1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上課程設計課程名稱: 鎖梁自動成型機床切削機構設計 學 院： 機械工程學院 專 業(yè)：機電 姓 名： 幸貴武 學 號： 年 級： 機 自 103 任課教師：余 述 凡 2013年1月16日鎖粱自動成型機床切削機構設計目錄一、 設計任務書2二、 原動機的選擇4三、 課程設計說明53.1功能原理分析53.2繪制功能邏輯圖63.3用形態(tài)學矩陣法創(chuàng)建機械系統(tǒng)運動方案63.4傳動機構的選擇與比較73.5送料機構的選擇與比較93.6夾緊機構的選擇與比較103.7進給機構的選擇與比較113.8運動方案簡圖12四、運動方案工作原理的說明與選擇13 4.1工作原理說明13 4.2方案的比較

2、與選擇13五、運動循環(huán)圖14 5.1送料機構的尺寸設計14 5.2夾緊機構凸輪參數(shù)設計14 5.3進給機構凸輪參數(shù)設計16 5.4繪制運動循環(huán)圖19六、送料機構運動分析及調(diào)用的子程序名21七、VB程序調(diào)試 27八、參考資料及文獻40第一部分 機械原理課程設計任務書貴州大學機械工程學院機械原理課程設計任務書 題號01A6 鎖梁自動成型機床切削機構設計一、機構說明和加工示意圖鎖梁自動成型機床加工鎖梁（即掛鎖上用于插入門扣的鉤狀零件）的工序為：將盤圓鋼條校直、切槽、車圓頭、切斷和搬彎成型。本機構為該機床的搬彎成型工藝部分，由送料機構、夾緊機構和切削進給機構組合而成。切削加工原理如下圖：送料夾持器1將

3、工件7送到切削加工工位。彈簧夾頭的錐套6移動，使夾緊爪5將工件7夾緊，送料夾持器1即返回。圓錐凸輪2移動，使與切槽刀桿和切斷刀桿相聯(lián)的擺桿3擺動，開始進刀，由于刀盤4的旋轉運動，是工件被出圓槽、圓頭和最后切斷。圓錐凸輪2返回，擺動刀桿退刀，彈簧夾頭松開工件，待送料夾持器1第二次送進時，將已切削成型的工件推出工位。一、 機構設計的有關數(shù)據(jù)1生產(chǎn)率 24 件/分2機電輸入轉速：n1=950轉/分3工件尺寸：L=180 D1= 8 D2= 5二、 課程設計項目內(nèi)容：1 目標分析：根據(jù)設計任務書中規(guī)定的設計任務，進行功能分析，作出工藝動作的分解，明確各個工藝動作的工作原理。2 創(chuàng)新構思：對完成各工藝動

4、作和工作性能的執(zhí)行機構的運動方案進行全面構思。對各可行方案進行運動規(guī)律設計、機構型式設計和協(xié)調(diào)設計。3 方案擬定：擬定總體方案，進行執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、原動機的選擇和基本參數(shù)設計。4 方案評價：對各行方案進行運動分析、力分析及有關計算、以進行功能、性能評價和技術、經(jīng)濟評價。5 方案決策：在方案評價的基礎上進行方案決策，在可行方案。確認其總體設計方案，繪制系統(tǒng)運動簡圖、編寫總體方案設計計算機說明書。三、 課程設計要求：1 按工藝動作設計多個組合機構的總體方案，根據(jù)評標的運動特性、傳力特性、工作可靠性、結構緊湊性和制造經(jīng)濟性等進行分析比較，最后確定一、二個較好的方案，擬定出運動方案示意圖。2 分解

5、工藝動作，根據(jù)生產(chǎn)率繪制送料機構、定位機構和進刀機構的運動循環(huán)圖。（4號圖）3 根據(jù)生產(chǎn)率和電機轉速，設計傳動系統(tǒng)。4 用圖解法對送料機構、定位機構和進刀機構進行運動設計，繪制組合機構的運動簡圖。（4號圖）5 用計算機輔助設計對送料機構進行運動分析：（1） 編制計算流程框圖。（2） 根據(jù)計算流程框圖編制主程序，上機計算及打印結構6 用計算機輔助設計對凸輪機構進行設計，繪出凸輪輪廓和從動件位移曲線7 編寫課程設計說明書。內(nèi)容包括：設計題目、工藝要求、設計內(nèi)容、方案選擇與比較、各機構類型和運動參數(shù)的選擇、機構運動設計步驟、設計結構、設計結構、傳動系統(tǒng)設計、機構運動分析計算流程框圖、主程序及計算結構

6、、凸輪機構設計、參考資料目錄和設計小結等。（20頁以上）五、機械原理課程設計題目分配：1.凡學號末位第二位數(shù)（即十位數(shù)）為、的同學作鎖梁自動成型機切削機構 （即A1A10 ）。2.學號末位數(shù)（即個位數(shù)）為題號代號。例：學號03*13 的同學作鎖梁自動成型機切削機構。題號代號為A3的數(shù)據(jù)。附表：鎖梁自動成型機床切削機構設計題目數(shù)據(jù)題目代號A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10生 產(chǎn) 率 10 12 15 18 20 24 25 28 30 32電機轉速7007508008509009501000110012001250工件長度250240225200190180160150120100工件D

7、110109 9 8 8 6 6 5 5工件D2 7 7 6 6 5 5 4 4 3.5 3.5齒輪模數(shù) 6 6 5 5 4 4 3 3 2.5 2.5 第二部分 原動機的選擇鎖粱自動成型機床應用于大批量的生產(chǎn)，原動機啟動頻繁，切削工件需要的功率較大，應選三相電機，必須在長時間里連續(xù)工作，為滿足以上要求可以選擇三相異步電動機作為原動機，額定電壓為380V，額定轉速為950轉每分。 第三部分 課程設計說明一、 機械原理課程設計的目的和要求機械原理課程設計是工科院校機械類學生在大學期間利用已學過的知識和計算機工具第一次比較全面的、具有實際內(nèi)容和意義的課程設計，也是機械原理課程的一個重要的實踐教學環(huán)

8、節(jié)。機械原理課程設計是將知識轉化為能力的橋梁，其主要目的是進一步鞏固和加深學生所學的理論知識，并將其系統(tǒng)化；培養(yǎng)學生綜合運用所學知識獨立解決實際問題的能力；使學生初步掌握機械運動方案設計，并在機構分析與綜合方面受到一次比較全面的訓練。隨著生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展和人民生活水平的日益提高，機械產(chǎn)品種類日益增加。例如：各種金屬切削機床、儀器儀表、重型機械、輕工機械、紡織機械、石油化工機械、交通運輸機械、海洋作業(yè)機械、鋼鐵成套設備以及辦公設備、家用電器、兒童玩具等。各種機械設備一般均需實現(xiàn)生產(chǎn)和操作過程的自動化，或者實現(xiàn)某一工藝動作過程。因此，機械設備設計首先需要進行機械運動方案的設計和構思，各種傳動機構

9、和執(zhí)行機構的選用和創(chuàng)新設計。這些新機械設備的創(chuàng)新設計要求設計者除了掌握各種典型機構的工作原理、結構特點、設計方法和應用場合等知識外，還要考慮如何選擇巧妙的工藝動作過程來達到預定的機械功能求，如何選用或創(chuàng)新機構型式并組合成機械運動方案完成上述選定的工藝過程。機械運動方案及機械運動簡圖設計是機械產(chǎn)品設計的第一步，也是決定機械產(chǎn)品質量水平高低、性能優(yōu)劣和經(jīng)濟效益好壞的關鍵性的一步。機械原理課程設計要求針對某種簡單機器（工藝動作過程比較簡單）進行機械運動簡圖設計，其中包括機器功能分析、工藝動作確定、執(zhí)行機構選擇、機械運動方案評價和機構尺度綜合等。通過機械原理課程設計，更為重要的是培養(yǎng)學生開發(fā)和創(chuàng)新機械

10、的能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)在機械原理課程設計中占有十分重要的位置。二、 機械原理課程設計的內(nèi)容和步驟1、機械設計的一般過程不論哪一類設計，為了提高機械設計的質量，必須有一個科學設計的程序，機械設計的一般進程可分為四個階段：產(chǎn)品規(guī)劃階段、方案設計階段、詳細設計階段和改進設計階段。通常廣泛實施和應用的程序可歸納成附表1所示的框圖程序。1）產(chǎn)品規(guī)劃階段 其中心任務是進行需求分析、市場預測、可行性分析、確定設計參數(shù)及制約條件，最后給出詳細的設計任務書（或要求表），作為設計、評價和決策的依據(jù)。2）方案設計階段 需求是以產(chǎn)品的功能來體現(xiàn)的，功能與產(chǎn)品設計關系是因果關系，但又不是一一對應的。體現(xiàn)同一功能的產(chǎn)品可

11、以有多種多樣的工作原理，因此，這一階段是在功能分析的基礎上，通過創(chuàng)新構思、搜索探求、優(yōu)化篩選取得較理想的工作原理方案。對于機械產(chǎn)品來說，在功能分析和工作原理確定的基礎上進行工藝動作構思和工藝動作分解，初步擬定各執(zhí)行構件動作相互協(xié)調(diào)配合的運動循環(huán)圖，進行機械運動方案的設計（即機械系統(tǒng)的型綜合和數(shù)綜合）等。這就是機械產(chǎn)品方案設計的主要內(nèi)容。附表1 機械設計的一般程序框圖設計階段設計程序內(nèi)容與設計步驟階段設計目標市 場 需 求提出設計任務 需求水平分析明確任務要求功能分析和工作原理確定工藝動作分析、執(zhí)行動作確定機械運動方案的設計與評價評價優(yōu)化機械運動簡圖優(yōu)化 機械運動簡圖 設計計算說明書設計任務書可

12、行性研究報告任務要求明細表產(chǎn)品規(guī)劃方案設計詳細設計改進設計機械構形構思與設計機械總裝圖設計機械部件設計機械零件設計技術文件編制設計計算說明書施 工 圖使用說明書標準、通用件明細表樣機試制工作總結樣機性能試驗檢測樣機試用情況報告針對存在問題進行技術完善進行改進完善設計研 制 報 告用戶試用報告性能測試報告 報 告改進設計圖紙3）詳細設計階段 主要是將機械的構形構思和機械運動簡圖具體轉化為機器及其零部件的合理結構。也就是要完成機械產(chǎn)品的總體設計、部件和零件設計，完成全部生產(chǎn)圖紙并編制設計說明書等有關技術文件。4）改進設計階段 根據(jù)樣機性能測試數(shù)據(jù)，用戶使用以及在鑒定中所暴露的各種問題進一步做出相應

13、的技術完善工作，以確保產(chǎn)品的設計質量。這一階段是設計過程不可分割的一部分，通過這一階段的工作可以進一步提高產(chǎn)品的效能、可靠性和經(jīng)濟性，使產(chǎn)品更具有生命力。2、機械運動簡圖設計機械運動簡圖設計主要包括下列內(nèi)容：1） 功能原理方案的設計和構思根據(jù)機械所要實現(xiàn)的功能（功用）采用有關的工作原理，由工作原理出發(fā)設計和構思出工藝動作的過程就是功能原理方案設計。在功能設計中，應將機械將要達到的總功能，分解成多個功能元的運動和動作，確定運動方案。在確定功能元中還應考慮各執(zhí)行機構間的協(xié)調(diào)配合關系，畫出機械運動循環(huán)圖。值得指出的是，一個靈巧的功能原理方案是創(chuàng)新機械的出發(fā)點和歸宿。如下圖所示。子功能1子功能2子功能

14、3子功能n總功 能相應工藝動作相應工藝動作相應工藝動作相應工藝動作執(zhí)行機構執(zhí)行機構執(zhí)行機構執(zhí)行機構執(zhí)行動作執(zhí)行動作執(zhí)行動作執(zhí)行動作附圖1.1 機器的功能、工藝動作及執(zhí)行機構框圖2） 機械運動方案設計機械運動方案通常用機械運動示意圖來表示，它是根據(jù)功能原理方案中提出的工藝動作過程及各個動作的運動規(guī)律要求，選擇相應的若干個執(zhí)行機構，并按一定的順序把它們組合成機械運動示意圖，這個機械系統(tǒng)應能合理地、可靠地完成上述工藝動作。機械運動方案就是機械運動簡圖設計中的型綜合，機械運動方案中所畫出的表示機構結構型式、機構相互聯(lián)接情況的示意圖是進行機械運動簡圖設計尺度綜合的依據(jù)。3） 機械運動簡圖的尺度綜合將機械

15、運動方案中各個執(zhí)行機構根據(jù)工藝動作運動規(guī)律和機械運動循環(huán)圖的要求進行尺度綜合。機械運動簡圖中各機構的運動尺寸（如有高副機構還應包括高副的形狀）都要通過分析、計算加以確定。當然在設計機械運動簡圖進行尺度綜合時，應該同時考慮其運動條件和動力條件，否則不利于設計性能良好的新機械。第一部分 機構設計1、 鎖梁自動成型機床切削機構的功能與設計要求 圖1-1.1 圖1-1.1所示為掛鎖的一個零件，稱為“鎖梁”。鎖梁自動成型機床切削機構的功能是將材料切削加工成扳彎前“鎖梁”。設計要求和參數(shù)為：1 “鎖梁”的形狀如圖1-1.1所示；2 連續(xù)自動生產(chǎn)；3 生產(chǎn)能力為24件/min；4 加工質量要達到規(guī)定的技術要

16、求；5 機械系統(tǒng)運動方案應力求簡單，可靠； 6 根據(jù)設計任務書選擇第八題目數(shù)據(jù)；二、工作原理圖及其解釋 圖1-2.1 切削加工原理如上圖：送料夾持器1將工件7送到切削加工工位。彈簧夾頭的錐套6移動，使夾緊爪5將工件7夾緊，送料夾持器1即返回。圓錐凸輪2移動，使與切槽刀桿和切斷刀桿相聯(lián)的擺桿3擺動，開始進刀，由于刀盤4的旋轉運動，使工件被切出圓槽，圓頭和最后切斷。圓錐凸輪2返回，擺動刀桿退刀，彈簧夾頭松開工件，待送料夾持器1第二次進刀時，將已切削成型的工件推出工位三、功能分解為了實現(xiàn)將工件切削加工成圖1-1.1的形狀，可將總功能分解為如下分功能：1 送料功能；2 材料夾緊功能；3 材料切削功能。

17、其功能邏輯圖如1-3.1所示 圖1-3.1四、執(zhí)行機構的比較與選擇1 切削材料時的送料功能 工件送料功能需要采用往復移動機構來實現(xiàn)，下面選用幾個備選方案來實現(xiàn)。1) 偏置曲柄滑塊機構 圖1-4.1功能：將旋轉運動轉換為往復移動結構和工作原理：如圖1-4.1所示的曲柄滑塊機構中，滑塊的導路沒有通過了曲柄的回轉中心，稱為偏置曲柄滑塊機構。當曲柄轉動時，通過連桿使滑塊實現(xiàn)往復移動，即可實現(xiàn)送料功能。 2) 六桿機構 圖1-4.2功能：用于將旋轉運動轉換成有急進慢回特性的往復移動。結構和工作原理:如圖1-4.2所示的六桿機構是由1-2-3-6組成的曲柄導桿機構和連桿4，滑塊5串聯(lián)成的。當曲柄1等速轉動

18、時，從動件3變速往復擺動，該機構可在曲柄1長度一定的情況下，使從動件5獲得較大的行程。從動件5的往復移動，可實現(xiàn)其送料功能。3）曲柄滑塊搖桿齒條機構功能：用于將旋轉運動轉換成有急進慢回特性的往復移動。結構和工作原理:如圖所示的桿機構是由1-2-3-4組成的曲柄滑塊搖桿機構和齒條4，組成的。當曲柄1等速轉動時，從動件3變速往復擺動，該機構可在曲柄1長度一定的情況下，使從動件4獲得較大的行程。從動件4的往復移動，可實現(xiàn)其送料功能。 根據(jù)以上三種方案知，偏置曲柄滑塊機構由于偏心距的限制，使得壓力角過大，且送料行程較小，不能很好的滿足送料的要求。曲柄滑塊搖桿齒條機構雖然能實現(xiàn)快進慢退的功能，但其中的齒

19、條機構的制造裝配成本高，且占據(jù)空間大，不夠合理，而六桿機構通過導桿3和連桿4可以調(diào)整送料壓力角和送料行程，從而獲得較合適的壓力角和送料行程， 故選擇如圖1-4.2所示的六桿機構作為最終送料機構。 2 切削材料時的夾緊功能通過凸輪實現(xiàn)夾緊管左右移動使彈簧夾頭夾緊工件。用彈簧夾頭進行夾緊，彈簧夾頭的材料是焠火過的鋼套，起夾爪有彈性，夾爪外部成錐體，在彈簧夾頭的外面有一具有內(nèi)錐的夾緊管，當夾緊管左右移動時，利用夾緊管與彈簧夾頭的錐面實現(xiàn)夾緊與松開，夾緊管的左右移動由凸輪機構實現(xiàn)。下面選用幾個備選方案來實現(xiàn)。1) 六桿機構 圖1-4.3功能：本機構是把旋轉運動轉化為有急回運動的往復運動的機構。結構和工

20、作原理:如圖1-4.3所示，當曲柄AB等速轉動時，從動桿BCDEF往復擺動，在架上前面的彈簧夾頭部分，實現(xiàn)夾緊。2) 凸輪機構+連桿機構功能：通過凸輪的轉動，通過連桿機構使得夾持器實現(xiàn)間歇往復運動。結構和工作原理: 如圖1-4.4所示，當凸輪7轉動時，通過直動推桿5推動擺桿2帶動夾持器1做間歇往復運動。從而實現(xiàn)夾緊功能。圖1-4.4 根據(jù)以上2種可執(zhí)行方案，經(jīng)過對他們進行比較可得，雖然以上幾種方案都達到了運動的要求，不過，考慮到其結構的工藝性及制造方便性，選用凸輪+連桿機構較為合適，并較為可靠，結構也較為簡單，有平穩(wěn)的運動特性。 切削時的進給功能通過刀具的繞工件旋轉和刀具的橫向切削進給運動實現(xiàn)

21、飛刀切削。由于采用飛刀切槽，刀具不僅要繞工件旋轉，同時還要作橫向切削進給運動。為了使結構簡單，當橫向進給運動行程不大時，可以用弧線運動代替，弧線進給運動是間歇往復回轉運動如圖，回轉刀架上安裝有能繞回轉刀架作相對轉動的切槽刀桿和切斷刀桿，刀桿一端與錐套組成高副聯(lián)接。錐套與回轉刀架為鍵聯(lián)接，可相對回轉刀架作軸向移動。加工時，錐套與回轉刀架一起旋轉，同時由凸輪機構試其作相對刀架的軸向移動，此時錐套與刀桿組成的高副使刀桿擺動，從而實現(xiàn)切槽和切斷功能。下面選用幾個備選方案來實現(xiàn)。1）凸輪 + 連桿機構（如圖1-4.5）圖1-4.5功能：將旋轉運動轉換為刀架的間歇往復移動，從而實現(xiàn)刀架的進給功能。結構和工

22、作原理:如圖1-4.5所示，凸輪的旋轉運動，通過推桿帶動滑塊的水平移動，滑塊再通過連桿使得豎直桿左右擺動，從而使得刀架間歇往復移動，實現(xiàn)刀架的進給功能。 此機構中，滑塊處的摩擦較大，易造成機構磨損，且豎直擺桿與凸輪沒有任何的封閉，使得刀架的往復移動不易實現(xiàn)。2）凸輪 + 連桿機構（如圖1-4.6） 圖1-4.6功能：將旋轉運動轉換為刀架的間歇往復移動，從而實現(xiàn)刀架的進給功能。結構和工作原理:如圖1-4.6所示，凸輪7的旋轉運動，帶動推桿5的水平移動，通過滾子4推動豎直桿2擺動，從而使得刀架間歇往復移動，實現(xiàn)刀架的進給功能。其中，推桿5上的兩個滾子有效地減小了系統(tǒng)摩擦，改善了機構的傳遞性能，使得

23、機構的傳遞效率大大的提高，彈簧6的使用使得豎直桿2與凸輪形成力封閉，保證了豎直桿2的往復間歇擺動。使本機構具有良好的動力性能。綜上所述，經(jīng)比較可知，圖1-4.6所示的（凸輪 + 連桿機構）傳遞性能好，磨損較小，且豎直桿與凸輪通過彈簧形成力封閉，可保證刀架的間歇往復運動。五、選定各個功能的執(zhí)行機構后的總方案對比及最終方案確定方案一：方案二：方案三：（最優(yōu)方案）送料功能：選用六桿機構，如圖1-4.2所示。 夾緊功能：選用凸輪機構+連桿機構，如圖1-4.4所示。機構簡單，穩(wěn)定，具有間歇特性。進給功能：選用凸輪 + 連桿機構，如圖1-4.6。機構穩(wěn)定，運動具有確定性。 六、繪制機構系統(tǒng)運動轉換功能圖1

24、） 根據(jù)執(zhí)行構件的運動形式，繪制機械系統(tǒng)運動轉換功能圖如圖1-4.7所示。 圖1-4.72）形態(tài)學矩陣法創(chuàng)建機構運動方案根據(jù)機械系統(tǒng)運動轉換功能圖可構成形態(tài)學矩陣，由下表所示的形態(tài)學矩陣可求出鎖梁自動成型切削系統(tǒng)的運動方案數(shù)為： N = 3×3×3×3×3×3= 729可由給定的條件，各機構的相容性，各機構的空間布置，類似產(chǎn)品的借鑒和設計者的經(jīng)驗等，從中選出若干個較為實際可行的方案，然后從選出的若干個方案中用評價方法選出最優(yōu)方案。七、機械系統(tǒng)運動方案簡圖如圖1-4.8所示為機械系統(tǒng)運動方案運動簡圖。電機1通過皮帶2，傳到3，齒輪4傳到齒輪5，齒

25、輪6傳到齒輪7，從而帶動曲柄8，夾緊凸輪14進給凸輪13以相同角速度轉動，曲柄8通過滑塊9，導桿10，連桿11，將曲柄的勻速轉動轉化為送料器12的往復運動；夾緊凸輪14通過滾子16，推桿19，滾子20，擺桿24將凸輪的勻速轉動轉化為夾緊套26的間歇往復運動；進給凸輪13通過滾子15，推桿17，滾子18，擺桿23將凸輪的勻速轉動轉化為進給裝置的間歇往復運動。其中，彈簧21和彈簧22使擺桿24和擺桿23與對應的凸輪形成力封閉，使擺桿24和擺桿23能夠進行往復間歇擺動。 圖1-4.8八、根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運動循環(huán)圖執(zhí)行階段運動階段運動時間(s)分配轉角(°) 送料階段送料回程0

26、.833s1.667s120°240° 夾緊階段初始上升夾緊回程0.660s0.278s1.146s0.416s95°40°165°60°切削階段初始上升遠休回程1.146s0.938s0.069s0.347s165°135°10°50° 圖1-4.9如圖1-4.9所示，送料：進程0°- 120° 回程120°- 360°。夾緊：近休0°- 95° 推程 95°- 135° 遠休 135°- 300

27、6; 回程300°- 360°進給：近休330°- 135° 推程135°- 270° 遠休270°- 280° 回程280°- 330°偏置曲柄滑塊機構：3個可動構件4個低副1個自由度。六桿機構：5個可動構件7個低副1個自由度。凸輪連桿機構：6個可動構件6個低副3個高副2個局部自由度1個自由度。曲柄8，滑塊9，導桿10，連桿11，滑塊12構成送料機構；凸輪14，滾子16，推桿19，滾子20，擺桿24，夾緊套26，彈簧21構成夾緊機構；凸輪13，滾子15，推桿17，滾子18，擺桿23，錐套25，

28、彈簧22構成進給機構?？臻g擺放位置在圖中沒有表示出來。夾緊凸輪14和進給凸輪13，齒輪7，曲柄8在同一軸上，齒輪5，6在同一軸上，齒輪4，3在同一軸上，空間擺放位置一致。 第二部分 機構尺寸計算與設定1、 送料機構的尺寸計算 圖2-1.1 如圖2-1.1所示，根據(jù)工件長度L=180mm，可確定滑塊行程為180mm。為滿足送料時有快進慢退特性，采用以上六桿機構，取曲柄1的極位夾角為60°，則形成速比系數(shù)K=2，導桿3長180mm，給定AC=80mm，則曲柄長為40mm，為使送料最大壓力角為合適值30°，取DE垂直于工件的距離為45mm,則連桿4長為90mm。計算可得出 導桿3

29、的擺動角度為60°，曲柄導桿機構的壓力角恒為0°，傳動角恒為 90°；送料機構的最大壓力角為30°，最小傳動角為60°。綜上：L=180mm DE=90mm CD=180mmAC=80mmAB=40mm 二、夾緊機構尺寸計算 圖2-1.2如圖2-1.2所示，夾緊機構采用的是凸輪連桿機構。這里的推桿5與凸輪中心相對，偏心距為0，支點3位于加緊套與推桿5豎直距離的中點處，以保證推桿5的移動距離與夾緊套的移動距離相等。而推桿5和擺桿2的長度根據(jù)實際裝配要求確定，只要滿足其推程確定就可以了，所以這里只要確定凸輪，設計凸輪尺寸見第三部分計算機調(diào)試機構中的

30、凸輪形狀運動調(diào)試。三、進給機構尺寸計算 圖2-1.3如圖2-1.3所示，進給機構采用的是凸輪連桿機構。這里的推桿5與凸輪中心相對，偏心距為0，支點3位于錐套與推桿5豎直距離的2/3處，以保證錐套進給距離是推桿5移動距離的兩倍。而推桿5和擺桿2的長度根據(jù)實際裝配要求確定，只要滿足其推程確定就可以了，所以這里只要確定凸輪，設計凸輪尺寸見第三部分計算機調(diào)試機構中的凸輪形狀運動調(diào)試。四、傳動機構的選擇機械系統(tǒng)中的傳動機構是把原動機輸出的機械能傳遞給執(zhí)行機構并實現(xiàn)能量的分配、轉速的改變及運動形式的改變的中間裝置。傳動機構最常見的有齒輪傳動、帶傳動、蝸桿傳動等。他們的特點如表1：特點壽命應用齒輪傳動承載能

31、力和速度范圍大；傳動比恒定，采用衛(wèi)星傳動可獲得很大傳動比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求高，精度低時，運轉有噪音；無過載保護作用取決于齒輪材料的接觸和彎曲疲勞強度以及抗膠合與抗磨損能力金屬切削機床、汽車、起重運輸機械、冶金礦山機械以及儀器等蝸桿傳動結構緊湊，單級傳動能得到很大的傳動比；傳動平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機構；傳動比大、滑動速度低時效率低；中、高速傳動需用昂貴的減磨材料；制造精度要求高，刀具費用貴。制造精確，潤滑良好，壽命較長；低速傳動，磨損顯著金屬切削機床（特別是分度機構）、起重機、冶金礦山機械、焊接轉胎等帶傳動軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能緩和沖擊，吸收振動；

32、摩擦型帶傳動有過載保護作用；結構簡單，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；由于帶的摩擦起電，不宜用于易燃易爆的地方；軸和軸承上的作用力很大，帶的壽命較短帶輪直徑大，帶的壽命長。普通V帶 3500-5000h金屬切削機床、鍛壓機床、輸送機、通風機、農(nóng)業(yè)機械和紡織機械鏈傳動軸間距范圍大；傳動比恒定；鏈條組成件間形成油膜能吸振，對惡劣環(huán)境有一定的適應能力，工作可靠；作用在軸上的荷載??；運轉的瞬時速度不均勻，高速時不如帶傳動平穩(wěn)；鏈條工作時，特別是因磨損產(chǎn)生伸長以后，容易引起共振，因而需增設張緊和減振裝置與制造質量有關5000-15000h農(nóng)業(yè)機械、石油機械、礦山機械、

33、運輸機械和起重機械等 由上述幾種主要的傳動裝置相互比較可知，由于要求外廓尺寸小，工作可靠，效率高。，故選擇齒輪傳動，第一級傳動選擇帶傳動， 可對電動機起到過載保護的作用。其傳動路線為 ： 轉速為950r/min的電動機經(jīng)皮帶2，傳到3，齒輪4傳到齒輪5，齒輪6傳到齒輪7，從而帶動曲柄8，夾緊凸輪14進給凸輪13以相同角速度轉動，進給凸輪，送料曲柄同步轉動。進而實現(xiàn)送料，夾緊，進給的功能。由于生產(chǎn)率為24件/分，而電動機的轉速為950r/min，則 i = n4/ n電= 24/950=12/475一級減速（皮帶減速） i1 = n2/n1 =3/19二級減速（齒輪減速） i2= n3/ n2=

34、2/5三級減速（齒輪減速） i3= n4/ n3=2/5i = i1×i2 ×i3 =1/45如圖2-1.4所示，輪一和輪二用皮帶相連，其余為齒輪傳動，模數(shù)m=4, D1=48mm, D2=304mm, Z3=Z5=20 , Z4=Z6=50, D3=D5=60mm, D4=D6=200mm電機n1=950r/min圖 2-1.4五、總體安裝尺寸其中，由送料機構知AC=80mm,DC=180mm,則 H=(180*cos30)+45-80 =120.885mm, 則擺桿24的支點與加緊套的豎直距離為 1/2 H =60.4423 mm，擺桿23的支點與錐套軸線豎直距離為 1

35、/2 H = 60.4423mm ， 夾緊推桿19長度為350 mm ，進給推桿17的長度為 65 mm 。第三部分 計算機調(diào)試機構一、 凸輪形狀，運動調(diào)試1） 夾緊凸輪計算： 已知r基圓=60mm， r滾子=10mm，推程h=10mm。設置凸輪類型和凸輪基本參數(shù)運動分段動畫演示 設計結果 2） 進給凸輪的確定： R基圓=60mm r滾子=10mm 推程h=20mm 設置凸輪類型及凸輪基本參數(shù)運動分段動畫演示 設計結果二、六桿機構設計程序調(diào)試圖3-1.1 圖3-1.2將圖3-1.1的六桿機構分解為原動件和兩個級桿組如圖3-1.2。已知L1=0.040m,L3=0.19m，L4=0.09m，L6

36、=0.08m,曲柄1順時針方向等速旋轉，=2. rad/s 編寫程序：Private Sub Command1_Click()Dim b(6), c(6), d(3), t As Stringpai = Atn(1#) * 4 / 180For fi = 0 To 360 Step 10 Fi1 = fi * paiCall 單桿運動分析子程序(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.04, 0, Fi1,2., 0, _ xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy) Call RPR運動分析子程序(1, 0, -0.08, 0, 0, 0, 0, xB, yB, vBx, vBy,

37、 aBx, aBy, _ 0, 0.15, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, fi3, omega3, epsilon3, sr, vsr, asr) Call RRP運動分析子程序(1, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, 0, 0., vPx, vPy, aPx, aPy, _ 0., 0, 0, 0, xE, yE, vEx, vEy, aEx, aey, fi4, omega4, epsilon4, sr, vsr, asr) t = t + "Fi1= " + Str(fi) + vbCrLf t = t + "

38、xE(m)= " + Str(xE) + vbCrLf t = t + "vE(m/S)= " + Str(vEx) + vbCrLf t = t + "aE(m/S2)= " + Str(aEx) + vbCrLf t = t + "omega3(rad/S)= " + Str(omega3) + vbCrLf t = t + "omega4(rad/S)= " + Str(omega4) + vbCrLf t = t + "epsilon3(rad/S)= " + Str(epsi

39、lon3) + vbCrLf t = t + "epsilon4(rad/S)= " + Str(epsilon4) + vbCrLf t = t + vbCrLf Next fiText1.Text = tEnd SubSub 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, amy)xm = xA + S * Cos(fi + theta)ym = yA + S * Sin(fi + theta)vmx = vAx - S * omeg

40、a * Sin(fi + theta)vmy = vAy + S * omega * Cos(fi + theta)amx = 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 Sub Sub atn1(x1, y1, x2, y2, fi) Dim pi, y21, x21pi = Atn(1#) * 4y21 = y2 - y1x21 = x2 - x1I

41、f x21 = 0 Then '判斷BD線段與x軸的夾角 If y21 > 0 Then fi = pi / 2 ElseIf y21 = 0 Then MsgBox "B、D兩點重合，不能確定" Else: fi = 3 * pi / 2 End IfElse If x21 < 0 Then fi = Atn(y21 / x21) + pi ElseIf y21 >= 0 Then fi = Atn(y21 / x21) Else: fi = Atn(y21 / x21) + 2 * pi End IfEnd IfEnd SubSub RRP運動

42、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)Dim pi, d2, e, F, yCB, xCB, E1, F1, Q, E2, F2pi = Atn(1#) * 4d2 = (xB - xP) 2 + (yB - yP) 2)e = 2 * (xP - xB) * Cos(fi3) + 2 * (yP - yB) * S

43、in(fi3)F = 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) / 2)Else: sr = Abs(-e - (e 2 - 4 * F) 0.5) / 2)End IfxC = xP + sr * Cos(fi3)yC = yP + sr * Sin(fi3)yCB = yC - yBxCB = xC - xBCall atn1(xB, yB, xC, yC, fi2)E1 = (vPx - vB

44、x) - sr * omega3 * Sin(fi3)F1 = (vPy - vBy) + sr * omega3 * Cos(fi3)Q = yCB * Sin(fi3) + xCB * Cos(fi3)omega2 = (F1 * Cos(fi3) - E1 * Sin(fi3) / Qvsr = -(F1 * yCB + E1 * xCB) / QvCx = vBx - omega2 * yCBvCy = vBy + omega2 * xCBE2 = aPx - aBx + omega2 2 * xCB - 2 * omega3 * vsr * Sin(fi3) _ - epsilon3

45、 * (yC - yP) - omega3 2 * (xC - xP)F2 = aPy - aBy + omega2 2 * yCB + 2 * omega3 * vsr * Cos(fi3) _ + epsilon3 * (xC - xP) - omega3 2 * (yC - yP)epsilon2 = (F2 * Cos(fi3) - E2 * Sin(fi3) / Qasr = -(F2 * yCB + E2 * xCB) / QaCx = aBx - omega2 2 * xCB - epsilon2 * yCBaCy = aBy - omega2 2 * yCB + epsilon

46、2 * 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, asr)Dim pi, yCB, xCB, gam, Q, EA, FApi = Atn(1#) * 4If (xC - xB) 2 + (yC - yB) 2 < e 2 ThenMsgBox "此位置不能裝配"GoTo n1ElseEnd If

47、sr = (xC - xB) 2 + (yC - yB) 2 - e 2) 0.5yCB = yC - yBxCB = xC - xBCall atn1(xB, yB, xC, yC, beta)gam = Atn(e / sr)If m = 1 Thenfi3 = beta + gamElse: fi3 = beta - gamEnd IfxD = xB + e * Sin(fi3) + L3 * Cos(fi3)yD = yB - e * Cos(fi3) + L3 * Sin(fi3)Q = (xC - xB) * Cos(fi3) + (yC - yB) * Sin(fi3)omega3 = (vCy - vBy) * Cos(fi3) - (vCx - vBx) * Sin(fi3) / Qvsr = (vCy - vBy) * (yC - yB) + (vCx - vBx) * (xC - xB) / QvDx = vBx - omega3 * (yD - yB)vDy = vBy + omega3 * (xD - xB)EA = aCx - aBx + omega3 2 * (xC - xB) + 2 * omega3 * vsr * Sin(f