機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-熱鐓擠送料機(jī)械手

1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書項(xiàng)目：熱鐓擠送料機(jī)械手摘要 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是使學(xué)生較全面的，系統(tǒng)掌握和深化機(jī)械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)工程實(shí)際中各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)能力的一門課程。熱鐓擠送料機(jī)械手設(shè)計(jì)，充分的展示了機(jī)械原理理論課程與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合。關(guān)鍵詞 機(jī)械原理 課程設(shè)計(jì) 機(jī)械手 熱鐓機(jī)前言進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，市場(chǎng)愈加需要各種各樣性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉、效率高、能耗低的機(jī)械產(chǎn)品，而決定產(chǎn)品性能、水平、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，首要任務(wù)是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和構(gòu)思、各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用和創(chuàng)新設(shè)

2、計(jì)。這要求設(shè)計(jì)者綜合應(yīng)用各類典型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動(dòng)原理、工作特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法及其在系統(tǒng)中的作用等知識(shí)，根據(jù)使用要求和功能分析，選擇合理的工藝動(dòng)作過程，選用或創(chuàng)新機(jī)構(gòu)型式并巧妙地組合新的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案，從而設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、性能優(yōu)良、工作可靠、實(shí)用性強(qiáng)的機(jī)械產(chǎn)品。 在全球化的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人類將更多地依靠知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新及知識(shí)和技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，來贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)品生命力。設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新需要豐富的創(chuàng)新性思維，沒有創(chuàng)新性的構(gòu)思，就沒有產(chǎn)品的創(chuàng)新，而機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新是機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)結(jié)合一種簡(jiǎn)單機(jī)器進(jìn)行機(jī)器功能分析、工藝動(dòng)作過程確定、執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)定、機(jī)構(gòu)尺

3、度綜合、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)等，使學(xué)生通過一臺(tái)機(jī)器的完整的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)過程，進(jìn)一步鞏固、掌握并初步運(yùn)用機(jī)械原理的知識(shí)和理論，對(duì)分析、運(yùn)算、繪圖、文字表達(dá)及設(shè)計(jì)資料查詢等諸多方面的獨(dú)立工作能力進(jìn)行的訓(xùn)練，培養(yǎng)理論與實(shí)際相結(jié)合、應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成機(jī)構(gòu)分析設(shè)計(jì)的能力，更為重要的是培養(yǎng)開發(fā)的創(chuàng)新能力。 因此 , 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)在機(jī)械學(xué)生的知識(shí)體系訓(xùn)練中，具有不可替代的重要作用.培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力是高等教育改革的一項(xiàng)重要任務(wù)。機(jī)械原理是機(jī)械類專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是研究機(jī)械的工作原理、構(gòu)成原理、設(shè)計(jì)原理與方法的一門學(xué)科，特別是機(jī)械原理課程中關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)是機(jī)械工程設(shè)計(jì)中最具有創(chuàng)造

4、性的內(nèi)容，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力起著十分重要的作用。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc25814 一、總設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc25814 5 HYPERLINK l _Toc301 1.1、課程設(shè)計(jì)題目分析 PAGEREF _Toc301 5 HYPERLINK l _Toc7439 1.2、課程設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc7439 6 HYPERLINK l _Toc7783 1.3、課程設(shè)計(jì)提示 PAGEREF _Toc7783 6 HYPERLINK l _Toc25686 二、方案選擇和功能分

5、解 PAGEREF _Toc25686 7 HYPERLINK l _Toc6610 2.1、方案選定 PAGEREF _Toc6610 7 HYPERLINK l _Toc29682 2.2、機(jī)構(gòu)功能分解 PAGEREF _Toc29682 7 HYPERLINK l _Toc1158 三、機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc1158 8 HYPERLINK l _Toc2527 3.1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc2527 8 HYPERLINK l _Toc22728 3.2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc22728

6、 9 HYPERLINK l _Toc667 四、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定 PAGEREF _Toc667 11 HYPERLINK l _Toc26410 4.1、熱鐓擠送料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)方案的分類 PAGEREF _Toc26410 11 HYPERLINK l _Toc25175 4.2、方案的比較與確定 PAGEREF _Toc25175 11 HYPERLINK l _Toc18800 五、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和機(jī)構(gòu)選用 PAGEREF _Toc18800 12 HYPERLINK l _Toc20664 5.1、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 PAGEREF _Toc20664 12 HYPERLINK l _T

7、oc29143 5.2、原動(dòng)力的選擇 PAGEREF _Toc29143 12 HYPERLINK l _Toc25479 5.3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇 PAGEREF _Toc25479 12 HYPERLINK l _Toc24954 5.4、總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配 PAGEREF _Toc24954 12 HYPERLINK l _Toc14343 六、主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc14343 13 HYPERLINK l _Toc9952 6.1、圓筒凸輪連桿機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc9952 13 HYPERLINK l _Toc6085 6.2、齒輪齒條機(jī)構(gòu) PAGEREF

8、_Toc6085 14 HYPERLINK l _Toc3579 6.3、曲柄滑塊機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc3579 15 HYPERLINK l _Toc3356 6.4、不完全齒輪機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc3356 16 HYPERLINK l _Toc29983 七、 方案評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc29983 17 HYPERLINK l _Toc11472 7.1方案評(píng)價(jià)表 PAGEREF _Toc11472 17 HYPERLINK l _Toc5823 八、 總體分析與評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc5823 18 HYPERLINK l _Toc17759 8.1、機(jī)構(gòu)

9、的性質(zhì)分析 PAGEREF _Toc17759 18 HYPERLINK l _Toc21993 8.2、設(shè)計(jì)總評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc21993 18 HYPERLINK l _Toc27131 九、心得體會(huì)與自我評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc27131 19 HYPERLINK l _Toc19424 十、 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc19424 20一、總設(shè)計(jì)要求1.1、課程設(shè)計(jì)題目分析設(shè)計(jì)二自由度關(guān)節(jié)式熱鐓擠送料機(jī)械手，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，夾送圓柱形鐓料，往40噸鐓頭機(jī)送料。以方案1為例，它的動(dòng)作順序是：手指夾料，手臂上擺15，手臂水平回轉(zhuǎn)120，手臂下擺15，手指張開放料。手臂

10、再上擺，水平反轉(zhuǎn)， 下擺，同時(shí)手指張開，準(zhǔn)備夾料。主要要求完成手臂上下擺動(dòng)以及水平回轉(zhuǎn)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。圖1為熱鐓擠送料機(jī)械手的外觀圖。技術(shù)參數(shù)見表2。圖1機(jī)械手的外觀圖表2熱鐓擠送料機(jī)械手技術(shù)參數(shù)方案號(hào)最大抓重千克手指夾持工件最大直徑毫米手臂回轉(zhuǎn)角度（）手臂回轉(zhuǎn)半徑毫米手臂上下擺動(dòng)角度（）送料頻率次/min電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min122512068515151450233010070020109603115110500152014401.2、課程設(shè)計(jì)任務(wù)1.熱鐓擠送料機(jī)械手一般包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)。2.設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。3.設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)。對(duì)所設(shè)計(jì)的平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度

11、、加速度分析，繪制運(yùn)動(dòng)線圖。4.設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。按各凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對(duì)盤狀凸輪要用電算法計(jì)算出理論廓線、實(shí)際廓線值。畫出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律線圖及凸輪廓線圖。5.設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪機(jī)構(gòu)。6.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算證明書。7.學(xué)生可進(jìn)一步完成：凸輪的數(shù)控加工、熱鐓擠送料機(jī)械手的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)演示驗(yàn)證等。1.3、課程設(shè)計(jì)提示1. 熱鐓擠送料機(jī)械手主要由手臂上下擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、手臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。工件水平或垂直放置。設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮手指夾料的工藝動(dòng)作。2. 此熱鐓擠送料機(jī)械手為空間機(jī)構(gòu)，確定設(shè)計(jì)方案后應(yīng)計(jì)算空間自由度。3. 此熱鐓擠送料機(jī)械手可按閉環(huán)傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)。二、方

12、案選擇和功能分解2.1、方案選定選擇1方案，其設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)如下：最大抓重 2千克手指夾持工件最大直徑 25 毫米手臂回轉(zhuǎn)角度 120 手臂回轉(zhuǎn)半徑 685 毫米 手臂上下擺動(dòng)角度 15 送料頻率 15 次/ 分工作阻力很小。要求選用的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、運(yùn)動(dòng)靈活可靠。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 1450 轉(zhuǎn)/分2.2、機(jī)構(gòu)功能分解2.2.1熱鐓擠送料機(jī)械手的構(gòu)件與功能如下表1為熱鐓擠送料機(jī)械手的構(gòu)造與功能表1功能執(zhí)行構(gòu)件工藝動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)抓料手指夾緊機(jī)械手運(yùn)送原料手臂直線上下左右往返運(yùn)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圓筒凸輪 連桿機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu) 齒條機(jī)構(gòu)2.2.2、熱鐓擠送料機(jī)械手工藝動(dòng)作流程及時(shí)間分配如表2所示表2動(dòng)作

13、序號(hào)12345678動(dòng)作名稱手指夾料手臂上擺手臂回轉(zhuǎn)手臂下擺手指放料手臂上擺手臂反向手臂下擺轉(zhuǎn)角0151201501512015時(shí)間0.2s0.4s1s0.4s0.2s0.4s1s0.4s三、機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)3.1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)一: 熱鐓擠送料機(jī)械手手臂上下擺動(dòng)機(jī)構(gòu) 方案一: 圖 1 盤形凸輪 + 搖桿機(jī)構(gòu) 方案二：圖2不完全齒輪 + 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 方案三：圖 4 圓筒凸輪 + 連桿機(jī)構(gòu)（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)二: 熱鐓擠送料機(jī)械手水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 方案一: 圖 1盤形凸輪 + 搖桿機(jī)構(gòu) 方案二： 圖 2不完全齒輪 + 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 方案三： 圖 3不完全齒

14、輪 + 曲柄滑塊 + 齒輪齒條對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一備選方案的評(píng)價(jià)與選擇 凸輪與從動(dòng)件之間為點(diǎn)或線接觸，物料抓重太重的話，易使凸輪變得笨重，磨損快，且行程越長(zhǎng)，凸輪輪廓加工越困難，所以方案一首先被淘汰掉；方案二機(jī)構(gòu)較多，較繁瑣，所以也被淘汰掉；方案三中圓筒凸輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，所能承受的力也比盤形凸輪要大，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)一選擇方案三最佳。對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)二備選方案的評(píng)價(jià)與選擇 方案一和方案二與執(zhí)行機(jī)構(gòu)一中的前兩種方案一樣；因?yàn)闊徵厰D送料機(jī)械手水平回轉(zhuǎn)角度較大，為120，所以選用齒輪齒條機(jī)構(gòu)來完成比較容易做到；因此選擇方案三最好。 圖1 盤形凸輪 + 搖桿機(jī)構(gòu) 圖2 不完全齒輪 + 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 圖3 不完全齒輪

15、+ 曲柄滑塊 + 齒輪齒條 圖4 圓筒凸輪 + 連桿機(jī)構(gòu)3.2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（1） 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案種類: 方案一: 圖 5蝸輪蝸桿傳動(dòng) 方案二： 圖6鏈輪傳動(dòng) 方案三： 圖 7帶傳動(dòng)（2）方案評(píng)價(jià)與選擇 方案一中，雖然蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但其對(duì)制造和安裝精度要求較高，同時(shí)摩擦力大、發(fā)熱大，而且蝸桿傳動(dòng)在嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)；當(dāng)滑動(dòng)速度很大、工作條件不夠良好時(shí)，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的摩擦與磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因而摩擦損失較大，效率低；同時(shí)為了散熱和減小磨損，需貴重抗磨材料和良好的潤(rùn)滑裝置，故成本較高，另外，蝸桿的軸向力較大。方案二中，鏈輪傳動(dòng)也

16、存在較大的摩擦與磨損。方案三中，帶輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、可緩沖、吸振，造價(jià)低廉、成本低。根據(jù)以上的分析比較，再結(jié)合要求的工作條件可以得到，選用帶輪傳動(dòng)最佳。 圖、5蝸輪蝸桿傳動(dòng)圖6鏈輪傳動(dòng) 圖7帶傳動(dòng)四、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定4.1、熱鐓擠送料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)方案的分類方案1方案2方案3擺動(dòng)機(jī)構(gòu)盤形凸輪搖桿機(jī)構(gòu)不完全齒輪曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 圓筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)盤形凸輪搖桿機(jī)構(gòu)不完全齒輪曲柄搖桿機(jī)構(gòu)不完全齒輪曲柄滑塊齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿傳動(dòng)鏈輪傳動(dòng)帶傳動(dòng)4.2、方案的比較與確定根據(jù)設(shè)計(jì)的要求：工作阻力很小、要求選用的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、運(yùn)動(dòng)靈活可靠。1擺動(dòng)機(jī)構(gòu)：凸輪與從動(dòng)件之間為點(diǎn)或線接觸，物料抓重

17、太重的話，易使凸輪變得笨重，磨損快，且行程越長(zhǎng)，凸輪輪廓加工越困難，所以方案一首先被淘汰掉；方案二機(jī)構(gòu)較多，較繁瑣，所以也被淘汰掉；方案三中圓筒凸輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，所能承受的力也比盤形凸輪要大，所以擺動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇方案三最佳。2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：因?yàn)闊徵厰D送料機(jī)械手水平回轉(zhuǎn)角度較大，為120，所以選用齒輪齒條機(jī)構(gòu)來完成比較容易做到；因此選擇方案三最好。3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：帶輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、可緩沖、吸振，造價(jià)低廉、成本低。結(jié)合要求的工作條件可以得到，選用帶輪傳動(dòng)最佳。 所以經(jīng)過比較后，方案3作為機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)方案是最合適的。五、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和機(jī)構(gòu)選用5.1、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖表5.1運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖機(jī)械手上擺15停止下

18、擺15停止上擺15下擺15轉(zhuǎn)臺(tái)停止水平回轉(zhuǎn)120停止停止水平反轉(zhuǎn)120停止凸輪連桿轉(zhuǎn)角1501803303601501805.2、原動(dòng)力的選擇根據(jù)機(jī)械手所搬運(yùn)物品滿足的動(dòng)力，選擇小額功率電動(dòng)機(jī)，作為原動(dòng)力。5.3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇 （1）機(jī)械手上下擺動(dòng)機(jī)構(gòu)選用：圓筒凸輪+連桿機(jī)構(gòu) （2）機(jī)械手水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)選用：不完全齒輪+曲柄滑塊+齒輪齒條機(jī)構(gòu)5.4、總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比的分配已知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1450r/min，送料頻率為15次/min即i總=1450/15=96.67i1=i 總=n 電/n11=96.67=1.5 x2x2x2x2x2x2i1=i 帶x(Z2/Z1) x(Z4/Z3 )x(Z6

19、/Z5)x(Z8/Z7)x(Z10/Z9)x(Z12/Z11) i2=i1=n 電/n10=48.33=1.51x2x2x2x2x2 i2=i 帶x(Z2/Z1) x(Z4/Z3 )x(Z6/Z5)x(Z8/Z7)x(Z10/Z9)齒輪 1 和齒輪 2 為直齒錐齒輪,其當(dāng)量齒數(shù)分別為 Z1 =18,Z2=36; 齒輪 11為不完全齒輪,(僅半圓周有齒), Z11=18其余均為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,標(biāo)準(zhǔn)壓力角=20,取模數(shù)m=1,齒頂高系數(shù)h*=1,頂隙系數(shù) c*= 0.25;Z3 =Z5 =Z7 =Z9 =Z5 =Zz7 =Z9= Z12=18 ，Z4 =Z6 =Z8 =Z10 =Z4 =Z6=

20、Z8 =Z10=36六、主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1、圓筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)圖6.1機(jī)械手運(yùn)動(dòng)循環(huán)總圖圖6.2圓筒凸輪連桿機(jī)構(gòu)1、對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自由度計(jì)算，n=4,pl=5 ,ph=1,所以 F=3n-2pl-ph=3x4-2x5-1=12、參照?qǐng)D6.1,軸 E、G、H、J、K 沿 x 方向共線安裝，由此可得LEK=m / 2(Z3+ Z4)+ m2(Z5+ Z6) + m2(Z7+ Z8) + m2(Z9+ Z10)= m2(Z3+ Z4+ Z5+ Z6+ Z7+ Z8+ Z9+ Z10)= 12(18+ 36+18+ 36+18+ 36+18+ 36)= 108mm3、（h2)LEK =sin|(15h=2L

21、EK x sin(15/2）=2x108x0.1305=28.2mm4、所以凸輪行程為28.2mm,完成一次送料所需時(shí)間為 t=60s15=4s, 而凸輪轉(zhuǎn) 2 周，所以凸輪轉(zhuǎn)一周需 2s,據(jù)此可畫出滾子的運(yùn)動(dòng)位移圖，即圓筒凸輪輪廓。如下所示：圖6.3.1運(yùn)動(dòng)位移圖 圖6.3.2凸輪理論輪廓曲線 圖6.3.3凸輪實(shí)際輪廓曲線6.2、齒輪齒條機(jī)構(gòu)圖6.4 齒輪 11 的齒數(shù)為 Z11=48，則其分度圓直徑為 d11=m Z11=48mm36x2=72mm,則齒條移動(dòng)的距離 L=（120360）x2 x(482)*3.14=50.24mm 齒條長(zhǎng)度應(yīng)大于 50.24mm,所以齒條長(zhǎng)可取 80mm6

22、.3、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖6.51、參照?qǐng)D6.1計(jì)算可得軸 E、軸 F 沿 x 坐標(biāo)軸方向的距離為 L1= m2(Z3+ Z4)+ m2(Z9+ Z10) - m2(Z11+ Z12)= 12（18+36+18+36-18-18）=36mm2、同樣參照?qǐng)D6.1計(jì)算可得軸 E、軸 F 沿 y 坐標(biāo)軸方向的距離為 L2= m2(Z5+ Z6)+ m2(Z7+ Z8)=12(36+18)+ 12(36+18) =54mm3、設(shè)曲柄 AB 的長(zhǎng)為 a，連桿 BC 的長(zhǎng)為 b，齒條移動(dòng)到最上、最下的位置分別是 AB1C1和 AB2C2；因?yàn)樗且粋€(gè)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所以LAC1=b+a, LAC2=b-a,則

23、齒條移動(dòng)的距離 L= LAC1-LAC2=2a，而前面已求得L=50.24mm,所以 a=25.12mmL2-d112=54mm-24mm=30mm,且 aL1=36mm，所以曲柄不會(huì)與齒輪 11 相碰；要保證在 AB2C2位置時(shí)齒條不會(huì)與曲柄相碰撞，必須使得 LAC2a,即 b-aa，由此可得 b2a=50.24m，可取 b=60mm.6.4、不完全齒輪機(jī)構(gòu)圖6.6上圖分別為齒輪 12（左齒輪）與齒輪 11（右齒輪），其中齒輪 11為不完全齒輪，即一個(gè)半齒齒輪，Z12=18，所以 d12=m xZ12=18mm, d11=18mm方案評(píng)價(jià)7.1方案評(píng)價(jià)表序號(hào)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)等級(jí)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)1功能目標(biāo)

24、完成情況很好好較好不太好不好1085302工作原理的先進(jìn)性先進(jìn)較先進(jìn)一般落后108403系統(tǒng)的工作效率高較高一般低108404系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)的精度高較高一般低108405系統(tǒng)的復(fù)雜程度簡(jiǎn)單較復(fù)雜復(fù)雜10506系統(tǒng)方案的可靠性可靠較可靠一般不可靠108407系統(tǒng)方案的新穎性新穎較新穎一般不新穎108408系統(tǒng)方案的實(shí)用性實(shí)用一般不實(shí)用10509系統(tǒng)方案的經(jīng)濟(jì)成本低較低高較高10840總體分析與評(píng)價(jià)8.1、機(jī)構(gòu)的性質(zhì)分析1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的同步性同步性是反映了機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在一個(gè)機(jī)械工作循環(huán)中各執(zhí)行機(jī)構(gòu)有相同的工作周期，按一定的節(jié)拍完成機(jī)械工藝動(dòng)作要求。通常情況下，要求各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件按同一轉(zhuǎn)速或按

25、一定的平均速度比傳動(dòng)，使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)周期相同。當(dāng)然，在某些特殊的機(jī)械工藝動(dòng)作過程，個(gè)別執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)周期是其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)周期的整數(shù)倍。那時(shí)，可以通過定傳動(dòng)比的機(jī)構(gòu)傳動(dòng)來加以保證。2.機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性機(jī)構(gòu)的輸出特性包括：運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)軸線、運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速率，機(jī)械運(yùn)動(dòng)特性設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先考慮采用何種工作原理；工作原理確定后需構(gòu)思工藝動(dòng)作過程。為了滿足工藝動(dòng)作需要，在組成機(jī)械系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)使機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性符合規(guī)定要求，使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相互協(xié)調(diào)。3.機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)精度的匹配性因?yàn)闄C(jī)械的工藝動(dòng)作過程是一個(gè)整體，對(duì)于組成的各個(gè)動(dòng)作精度都是有要求的。運(yùn)動(dòng)精度的匹配性市指各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度能滿足完成工藝動(dòng)作的需要。選擇過低的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度會(huì)使機(jī)械無法工作。選擇過高的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度會(huì)使制造和設(shè)計(jì)成本提高，同時(shí)也沒有必要。8.2、設(shè)計(jì)總評(píng)價(jià)該機(jī)器依靠凸輪和連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的間隙上下擺動(dòng)。而在實(shí)現(xiàn)手臂的間隙回轉(zhuǎn)的動(dòng)作上，運(yùn)用了不完全齒輪和齒輪齒條以及連桿的配合來完成。并且通過增加傳動(dòng)齒輪的數(shù)量和改變傳動(dòng)比的方式來使最后運(yùn)動(dòng)達(dá)到指定要求。此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各運(yùn)動(dòng)部件之間的運(yùn)動(dòng)都易于實(shí)現(xiàn)，不會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。由于傳動(dòng)鏈較短，累積誤差也不會(huì)太大，從而可以滿足。九、心得體會(huì)與自我評(píng)價(jià)在這個(gè)學(xué)期我學(xué)習(xí)了機(jī)械原理這門課程，在學(xué)期