIf xCD 0 Thenfi3 = Atn(yCD / xCDElseIf yCD = 0 Thenfi3 = Atn(yCD / xCD + piElse: fi3 = Atn(yCD / xCD - piEnd Ife = (vDx - vBx * xCD + (vDy - vBy * yCDF = (vDx - vBx * (xC - xB + (vDy - vBy

36、 * (yC - yB Q = yCD * (xC - xB - (yC - yB * xCDomega2 = e / Qomega3 = F / QvCx = vBx - omega2 * (yC - yBvCy = vBy + omega2 * (xC - xBEA = aDx - aBx + omega2 2 * (xC - xB - omega3 2 * xCD FA = aDy - aBy + omega2 2 * (yC - yB - omega3 2 * yCD epsilon2 = (EA * xCD + FA * yCD / Qepsilon3 = (EA * (xC - x

37、B + FA * (yC - yB / QaCx = aBx - omega2 2 * (xC - xB - epsilon2 * (yC - yBaCy = aBy - omega2 2 * (yC - yB + epsilon2 * (xC - xBn1: End SubSub atn1(x1, y1, x2, y2, fiDim pi, y21, x21pi = Atn(1# * 4y21 = y2 - y1x21 = x2 - x1If x21 = 0 Then 判斷BD 線段與x 軸的夾角If y21 0 Thenfi = pi / 2ElseIf y21 = 0 ThenMsgBo

38、x B、D 兩點重合，不能確定Else: fi = 3 * pi / 2End IfElseIf x21 = 0 Thenfi = Atn(y21 / x21Else: fi = Atn(y21 / x21 + 2 * piEnd IfEnd IfEnd SubSub RRP運動分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, xP, yP, vPx, vPy, aPx, aPy, _L2, fi3, omega3, epsilon3, xC, yC, vCx, vCy, _ aCx, aCy, fi2, omega2, epsilon2, sr, vsr, asr D

39、im pi, d2, e, F, yCB, xCB, E1, F1, Q, E2, F2pi = Atn(1# * 4d2 = (xB - xP 2 + (yB - yP 2e = 2 * (xP - xB * Cos(fi3 + 2 * (yP - yB * Sin(fi3F = d2 - L2 2If e 2 4 * F ThenMsgBox 此位置不能裝配GoTo n1ElseEnd IfIf m = 1 Thensr = Abs(-e + (e 2 - 4 * F 0.5 / 2Else: sr = Abs(-e - (e 2 - 4 * F 0.5 / 2End IfxC = xP

40、+ sr * Cos(fi3yC = yP + sr * Sin(fi3yCB = yC - yBxCB = xC - xBCall atn1(xB, yB, xC, yC, fi2E1 = (vPx - vBx - sr * omega3 * Sin(fi3F1 = (vPy - vBy + sr * omega3 * Cos(fi3Q = yCB * Sin(fi3 + xCB * Cos(fi3omega2 = (F1 * Cos(fi3 - E1 * Sin(fi3 / Qvsr = -(F1 * yCB + E1 * xCB / QvCx = vBx - omega2 * yCBvC

41、y = vBy + omega2 * xCBE2 = aPx - aBx + omega2 2 * xCB - 2 * omega3 * vsr * Sin(fi3 _ - epsilon3 * (yC - yP - omega3 2 * (xC - xPF2 = aPy - aBy + omega2 2 * yCB + 2 * omega3 * vsr * Cos(fi3 _ + epsilon3 * (xC - xP - omega3 2 * (yC - yPepsilon2 = (F2 * Cos(fi3 - E2 * Sin(fi3 / Qasr = -(F2 * yCB + E2 *

42、 xCB / QaCx = aBx - omega2 2 * xCB - epsilon2 * yCBaCy = aBy - omega2 2 * yCB + epsilon2 * xCBn1: End SubSub RPR運動分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, _e, L3, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, fi3, omega3, epsilon3, _sr, vsr, asrDim pi, yCB, xCB, gam, Q, EA, FApi = Atn(1# * 4If

43、 (xC - xB 2 + (yC - yB 2 e 2 ThenMsgBox 此位置不能裝配GoTo n1ElseEnd Ifsr = (xC - xB 2 + (yC - yB 2 - e 2 0.5yCB = yC - yBxCB = xC - xBCall atn1(xB, yB, xC, yC, betagam = Atn(e / srIf m = 1 Thenfi3 = beta + gamElse: fi3 = beta - gamEnd IfxD = xB + e * Sin(fi3 + L3 * Cos(fi3yD = yB - e * Cos(fi3 + L3 * Sin(

44、fi3Q = (xC - xB * Cos(fi3 + (yC - yB * Sin(fi3omega3 = (vCy - vBy * Cos(fi3 - (vCx - vBx * Sin(fi3 / Q vsr = (vCy - vBy * (yC - yB + (vCx - vBx * (xC - xB / QvDx = vBx - omega3 * (yD - yBvDy = vBy + omega3 * (xD - xBEA = aCx - aBx + omega3 2 * (xC - xB + 2 * omega3 * vsr * Sin(fi3 FA = aCy - aBy + o

45、mega3 2 * (yC - yB - 2 * omega3 * vsr * Cos(fi3 epsilon3 = (FA * Cos(fi3 - EA * Sin(fi3 / Qasr = (EA * (xC - xB + FA * (yC - yB / QaDx = aBx - omega3 2 * (xD - xB - epsilon3 * (yD - yBaDy = aBy - omega3 2 * (yD - yB + epsilon3 * (xD - xBn1: End SubPrivate Sub Command2_Click(Dim b(6, c(6, d(3, xE1(36

46、0, vEx1(360, aEx1(360pai = Atn(1# * 4 / 180For fi = 0 To 360 Step 10Fi1 = fi * paiCall 單桿運動分析子程序(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.192035, 0, Fi1, 15, 0, _xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDyCall RRR運動分析子程序(-1, 0.3529, 0.39, 0, 0, 0, 0, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, _0.39, 0.358375, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, fi3, _omega2, omega3, epsilon2, epsilon3Call RRP運動分析子程序(1, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, 0, 0, 0, 0, 0, 0, _0.585, 0, 0, 0, xE, yE, vEx, vEy, aEx,