西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)小電器引出線綁扎機(jī)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目 小電器引出線綁扎機(jī)設(shè)計(jì) 目錄1.設(shè)計(jì)題目3 1.1設(shè)計(jì)要求3 1.2題目分析32.機(jī)械系統(tǒng)的方案擬定42.1工作原理確定4 2.1.1繞線機(jī)構(gòu)4 2.1.2綁線機(jī)構(gòu)5 2.1.3掃線機(jī)構(gòu)62.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)6 2.2.1繞線機(jī)構(gòu)6 2.2.2綁扎線送線機(jī)構(gòu)10 2.2.3綁線機(jī)構(gòu)11 2.2.4掃線機(jī)構(gòu)122.3原動(dòng)機(jī)的選擇132.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性（運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖）設(shè)計(jì)142.5方案評(píng)價(jià)及優(yōu)選173.相關(guān)機(jī)構(gòu)的尺度綜合184.機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)性能分析或說(shuō)明205.課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議206.參考文獻(xiàn)21 1.設(shè)計(jì)題目小電器的引出電線是隨其小電器一道出售的附件

2、，為便于用戶應(yīng)用和包裝，需將引出線綁扎成如圖所示的小卷。為使引出線在展開(kāi)時(shí)不致打扭，引出線剛開(kāi)始需作8字形纏繞，最后才在中間部分橫著纏上幾圈。引出線的長(zhǎng)度范圍一般在1.53 m之間，要求作8字形纏繞的圈數(shù)，最好能在相應(yīng)的可繞圈數(shù)之間調(diào)整，橫著纏繞的圈數(shù)為4 6圈即可，引出線的原材料為繞在線軸上的雙膠軟質(zhì)細(xì)線。試設(shè)計(jì)該綁扎機(jī)的工作原理及工藝動(dòng)作，繪出其整機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)圖、工作循環(huán)圖和個(gè)別部分的結(jié)構(gòu)示意圖，并編寫(xiě)提交相關(guān)設(shè)計(jì)說(shuō)明技術(shù)報(bào)告。 1.1 設(shè)計(jì)要求小電器引出線綁扎機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求如表1：功能要求1）實(shí)現(xiàn)“8”字形結(jié)構(gòu)； 2）對(duì)“8”字形結(jié)構(gòu)進(jìn)行纏繞。幾何參數(shù)1）引出線的原材料為繞在線軸上的

3、雙膠軟質(zhì)細(xì)線； 2）所要纏繞的引出線長(zhǎng)約1.5-3m； 3）所需的纏繞圈數(shù)為4-6圈。生產(chǎn)率每班（8小時(shí)）生產(chǎn)率960件安全與人機(jī)工程1）綁扎機(jī)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，便于工作人員對(duì)機(jī)器進(jìn)行必要的清理、維護(hù)；2）機(jī)器工作時(shí)對(duì)環(huán)境無(wú)害，即低噪聲、低污染、低振動(dòng)使用和維護(hù)1）調(diào)試與安裝方便；2）盡可能減少人工操作 表11.2 題目分析根據(jù)設(shè)計(jì)要求該小電器引出線綁扎機(jī)主要要能夠?qū)崿F(xiàn)雙膠軟質(zhì)細(xì)線的“8”字形纏繞，并滿足一定的尺寸要求。在設(shè)計(jì)要求中，所繞“8”字的長(zhǎng)度應(yīng)為80-100，而所繞圈數(shù)限定在4-6圈，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)1.5-3m范圍內(nèi)的引出線的纏繞，顯然以最大圈數(shù)，最大“8”字形長(zhǎng)度纏繞也不能滿足纏繞最長(zhǎng)3m

4、的引出線的要求，題目給定的設(shè)計(jì)要求一定程度上并不符合實(shí)際情況，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要結(jié)合實(shí)際做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。題目給出引出線的實(shí)際長(zhǎng)度范圍為1.5-3m，而實(shí)際生產(chǎn)中引出線都是批量生產(chǎn)，不可能每根線的長(zhǎng)度都均勻分布在該范圍之內(nèi)，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)在幾個(gè)固定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)“8”字的長(zhǎng)度和所繞的圈數(shù)就可以滿足生然要求，而沒(méi)必要做到對(duì)該長(zhǎng)度范圍的數(shù)學(xué)上精確滿足，從而降低了設(shè)計(jì)難度和生產(chǎn)成本。所以結(jié)合上述論述，本次小電器引出線綁扎機(jī)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)及基本定位在：實(shí)現(xiàn)“8”字形纏繞，實(shí)現(xiàn)所纏繞引出線長(zhǎng)度和纏繞圈數(shù)的一定范圍內(nèi)可調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所繞成“8”字形雙膠軟質(zhì)引出線的綁扎。2.機(jī)械系統(tǒng)的方案擬定2.1 工作原理

5、確定2.1.1 繞線機(jī)構(gòu) 圖1根據(jù)圖1實(shí)現(xiàn)引出線“8”字形纏繞的機(jī)構(gòu)工作原理表述如下： 圖中曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊a處有一夾線裝置，帶動(dòng)引出線進(jìn)行纏繞。b，c為繞“8”字是引出線所纏繞的立柱，其裝在可在水平面內(nèi)前后滑動(dòng)的滑塊上的孔中（圖中1,2,3）。a在曲柄的帶動(dòng)下在水平面內(nèi)左右移動(dòng)，當(dāng)a運(yùn)恰好動(dòng)到b的左邊時(shí)，b在凸輪O1的作用下向后運(yùn)動(dòng)，并在a返回到b的右邊之后這一小段時(shí)間里在后邊短暫停頓，從而引出線便可纏繞到b上，然后b返回到前邊準(zhǔn)備下一次纏繞。當(dāng)a恰好運(yùn)動(dòng)到c的右邊時(shí)，c在凸輪O2的作用下向前運(yùn)動(dòng)，并在a返回到c的左邊之后這一小段時(shí)間里在前邊短暫停頓，引出線便可纏繞的c上，與b之間交替配合實(shí)

6、現(xiàn)“8”字形纏繞。然后該動(dòng)作進(jìn)行循環(huán)，便可實(shí)現(xiàn)多圈纏繞。 綁線機(jī)構(gòu) 圖2根據(jù)圖2引出線綁扎機(jī)構(gòu)的工作原理表述如下：圖中紅色細(xì)線為引出線綁扎線，其材料為常見(jiàn)的膠皮鐵絲。起初綁扎線放在一堆凸臺(tái)上，并被擋在另個(gè)圓柱后邊。繞O3旋轉(zhuǎn)的直角狀桿組從兩圓柱之間穿過(guò)時(shí)會(huì)將綁扎線彎曲成如圖所示“U”字形，并隨直角桿一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)恰好轉(zhuǎn)動(dòng)到“8”字形引出線交點(diǎn)上方的時(shí)候，圖中藍(lán)色直角桿的上端經(jīng)過(guò)圓盤(pán)上的一小凸臺(tái)e，使得懸掛“U”形綁扎線的直角鉤展開(kāi)，在重力作用下，“U”型綁扎線將懸掛在“8”字的中間交點(diǎn)處，當(dāng)藍(lán)色直角桿經(jīng)過(guò)凸臺(tái)后在彈簧彈力的作用下恢復(fù)原樣準(zhǔn)備下一次循環(huán)。而此時(shí)以O(shè)4為回轉(zhuǎn)中心的擰線裝置將在滿

7、足一定設(shè)計(jì)要求的凸輪的作用下向下運(yùn)動(dòng)，并很快做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)使得拐角桿狀?yuàn)A子向中間運(yùn)動(dòng)從而夾緊“U”形綁扎線開(kāi)口的兩端，在機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)式實(shí)現(xiàn)擰緊，從而完成對(duì)引出線的綁扎。 掃線機(jī)構(gòu) 圖3圖3為掃線機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖，該機(jī)構(gòu)所實(shí)現(xiàn)的功能是當(dāng)繞線和綁線完成后將已綁好的引出線從工作臺(tái)上掃落下來(lái)（到包裝箱中），以方便下一輪綁線的循環(huán)。該機(jī)構(gòu)主要由滿足一定設(shè)計(jì)要求的凸輪帶動(dòng)一搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而搖桿將已綁好的“8”字形引出線掃落下來(lái)。（*注：以上三圖為說(shuō)明機(jī)械系統(tǒng)工作原理的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，圖中各構(gòu)件與所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)并無(wú)尺寸和形狀上的比例關(guān)系；綁扎線的送線比較容易實(shí)現(xiàn)，本次設(shè)計(jì)中未重點(diǎn)涉及）2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)2

8、.2.1 繞線機(jī)構(gòu)（1）繞線連桿的設(shè)計(jì) 圖4 設(shè)計(jì)原理說(shuō)明傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)曲柄做整周回轉(zhuǎn)，曲柄通過(guò)連桿帶動(dòng)繞線滑桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連桿與曲柄用圖4左上角所示的銷釘連接，旋轉(zhuǎn)后可曲柄上三孔之間的窄縫中移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)可繞“8”字形長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)，實(shí)際中連桿上還有銷釘固定裝置，用于一次調(diào)節(jié)后將銷釘固連于某個(gè)孔。而曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)有兩個(gè)不同的傳動(dòng)分支控制，可以手動(dòng)選擇，從而實(shí)現(xiàn)所繞“8”字的圈數(shù)可調(diào)。圖4最下方圖為繞線桿前端的局部放大圖，所繞引線穿過(guò)圖中圓孔，并在孔中夾持固定，從而繞線桿帶動(dòng)引線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外夾持引線的裝置（圖中有孔圓柱）可繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從繞避免引出線出現(xiàn)交纏。 主要運(yùn)動(dòng)部件的尺寸（2）繞線立柱的設(shè)計(jì)

9、 圖5 凸輪1 凸輪2 設(shè)計(jì)原理說(shuō)明 該機(jī)構(gòu)與繞線連桿配合共同完成“8”字形引出線的纏繞。圖5上方大圖中v和h所標(biāo)出的區(qū)域?yàn)樗鶎?duì)應(yīng)的滑塊機(jī)構(gòu)可運(yùn)動(dòng)區(qū)域。圖5下方小圖為纏繞立柱所在的部分機(jī)構(gòu)圖。圓柱z在嵌在凸輪1的槽內(nèi)，凸輪1做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)z前后運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)繞線柱b前后運(yùn)動(dòng)。繞線柱c運(yùn)動(dòng)原理與繞線柱b相同，但是在安裝時(shí)帶動(dòng)b和c的凸輪起始角不相同，從而在b和c的配合運(yùn)動(dòng)繞線連桿的配合運(yùn)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)“8”字型纏繞。如圖5下方小圖所示，立柱b和c可通過(guò)旋轉(zhuǎn)分別調(diào)節(jié)安裝到三個(gè)不同的孔中，與繞線連桿中曲斌長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)一致，實(shí)現(xiàn)可繞“8”字長(zhǎng)度的三級(jí)可調(diào)。圖5中上方大圖中小圓柱e嵌在凸輪2的槽內(nèi)，凸輪2

10、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)e上下用動(dòng)從而帶動(dòng)立柱b上下運(yùn)動(dòng)。其具體運(yùn)動(dòng)形式為：當(dāng)繞線連桿在進(jìn)行繞線時(shí)使得繞線柱b固定在上方不動(dòng)，當(dāng)繞線完畢是開(kāi)始帶動(dòng)b向下運(yùn)動(dòng)，在擰線動(dòng)作恰好完成之前使得b完全運(yùn)動(dòng)到繞線平臺(tái)下方，從而為下一步的掃線做好準(zhǔn)備。因?yàn)橥馆?槽的深度大于立柱b下降的高度，所以在b下降時(shí)z不會(huì)脫離凸輪1，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。繞線柱c與b對(duì)稱，其運(yùn)動(dòng)原理與b相同。 主要運(yùn)動(dòng)部件的尺寸及設(shè)計(jì)參數(shù)凸輪1設(shè)計(jì)參數(shù)：基圓半徑為50，推程為30，近休凸輪轉(zhuǎn)角為300o，推程凸輪轉(zhuǎn)角為20o，無(wú)遠(yuǎn)休，回程凸輪轉(zhuǎn)角為40o，其實(shí)體形狀如前邊圖凸輪1示；凸輪2設(shè)計(jì)參數(shù)：基圓半徑為20，推程為30，近休凸輪轉(zhuǎn)角為4

11、5o，推程凸輪轉(zhuǎn)角為67.5o，遠(yuǎn)休凸輪轉(zhuǎn)角為225o，回程凸輪轉(zhuǎn)角為67.5o，其實(shí)體形狀如前邊圖凸輪2示；2.2.2 綁扎線送線機(jī)構(gòu)圖6 設(shè)計(jì)原理說(shuō)明 如圖6所示E為一可繞軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，C為一凸臺(tái)，幫在線最開(kāi)始在凸臺(tái)上，并擋在其前端的小圓柱后邊，當(dāng)E從兩小圓柱之間繞過(guò)是將綁扎線變形為“U”字形，并將其懸掛在前端的圓柱結(jié)構(gòu)上一并做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)恰好轉(zhuǎn)至“8”字中心上方時(shí)圖中深藍(lán)色構(gòu)件經(jīng)過(guò)圓盤(pán)上邊的凸臺(tái)D，D使得深藍(lán)色構(gòu)建向上運(yùn)動(dòng)，從而使得懸掛綁扎線的圓柱向下旋轉(zhuǎn)，在重力的作用下，綁扎線掉落到“8”字中心，并懸掛在其上，為下一步擰線做好準(zhǔn)備，深藍(lán)色構(gòu)件在經(jīng)過(guò)凸臺(tái)后由彈簧復(fù)位。 主要部件尺寸及參數(shù)

12、E的豎直桿直徑為20，形成開(kāi)口為20的“U”形綁扎線。2.2.3 綁線機(jī)構(gòu)圖7 設(shè)計(jì)原理說(shuō)明 如圖7所示為該小電器引出線綁扎機(jī)的綁線機(jī)構(gòu)實(shí)體簡(jiǎn)圖，整個(gè)個(gè)機(jī)構(gòu)由軸承固定豎直面內(nèi)。A為可繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)拐桿，其上部有夾緊功能。B為一錐齒輪（圖中未畫(huà)出錐齒），圖中黃線畫(huà)出的為彈簧。當(dāng)繞“8”字動(dòng)作完成后，錐齒輪B在另一非完全錐齒B1（后邊參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)介紹）的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)并繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，A會(huì)向中間靠攏，產(chǎn)生對(duì)“U”形綁扎線的夾緊動(dòng)作，當(dāng)B旋轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)綁扎線的擰緊。非完全錐齒B1轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度后，整個(gè)機(jī)構(gòu)在彈簧作用下會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)A松開(kāi)，為下一步掃線做好準(zhǔn)備，此時(shí)擰線動(dòng)作的一個(gè)周期完成。

13、主要部件尺寸及設(shè)計(jì)參數(shù) 錐齒輪B：錐齒輪B為標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪，其分度圓直徑為45，模數(shù)取3，對(duì)應(yīng)齒數(shù)為15，厚度為10； 錐齒輪B1：錐齒輪B1為一非完全錐齒輪，其270o角內(nèi)有錐齒，且對(duì)應(yīng)分度圓直徑為120，模數(shù)為3，90o角內(nèi)無(wú)錐齒且回轉(zhuǎn)半徑為45，厚度為10，其輪廓如下圖：圖8 掃線機(jī)構(gòu)凸輪3 設(shè)計(jì)原理說(shuō)明該機(jī)構(gòu)主要通過(guò)一凸輪帶動(dòng)一擺桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)將已經(jīng)綁扎好的引出線從工作臺(tái)上掃落下來(lái)的動(dòng)作。主要部件尺寸及設(shè)計(jì)參數(shù) 凸輪3設(shè)計(jì)參數(shù)：基圓半徑為50，推程為20，無(wú)近休，推程凸輪轉(zhuǎn)角為22.5o，遠(yuǎn)休凸輪轉(zhuǎn)角為315o，回程凸輪轉(zhuǎn)角為22.5o。2.3 原動(dòng)機(jī)的選擇 為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，該小電器引出線

14、綁扎機(jī)運(yùn)動(dòng)速度要相對(duì)較低，并且需要的傳動(dòng)力矩不大，所以選擇八級(jí)電機(jī)（轉(zhuǎn)速為750r/min）作為輸入原動(dòng)機(jī)較易實(shí)現(xiàn)減速，且能夠滿足傳動(dòng)力矩要求。用渦輪蝸桿減速器進(jìn)行100倍減速后輸入繞線機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)齒輪系調(diào)整實(shí)現(xiàn)各部件指定要求的傳動(dòng)。渦輪握桿減速環(huán)節(jié)不做專門(mén)介紹，所以后邊傳動(dòng)關(guān)系的實(shí)現(xiàn)是直接以減速后7.5r/min作為輸入速度的。2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性（運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖）設(shè)計(jì) 2.4.1 傳動(dòng)輪系簡(jiǎn)圖 圖8 該小電器引出線綁扎機(jī)內(nèi)部各個(gè)凸輪，曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都由齒輪（未特殊說(shuō)明情況下均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪）帶動(dòng)，圖8為各傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)關(guān)系圖。1為帶動(dòng)凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，2為帶動(dòng)凸輪2轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，3為帶動(dòng)凸

15、輪3轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，4為帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪（圖中有兩個(gè)4，由不同傳動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所繞“8”字的全書(shū)調(diào)節(jié)），B和B1為前邊介紹過(guò)的錐齒輪和不完全錐齒輪。（注：由于凸輪1和凸輪2分別有兩個(gè)，且兩個(gè)空間排布方式對(duì)稱，實(shí)現(xiàn)的功能相同，運(yùn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)原理相同，故在該傳動(dòng)系統(tǒng)圖中均只畫(huà)出了一個(gè)）2.4.2 實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性的設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù)圖8將各傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)及部分設(shè)計(jì)原理描述如下：圖8最左端為7.5r/min的輸入，其運(yùn)動(dòng)周期為8s。凸輪1的運(yùn)動(dòng)周期為1s，所致齒輪1要完成8倍加速，由于機(jī)構(gòu)的實(shí)際尺寸所限這里采用兩級(jí)加速實(shí)現(xiàn)。其設(shè)計(jì)參數(shù)如下：齒輪分度圓直徑模數(shù)齒數(shù)14022011160280116

16、032012120340 表1凸輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為8s，與輸入等速傳動(dòng)，齒輪2的分度圓直徑選80，模數(shù)選4，對(duì)應(yīng)齒數(shù)為20。凸輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為8s，與輸入等速傳動(dòng)，齒輪3的分度圓直徑選80，模數(shù)選4，對(duì)應(yīng)齒數(shù)為20。齒輪4帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)周期為5s，所以該部分傳動(dòng)由齒輪C帶動(dòng)不完全齒輪41或43做整周回轉(zhuǎn)，兩個(gè)不完全的特點(diǎn)為5/8周內(nèi)有齒，3/8周內(nèi)無(wú)齒而不能進(jìn)行傳動(dòng)。41或43分別實(shí)現(xiàn)纏繞五圈和纏繞六圈，全齒輪C：五圈纏繞：5/8 D(41)=5d D(41)=8d六圈纏繞：5/8 D(43)=6d D(43)=9.6d（注：d為齒輪4分度圓直徑，D（41）為齒輪41分度圓直徑，D(43

17、)為齒輪43分度圓直徑）五圈纏繞采用兩級(jí)加速調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，六圈采用三級(jí)加速調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，個(gè)齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：齒輪分度圓直徑模數(shù)齒數(shù)4502254110025041502254116025042150275425022543100250435022543128240表2錐齒輪B和不完全錐齒輪B1的設(shè)計(jì)參數(shù)在前邊已經(jīng)給出，錐齒5要在2s內(nèi)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成擰線動(dòng)作，這里用了兩級(jí)加速調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，將從主軸傳動(dòng)過(guò)來(lái)的1/4圈帶動(dòng)5做兩周會(huì)轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)為不完全錐齒B1的3/4圈帶動(dòng)B做兩周回轉(zhuǎn)，各齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：齒輪分度圓直徑模數(shù)齒數(shù)B1301.520B1601.540C140220C60230表32.4.3

18、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖圖9圖表說(shuō)明：如圖9在單個(gè)循環(huán)周期內(nèi)，前5s齒輪4帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)繞線動(dòng)作，5s后齒輪4不轉(zhuǎn)動(dòng)；凸輪2前五秒在遠(yuǎn)休端，保證繞線柱在上方，后一秒在近休端，保證繞線柱在下方；凸輪3前7s保證掃線桿不動(dòng)作，后1秒完成掃線；錐齒B在5-7s完成綁線，其他時(shí)間不轉(zhuǎn)動(dòng)，從而各機(jī)構(gòu)之間相互配合完成一個(gè)周期的繞線并做好下一循環(huán)的準(zhǔn)備。2.5 方案的評(píng)價(jià)及優(yōu)選2.5.1 方案的評(píng)價(jià)對(duì)于該機(jī)械系統(tǒng)，分別從運(yùn)動(dòng)性能、動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性、結(jié)構(gòu)緊湊性等方面進(jìn)行簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示：評(píng)價(jià)指標(biāo)具體項(xiàng)目簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)軌跡任意性較差基本上實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)過(guò)規(guī)律一般做定

19、比傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)精度較低較高高動(dòng)力性能傳力特性一般一般較好沖擊、振動(dòng)、噪聲較大較小小經(jīng)濟(jì)性能加工難易容易難一般維護(hù)方便性較方便較麻煩較方便結(jié)構(gòu)緊湊性運(yùn)動(dòng)空間較大較小較小結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較復(fù)雜一般簡(jiǎn)單 表42.5.2 方案的優(yōu)選 在實(shí)現(xiàn)“8”字形纏繞時(shí)我們有多種不同的方案，有通過(guò)模具實(shí)現(xiàn)的，又通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，但這些方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)穩(wěn)定性均不高，而且都被“8”字形所“束縛”，最后我們選擇了這種凸輪與取柄滑塊配合的纏繞方式，雖然沒(méi)有走出嚴(yán)格“8”字形路線，但由于是軟質(zhì)細(xì)線，只要進(jìn)行交替纏繞便可達(dá)到要求的效果，由此可以看出繞“8”字的本質(zhì)并不是模仿“8”字路線。而且我們選擇的這種方式易于實(shí)現(xiàn)八字長(zhǎng)度的多幾調(diào)節(jié)，由

20、于工業(yè)上大多都是批量生產(chǎn)，所以調(diào)節(jié)機(jī)制設(shè)定為手動(dòng)調(diào)節(jié)，并不影響生產(chǎn)效率。 在實(shí)現(xiàn)繞線柱前后移動(dòng)時(shí)我們還提出了平底推桿凸輪機(jī)構(gòu)的方案，如下圖： 圖10但是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格機(jī)選分析后實(shí)現(xiàn)要實(shí)現(xiàn)相等距離的移動(dòng)平底推桿的凸輪尺寸過(guò)大，經(jīng)濟(jì)性不高，制造難度大，沖擊大，噪音大，而且要用到彈簧機(jī)構(gòu)，增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，所以改用槽型凸輪機(jī)構(gòu)很好地解決了這一問(wèn)題。 由于實(shí)際機(jī)械尺寸空間的限制該機(jī)械系統(tǒng)在傳動(dòng)時(shí)多次采用了分級(jí)加速或減速調(diào)節(jié)，大大減小了設(shè)備尺寸，經(jīng)濟(jì)性更好，而且使得各機(jī)構(gòu)配合更為緊湊。3. 相關(guān)機(jī)構(gòu)的尺度綜合 按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)尺寸，該小電器引出線綁扎機(jī)的部分結(jié)構(gòu)三維實(shí)體圖繪制如下（圖11，圖12）： 圖11

21、 圖12（注：為了不影響部分運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的表達(dá)圖中有部分構(gòu)件未裝配，所有齒輪未裝配，前邊已經(jīng)給出了所有傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)，該機(jī)械系統(tǒng)所有傳動(dòng)齒輪均在水平面或豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所以實(shí)現(xiàn)豎直和水平面內(nèi)的傳動(dòng)轉(zhuǎn)換只需要用一對(duì)等速傳動(dòng)的直角錐齒輪即可。）4.機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)性能分析或說(shuō)明 該小電器引出線綁扎機(jī)為六級(jí)可調(diào)的繞線綁扎裝置，其繞行“8”字長(zhǎng)度由曲柄和繞線柱實(shí)現(xiàn)三級(jí)可調(diào)，可以繞出周長(zhǎng)為30，40，50的“8”字，其纏繞圈數(shù)由兩個(gè)不完全齒輪分別對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)5圈和6圈纏繞。尺寸設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了較高精度的數(shù)學(xué)分析，所以系統(tǒng)的穩(wěn)定性相對(duì)較高，從而可以適當(dāng)提高繞線速度，生產(chǎn)效率高。更多的采用齒輪傳動(dòng)，也使得系統(tǒng)穩(wěn)定性較好。系統(tǒng)的間歇性協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)均有滿足特定設(shè)計(jì)要求的齒輪實(shí)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)精度相對(duì)較高。但是用到的不完全錐齒輪B1生產(chǎn)成本較高，且配合彈簧機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，對(duì)齒輪的磨損較大，穩(wěn)定性也相對(duì)較查，但是原理上能夠滿足設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。此外所有零件尺寸設(shè)計(jì)均是根據(jù)原理實(shí)現(xiàn)和空間尺寸排布來(lái)設(shè)計(jì)的，并未進(jìn)行強(qiáng)度校核和考慮加工工藝等因素，所以并不完全合理。5. 課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議5.1 心得體會(huì) 通過(guò)這次課程