課程設(shè)計(jì)—熱鐓擠送料機(jī)械手

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 題目 熱鐓擠送料機(jī)械手 學(xué) 院 專業(yè)年級(jí) 學(xué)號(hào)姓名 指導(dǎo)教師 二○一六 年 六 月 目錄 一 總設(shè)計(jì)要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1.1 設(shè)計(jì)題目. . . . . . . . .

2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 設(shè)計(jì)提示. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 二 運(yùn)動(dòng)循環(huán)設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.1 方案選擇

3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 原理分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.3 時(shí)間設(shè)定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 三 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、 . . 6 3.1 原動(dòng)機(jī)的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.3 上下機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.4 左右運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、. . 8 四 運(yùn)動(dòng)方案總述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.1 運(yùn)動(dòng)方案擬定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2 上下運(yùn)動(dòng)分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、 . . . 11 4.3 左右運(yùn)動(dòng)分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.5 總述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 五 設(shè)計(jì)小結(jié). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 六 參考文獻(xiàn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、. . . . . . . . . . . . . . . . .18 一 總設(shè)計(jì)要求 1.1設(shè)計(jì)題目 機(jī)械手的外觀圖 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A為例，它的動(dòng)作順序是：手指夾料，手臂上擺15o，手臂水平回轉(zhuǎn)120o，手臂下擺15o，手指張開(kāi)放料。手臂再上擺，水平反轉(zhuǎn)，下擺，同時(shí)手指張開(kāi)，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)。 鐓擠送料機(jī)械手技術(shù)參數(shù) 方案號(hào) 最大抓重 kg 手指夾持工件最大直徑 mm 手臂回轉(zhuǎn)角度 （o） 手臂回轉(zhuǎn)半徑 mm 手臂上下擺動(dòng)角度 （o）

8、 送料 頻率 次/min 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min A 2 25 120 685 15 15 1450 B 2.5 27.5 110 690 17.5 12.5 1450 C 3 30 100 700 20 10 960 D 1.5 22.5 105 600 17.5 15 960 E 1 15 110 500 15 20 1440 1.2設(shè)計(jì)任務(wù) 1.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)

9、行速度、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：機(jī)械手的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)演示驗(yàn)證等。 1.3設(shè)計(jì)提示 1. 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. 此機(jī)械手可按閉環(huán)傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì) 二

10、運(yùn)動(dòng)循環(huán)設(shè)計(jì) 2.1方案選擇 通過(guò)討論，我們選擇方案A進(jìn)行設(shè)計(jì)，即： 方案號(hào) 最大抓重 kg 手指夾持工件最大直徑 mm 手臂回轉(zhuǎn)角度 （o） 手臂回轉(zhuǎn)半徑 mm 手臂上下擺動(dòng)角度 （o） 送料 頻率 次/min 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min A 2 25 120 685 15 15 1450 2.2原理分析 熱墩擠送料機(jī)器手的設(shè)計(jì)從工作路線上分析為機(jī)器臂手指夾料，手臂上擺15o，手臂水平回轉(zhuǎn)120o，手臂下擺15o，手指張開(kāi)放料，手臂再上擺15o，水平反轉(zhuǎn)120o，在下擺15o這八個(gè)過(guò)程為一個(gè)周期，即完成一次送料。因此可以分析

11、出該機(jī)器手的運(yùn)動(dòng)分為上下運(yùn)動(dòng)和左右回?cái)[運(yùn)動(dòng)。 2.3時(shí)間設(shè)定 送料頻率15次/min,即1次/4s。 一次送料過(guò)程包括：手指抓料，手臂上擺15°，回轉(zhuǎn)120°，手臂下擺15°，手指松開(kāi)送料，手臂上擺15°，手臂回轉(zhuǎn)120°，下擺15°，這八個(gè)過(guò)程時(shí)間均設(shè)定為0.5s。由此可制作出一張表格和一個(gè)時(shí)間對(duì)應(yīng)圖來(lái)反映出機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)路線。 機(jī)器手運(yùn)動(dòng)循環(huán)表 上下運(yùn)動(dòng) 停止 上擺 停止 下擺 停止 上擺 停止 下擺 回?cái)[運(yùn)動(dòng) 停止 停止 回轉(zhuǎn) 停止 停止 停止 反轉(zhuǎn) 停止 時(shí)間 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.

12、5 0.5s 圖2 機(jī)器手運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 三 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1原動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的容量選得合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期的過(guò)載而過(guò)早損壞；容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且常常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率的因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。 電機(jī)的容量的主要由電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機(jī)所需工作功率，應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算得來(lái)的，可按下式計(jì)算： 其中：T——工作機(jī)的阻力矩， ； n——工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，

13、； 傳動(dòng)裝置的總效率組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之積，即 其中： 分別為皮帶、齒輪的傳動(dòng)效率 按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取一級(jí)傳動(dòng)i=2，二級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)比i=10-30,總的傳動(dòng)范圍為20-60. 經(jīng)過(guò)上網(wǎng)查閱資料，決定選用ZGY20-1.1/4型號(hào)電動(dòng)機(jī)（ 轉(zhuǎn)速: 1450r/min 功率:1.1kw） 3.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)小組討論與分析，我們決定采用皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。皮帶傳動(dòng)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 1)可用于兩軸中心距離較大的傳動(dòng)。 2)皮帶具有彈性、可緩沖和沖擊與振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。 3)當(dāng)過(guò)載時(shí)，皮帶在輪上打滑，可防止其它零件損壞。

14、 4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。 5)由于皮帶在工作中有滑動(dòng)，故不能保持精確的傳動(dòng)比。 6)外廓尺寸大，傳動(dòng)效率低，皮帶壽命短。 所以我們決定用皮帶傳動(dòng)進(jìn)行第一級(jí)的傳動(dòng)。接下來(lái)我們采用圓柱直齒齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最多的一種傳動(dòng)形式，它有如下特點(diǎn)： 1)能保證傳動(dòng)比穩(wěn)定不變。 2)能傳遞很大的動(dòng)力。 3)結(jié)構(gòu)緊湊、效率高。 4)制造和安裝的精度要求較高。 5)當(dāng)兩軸間距較大時(shí)，采用齒輪傳動(dòng)就比較笨重 通過(guò)齒輪傳動(dòng)的多級(jí)減速可以達(dá)到我們所需要的轉(zhuǎn)速。經(jīng)過(guò)討論，我們選取標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，壓力角取ɑ=20°,模數(shù)取m=3,齒頂高系數(shù)hɑ*=1,頂隙系數(shù)c*=?0.25。因此我們

15、通過(guò)皮帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的結(jié)合達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求。? 3.3上下運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì) 方案一 圓柱凸輪機(jī)構(gòu)+連桿機(jī)構(gòu) 利用圓柱凸輪實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的停歇和上下運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)連桿，實(shí)現(xiàn)手臂的上下擺動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：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 缺點(diǎn)：圓柱凸輪較難設(shè)計(jì) 方案二 滾子從動(dòng)件盤型凸輪機(jī)構(gòu)+滑塊機(jī)構(gòu) 利用凸輪實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的停歇和上下運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)滑塊，實(shí)現(xiàn)手臂的上下擺動(dòng) 滾子從動(dòng)件盤型凸輪機(jī)構(gòu)+滑塊機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：1.凸輪計(jì)算簡(jiǎn)便；2.凸輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易生產(chǎn) 缺點(diǎn)：凸輪和從動(dòng)件之間有沖擊，磨損嚴(yán)重 經(jīng)過(guò)比較與分析，方案一的圓柱凸輪設(shè)計(jì)困難，方案二的盤型凸輪

16、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，便于計(jì)算分析。 由于該機(jī)器手最大的抓重為2kg，重量較小，因此盤型凸輪所承受的力也不會(huì)太大，磨損不會(huì) 過(guò)于嚴(yán)重，綜上所述，盤型凸輪完全符合設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)綜合考慮，我們選擇方案二最佳。 3.4 左右運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì) 方案一　不完全齒輪＋連桿機(jī)構(gòu)　　　　利用不完全齒輪控制停歇時(shí)間，再通過(guò)曲柄遙桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手手臂水平回轉(zhuǎn)120° 不完全齒輪＋連桿機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工； 2.連桿機(jī)構(gòu)和齒輪計(jì)算簡(jiǎn)便 缺點(diǎn)：1.四連桿機(jī)構(gòu)有急回特性 2.不完全齒輪有沖擊 方案二 不完全齒輪?+?曲柄滑塊?+?齒輪齒條機(jī)構(gòu) 齒輪與齒條組成對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，通過(guò)齒

17、輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒條左右移動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)齒輪左右移動(dòng)，使得機(jī)械手臂轉(zhuǎn)動(dòng)120度 不完全齒輪?+?曲柄滑塊?+?齒輪齒條機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：1.不存在急回特性，避免了急回所帶來(lái)的損壞 2.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和齒輪計(jì)算簡(jiǎn)便 缺點(diǎn)：不完全齒輪有沖擊 兩種方案都是通過(guò)不完全齒輪控停歇時(shí)間，當(dāng)機(jī)械手臂在上下擺動(dòng)的時(shí)候，使得轉(zhuǎn)臺(tái)齒輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。由于機(jī)器手的回轉(zhuǎn)角度較大，連桿機(jī)構(gòu)難以滿足要求，同時(shí)連桿機(jī)構(gòu)具有急回特性，對(duì)機(jī)構(gòu)具有損壞。綜上所述，選擇方案二為最佳。 四 運(yùn)動(dòng)方案總述 4.1 運(yùn)動(dòng)方案擬定 首先，由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力源，通過(guò)大小皮帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，先進(jìn)行第一輪減速，然后通過(guò)

18、定軸輪系繼續(xù)減速，再通過(guò)錐齒輪換向，使得原路分支成兩路，為上下擺動(dòng)與水平回轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。使凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成手臂的上下15度的擺動(dòng)；另一路通過(guò)錐齒輪繼續(xù)傳動(dòng)給不完全齒輪，通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，齒輪齒條的配合以及連在轉(zhuǎn)臺(tái)上的軸，使的手臂來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)120度。機(jī)構(gòu)的空間自由度為2，需要兩個(gè)動(dòng)力輸入，由錐齒輪完成。 4.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 根據(jù)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖我們?cè)O(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)后轉(zhuǎn)速為30r/min,據(jù)此我們?cè)O(shè)計(jì)如下減速機(jī)構(gòu) 減速機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1. 皮帶輪機(jī)構(gòu) 皮帶輪1直徑為144mm，皮帶輪2直徑為290mm. 2.輪系機(jī)構(gòu) 經(jīng)過(guò)討論，我們選取模數(shù)為3的標(biāo)準(zhǔn)齒輪 m=3 α=20 h

19、a*=1 c*=0.25,材料：45 名稱 符號(hào) 公式 1，3，5 2 4 6 齒數(shù) z 20 80 60 40 分度圓直徑 d d=mz 60 240 180 120 基圓直徑 db hb=dcosα 56.38 225.53 169.14 112.76 齒頂高 ha ha=ha*m 3 3 3 3 齒頂圓直徑 da da=d+2ha 66 246 186 126 齒根圓直徑 df df=d-2hf 52.5 232.5 172.5 112.5 齒距 p P=πm 9.42 9.

20、42 9.42 9.42 齒厚 s s=p/2 4.71 4.71 4.71 4.71 槽寬 e e=p/2 4.71 4.71 4.71 4.71 頂隙 c c=c*m 0.75 0.75 0.75 0.75 基圓齒距 pb pb=pcosα 8.85 8.85 8.85 8.85 法向齒距 pn pn=pcosα 8.85 8.85 8.85 8.85 2.錐齒輪機(jī)構(gòu) Z=48,m=3 材料45 ha=3 hf=3.75 分度圓錐角 δ=arccotz2/z1=45° 分度圓直徑 d

21、=144 齒頂圓直徑 da=d+2hacos=148.24 齒根圓直徑 df=d-2hfcos=138.70 錐距 R=101.82 齒頂角 tanθa=ha/R=0.030 齒根角 tanθf(wàn)=hf/R=0.036 當(dāng)量齒數(shù) zvi=zi/cos=67.89 3.傳動(dòng)比的計(jì)算 皮帶輪傳動(dòng)比：i1=290/144 齒輪傳動(dòng)比：i2=(z2*z4*z6)/(z3*z5*z7)=24 總傳動(dòng)比：i=i1*i2=145/3 水平轉(zhuǎn)動(dòng)輸入轉(zhuǎn)速：30r/min 上下運(yùn)動(dòng)輸入轉(zhuǎn)速：30r/min 4.3 上下

22、運(yùn)動(dòng)分析 上下運(yùn)動(dòng)主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)是凸輪，對(duì)上下運(yùn)動(dòng)的分析即是對(duì)凸輪的分析 經(jīng)過(guò)討論分析，我們進(jìn)行了尺寸設(shè)定，如下圖所示： 根據(jù)這些參數(shù)設(shè)定以及機(jī)器手運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，我們?cè)囉密浖O(shè)計(jì)了凸輪 1. 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 2. 凸輪的參數(shù)設(shè)定 凸輪轉(zhuǎn)速n=30r/min 基圓半徑r=46mm 凸輪厚度b=20mm 攜程 h=78mm 3凸輪設(shè)計(jì) 根據(jù)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律我們?cè)O(shè)計(jì)了凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律 第一階段 第二階段 第三階段 第四階段 擺動(dòng)動(dòng)作 停止 上擺15° 停止 下擺15° 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 停止 正弦 停止 正弦 從動(dòng)件位移 0 ~

23、 0 0 ~ 78 78 ~ 78 78 ~ 0 凸輪轉(zhuǎn)過(guò)角度 90° 90° 90° 90° 根據(jù)以上數(shù)據(jù)我們使用軟件進(jìn)行了分析，對(duì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了部分截圖 根據(jù)這些數(shù)據(jù)我們描繪出凸輪的輪廓曲線 最小曲率半徑為46mm 4.4 左右運(yùn)動(dòng)分析 左右運(yùn)動(dòng)我們?cè)O(shè)計(jì)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不完全齒輪?+?曲柄滑塊?+?齒輪齒條機(jī)構(gòu)，并通過(guò)搖桿導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)器臂的左右回?cái)[。因此左右運(yùn)動(dòng)的分析就是對(duì)不完全齒輪?+?曲柄滑塊?+?齒輪齒條機(jī)構(gòu)的分析。 1. 不完全齒輪 齒輪9為不完全齒輪，模數(shù)3，有齒部分為90°，齒數(shù)為24，齒輪10的齒數(shù)為48。

24、即齒輪9轉(zhuǎn)一圈，齒輪10轉(zhuǎn)半圈。 2.對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)120°，我們可以知道曲柄的長(zhǎng)度以及齒條的最小長(zhǎng)度為齒輪11的周長(zhǎng)的1/3。我們確定齒輪z11的模數(shù)為3，齒數(shù)為24。則齒條的最小長(zhǎng)度為24π，即75.4mm。因此我們?cè)O(shè)計(jì)齒條的長(zhǎng)度80mm。則曲柄的長(zhǎng)度為12π，即39.7mm。 綜上：曲柄長(zhǎng)度為39.7mm，齒條長(zhǎng)度為80mm。 同時(shí)我們通過(guò)solidworks分析出運(yùn)動(dòng)時(shí)滑塊的運(yùn)動(dòng)情況 1）滑塊速度圖像 2）滑塊位移圖像 4.5 總述 通過(guò)對(duì)以上各個(gè)分機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，然后將各個(gè)機(jī)構(gòu)有機(jī)的結(jié)合即可實(shí)現(xiàn)我們所需要的功能。我們基于solidworks進(jìn)行

25、了三維建模，將各個(gè)部分結(jié)合一起，并進(jìn)行motion分析，進(jìn)一步完善我們的機(jī)構(gòu)。 1.基于solidworks的三維仿真 1） 減速機(jī)構(gòu)圖 2） 上下運(yùn)動(dòng)圖 3） 左右運(yùn)動(dòng)圖 4）熱墩擠送料機(jī)器手三維仿真圖 2. 運(yùn)動(dòng)分析總述 電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪以及定軸輪系的減速，使電動(dòng)機(jī)的1450r/min減速至30r/min。然后通過(guò)圓錐齒輪的分向，使垂直方向也有一個(gè)30r/min的轉(zhuǎn)速，分別帶動(dòng)上下運(yùn)動(dòng)與左右運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)凸輪，使機(jī)械臂上下擺動(dòng)。同時(shí)又驅(qū)動(dòng)不完全齒輪和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，在配合上擺動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)使機(jī)械臂左右擺動(dòng)。不完全齒輪可以使左右運(yùn)動(dòng)和上下運(yùn)動(dòng)相互配合出我們所要的形式。

26、 機(jī)械臂上下運(yùn)動(dòng)角速度圖 機(jī)械臂左右運(yùn)動(dòng)角速度圖 五 設(shè)計(jì)小節(jié) 該機(jī)器依靠凸輪來(lái)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擺動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。并且通過(guò)增加傳動(dòng)齒輪的數(shù)量和改變傳動(dòng)比的方式來(lái)使最后運(yùn)動(dòng)到達(dá)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。 緊張的課程設(shè)計(jì)順利結(jié)束了。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我掌握了很多設(shè)計(jì)知識(shí)，對(duì)于有些設(shè)計(jì)軟件的使用更加熟練。發(fā)現(xiàn)有些東西非常有用，比如solidworks，通過(guò)solidworks實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)構(gòu)的三維建模，對(duì)我們對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

27、分析具有很大的幫助，并且通過(guò)solidworks的運(yùn)動(dòng)仿真分析，產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)圖像，使我們對(duì)這些機(jī)構(gòu)有了更深層次的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們也碰到了很多問(wèn)題，機(jī)構(gòu)的功能不能完全掌握、傳動(dòng)性不明確、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖不清晰以及機(jī)構(gòu)不能完美的連貫起來(lái)。這些都是最重要也是最難的。經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)和與同學(xué)進(jìn)行交流、討論，終于有所收獲，明白了很多。機(jī)械學(xué)作為一門傳統(tǒng)的基礎(chǔ)學(xué)科，內(nèi)容豐富，涉及面廣。目前，機(jī)械學(xué)正與電子電氣、液壓等多種學(xué)科，聯(lián)系更為緊密，它的綜合性更強(qiáng)。機(jī)械學(xué)的學(xué)習(xí)將是一個(gè)艱苦但卻值得努力的過(guò)程。?經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我們?cè)诮酉聛?lái)的學(xué)習(xí)中注重基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，加強(qiáng)軟件的使用。 六 參考文獻(xiàn) [1] 申

28、永勝主編.機(jī)械原理.北京：清華大學(xué)出版社，2005 [2]鄒慧君.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).浙江：高等教育出版社，1998 附錄：凸輪理論輪廓曲線設(shè)計(jì)C語(yǔ)言程序 #include #include #define PI 3. void main() { FILE *fp; double e=0.0,ro=80.0,rt=10.0,h=28.2,phi1=120.0,phis=60.0,phi_1=120.0,phi_s=60.0; /*各字母含義：e偏距，基圓半徑ro,滾子半徑rt,行程h,推程運(yùn)動(dòng)角phi1,遠(yuǎn)休止角phis,回程運(yùn)動(dòng)角phi

29、_1,近休止角phi_s*/ double s,alp[181],x[181],y[181],x1,y1,xr[181],yr[181]; /*分別代表從動(dòng)件位移，壓力角，理論輪廓曲線點(diǎn)的位置x, y，x，y對(duì)運(yùn)動(dòng)角的微分，實(shí)際輪廓曲線的位置x, y*/ double ic,ic1,ic2,ic3,so,s1,cop,sip,phi,gam,bel,del=5.0,q,t; /*定義變量*/ int i; gam=phi1+phis; bel=phi1+phis+phi_1; ic=(in

30、t)(360.0/del); ic1=(int)(phi1/del); ic2=(int)(gam/del); ic3=(int)(bel/del); so=sqrt(ro*ro-e*e); printf("\n No THETA Theoretical contour curve. Actual contour curve of cam. pressure angle \n"); /*在屏幕上輸出文件頭*/

31、 printf(" deg x/mm y/mm X/mm Y/mm rad\n"); fp=fopen("myf2.c","w"); fprintf(fp,"\n No THETA Theoretical contour curve. Actual contour curve of cam. pressure angle \n"); fprintf(fp," deg x/mm y/mm X/mm

32、 Y/mm rad\n"); for(i=0;i<=ic;i++) /*每隔五度建立循環(huán)*/ { phi=i*del*PI/180.0; /*將角度化為幅度*/ cop=cos(phi); sip=sin(phi); if(i<=ic1) /*推程運(yùn)動(dòng)判斷*/ {

33、 s=(h/2.0)*(1.0-cos(180.0*phi/phi1)); s1=h*PI*sin(180.0*phi/phi1)/2.0/phi1; x1=-(s+so)*sip+s1*cop-e*cop; y1=(s+so)*cop+s1*sip-e*sip; } else if(i<=ic2) /*遠(yuǎn)休止角*/ { s=h; s1=

34、0; x1=-(s+so)*sip-e*cop; y1=(so+s)*cop-e*sip; } else if(i<=ic3) /*回程等減速運(yùn)動(dòng)判斷*/ {s=(h/2.0)*(1-cos((PI-phi)*180/phi1)); s1=-(90*h/phi_1)*sin((bel*PI-180*phi)/phi_1); x1=s1*cop-(so+s)*sip-e*cop; y1=s1*sip+(so+s)*cop-e*s

35、ip; } else /*近休止角*/ { s=0; s1=0; x1=-(s+so)*sip-e*cop; y1=so*cop-e*sip; } t=fabs(s1-e); alp[i]=atan2(t,(s+so)); /*計(jì)算壓力角*/ q=rt/sqrt(x1*x1+y1*y1); x[i]=(s+

36、so)*cop-e*sip; /*理論輪廓曲線位置*/ y[i]=(s+so)*sip+e*cop; xr[i]=x[i]-q*y1; /*實(shí)際輪廓曲線位置*/ yr[i]=y[i]+q*x1; phi=i*del; printf("\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,phi,x[i],y[i],xr[i],yr[i],alp[i]); fprintf(fp,"\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,phi,x[i],y[i],xr[i],yr[i],alp[i]); } fclose(fp); } 專心---專注---專業(yè)