機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)----半自動(dòng)鉆床

1、<p>　　《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫要求</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)系（2010）</p><p>　　一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書的內(nèi)容</p><p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求而定，一般來(lái)講包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　　（1）目錄（標(biāo)題和頁(yè)次）；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)題

2、目（設(shè)計(jì)條件和要求）；</p><p>　　（3）全部原始數(shù)據(jù)；</p><p>　?。?）機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案的擬定，（設(shè)計(jì)思路的說(shuō)明，所選用機(jī)構(gòu)的工作原理及運(yùn)動(dòng)特性）機(jī)構(gòu)的組合方式，進(jìn)行方案分析與評(píng)價(jià)；</p><p>　?。?）機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；</p><p>　?。?）機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；</p><p>　?。?）采用

3、的設(shè)計(jì)方法及其原理的簡(jiǎn)要說(shuō)明；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程、公式和結(jié)果。若有計(jì)算機(jī)程序，則應(yīng)畫出程序框圖，寫出各子程序名稱和功能；</p><p>　?。?）用表格列出計(jì)算結(jié)果，并繪制出主要的運(yùn)動(dòng)曲線圖；</p><p>　?。?0）對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析討論，作出概括性的結(jié)論；</p><p>　?。?1）列出主要的參考資料。<

4、/p><p><b>　　二、注意事項(xiàng)</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)說(shuō)明書用鋼筆、中性筆書寫，采用統(tǒng)一的課程設(shè)計(jì)用紙；</p><p>　?。?）對(duì)自成單元的內(nèi)容應(yīng)有大小標(biāo)題，做到層次分明醒目突出；全部圖表應(yīng)統(tǒng)一編號(hào)。</p><p>　?。?）編寫說(shuō)明書時(shí)應(yīng)做到條理清楚、敘述簡(jiǎn)明、重點(diǎn)突出、計(jì)算正確、文句通順、書

5、寫整潔；</p><p>　?。?）所用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注冊(cè)來(lái)源（參考資料的編號(hào)和頁(yè)次）；</p><p>　?。?）全部計(jì)算中所用的符號(hào)和腳注必須前后一致、不能混淆；</p><p>　?。?）繪制機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)應(yīng)采用規(guī)定的符號(hào)，按比例作圖；</p><p>　?。?）對(duì)計(jì)算結(jié)果應(yīng)有簡(jiǎn)明的結(jié)論。如果實(shí)際所取的數(shù)值與計(jì)算結(jié)果有較大差異，應(yīng)作必要

6、的解釋，說(shuō)明原因；</p><p>　?。?）說(shuō)明書編寫完畢后應(yīng)加上封面，裝訂成冊(cè)，并裝入課程設(shè)計(jì)專用袋</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書-----------------------------------------------------2</p><p>　　設(shè)計(jì)工作原理-

7、-------------------------------------------------4</p><p>　　功能分解圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作分解圖-----------------------6</p><p>　　運(yùn)動(dòng)方案的選擇與比較---------------------------------------9</p><p>　　機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總體方案圖（機(jī)構(gòu)

8、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖）-----------------10</p><p>　　工作循環(huán)圖------------------------------------------------------16</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程及尺寸計(jì)算------------------------------18</p><p>　　凸輪設(shè)計(jì)分段圖．輪廓圖．設(shè)計(jì)結(jié)果-----

9、----------------21</p><p>　　機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)流程------------------------25</p><p>　　程序清單（主程序和子程序）------------------------------26</p><p>　　十一運(yùn)行結(jié)果及運(yùn)動(dòng)線圖------------------------------------

10、31</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)----------------------------------------------------------32</p><p>　　12 參考資料----------------------------------------------------------33</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書<

11、/b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)</p><p>　　設(shè)計(jì)加工所示工件ф12mm孔的半自動(dòng)鉆床。進(jìn)刀機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)動(dòng)力頭的升降，送料機(jī)構(gòu)將被加工工件推入加工位置，并由定位機(jī)構(gòu)使被加工工件可靠固定。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)要求及方案提示</p><p>　　要求設(shè)計(jì)該半自動(dòng)鉆床的送料、定位、及進(jìn)刀的整體傳動(dòng)系統(tǒng)。其中：&

12、lt;/p><p>　　1.鉆頭由動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)者只需考慮動(dòng)力頭的進(jìn)刀（升降）運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　2. 除動(dòng)力頭升降機(jī)構(gòu)外，還需要設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)。各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求見(jiàn)下表。</p><p>　　3. 可采用凸輪軸的方法分配協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求表</b></p&

13、gt;<p><b>　　三、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1.半自動(dòng)鉆床至少包括凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu)；</p><p>　　2.設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配，并在圖紙上畫出傳動(dòng)系統(tǒng)圖；</p><p>　　3. 圖紙上畫出半自動(dòng)鉆床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；</p><p>　

14、　4.凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。按各凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求，自選從動(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；</p><p>　　5.設(shè)計(jì)計(jì)算其他機(jī)構(gòu)；</p><p>　　6.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書；</p><p>　　一、所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)工作原理</p><

15、p>　　一.機(jī)構(gòu)的工作原理:</p><p>　　該系統(tǒng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)變速傳動(dòng)將電機(jī)的1450r/min降到主軸的2r/min，與傳動(dòng)軸相連的各機(jī)構(gòu)控制送料，定位，和進(jìn)刀等工藝動(dòng)作，最后由凸輪機(jī) 通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)齒條上下平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng),這樣動(dòng)力頭也就能帶動(dòng)刀具平穩(wěn)地上下移動(dòng)從而保證了較高的加工質(zhì)量，具體的選擇原理和工作原理如下：</p><p><b>　　二.機(jī)的選擇原理&

16、lt;/b></p><p><b>　　原動(dòng)機(jī)的分類</b></p><p>　　原動(dòng)機(jī)的種類按其輸入能量的不同可以分為兩類：</p><p>　　A一次原動(dòng)機(jī) </p><p>　　此類原動(dòng)機(jī)是把自然界的能源直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，因此稱為一次原動(dòng)機(jī)。屬于此類原動(dòng)機(jī)的有柴油機(jī)，汽油機(jī)，汽輪機(jī)和燃汽機(jī)等。<

17、/p><p><b>　　B二次原動(dòng)機(jī) </b></p><p>　　此類原動(dòng)機(jī)是將發(fā)電機(jī)等能機(jī)所產(chǎn)生的各種形態(tài)的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，因此稱為二次原動(dòng)機(jī)。屬于此類原動(dòng)機(jī)的有電動(dòng)機(jī)，液壓馬達(dá)，氣壓馬達(dá)，汽缸和液壓缸等。</p><p>　　選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)需考慮的因素：</p><p>　　1：考慮現(xiàn)場(chǎng)能源的供應(yīng)情況。</

18、p><p>　　2：考慮原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作制度與工作相匹配。</p><p>　　3：考慮工作機(jī)對(duì)原動(dòng)機(jī)提出的啟動(dòng)，過(guò)載，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，調(diào)速和控制等方面的要求。</p><p>　　4：考慮工作環(huán)境的影響。</p><p>　　5：考慮工作可靠，操作簡(jiǎn)易，維修方便。</p><p>　　6：為了提高機(jī)械系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，須考

19、慮經(jīng)濟(jì)成本：包括初始成本和運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)成本。</p><p>　　綜上所述，在半自動(dòng)鉆床中最益選擇二次原動(dòng)機(jī)中的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)件。</p><p>　　三.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇和工作原理</p><p>　?。?）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用</p><p>　　1：把原動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的轉(zhuǎn)矩或力。</p><p>　　2：把

20、原動(dòng)機(jī)輸出的速度降低或提高，以適應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需要。</p><p>　　3：用原動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速不經(jīng)濟(jì)和不可能時(shí)，采用變速傳動(dòng)來(lái)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常調(diào)要求</p><p>　　4：把原動(dòng)機(jī)輸出的等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變</p><p>　　5：實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)或若干個(gè)速度相同或不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。</p><p>　　6：由于受機(jī)體的外形，尺寸的限制，

21、或?yàn)榱税踩筒僮鞣奖?，?zhí)行機(jī)構(gòu)不宜與原動(dòng)機(jī)直接連接時(shí)，也需要用傳動(dòng)裝置來(lái)聯(lián)接。</p><p>　?。?）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇的原則</p><p>　　1：對(duì)于小功率傳動(dòng)，應(yīng)在考慮滿足性能的需要下，選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的傳動(dòng)裝置，盡可能降低初始費(fèi)用。</p><p>　　2：對(duì)大功率傳動(dòng)，應(yīng)優(yōu)先考慮傳動(dòng)的效率，節(jié)約能源，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和維修費(fèi)用。</p><p&

22、gt;　　3：當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求變速時(shí)，若能與動(dòng)力機(jī)調(diào)速比相適應(yīng)，可直接連接或采用定傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置；當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求變速范圍大。用動(dòng)力機(jī)調(diào)速不能滿足機(jī)械特性和經(jīng)濟(jì)性要求時(shí)，則應(yīng)采用變傳動(dòng)比傳動(dòng)；除執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求連續(xù)變速外，盡量采用有級(jí)變速。 </p><p>　　4：執(zhí)行機(jī)構(gòu)上載荷變化頻繁，且可能出現(xiàn)過(guò)載，這時(shí)應(yīng)加過(guò)載保護(hù)裝置。</p><p>　　5：主，從動(dòng)軸要求同步時(shí)，應(yīng)采用無(wú)滑動(dòng)的傳動(dòng)裝

23、置。</p><p>　　6：動(dòng)裝置的選用必須與制造水平相適應(yīng)，盡可能選用專業(yè)廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)裝置，加減速器，變速器和無(wú)級(jí)變速器等。</p><p>　　二．功能分解圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作</p><p>　　一．功能分解圖如下圖</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　二繪制

24、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p><b>　　三.執(zhí)行構(gòu)件的選擇</b></p><p><b>　　1.減速傳動(dòng)功能</b></p><p>　　選用經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較低，而且具有傳動(dòng)效率高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)比大的特點(diǎn),可滿足具有較

25、大傳動(dòng)比的工作要求，故我們這里就采用行星輪系來(lái)實(shí)現(xiàn)我設(shè)計(jì)的傳動(dòng)。</p><p><b>　　2.定位功能</b></p><p>　　由于我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要有間歇往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，有當(dāng)凸輪由近休到遠(yuǎn)休運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,定位桿就阻止了工件滑動(dòng)，當(dāng)凸輪由遠(yuǎn)休到近休運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可通過(guò)兩側(cè)的彈簧實(shí)現(xiàn)定位機(jī)構(gòu)的回位,等待送料,凸輪的循環(huán)運(yùn)動(dòng)完成了此功能。、</p><p&

26、gt;<b>　　3.進(jìn)料功能</b></p><p>　　進(jìn)料也要要求有一定的間歇運(yùn)動(dòng)，我們可以用圓錐齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)換向，然后通過(guò)和齒輪的嚙合來(lái)傳遞，再在齒輪上安裝一個(gè)直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤型凸輪機(jī)構(gòu),用從動(dòng)件滾子推桿的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)料。</p><p><b>　　4.進(jìn)刀功能 </b></p><p>　　采用凸輪的循環(huán)運(yùn)

27、動(dòng),推動(dòng)滾子使?jié)L子擺動(dòng)一個(gè)角度,通過(guò)杠桿的擺動(dòng)弧度放大原理將滾子擺動(dòng)角度進(jìn)行放大.可增大刀具的進(jìn)給量,在杠桿的另一端焊接一個(gè) 圓弧齒輪,圓弧齒輪的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)再帶動(dòng)動(dòng)力頭的升降運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀.</p><p>　　四.用形態(tài)學(xué)矩陣法創(chuàng)建機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖（圖3-2）可構(gòu)成形態(tài)學(xué)矩陣如表（表3-3）。由表3-3所示的形態(tài)學(xué)矩陣可以求

28、出半自動(dòng)鉆床系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案數(shù)為： </p><p>　　3×3×3×3×3×3＝729</p><p>　　根據(jù)功能原理，工藝分解過(guò)程及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇，確定了以下運(yùn)動(dòng)方案，</p><p>　　三．運(yùn)動(dòng)方案的選擇與比較</p><p><b>　　方案的分析與比較：</b>

29、</p><p><b>　　(1) 減速機(jī)構(gòu)：</b></p><p>　　由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是1450r/min，而設(shè)計(jì)要求的主軸轉(zhuǎn)速為2r/min，利用行星輪進(jìn)行大比例的降速，然后用圓錐齒輪實(shí)現(xiàn)方向的轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　對(duì)比

30、機(jī)構(gòu)：</b></p><p>　　對(duì)比機(jī)構(gòu)：定軸輪系傳動(dòng)；傳動(dòng)比 =n輸入/n輸出 =700 傳動(dòng)比很大，要用多級(jí)傳動(dòng)。如圖4-2.</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p><b>　　(3) 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　采用一個(gè)擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤行凸輪機(jī)

31、構(gòu)來(lái)傳遞齒輪齒條機(jī)構(gòu).因?yàn)槲覀冇靡粋€(gè)擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤行凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)傳遞齒輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)進(jìn)刀的時(shí)候，凸輪在推程階段運(yùn)行，很容易通過(guò)機(jī)構(gòu)傳遞帶動(dòng)齒輪齒條嚙合.帶動(dòng)動(dòng)刀頭來(lái)完成鉆孔，擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度也是等于齒廓轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度，兩個(gè)齒輪來(lái)傳動(dòng)也具有穩(wěn)性。</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p><b>　?。?） 對(duì)比機(jī)構(gòu)：</b></p

32、><p>　　在擺桿上加一個(gè)平行四邊行四桿機(jī)構(gòu)，這樣也可以來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，但是當(dāng)加了四桿機(jī)構(gòu)以后并沒(méi)有達(dá)到改善傳動(dòng)的效果，只是多增加了四桿機(jī)構(gòu)，為了使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，又能完成需要的傳動(dòng)，所以選擇了一個(gè)擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤行凸輪機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　圖4-4</b></p><p><b>　?。?） 送料系統(tǒng)：</b>&l

33、t;/p><p>　　采用一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)來(lái)代替曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由于設(shè)計(jì)的鉆床在空間上傳動(dòng)軸之間的距離有點(diǎn)大，故一般四桿機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)這種遠(yuǎn)距離的運(yùn)動(dòng)。再加上用四桿機(jī)構(gòu)在本設(shè)計(jì)中在尺寸上很小。所以考慮到所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能否穩(wěn)定的運(yùn)行因此優(yōu)先選用了如下圖的六桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于本設(shè)計(jì)送料時(shí)不要求在傳動(dòng)過(guò)程中有間歇，所以不需要使用凸輪機(jī)構(gòu)。如圖4-5。</p><p><b>　　圖4-5</b

34、></p><p><b>　?。?）對(duì)比機(jī)構(gòu)：</b></p><p>　　所選用的對(duì)比四桿機(jī)構(gòu)如下圖(圖4-6)，由于在空間上軸與軸之間的距離較大，但選用下來(lái)此四桿的尺寸太小。故優(yōu)先選用六桿機(jī)構(gòu)。 </p><p><b>　　圖4-6</b></p><p><b>　?。?）

35、定位系統(tǒng)：</b></p><p>　　定位系統(tǒng)采用的是一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤型凸輪，因?yàn)槎ㄎ幌到y(tǒng)要 有間歇，所以就要使用凸輪機(jī)構(gòu)，但如果是平底推桿從動(dòng)件，則凸輪就會(huì)失真，若增加凸輪的基圓半徑，那么凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)就會(huì)很大，也不求實(shí)際，所以就采用一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤型凸輪，它就可以滿足我們的實(shí)際要求了。</p><p><b>　　圖4-7</b>&

36、lt;/p><p><b>　?。?）對(duì)比機(jī)構(gòu)：</b></p><p>　　采用彈力急回間歇機(jī)構(gòu)來(lái)代替偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤型凸輪，它是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成單側(cè)停歇的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣也可以完成實(shí)際要求，但是為了使設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，又能節(jié)省材料，所以還是選偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤型凸輪來(lái)完成定位。</p><p><b>　　圖4-8</b&

37、gt;</p><p>　　四.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總體方案圖（機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖）</p><p>　　根據(jù)前面表3-3中實(shí)線連接的方案的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖確定本設(shè)計(jì)中半自動(dòng)鉆床的總體方案圖如圖5-1</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p><b>　　五．工作循環(huán)圖</b></p>&l

38、t;p>　　圖5-1所示的機(jī)械系統(tǒng)方案的執(zhí)行件需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)</p><p>　　其運(yùn)動(dòng)循環(huán)如圖6-1</p><p><b>　　圖6-1</b></p><p>　　六．執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程及尺寸計(jì)算</p><p>　　1．送料機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)采用如下分析</p><p>　　送料連桿機(jī)構(gòu)：

39、采用如下機(jī)構(gòu)來(lái)送料，根據(jù)要求，進(jìn)料機(jī)構(gòu)工作行程為40mm，可取ABCD4桿機(jī)構(gòu)的極位夾角為12度，則由</p><p>　　得K=1.14，急回特性不是很明顯，但對(duì)送料機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)并無(wú)影響。</p><p>　　各桿尺寸：（如圖6-1）</p><p>　　AB=8.53 BC=84.42 CD=60 DA=60 CE=40 EF=8</p>

40、<p>　　該尺寸可以滿足設(shè)計(jì)要求，即滑塊的左右運(yùn)動(dòng)為40，ABCD的極位夾角為12度。</p><p><b>　　圖6-1</b></p><p>　　2.凸輪擺桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：</p><p>　　(1).由進(jìn)刀規(guī)律，我們?cè)O(shè)計(jì)了凸輪擺桿機(jī)構(gòu)，又以齒輪齒條的嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)刀頭的上下運(yùn)動(dòng)；</p><p>　　(2

41、).用凸輪擺桿機(jī)構(gòu)和圓弧形齒條所構(gòu)成的同一構(gòu)件，凸輪擺桿從動(dòng)件的擺動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)弧形齒條的來(lái)回?cái)[動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)要求；采用滾子盤行凸輪，且為力封閉凸輪機(jī)構(gòu)，利用彈簧力來(lái)使?jié)L子與凸輪保持接觸.刀具的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就與凸輪擺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一致；</p><p>　　(3).弧形齒條所轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)即為刀頭所運(yùn)動(dòng)的的距離。具體設(shè)計(jì)步驟如下：</p><p>　　1.根據(jù)進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)規(guī)律,設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑r0

42、=40mm，中心距A=80mm，擺桿長(zhǎng)度d=65mm，最大擺角β為18°,</p><p>　　凸輪轉(zhuǎn)角λ=0-60°,β=0°;</p><p>　　凸輪轉(zhuǎn)角λ=60°-270°，刀具快進(jìn)，β=5°，</p><p>　　凸輪轉(zhuǎn)角λ=270°-300°；</p><

43、p>　　凸輪轉(zhuǎn)角λ=300°-360°，β=0°</p><p>　　2.設(shè)計(jì)圓形齒條,根據(jù)刀頭的行程和凸輪的擺角,設(shè)計(jì)出圓形齒輪的半徑r=l/β,由β=18°, l=20mm，</p><p>　　3.得到r=63.69mm，如圖7-2</p><p><b>　　圖7-2</b></p&g

44、t;<p>　　3.凸輪推桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：</p><p>　　凸輪機(jī)構(gòu)采用直動(dòng)滾子盤行凸輪，且為力封閉凸輪機(jī)構(gòu)，利用彈簧力來(lái)使?jié)L子與凸輪保持接觸，實(shí)現(xiàn)定位功能。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得我們所需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，滿足加工要求，而且響應(yīng)快速，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。具體設(shè)計(jì)如下:</p><p>　　設(shè)計(jì)基圓半徑r0=40mm,偏心距e=25</p><

45、;p>　　凸輪轉(zhuǎn)角λ=0°-100°,定位機(jī)構(gòu)休止,推桿行程h=0mm;</p><p>　　凸輪轉(zhuǎn)角λ=100°-285°,定位機(jī)構(gòu)快進(jìn),推桿行程h=25mm;</p><p>　　凸輪轉(zhuǎn)角λ=285°-300°,定位機(jī)構(gòu)休止,推桿行程h=0mm;</p><p>　　凸輪轉(zhuǎn)角λ=300°

46、-360°,定位機(jī)構(gòu)快退,推桿行程h=-25mm;</p><p>　　設(shè)計(jì)偏心距e=25的原因是因?yàn)榇送馆唸?zhí)行的是定位，其定位桿的行程為25故如此設(shè)計(jì)。</p><p>　　4．行星輪系的計(jì)算:</p><p>　?。?）用定軸輪系傳動(dòng)</p><p>　　傳動(dòng)比 =n輸入/n輸出 =700 傳動(dòng)比很大，要用多級(jí)傳動(dòng)。</p

47、><p>　?。?）用行星輪系傳動(dòng)</p><p>　　Z1=35 Z2=20 Z2’=20 Z3=35 傳動(dòng)比iH3=700 </p><p>　　根據(jù)行星輪傳動(dòng)公式：i（H3）=1-i(31)H=1-Z2’Z1/Z3Z2</p><p>　　由i(1H)=1-Z2'Z1/Z3Z2，考慮到齒輪大小與傳動(dòng)的合理性，經(jīng)過(guò)比較設(shè)計(jì)皮帶

48、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與齒輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的相應(yīng)參數(shù)如下表：</p><p><b>　　皮帶輪參數(shù)</b></p><p><b>　　齒輪參數(shù)</b></p><p>　　七. 凸輪設(shè)計(jì)分段圖輪廓圖和設(shè)計(jì)結(jié)果</p><p><b>　　一.定位凸輪</b></p><p

49、>　　圖8-1為定位凸輪分段圖和設(shè)計(jì)結(jié)果圖</p><p><b>　　圖8-1</b></p><p>　　圖8-2和8-3為定位凸輪的輪廓圖（8-2內(nèi)包絡(luò)線圖，8-3外包絡(luò)線圖）</p><p><b>　　圖8-2</b></p><p><b>　　圖8-3</b>

50、;</p><p><b>　　二.進(jìn)刀凸輪</b></p><p>　　進(jìn)刀凸輪類型設(shè)計(jì)結(jié)果如圖8-4，凸輪運(yùn)動(dòng)分段如圖8-5.</p><p><b>　　圖8-4，</b></p><p><b>　　圖8-5</b></p><p>　　進(jìn)刀凸輪

51、的輪廓線設(shè)計(jì)如圖8-6（內(nèi)包絡(luò)線）和圖8-7（外包絡(luò)線） </p><p><b>　　圖8-6</b></p><p><b>　　圖8-7</b></p><p>　　八．機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)流程框圖</p><p><b>　　圖9-1</b></p>

52、<p>　　九.程序清單（主程序和子程序）</p><p>　　Private Sub Command1_Click()</p><p>　　Dim b(6), c(6), d(3), t As String</p><p>　　pai = Atn(1#) * 4 / 180</p><p>　　For fi = 0 To 360

53、 Step 10</p><p>　　Fi1 = fi * pai</p><p>　　Call 單桿運(yùn)動(dòng)分析子程序(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.00853, 0, Fi1, 0.1047, 0, _</p><p>　　xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy)</p><p>　　Call RRR運(yùn)動(dòng)分析子程序(1

54、, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, 0.06, 0, 0, 0, 0, 0, _</p><p>　　0.08442, 0.06, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, fi3, _</p><p>　　omega2, omega3, epsilon2, epsilon3)</p><p>　　Call 單桿運(yùn)動(dòng)分

55、析子程序(0.06, 0, 0, 0, 0, 0, 0.1, 0, fi3, omega3, epsilon3, _</p><p>　　xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy)</p><p>　　Call RRP運(yùn)動(dòng)分析子程序(1, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, 0, 0.09798, 0, 0, 0, 0, _</p><p

56、>　　0.008, 0, 0, 0, xE, yE, vEx, vEy, aEx, aey, fi4, omega4, epsilon4, sr, vsr, asr)</p><p>　　t = t + "Fi1= " + Str(fi) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "xE(m)= &

57、quot; + Str(xE) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "vE(m/S)= " + Str(vEx) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "aE(m/S2)= " + Str(aEx) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "

58、;omega3(rad/S)= " + Str(omega3) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "omega4(rad/S)= " + Str(omega4) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "epsilon3(rad/S)= " + Str(epsilon3) + vbCrLf</

59、p><p>　　t = t + "epsilon4(rad/S)= " + Str(epsilon4) + vbCrLf</p><p>　　t = t + vbCrLf</p><p><b>　　Next fi</b></p><p>　　Text1.Text = t</p><p

60、><b>　　End Sub</b></p><p>　　Sub 單桿運(yùn)動(dòng)分析子程序(xA, yA, vAx, vAy, aAx, aAy, S, theta, fi, omega, epsilon, _</p><p>　　xm, ym, vmx, vmy, amx, amy)</p><p>　　xm = xA + S * Cos(f

61、i + theta)</p><p>　　ym = yA + S * Sin(fi + theta)</p><p>　　vmx = vAx - S * omega * Sin(fi + theta)</p><p>　　vmy = vAy + S * omega * Cos(fi + theta)</p><p>　　amx = aAx -

62、 S * epsilon * Sin(fi + theta) - S * omega ^ 2 * Cos(fi + theta)</p><p>　　amy = aAy + S * epsilon * Cos(fi + theta) - S * omega ^ 2 * Sin(fi + theta)</p><p><b>　　End Sub</b></p>

63、;<p>　　Sub RRP運(yùn)動(dòng)分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, xP, yP, vPx, vPy, aPx, aPy, _</p><p>　　L2, fi3, omega3, epsilon3, xC, yC, vCx, vCy, _</p><p>　　aCx, aCy, fi2, omega2, epsilon2, sr, vs

64、r, asr)</p><p>　　Dim pi, d2, e, F, yCB, xCB, E1, F1, Q, E2, F2</p><p>　　pi = Atn(1#) * 4</p><p>　　d2 = ((xB - xP) ^ 2 + (yB - yP) ^ 2)</p><p>　　e = 2 * (xP - xB) * Cos(

65、fi3) + 2 * (yP - yB) * Sin(fi3)</p><p>　　F = d2 - L2 ^ 2</p><p>　　If e ^ 2 < 4 * F Then</p><p>　　MsgBox "此位置不能裝配"</p><p><b>　　GoTo n1</b></p

66、><p><b>　　Else</b></p><p><b>　　End If</b></p><p>　　If m = 1 Then</p><p>　　sr = Abs((-e + (e ^ 2 - 4 * F) ^ 0.5) / 2)</p><p>　　Else: sr

67、 = Abs((-e - (e ^ 2 - 4 * F) ^ 0.5) / 2)</p><p><b>　　End If</b></p><p>　　xC = xP + sr * Cos(fi3)</p><p>　　yC = yP + sr * Sin(fi3)</p><p>　　yCB = yC - yB<

68、/p><p>　　xCB = xC - xB</p><p>　　Call atn1(xB, yB, xC, yC, fi2)</p><p>　　E1 = (vPx - vBx) - sr * omega3 * Sin(fi3)</p><p>　　F1 = (vPy - vBy) + sr * omega3 * Cos(fi3)</p&

69、gt;<p>　　Q = yCB * Sin(fi3) + xCB * Cos(fi3)</p><p>　　omega2 = (F1 * Cos(fi3) - E1 * Sin(fi3)) / Q</p><p>　　vsr = -(F1 * yCB + E1 * xCB) / Q</p><p>　　vCx = vBx - omega2 * yCB

70、</p><p>　　vCy = vBy + omega2 * xCB</p><p>　　E2 = aPx - aBx + omega2 ^ 2 * xCB - 2 * omega3 * vsr * Sin(fi3) _</p><p>　　- epsilon3 * (yC - yP) - omega3 ^ 2 * (xC - xP)</p><

71、;p>　　F2 = aPy - aBy + omega2 ^ 2 * yCB + 2 * omega3 * vsr * Cos(fi3) _</p><p>　　+ epsilon3 * (xC - xP) - omega3 ^ 2 * (yC - yP)</p><p>　　epsilon2 = (F2 * Cos(fi3) - E2 * Sin(fi3)) / Q</p&g

72、t;<p>　　asr = -(F2 * yCB + E2 * xCB) / Q</p><p>　　aCx = aBx - omega2 ^ 2 * xCB - epsilon2 * yCB</p><p>　　aCy = aBy - omega2 ^ 2 * yCB + epsilon2 * xCB</p><p>　　n1: End Su

73、b</p><p>　　Sub RRR運(yùn)動(dòng)分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, _</p><p>　　L2, L3, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, fi3, _</p><p>　　omega2, omega3, epsilon2, ep

74、silon3)</p><p>　　Dim pi, d, ca, sa, yDB, xDB, gam, yCD, xCD, e, F, Q, EA, FA, delta</p><p>　　pi = Atn(1#) * 4</p><p>　　d = ((xD - xB) ^ 2 + (yD - yB) ^ 2) ^ 0.5</p><p>

75、　　If d > L2 + L3 Or d < Abs(L2 - L3) Then</p><p>　　MsgBox "此位置不能裝配"</p><p><b>　　GoTo n1</b></p><p><b>　　Else</b></p><p><b>

76、;　　End If</b></p><p>　　ca = (d ^ 2 + L2 ^ 2 - L3 ^ 2) / 2 / L2 / d</p><p>　　sa = (1 - ca ^ 2) ^ 0.5</p><p>　　yDB = yD - yB</p><p>　　xDB = xD - xB</p><p

77、>　　Call atn1(xB, yB, xD, yD, delta)</p><p>　　If ca > 0 Then</p><p>　　gam = Atn(sa / ca)</p><p>　　Else: gam = Atn(sa / ca) + pi</p><p><b>　　End If</b>&

78、lt;/p><p>　　If m = 1 Then</p><p>　　fi2 = delta + gam</p><p>　　Else: fi2 = delta - gam</p><p><b>　　End If</b></p><p>　　xC = xB + L2 * Cos(fi2)</

79、p><p>　　yC = yB + L2 * Sin(fi2)</p><p>　　yCD = yC - yD</p><p>　　xCD = xC - xD</p><p>　　If xCD > 0 Then</p><p>　　fi3 = Atn(yCD / xCD)</p><p>　　

80、ElseIf yCD >= 0 Then</p><p>　　fi3 = Atn(yCD / xCD) + pi</p><p>　　Else: fi3 = Atn(yCD / xCD) - pi</p><p><b>　　End If</b></p><p>　　e = (vDx - vBx) * xCD +

81、(vDy - vBy) * yCD</p><p>　　F = (vDx - vBx) * (xC - xB) + (vDy - vBy) * (yC - yB)</p><p>　　Q = yCD * (xC - xB) - (yC - yB) * xCD</p><p>　　omega2 = e / Q</p><p>　　omega3

82、= F / Q</p><p>　　vCx = vBx - omega2 * (yC - yB)</p><p>　　vCy = vBy + omega2 * (xC - xB)</p><p>　　EA = aDx - aBx + omega2 ^ 2 * (xC - xB) - omega3 ^ 2 * xCD</p><p>　　FA

83、= aDy - aBy + omega2 ^ 2 * (yC - yB) - omega3 ^ 2 * yCD</p><p>　　epsilon2 = (EA * xCD + FA * yCD) / Q</p><p>　　epsilon3 = (EA * (xC - xB) + FA * (yC - yB)) / Q</p><p>　　aCx = aBx -

84、omega2 ^ 2 * (xC - xB) - epsilon2 * (yC - yB)</p><p>　　aCy = aBy - omega2 ^ 2 * (yC - yB) + epsilon2 * (xC - xB)</p><p>　　n1: End Sub</p><p>　　Sub atn1(x1, y1, x2, y2, fi)</p>

85、;<p>　　Dim pi, y21, x21</p><p>　　pi = Atn(1#) * 4</p><p>　　y21 = y2 - y1</p><p>　　x21 = x2 - x1</p><p>　　If x21 = 0 Then '判斷BD線段與x軸的夾角</p><p>　　

86、If y21 > 0 Then</p><p>　　fi = pi / 2</p><p>　　ElseIf y21 = 0 Then</p><p>　　MsgBox "B、D兩點(diǎn)重合，不能確定"</p><p>　　Else: fi = 3 * pi / 2</p><p><b&g

87、t;　　End If</b></p><p><b>　　Else</b></p><p>　　If x21 < 0 Then</p><p>　　fi = Atn(y21 / x21) + pi</p><p>　　ElseIf y21 >= 0 Then</p><p>

88、;　　fi = Atn(y21 / x21)</p><p>　　Else: fi = Atn(y21 / x21) + 2 * pi</p><p><b>　　End If</b></p><p><b>　　End If</b></p><p><b>　　End Sub</b

89、></p><p>　　Private Sub Command2_Click()</p><p>　　Dim b(6), c(6), d(3), xE1(360), vEx1(360), aEx1(360)</p><p>　　pai = Atn(1#) * 4 / 180</p><p>　　Picture1.Print "

90、 紅色線條表位移 藍(lán)色線條表速度 綠色線條表加速度"</p><p>　　Picture1.Print " 工程機(jī)械 駱禮勇 07083110259"</p><p>　　For fi = 0 To 360 Step 10</p><p>　　Fi1 = fi * pai</p

91、><p>　　Call 單桿運(yùn)動(dòng)分析子程序(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.00853, 0, Fi1, 0.1047, 0, _</p><p>　　xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy)</p><p>　　Call RRR運(yùn)動(dòng)分析子程序(1, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, 0.06, 0, 0, 0, 0, 0,

92、_</p><p>　　0.08442, 0.06, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, fi3, _</p><p>　　omega2, omega3, epsilon2, epsilon3)</p><p>　　Call 單桿運(yùn)動(dòng)分析子程序(0.06, 0, 0, 0, 0, 0, 0.1, 0, fi3, omega3, epsi

93、lon3, _</p><p>　　xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy)</p><p>　　Call RRP運(yùn)動(dòng)分析子程序(1, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, 0, 0.09798, 0, 0, 0, 0, _</p><p>　　0.008, 0, 0, 0, xE, yE, vEx, vEy, aEx, aey, f

94、i4, omega4, epsilon4, sr, vsr, asr)</p><p>　　xE1(fi) = xE</p><p>　　vEx1(fi) = vEx</p><p>　　aEx1(fi) = aEx</p><p><b>　　Next fi</b></p><p>　　Fore

95、Color = QBColor(0)</p><p>　　Picture1.Scale (-10, 100)-(370, -100)</p><p>　　Picture1.Line (0, 0)-(360, 0), ForeColor</p><p>　　Picture1.Line (0, -100)-(0, 100), ForeColor</p>&

96、lt;p>　　ForeColor = QBColor(4)</p><p>　　Picture1.PSet (0, xE1(0) * 100)</p><p>　　For fi = 0 To 360 Step 10</p><p>　　Picture1.Line -(fi, xE1(fi) * 2000 - 180), ForeColor</p>

97、<p><b>　　Next fi</b></p><p>　　ForeColor = QBColor(9)</p><p>　　Picture1.PSet (0, vEx1(0) * 100)</p><p>　　For fi = 0 To 360 Step 10</p><p>　　Picture1.Li

98、ne -(fi, vEx1(fi) * 5000 + 8), ForeColor</p><p><b>　　Next fi</b></p><p>　　ForeColor = QBColor(10)</p><p>　　Picture1.PSet (0, aEx1(0) * 0.3)</p><p>　　For fi

99、= 0 To 360 Step 10</p><p>　　Picture1.Line -(fi, aEx1(fi) * 16000 + 6), ForeColor</p><p><b>　　Next fi</b></p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　十.運(yùn)行結(jié)果

100、及曲線圖</p><p>　　1運(yùn)行結(jié)果如圖11-1</p><p><b>　　圖11-1</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)感受到了設(shè)計(jì)過(guò)程中的艱辛。特別是對(duì)于從來(lái)沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)親身設(shè)計(jì)的我來(lái)說(shuō)，剛開(kāi)始根本感覺(jué)無(wú)處下手。在老師的悉心指導(dǎo)和們的熱

101、心幫助下，根據(jù)任務(wù)書和指導(dǎo)書上的要求，結(jié)合自己平時(shí)的理論基礎(chǔ)和查閱大量資料才順利完成了這次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)在此我要衷心感謝我的老師和我的同學(xué)。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我加深入的理解了一些簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)組件的作用！以后的實(shí)際工作奠定了很好的基礎(chǔ)！最重要的是通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)讓我體驗(yàn)了如何將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)實(shí)際所需。讓我更早接觸機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的要領(lǐng)和技能，為以后的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打好了基礎(chǔ)。更值得

102、一提的是為我們以后走出學(xué)校走向崗位奠定良好的基石。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　1.鳴歧 王保民 王振莆《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 重慶大學(xué)出版社</p><p>　　2.孫桓 《機(jī)械原理教材》 高等教育出版社</p><p>　　3.《貴州大學(xué)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書》</p&g