機械創(chuàng)新設(shè)計歡迎進入2001年7月設(shè)計題目：爬桿機械貓2001年7月爬行動畫演示2001年7月一工作原理及工藝過程模仿尺蠖（“尺蠖之屈，以求伸也”）向上爬行動作，同時伸頭，擺尾.功能分解為：爬桿功能伸頭功能擺尾功能2001年7月二設(shè)計要求1.本產(chǎn)品屬于玩具類，因此對動感效果要求高一點。2.保證機器人能順利完成爬桿的功能，并在上升時完成伸頭以及擺尾的動作。3.機構(gòu)的重量不宜過重，各零件大小要適中。4.本產(chǎn)品只是力求爬桿動作的新穎，故對于其他功能并不作太嚴格的要求。2001年7月三設(shè)計方案的構(gòu)思及分析（各功能的實現(xiàn)方案及選擇）2001年7月1.爬桿功能的實現(xiàn)爬行機構(gòu)是簡單的曲柄滑塊機構(gòu)，其中電機與曲柄固連，驅(qū)動裝置運動。上下四個自鎖套是實現(xiàn)上爬的關(guān)鍵機構(gòu)。當自鎖套有向上運動趨勢時，錐套.鋼球與圓桿之間會形成可靠的自鎖，使裝置不下滑，而上行時自鎖解除。2001年7月爬桿機構(gòu)（單側(cè)）1.上自鎖套2.電機3.曲柄4.圓桿5.連桿6.下自鎖套2001年7月自鎖套結(jié)構(gòu)圖1.鋼球2.圓桿2001年7月動畫示意（請點擊）2001年7月爬桿運動示意簡圖（一）圖a.為初始狀態(tài)，上下自鎖套處于最遠極限位置同時鎖緊2001年7月爬桿運動示意簡圖（二）圖b狀態(tài)曲柄逆時針方向轉(zhuǎn)動，上自鎖套鎖緊，下自鎖套松開，被曲柄連桿帶動上爬。2001年7月爬桿運動示意簡圖（三）圖c狀態(tài)曲柄已越過最高點，下自鎖套鎖緊，上自鎖套松開，被曲柄帶動上爬，如此周而復(fù)始，實現(xiàn)自動爬行。2001年7月2.伸頭功能的實現(xiàn)方案一由凸輪機構(gòu)實現(xiàn)2001年7月方案二由平面六桿機構(gòu)實現(xiàn)2001年7月方案三由平面四桿機構(gòu)實現(xiàn)2001年7月（伸頭）動力傳輸齒輪1固連在曲柄上，由電機帶動，齒輪1與齒輪2外嚙合，齒輪3與齒輪2同軸。2001年7月3.擺尾功能實現(xiàn)方案一如右圖2001年7月方案二如右圖2001年7月4.方案分析與評價1）選擇原則：所選方案是否能滿足要求的性能指標，結(jié)構(gòu)是否簡單.緊湊，制造是否方便，成本是否低。2）經(jīng)過前述方案評價方法，采用價值工程法進行分析論證，確定方案伸頭功能：方案一擺尾功能：方案二為最佳合理方案。

2001年7月三.尺矮寸設(shè)計裁及整體送圖形200酬1年7肺月1.整鍬體圖形200從1年7辛月2.運動股循環(huán)圖主軸轉(zhuǎn)角（度）090180270360爬桿機構(gòu)上自鎖套自鎖，下自鎖套松開下自鎖套自鎖，上自鎖套松開伸頭機構(gòu)伸頭縮回擺尾機構(gòu)左擺右擺2001盈年7月3.連繡桿運動沉分析及卡尺寸計交算設(shè)桿1啞作逆時沒針轉(zhuǎn)動菊，且f=0時政為初始味位置，馬此時自如鎖套鎖安定，自菜鎖套4掏向上滑證動。故鋼在0〈f<180稻之間，可色看成以桿深3為曲柄有，桿2為恢連桿，自筐鎖套4為潔滑塊的曲逮柄滑塊機辱構(gòu)。現(xiàn)就陷這一過程秋作出分析胡：2001講年7月L1=襖50c尿m喜L2情=15翠0cm債e項=0燦推甩出此機撒構(gòu)u=0

故身此機構(gòu)無流急回特性扭。Umax踩=ar蟲csi塌n(5扣0/1樹50)醒=19.5暖因為此機邊構(gòu)并非大嚷功率機構(gòu)謊，故最大勿壓力角符后合要求。下面計算現(xiàn)曲柄轉(zhuǎn)動遵角度和滑爺塊位移的稀關(guān)系：設(shè)a=0獅,s=0粱;a=F,s=桌20-令lAB故只需求撲得lAB替與cosf之間的關(guān)虹系。cosf=(l施AB*醬lAB除-20哲0)/但10*節(jié)lAB解得：四cosF=lAB比/10-蘋20/l全AB10<l咽AB<2畜0當18切0<f<360然，自鎖套烤4自鎖，援自鎖套3槍可以向上渠運動。此時由于滔壓力角非霜常大，故噸曲柄不應(yīng)闊太長，cosf=lA淹B/1領(lǐng)0-2館0/l真AB植lA饅B由1雞0增加巡壽到20嫂cm2001益年7月LAB松運動分宗析圖2001邁年7月4.擺縮慧尾部分央尺寸設(shè)諒計AB雅為曲柄盆轉(zhuǎn)動范映圍--粘20~農(nóng)20度案。設(shè)A惱點坐標捎（0，笑0），叨D點坐歉標（7充5，0酸）當A判B桿從份AB1姑轉(zhuǎn)過1識0和3勁0度時昌，CD埋桿轉(zhuǎn)動嶄20和厭60度逝。計算原動植件AB對紡從動件，乎連架桿C趕D的相對幫位移矩陣瘦Dr12騎,Dr1鉛3200蔬1年7臨月cos(盒10-2該0)史-玻sin(莖10-2查0)塊1-紐奉cos2召0Dr1見2=事si諷n(1辯0-2殼0)俱c熟os(患10-罰20)瘡s龜in2劍00釋0抄00.98錦-0吉.17存0.仆02=件0.17錢0書.98悲0.樣340掩0巾0cos(炭30-6煤0)徐s粉in(3南0-60制)辮1-c子os60Dr1挽3=替si厭n(忽30-失60)變c咬os(蠶30-蝕60)緞s杯in6識00工0閘10.8職7更0.監(jiān)5魄0.5=翠-0駐.5醋0.8記7庸0.870證0雜1于是B剝2，B遇3剛化吉反轉(zhuǎn)后續(xù)的位置據(jù)B2’埋B站3’的納坐標為200繞1年7炮月XB2心XB雄1YB2聽=漏Dr1歇2議*普YB霞11析1XB3泥XB1YB3烤=萄Dr霜13翠*岸Y繡B11計1注：如上物所示都是望矩陣形式2001吳年7月5.齒庭輪尺寸齒輪數(shù)為較2，模數(shù)m=濕1.5齒數(shù)z1譜=30z2=枕152001蔬年7月6..凸臥輪尺寸設(shè)轎計基圓半徑坐r=12聞.6mm偏心距e逼=5mm從動件運秤動規(guī)律在0~1哨80度按羽余弦加速惹度規(guī)律上虧升在180記~200剖處于最高價點不動在20圓0~3啟20度耽按等加捐速等減末速運動厭規(guī)律在32揉0~3與60度托停留在豈最低點編程計跑算（程項序見下羽）按計算結(jié)萍果畫圖如膚右：2001齒年7月凸輪計算駕程序（C接++）#inc收lude史<io壇stre轟am.h銷>#inc路lude雖<m病ath.負h>#de蝦fin百e堪e2暗4#de蠅fin丘e速pi不3.1矮415虎9#de段fin紋e聽k納57.遭295斗78voi稿dm唱ain器(){doub叫l(wèi)eQ捎,s,p托,s0,仗xb,y木b,t,積m,yc愧,xc,應(yīng)rr,d訓xb,d闊yb;s0=跡76.攝32;隔rr=伐15;的co彈ut<與<"e恨nte衛(wèi)rQ煌=";cin跪>>Q列;200亂1年7澡月if努(Q<價=12拖0)s=Q薄/2-降30*染sin條(pi窄*Q/罪60)味/pi瞎;else打if(耐Q>12啟0&&Q拾<140蚊)s=6極0;els護ei肯f(Q柴>=1受40&蠅&Q<碗320突){Q=Q睬-14餓0;s=60裹-Q/3拉+30*召sin(塊pi*Q舍/90)苗/pi;}else紛if(耀Q>=3銀20)s=0;p=s睬0+s啞;xb=主e*c標os(紅Q/k泛)-p劍*si旅n(Q犧/k)央;yb=混e*s寨in(葉Q/k峽)+p勁*co強s(Q浸/k)記;2001回年7月dxb灘=-e抓*si擾n(Q枯/k)器-p*更cos麗(Q/溝k);dyb毛=dy故b=e通*co宅s(Q報/k)罷-p*回sin鄉(xiāng)豐(Q/松k);t=-小dxb宋/dy徑b;m次=at格an(酬t);xc=x乏b-rr刊*cos爽(m);yc=租yb-弊rr*設(shè)sin紫(m)瞇;cout侮<<"\旦nQ="鍵<<Q;cout悅<<"\嫩ns="礎(chǔ)<<s;cou計t<<染"\n崇p="堵<<p圈;cou智t<<松"\n勉xb=母"<<打xb潔;cout佩<<"\娛nyb=曲"<<y娃b<<"蠶\n";cou棟t<<館"\n沃xc=互"<<稍xc;cout貫<<"\探nyc=擠"<<y佛c<<"吼\n";}2001兵年7月四.設(shè)夫計體會小組成乓員--晚-蔡志鑼祥一.本繁次創(chuàng)新喘設(shè)計給面了我們肥一個把弄書本所葛學知識待運用到奸實踐的糾機會，變同時給歪了我們安一種自宇信。因鈔為以前計學的科蛋目僅局扁限于在評課堂聽猶聽，課眾后做做廟作業(yè)而炎已，平鬧時學習漁的動力庫也很直襯接，為貪了考試疊。一考白完，就捏誰也不誘認識誰湊了！學才的累，納沒有興牧趣！“黎學無所職用！”止（感覺敢在做無掉用功）畏但這一繭次并不物一樣，淘《機械蹤蝶原理》唇考試沒缸有考到耍的東西疤，在設(shè)搖計中得眼到了應(yīng)陜用，雖凝然有時游很煩，嗓又要計笛算又要餓編程序甘，但心繳里還是鑄很開心切的，因卻為這是辜我設(shè)計減的！！峽！2001歲年7月二.在壟設(shè)計過狡程中，勤我們充耐分調(diào)動伴自己創(chuàng)闖新意識艙。也許州年輕人嚴求異的琴心理比慮較強，形我們先巧是廣泛費的看各憤種有關(guān)披這方面兔的書，晌吸收前平人的經(jīng)倚驗，擴篇寬自己零的思維槍空間，詠“一定繼要做個摘與眾不休同的”按---禾這是我族們的追稿求！然引后小組瞇討論，傘確定大俗方向-卸做玩具抓，這個瀉相對于訂“壓瓶膀機”.漸“切糕獨機”等席一些常微見的工磁業(yè)設(shè)備巡壽！也許稠是玩具膨尺寸要察求可以關(guān)沒有必靜要像它隱們那樣教高，但康我們還辦是很認狂真的從腿基本做新起……轎爬桿又鍛不能讓循讓它掉撕下，怎免么辦呢可？我們揀找了很狹多書，點討論了漢很多回種，終于存從一個乓小機構(gòu)愈中得到加了啟發(fā)塘，引用遠“自鎖障套”，漂這也算破是我們緞設(shè)計的僅一大創(chuàng)扎新之處辰！三.在觸短短不野到2周陷的時間會里，也郵讓我們慰明白了劇一個道宜理--惱---魯要想做稻成一件箱大事，殖但靠個茶人力量看是不行頃的，只妥有團結(jié)攜一致，撒互相協(xié)己調(diào)，揚脹長避短毛，才能米在最短黑的時間吐里，做壓出最好落的成績踐！200總1年7汪月小組成述員-爐---勻龔志海在經(jīng)歷了終將近十天廁來的設(shè)計鉆歷程之后眾，我首先掏得為自己份有了人生鋼中第一個椒設(shè)計而感柴到高興，羨但我也開屢始明白作瀉為一個設(shè)掙計者的艱葉辛和所需禮付出的巨鞭大的努力昆。一個設(shè)稻計的完成刊所要囊括桶的東西實縮慧在太多了趣，在設(shè)計旺中由于自菊己知識的禽不足，所固設(shè)計的東魄西也只能起局限在幾謙個簡單的添機構(gòu)上，比不過說實午的在就這柏幾個簡單邊的機構(gòu)湊怪在一起讓慎它按照自競己的想法幸動起來也堆不是一件煮非常容易診的事情，曉不過這次豈的收獲的爬確很大。設(shè)計剛掩開始時移，我們朽心里都畢沒有底鎮(zhèn)，不知暢道設(shè)計桐什么好忽，憑著誦自己僅農(nóng)有的一錫點的機撥械知識般，就這撤樣勿勿迎的開始鬧了，之倉間想過飲不少的僑方案，糟但可能挖因為這窮些方案順過于一佩般化，冷體現(xiàn)不狼出創(chuàng)新剩的意識棋，所以唉我們沒沙有采納建，經(jīng)過欄一天的學思考和把收集資末料，我激們最終魯定下了覆爬桿機佛器人這吵個方案躬，在方扇案的進車行過程防中，我割們遇到押了麻煩叮。因為裁一開始200庭1年7粱月我們設(shè)逗計僅僅免只是一斗個簡單攔的曲柄搭滑塊機縮慧構(gòu)在一寄根桿上炸作爬行乎動作，釣如何讓榮它在爬犁升的過臟程中作槍其它的笨動作？紐奉在當然畜來說是虹我們遇鳥到的一盆個最大好的難題恨，由于鼠機構(gòu)過鑼于簡單肆，顯然子不可能謠在上面警放些什鼠么齒輪勇，連桿儲等。后摘來我們頁想到了穩(wěn)用兩個銳同樣的去機構(gòu)平薄行放置稱，這是惹一個突愉破，因敢為這樣篩我們就欲有了放獸置其他商機構(gòu)的午空間，朱不過并草非以后集的設(shè)計潑就一帆羅風順，仇因為機定器人的搏整體都幸在作向看上運動綠，而且塌還在進棉行著伸遣縮運動示，由于濾這個原怨因我們串花了不使少時間珠在位置伏的設(shè)計毯問題上刷。這次的設(shè)孤計讓我學羅到了不少導的東西，豬雖然設(shè)計緒中有著很尖多不完善院的地方，籌但有過這字一次的經(jīng)襪歷，已經(jīng)去是一次寶霜貴的財富兼了?。?！200雕1年7卡月小組成慢員--喊--李凱新民經(jīng)過這一曾次的課程倘設(shè)計，我個們深深的蜂意識到，仁日?？瓷吓谌ズ芎唵物灥臋C器里暈面卻包含跑了很大的彈學問。一齊臺性能優(yōu)周良的機器吉是有很多交很多的機敬構(gòu)組成，勢這就要求露每一個機誼構(gòu)設(shè)計合南理、精確倆。這其中讓魔我們體會賊更深的是敏，我們所在學習的基背本原理在螺設(shè)計中的蔬重要性。棚壓力角的筐計算、連穴桿機構(gòu)的