機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目綜合

1、第四章 課程設(shè)計(jì)題選§4.1 推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)洗瓶機(jī)的推瓶機(jī)構(gòu)。圖4.1是洗瓶機(jī)有關(guān)部件的工作情況示意圖。待洗的瓶子放在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)推頭M把瓶推向前進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)著的刷子就把瓶子外面洗凈。當(dāng)前一個(gè)瓶子將洗刷完畢時(shí)，后一個(gè)待洗的瓶子已送人導(dǎo)輥待推。圖4.1 洗瓶機(jī)有關(guān)部件的位置示意圖二、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)推瓶機(jī)構(gòu)時(shí)的原始數(shù)據(jù)和要求為(1) 瓶子尺寸：大端直徑d80mm，長200mm。(2) 推進(jìn)距離l600mm。推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭M以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準(zhǔn)備第二個(gè)工作循環(huán)。(3) 按生產(chǎn)率的要求，推程平

2、均速度為v45mm/s，返回時(shí)的平均速度為工作行程的3倍。(4) 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊制造方便。三、設(shè)計(jì)方案及討論根據(jù)設(shè)計(jì)要求，推頭M可走圖4.2所示軌跡，而且在l600mm的工作行程中作勻速運(yùn)動(dòng)，在其前后作變速遠(yuǎn)動(dòng)，回程時(shí)有急回運(yùn)動(dòng)特性。對(duì)這種運(yùn)動(dòng)要求，若用單一的常用基本機(jī)構(gòu)是不容易實(shí)現(xiàn)的。通常，要用若干個(gè)基本機(jī)構(gòu)的組合，各司其職，協(xié)調(diào)動(dòng)作，才能實(shí)現(xiàn)。在選擇機(jī)構(gòu)時(shí)，一般先考慮選擇滿足軌跡要求的機(jī)構(gòu)(基礎(chǔ)機(jī)構(gòu))，而沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度要求，則往往通過改變基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度來滿足，也就是讓它與一個(gè)輸出變速度的(附加)機(jī)構(gòu)組合。讀者可查找相關(guān)資料“實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的機(jī)構(gòu)選例”，“具有急回特性

3、的機(jī)構(gòu)選例”以及“實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連桿曲線圖譜”等作為進(jìn)行本題方案設(shè)計(jì)時(shí)的參考。了解到怎樣組成機(jī)構(gòu)才能得到所需的軌跡和急回運(yùn)動(dòng)特性(如機(jī)構(gòu)中作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上的點(diǎn)才可能產(chǎn)生一定的軌跡；又如，要使機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)特性，就必須使作勻速運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)件在工作行程和空回行程中的轉(zhuǎn)角大小不同)，以期對(duì)新的構(gòu)思有所啟迪。實(shí)現(xiàn)本題要求的機(jī)構(gòu)方案可以有很多，可用多種機(jī)構(gòu)組合來實(shí)現(xiàn)。下面僅介紹幾例供參考。更多的方案有待讀者去構(gòu)思。 圖4.2 推頭M的可走軌跡之一 圖4.3 凸輪鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)方案1凸輪四桿機(jī)構(gòu)如圖4.3所示，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1234的連桿2上點(diǎn)M走近似于所要求的軌跡，點(diǎn)M的速度由勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪通

4、過構(gòu)件3的變速轉(zhuǎn)動(dòng)來控制。此方案的曲柄1是從動(dòng)件，所以要注意增設(shè)渡過死點(diǎn)的措施。 圖4.4 五桿組合機(jī)構(gòu)方案2凸輪(或齒輪、或四連桿)五連桿機(jī)構(gòu)圖4.5 凸輪全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)方案確定一條平面曲線，有兩個(gè)獨(dú)立變量。因此，具有兩自由度的連桿機(jī)構(gòu)，都具有精確再現(xiàn)給定平面軌跡的特性。點(diǎn)M的速度和機(jī)構(gòu)的急回特性可通過控制該機(jī)構(gòu)的兩個(gè)輸入構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來得到，如用凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來控制等等。圖4.4所示構(gòu)件12345構(gòu)成兩自由度五桿低副機(jī)構(gòu)，1、4為它的兩個(gè)輸入構(gòu)件，這兩構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系用凸輪、齒輪或四連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 3凸輪全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)圖4.5所示全移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)1234是兩自由度機(jī)構(gòu)

5、，構(gòu)件2上的點(diǎn)M可精確再現(xiàn)給定的軌跡，構(gòu)件2的運(yùn)動(dòng)速度和急回特性由凸輪控制。這個(gè)機(jī)構(gòu)方案的缺點(diǎn)是因水平方向軌跡太長，造成凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件1的行程過大，而使相應(yīng)凸輪尺寸過大，應(yīng)設(shè)法子以解決。四、設(shè)計(jì)步驟 1設(shè)計(jì)和選擇方案分析設(shè)計(jì)要求、確定方案的過程已如前述。對(duì)于上述設(shè)計(jì)方案的選擇，需根據(jù)機(jī)器的工作要求，從以下幾點(diǎn)出發(fā)來考慮。(1) 應(yīng)能實(shí)現(xiàn)給定軌跡、速度和急回特性等要求。(2) 應(yīng)有較高的生產(chǎn)率(可從改變工件的輸送方式、選擇合適的軌跡形式等方面來考慮)。(3) 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖在結(jié)構(gòu)上能否實(shí)現(xiàn)(例如就本題而言，凸輪與從動(dòng)件的鎖合用什么形式為好)；機(jī)構(gòu)在機(jī)器中是否有合適的位置布置。(4) 機(jī)構(gòu)尺寸應(yīng)盡

6、量緊湊，結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)件數(shù)少。(5) 機(jī)構(gòu)傳力特性好，推頭與工件的接觸和脫離過程應(yīng)能平穩(wěn)過渡(無沖擊)。(6) 制造方便。2確定設(shè)計(jì)路線以圖4.4d所示方案為例。機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)路線和傳動(dòng)路線是不同的。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞路線是：兩凸輪的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)12345中的兩輸入構(gòu)件1、4分別作變速住復(fù)擺動(dòng)和移動(dòng)，使構(gòu)件2上的點(diǎn)M實(shí)現(xiàn)給定的軌跡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。而機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)路線則相反，它是根據(jù)給定的軌跡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求，以及機(jī)器的總體配置和結(jié)構(gòu)要求，從執(zhí)行構(gòu)件開始，先確定五連桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸，然后確定五連桿機(jī)構(gòu)兩輸入構(gòu)件應(yīng)有的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再按此規(guī)律要求設(shè)計(jì)凸輪(驅(qū)動(dòng))機(jī)構(gòu)。 3五連桿(執(zhí)行)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 取定長度比

7、例尺(m/mm)，畫出給定的軌跡。(2) 根據(jù)機(jī)器和推瓶機(jī)構(gòu)的總體配置和結(jié)構(gòu)情況，選定固定鉸鏈A的位置（點(diǎn)A位置適當(dāng)與否會(huì)影響到構(gòu)件1、4的位移量和位移規(guī)律，也就是影響到凸輪機(jī)構(gòu)的升程和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而影響到凸輪的尺寸和廓線形狀），以點(diǎn)M能走到軌跡上的任何一點(diǎn)為條件(點(diǎn)A距軌跡的最遠(yuǎn)距離，最近距離)，確定AB和BM的長度。(3) 從結(jié)構(gòu)需要和改善機(jī)構(gòu)的受力情況等著手，確定構(gòu)件4的位置。(4) 根據(jù)點(diǎn)M在工作行程中部為勻速運(yùn)動(dòng)的要求，等分相應(yīng)的軌跡段（首尾為變速運(yùn)動(dòng)，不等分軌跡段)，求得與各分點(diǎn)對(duì)應(yīng)的構(gòu)件1、4的位移(位置)。 4凸輪(驅(qū)動(dòng))機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 根據(jù)急回運(yùn)動(dòng)的特性要求，確定相應(yīng)工作行程

8、段中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪6(和7)應(yīng)占有的角度(升程角)，并對(duì)應(yīng)于軌跡段上的分點(diǎn)等分該角度。(2) 根據(jù)上述得到的凸輪6(和7)和構(gòu)件1(和4)的轉(zhuǎn)角與位移曲線 (和)，設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。(3) 凸輪機(jī)構(gòu)回程段的設(shè)計(jì)方法與工作行程段設(shè)計(jì)方法類同。選定運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，求取勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪和構(gòu)件1(4)之間的位移曲線，再設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。(4) 檢驗(yàn)壓力角和最小曲率半徑。(5) 根據(jù)工作需要確定凸輪的結(jié)構(gòu)型式，并根據(jù)從動(dòng)件端部型式求凸輪實(shí)際廓線。(6) 根據(jù)點(diǎn)M的速度要求確定凸輪轉(zhuǎn)速。5組合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析在23個(gè)位置上檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的位置與運(yùn)動(dòng)參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求。6整理設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)要求、方案設(shè)

9、計(jì)和方案選擇、機(jī)構(gòu)尺寸和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定。電算部分還應(yīng)有標(biāo)識(shí)符說明表和計(jì)算框圖，并附上打印的源程序和計(jì)算結(jié)果。五、建議完成的工作量本題設(shè)計(jì)時(shí)間為2周。凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律、凸輪理論廓線設(shè)計(jì)用解析法進(jìn)行。凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律、理論廓線設(shè)計(jì)應(yīng)分段進(jìn)行和分段檢查。應(yīng)完成圖紙包括機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和設(shè)計(jì)結(jié)果及其檢查，凸輪理論廓線壓力角和最小曲率半徑的檢驗(yàn)，凸輪的實(shí)際廓線等和說明書一份。§4.2 軋輥機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)一初軋機(jī)的軋輥機(jī)構(gòu)。圖4.6 軋輥工作情況圖4.6 所示軋機(jī)是由送料輥送進(jìn)鑄坯，由工作輥將鑄坯軋制成一定尺寸的方形、矩形或圓形截面坯料的初軋軋機(jī)。它在水平面內(nèi)和鉛垂

10、面內(nèi)各布置一對(duì)軋輥（圖中只畫了鉛垂面內(nèi)的一對(duì)軋輥）。兩對(duì)軋輥交替軋制。軋機(jī)中工作輥中心M應(yīng)沿軌跡mm運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)軋制工作的需要。坯料的截面形狀由軋輥的形狀來保證。二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求根據(jù)軋制工藝，并考慮減輕設(shè)備的載荷對(duì)軋輥中心點(diǎn)M的軌跡可提出如下基本要求：(1) 在金屬變形區(qū)末段，應(yīng)是與軋制中心線平行的直線段，在此直線段內(nèi)軋輥對(duì)軋件進(jìn)行平整，以消除軋件表面因周期間歇軋制引起的波紋。因此，希望該平整段L盡可能長些。(2 軋制是在鉛垂面和水平面內(nèi)交替進(jìn)行的，當(dāng)一個(gè)面內(nèi)的一對(duì)軋輥在軋制時(shí)，另一面內(nèi)的軋輥正處于空回行程中。從實(shí)際結(jié)構(gòu)上考慮，軋輥的軸向尺寸總大于軋制品截面的寬度，所以，要防止兩對(duì)軋輥在

11、交錯(cuò)而過時(shí)發(fā)生碰撞。為此，軋輥中心軌跡曲線mm除要有適當(dāng)?shù)男螤钔?，還應(yīng)有足夠的開口度h，使軋輥在空行程中能讓出足夠的空間，保證與軋制行程中的軋輥不發(fā)生“攔路”相撞的情況。(3) 在軋制過程中，軋件要受到向后的推力，為使推力盡量小些，以減輕送料輥的載荷，故要求軋輥與軋件開始接觸時(shí)的嚙入角盡量小些。約取25º左右，坯料的單邊最大壓下量約50mm，從咬入到平整段結(jié)束的長度約270mm。(4) 為調(diào)整制造誤差引起的軌跡變化或更換軋輥后要求開口度有稍許變化，所選機(jī)構(gòu)應(yīng)能便于調(diào)節(jié)軋輥中心的軌跡。(5) 要求在一個(gè)軋制周期中，軋輥的軋制時(shí)間盡可能長些。三、機(jī)構(gòu)方案討論能實(shí)現(xiàn)給定平面軌跡要求的機(jī)構(gòu)可

12、以有連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、凸輪連桿機(jī)構(gòu)、齒輪連桿機(jī)構(gòu)等。下面列舉其中的幾個(gè)方案，如：1、鉸鏈連桿機(jī)構(gòu)(圖4.7)利用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD連桿上某一點(diǎn)M，可近似實(shí)現(xiàn)要求的軌跡。2、雙凸輪機(jī)構(gòu)(圖4.8)圖4.7 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)雙滑塊構(gòu)件3上點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)分別由凸輪1和5來控制。一般來說，點(diǎn)M可精確實(shí)現(xiàn)任意給定的軌跡。3、鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)(圖4.9)出于鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)是兩自由度機(jī)構(gòu)，所以可精確實(shí)現(xiàn)要求的任意軌跡，且構(gòu)件尺寸可在很大范圍內(nèi)任選，但需要給兩個(gè)主動(dòng)件，如取連架桿AB、DE為主動(dòng)件，它們的轉(zhuǎn)角與所要實(shí)現(xiàn)的軌跡mm有關(guān)，即與，有關(guān)。通常，要精確實(shí)現(xiàn)該兩主動(dòng)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是比較麻煩的，如無必要，可用近似方法

13、實(shí)現(xiàn)。聯(lián)系兩主動(dòng)件間運(yùn)動(dòng)關(guān)系的機(jī)構(gòu)常用齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等。 4.8 雙凸輪機(jī)構(gòu) 圖4.9鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)4、凸輪連桿機(jī)構(gòu)(圖4.10)利用凸輪連桿機(jī)構(gòu)一般可以精確實(shí)現(xiàn)要求的軌跡。5、齒輪五連桿機(jī)構(gòu)(圖4.11)利用構(gòu)件BC上的點(diǎn)M可近似實(shí)現(xiàn)要求的軌跡，且調(diào)節(jié)AB與DE兩構(gòu)件間的相對(duì)位置即可調(diào)節(jié)點(diǎn)M的軌跡，故調(diào)節(jié)較方便。 圖4.10 凸輪連桿機(jī)構(gòu) 圖4.11 齒輪連桿機(jī)構(gòu)四、設(shè)計(jì)步驟1、選擇方案可根據(jù)機(jī)器的工作要求，從以下幾點(diǎn)出發(fā)來考慮：（1） 能否實(shí)現(xiàn)給定的軌跡。（2） 能否按要求布置在機(jī)器中，結(jié)構(gòu)上是否便于實(shí)現(xiàn)。（3） 由于本機(jī)器中機(jī)構(gòu)的受力較大，應(yīng)考慮到工作壽命要求。（4） 軌跡和

14、開口度的調(diào)節(jié)是否可能和方便。下面以齒輪五桿機(jī)構(gòu)為例，介紹設(shè)計(jì)步驟。2、按工藝要求確定理想的軌跡通?？上劝窜堉谱畛Ｓ靡?guī)格的鋼材來確定該軌跡，以此進(jìn)行機(jī)構(gòu)綜合，然后調(diào)節(jié)AB、DE間的相對(duì)位置，再畫出點(diǎn)M的軌跡，以檢驗(yàn)是否能滿足不同軋制工藝的要求(如軌跡、咬入角、平整段長度L等)。由于該機(jī)構(gòu)只能近似實(shí)現(xiàn)給定的軌跡，或只能精確實(shí)現(xiàn)軌跡上若干點(diǎn)，所以根據(jù)工藝要求重點(diǎn)，考慮水平平整段和咬入角后，在軌跡上取五個(gè)點(diǎn)，其坐標(biāo)如下(單位為米) (圖4.12)： M1：(-0.15306，0.60113) M2：(-O.04l40，0.63996) M3：(0.06187，0.65492) M4：(0.10243，

15、0.65575) M5：(0.1229lP，0.65497)圖4.12 軋輥機(jī)構(gòu)參數(shù) 3、確定AB、BM的長度及位置可先用圖解法按給定軌跡大致選擇AB和BM的長度。要使M能達(dá)到軌跡上的任何一點(diǎn)，AB能作360º轉(zhuǎn)動(dòng)，則A點(diǎn)到軌跡的最大距離應(yīng)為，最小距離。再根據(jù)選定的AB、BM長度算出點(diǎn)M在M1M5時(shí)對(duì)應(yīng)的連架桿AB的轉(zhuǎn)角；或者直按選定與該五點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的連架桿AB的轉(zhuǎn)角，如， (要注意AB是作勻速轉(zhuǎn)動(dòng))。取定齒輪1、3(圖7)間的傳動(dòng)比，可考慮取，即使兩曲柄AB、DE作同向且角速度相等的轉(zhuǎn)動(dòng)。利用導(dǎo)向兩桿組綜合(設(shè)計(jì))方法求得機(jī)構(gòu)參數(shù)、。其中為度量曲柄AB轉(zhuǎn)角的起始線AI與x軸的夾角，設(shè)

16、定逆時(shí)針向度量為正。4、選定C點(diǎn)后，求CD和DE的長度和位置取定b和，如取be，51.5º，由導(dǎo)向兩桿組連桿上的點(diǎn)M的坐標(biāo)求出所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)C的坐標(biāo)。因?yàn)椋?式中，、分別為、與x軸的夾角所以：，由點(diǎn)和 (因?yàn)椋覙?gòu)件AB與DE同向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以)，同樣利用導(dǎo)向兩桿組綜合法求得參數(shù)，其中為度量構(gòu)件DE與轉(zhuǎn)角的起始線E與x 軸的夾角。5確定齒輪尺寸以點(diǎn)A和E作為主、從動(dòng)齒輪中心，設(shè)計(jì)傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)。 6對(duì)設(shè)計(jì)所得的機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面分析、檢驗(yàn)對(duì)上面設(shè)計(jì)所得的機(jī)構(gòu)進(jìn)行軌跡、速度、加速度等性能分析，檢驗(yàn)是否滿足設(shè)計(jì)要求，若有不滿足處，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)修改，直至滿足要求。五、設(shè)計(jì)內(nèi)容與建議(1) 本題適于用計(jì)算

17、機(jī)輔助設(shè)計(jì)。(2) 在編制程序時(shí)，最好將導(dǎo)向兩桿組綜合編成一獨(dú)立程序，它可適用于任意給定軌跡上五個(gè)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的連架桿轉(zhuǎn)角的導(dǎo)向兩桿組的設(shè)計(jì)。(3) 最后要求畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖和整理說明書一份。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖可用2號(hào)或3號(hào)圖紙做出，要求按比例作圖，圖上應(yīng)畫出工作輥中心M在整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的軌跡和改變構(gòu)件AB和DE的相對(duì)位置后，點(diǎn)M的軌跡。圖上應(yīng)標(biāo)出必要的尺寸和符號(hào)。說明書內(nèi)容應(yīng)包括設(shè)計(jì)題目，原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求，機(jī)構(gòu)方案比較，設(shè)計(jì)步驟，所用設(shè)計(jì)方法(包括簡明的計(jì)算過程)，所得結(jié)果及對(duì)設(shè)計(jì)所得機(jī)構(gòu)的評(píng)價(jià)，并附全部電算程序，標(biāo)識(shí)符說明表和打印結(jié)果。§4.3 鐵板輸送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)一剪板機(jī)

18、的鐵板輸送機(jī)構(gòu)。二、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求(1) 原材料為成卷的板料。每次輸送鐵板長度為l1900或2000或2200 mm(設(shè)計(jì)時(shí)任選一種)。(2) 每次輸送鐵板到達(dá)規(guī)定長度后，鐵板稍停，以待剪板機(jī)構(gòu)將其剪斷。剪斷工藝所需時(shí)間約為鐵板輸送周期的十五分之一。建議鐵板停歇時(shí)間不超過剪斷工藝時(shí)間的1.5倍，以保證有較高的生產(chǎn)率。(3) 輸送機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)，振動(dòng)和沖擊應(yīng)盡量小(即要求輸送機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的加速度曲線連續(xù)無突變)。三、方案設(shè)計(jì)將卷料展開并剪成一定長度鐵板的剪板機(jī)，可以有兩種剪斷方式。一種方式是板料勻速連續(xù)送進(jìn)，剪刀在和鐵板同步(同速)前進(jìn)的運(yùn)動(dòng)中剪斷鐵板，即飛剪機(jī)。另一種是本題所采用的方式，即將

19、板料作定長度的間歇送進(jìn)，在板料短暫的停歇時(shí)間內(nèi)，剪刀在一定位置上將鐵板剪斷。將鐵板作間歇送進(jìn)的機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，可從下述兩個(gè)方面考慮機(jī)構(gòu)的選擇：(1) 如何夾持和輸送鐵板，并使停歇時(shí)保持鐵板的待剪位置；(2) 如何實(shí)現(xiàn)間歇送進(jìn)，并能使鐵板停歇時(shí)運(yùn)送鐵板的構(gòu)件的速度和加速度曲線仍然連續(xù)，這樣，送進(jìn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)就比較平穩(wěn)。大致有幾條途徑：(1) 利用機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)構(gòu)件暫時(shí)脫離運(yùn)動(dòng)鏈，使后續(xù)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)停歇；(2) 利用構(gòu)件上一點(diǎn)在圓弧段或直線段上運(yùn)動(dòng)，使與之相連的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)停歇；(3) 利用兩種運(yùn)動(dòng)的疊加使構(gòu)件實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)；圖4.13 鋼板輸送機(jī)方案(4) 其它。工業(yè)上常用的簡單間歇機(jī)構(gòu)，如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不

20、完全齒輪機(jī)構(gòu)等，雖具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便運(yùn)動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)，但在動(dòng)力性能、動(dòng)停比(運(yùn)動(dòng)時(shí)間和停歇時(shí)間之比)方面很難滿足設(shè)計(jì)要求。所以常用組合機(jī)構(gòu)來滿足設(shè)計(jì)要求。如果采用兩個(gè)輥輪將鐵板壓緊，依靠輥輪和鐵板間的摩擦力將鐵板從卷料上拉出并推向前進(jìn)的輸送方式，如采用圖4.13所示的方案。圖4.13中構(gòu)件234H組成兩自由度的差動(dòng)輪系，以它作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)。內(nèi)齒輪4和輸送輥固接在一起作為輸出構(gòu)件。除H 作為一個(gè)輸入構(gòu)件外，還可取2或3作為另一個(gè)輸入構(gòu)件，由于差動(dòng)輪系中各輪之間有如下的運(yùn)動(dòng)關(guān)系： 或： 所以，若其中一構(gòu)件(如2或3)作勻速運(yùn)動(dòng)輸入，另一構(gòu)件(H)作連續(xù)非勻速運(yùn)動(dòng)輸入，則總可以使構(gòu)件4在某一段時(shí)間內(nèi)

21、的角速度為零。圖4.13中采用齒輪1向齒輪2傳送勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)1通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD將變速運(yùn)動(dòng)輸送給轉(zhuǎn)臂H這種機(jī)構(gòu)可使構(gòu)件4(近似)停歇時(shí)，構(gòu)件1的轉(zhuǎn)角大于20º。四、設(shè)計(jì)步驟1方案設(shè)計(jì)和選擇方案方案設(shè)計(jì)過程見上節(jié)所述。選擇方案時(shí)可以從下述幾方面進(jìn)行方案比較：(1) 機(jī)構(gòu)能否滿足所提出的設(shè)計(jì)指標(biāo)；(2) 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)是否簡單、可行，工作可靠；(3) 鐵板厚薄規(guī)格變化時(shí)機(jī)構(gòu)能否調(diào)充；(4) 其它。2根據(jù)選用方案，找出實(shí)現(xiàn)輸送輥停歇的條件和明確設(shè)計(jì)思路。以選用圖4.13所示齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)為例。由上述已知差動(dòng)輪系各構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系為：因?yàn)椋?所以：由此得出位移關(guān)系：輪4是在時(shí)停歇，故輪4

22、 的停歇條件是：這個(gè)公式也就是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿CD (即)和 AB (即)之間必須滿足的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。至此，我們可以明確理出設(shè)計(jì)這種機(jī)構(gòu)的思路：先設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)，確定出各輪齒數(shù)；然后按滿足兩連架桿對(duì)應(yīng)角位移(、)的命題設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。3基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)(齒輪機(jī)構(gòu))設(shè)計(jì)主要目的是確定差動(dòng)輪系各齒輪的齒數(shù)，同時(shí)也可確定齒輪1、 2的齒數(shù)。(1) 根據(jù)機(jī)器結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求，選取輸送輥的外徑D、輪齒模數(shù)m和輸出構(gòu)件(內(nèi)齒輪)的齒數(shù)(2) 由輸送鐵板長度l和輸送輥外徑D，計(jì)算輸送鐵板時(shí)構(gòu)件(內(nèi)齒輪)4的轉(zhuǎn)角(3) 設(shè)齒輪1一轉(zhuǎn)為一個(gè)輸送周期(時(shí)間為T)，將公式在(o，T)區(qū)間積分，求出齒輪2、4的轉(zhuǎn)角和齒數(shù)關(guān)系：

23、因?yàn)椋核裕河缮鲜娇汕蟪鳊X輪1的齒數(shù)。(4) 若選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪，則根據(jù)同軸條件可選齒數(shù)和。(5) 選行星輪個(gè)數(shù)用公式檢驗(yàn)安裝條件。若所得不為整數(shù)，應(yīng)重選齒數(shù)和。(6)按公式檢驗(yàn)鄰接條件，若不滿足，應(yīng)重選齒數(shù)和。4附加機(jī)構(gòu)(鉸鏈四桿機(jī)構(gòu))設(shè)計(jì)(1) 根據(jù)輸送周期和剪板工藝對(duì)停歇時(shí)間的要求，確定停歇角，即對(duì)應(yīng)于輸送輥停歇時(shí)，機(jī)構(gòu)主動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)過的角度。(2) 對(duì)圖4.13所示機(jī)構(gòu)，上述導(dǎo)出的輸送輥停歇條件 就是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)條件。這是“給定兩連架桿對(duì)應(yīng)角位移，要求設(shè)計(jì)鉸鏈四桿結(jié)構(gòu)”的命題。由于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)最多只能解決“給定兩連架桿四對(duì)對(duì)應(yīng)角位移”的命題，所以，為了考慮到機(jī)構(gòu)要有合適的尺寸比、合適的傳

24、動(dòng)角和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間等附加條件，常常以實(shí)現(xiàn)“給定兩對(duì)(或三對(duì))對(duì)應(yīng)角位移”作為命題，以便能從眾多解中選出合適的一組解。今以滿足停歇要求的“兩對(duì)對(duì)應(yīng)角位移”的命題為例。給定的兩對(duì)角位移為根據(jù)這兩對(duì)對(duì)應(yīng)角位移，即可設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。（3）檢驗(yàn)曲柄存在條件和運(yùn)動(dòng)連續(xù)性。（4）檢驗(yàn)傳動(dòng)角，可取。（5）確定的兩連架桿的初始位置、，用解析法精確求解四桿的相對(duì)長度。5鐵板輸送機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件位移、速度、加速度公式，計(jì)算并作出輸送輥輪的位移線圖、速度線圖和加速度線圖。分析評(píng)估機(jī)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)要求，提出改進(jìn)意見。圖4.13所示機(jī)構(gòu)的角位移、角速度和角加速度公式為6整理設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括設(shè)計(jì)題目、設(shè)

25、計(jì)要求、方案設(shè)計(jì)和選擇、機(jī)構(gòu)尺寸和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定。電算部分應(yīng)有標(biāo)識(shí)符說明表和計(jì)算程序框圖，并附打印的源程序和計(jì)算結(jié)果。五、建議完成的工作量本題設(shè)計(jì)時(shí)間為2周。組合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析用解析法進(jìn)行。編寫程序時(shí)可根據(jù)具體情況，并用圖解法求出在停歇區(qū)內(nèi)某一位置時(shí)的、和。檢驗(yàn)解析法計(jì)算結(jié)果是否正確。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)尺寸的精確計(jì)算可借助計(jì)算機(jī)，也可用計(jì)算器。在此種情況下，應(yīng)完成說明書一份和3號(hào)圖紙一張，圖內(nèi)應(yīng)包括組合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖、運(yùn)動(dòng)線圖。圖解法設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。§4.4 半自動(dòng)平壓模切機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)半自動(dòng)平壓模切機(jī)的模切機(jī)構(gòu)。半自動(dòng)平壓模切機(jī)是印刷、包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專用設(shè)備。

26、該機(jī)可對(duì)各種規(guī)格的白紙板、厚度在4mm以下的瓦愣紙板，以及各種高級(jí)精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸。經(jīng)過壓痕、切線的紙板，用手工或機(jī)械沿切線處去掉邊料后，沿著壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱或制成凹凸的商標(biāo)。 圖4.14 平壓模切機(jī)動(dòng)作示意圖 圖4.15 模切機(jī)生產(chǎn)阻力曲線壓制紙板的工藝過程分為“走紙”和“模切”兩部份，如圖4.14所示，4為工作臺(tái)面，工作臺(tái)上方的1為雙列鏈傳動(dòng)，2為主動(dòng)鏈輪，3為走紙橫塊(共五個(gè))，其兩端分別固定在前后兩根鏈條上，橫塊上裝有若干個(gè)夾緊片。主動(dòng)鏈輪由間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，使雙列鏈條作同步的間歇運(yùn)動(dòng)。每次停歇時(shí)，鏈上的一個(gè)走紙模塊剛好運(yùn)行到主動(dòng)鏈輪下方的位置上。這時(shí)，工

27、作臺(tái)面下方的控制機(jī)構(gòu)，其執(zhí)行構(gòu)件7作往復(fù)移動(dòng)，推動(dòng)橫塊上的夾緊裝置，使夾緊片張開，操作者可將紙板8喂入，待夾緊后，主動(dòng)鏈輪又開始轉(zhuǎn)動(dòng)，將紙板送到具有上模5(裝調(diào)以后是固定不動(dòng)的)和下模6的位置，鏈輪再次停歇。這時(shí)，在工作臺(tái)面下部的主傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行構(gòu)件滑決6和下模為一體向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紙板的壓痕、切線，稱為模壓或壓切。壓切完成以后，鏈條再次運(yùn)行，當(dāng)夾有紙板的橫塊走到某一位置時(shí)，受另一機(jī)構(gòu)(圖上未表示)作用，使夾緊片張開，紙板落到收紙臺(tái)上，完成一個(gè)工作循環(huán)。與此同時(shí)，后一個(gè)橫塊進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)，將已夾緊的紙板輸入壓切處，如此實(shí)現(xiàn)連續(xù)循環(huán)工作。本題要求按照壓制紙板的工藝過程設(shè)計(jì)下列幾個(gè)機(jī)構(gòu)：使下壓

28、模運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；起減速作用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制橫塊上夾緊裝置(夾緊紙板)的控制機(jī)構(gòu)。二、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求(1)每小時(shí)壓制紙板3000張。 (2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n1450r/min，滑塊推動(dòng)下模向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受生產(chǎn)阻力如圖4.15所示，圖中，回程時(shí)不受力，回程的平均速度為工作行程平均速度的1.3 倍，下模移動(dòng)的行程長度。下模和滑塊的質(zhì)量約120 kg。(3)工作臺(tái)面離地面的距離約1200 mm。(4)所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的性能要良好，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，節(jié)省動(dòng)力，壽命長，便于制造。三、設(shè)計(jì)方案及討論根據(jù)半自動(dòng)平壓模切機(jī)的工作原理，把機(jī)器完成加工要求的動(dòng)作分解成若干種基本運(yùn)動(dòng)。進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，最主要

29、的是要弄清設(shè)計(jì)要求和條件，掌握現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的基本性能，靈活地應(yīng)用現(xiàn)有機(jī)構(gòu)或有創(chuàng)造性地構(gòu)思新的機(jī)構(gòu)，以保證機(jī)器有完善的功能和盡可能低的成本。完成一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，一般來說總有幾種機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)，所以，不同的機(jī)構(gòu)類型及其組合將構(gòu)成多種運(yùn)動(dòng)方案。對(duì)本題進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下問題： (1) 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)時(shí)，要同時(shí)考慮機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足運(yùn)動(dòng)條件和動(dòng)力條件。例如實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，有凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等。由于壓制紙板時(shí)受力較大，宜采用承載能力高的平面連桿機(jī)構(gòu)，而連桿機(jī)構(gòu)中常用的有四桿機(jī)構(gòu)和六桿機(jī)構(gòu)，再從機(jī)構(gòu)應(yīng)具有急回特性的要求出發(fā)，在定性分析的基礎(chǔ)上，選取節(jié)省動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。當(dāng)受力不大而運(yùn)動(dòng)規(guī)

30、律又比較復(fù)雜時(shí)，可采用凸輪機(jī)構(gòu)。例如本題中推動(dòng)夾緊裝置使夾緊片張開的控制機(jī)構(gòu)，由于夾緊片張開后要停留片刻，讓紙板送入后才能夾緊，因而推桿移動(dòng)到最高位置時(shí)，有較長時(shí)間停歇的運(yùn)動(dòng)要求，故采用凸輪機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)上易于實(shí)現(xiàn)此要求，且結(jié)構(gòu)簡單。 (2) 為滿足機(jī)器工藝要求，各機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作在規(guī)定的位置和時(shí)間上必須協(xié)調(diào)，如下壓模在工作行程時(shí)，紙板必須夾緊；在下壓?；爻虝r(shí)，紙板必須送到模壓位置。因此，為使各執(zhí)行構(gòu)件能按工藝要求協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)繪出機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。(3) 根據(jù)機(jī)器要求每小時(shí)完成的加工件數(shù)，可以確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)速。若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件轉(zhuǎn)速不同，可先確定總傳動(dòng)比，再根據(jù)總傳

31、動(dòng)比選定不同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及組合方式，例如帶傳動(dòng)和定軸輪系串聯(lián)或采用行星輪系等；有自鎖要求而功率又不大時(shí)，可采用蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)。對(duì)定軸輪系要合理分配各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比，這是傳動(dòng)裝置的一個(gè)重要問題，它將直按影響機(jī)器的外廓尺寸、重量、潤滑和整個(gè)機(jī)器的工作能力，這個(gè)問題將在機(jī)械設(shè)計(jì)課中解決。 (4) 在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)僅在某一區(qū)間承受生產(chǎn)阻力很大的機(jī)器，將引起等效構(gòu)件所受的等效阻力矩有明顯的周期性變化，若電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩近似地認(rèn)為是常數(shù)，則將引起角速度的周期性波動(dòng)。為使主動(dòng)作的角速度較為均勻，應(yīng)考慮安裝飛輪?？蛇m當(dāng)選擇帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，使大帶輪具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而起飛輪的作用，通常應(yīng)計(jì)算大帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是

32、否滿足要求，如不滿足，則需另外安裝飛輪。 實(shí)現(xiàn)本題要求的機(jī)構(gòu)方案有多種，現(xiàn)介紹幾例： (1) 實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)移動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有急回或增力特性的往復(fù)直移機(jī)構(gòu)有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(或?qū)U機(jī)構(gòu))與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成的六桿機(jī)構(gòu)等(圖4.16、4.17、4.18)。 (2) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)的減速機(jī)構(gòu)有帶傳動(dòng)與兩級(jí)齒輪傳動(dòng)串聯(lián)、帶傳動(dòng)與行星輪系串聯(lián)和行星輪系(需安裝飛輪)等。 (3) 控制夾緊裝置的機(jī)構(gòu)具有一端停歇的往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有凸輪機(jī)構(gòu)、具有圓弧槽的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等。圖4.16所示方案的主要優(yōu)點(diǎn)是滑決5承受很大載荷時(shí)，連桿2卻受力較小，曲柄1所需的驅(qū)動(dòng)力矩小，因此該機(jī)構(gòu)常稱為增力機(jī)構(gòu)，它具有

33、節(jié)省動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)。此外，圖4.17、4.18所示為另外兩種六桿機(jī)構(gòu)供分析比較。其它方案可由設(shè)計(jì)者自行構(gòu)思。圖4.16 模切機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案之一 圖4.17 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案之二 圖4.18 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案之三四、設(shè)計(jì)步驟1構(gòu)思、選擇機(jī)構(gòu)方案機(jī)構(gòu)方案的構(gòu)思和選擇討論，已如上述。下面以圖4.16所示方案為例介紹設(shè)計(jì)步驟。2計(jì)算總傳動(dòng)比、分配各級(jí)傳動(dòng)比和確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案本題總傳動(dòng)比3機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)按選定的平面連桿機(jī)構(gòu)，由已知參數(shù)用解析法計(jì)算機(jī)構(gòu)尺寸。由于本題是具有短暫高峰載荷的機(jī)器，應(yīng)驗(yàn)算其最小傳動(dòng)角，并盡可能保證壓模工作時(shí)，有較大的傳動(dòng)角，以提高機(jī)器的效率。4. 運(yùn)動(dòng)分析和力分析 在完成平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

34、的基礎(chǔ)上，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析(僅考慮滑塊和下模的慣性力)，包括用解析法建立數(shù)學(xué)模型，繪制程序框圖，用計(jì)算機(jī)打印源程序與計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制運(yùn)動(dòng)線圖(位移、速度、加速度線圖)和平衡力矩線圖。5選擇控制夾緊裝置的機(jī)構(gòu)方案6繪制所設(shè)計(jì)方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖(3號(hào)圖紙)7編寫說明書說明書內(nèi)容包括設(shè)計(jì)題目、機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)和選擇、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、力分析及其結(jié)果等。五、應(yīng)完成的工作量本題設(shè)計(jì)時(shí)間為2周。應(yīng)完成：(1) 包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案選擇。(2) 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖一張(3號(hào)圖紙)。(3) 設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析。(4) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書

35、一份。 §4.5 專用機(jī)床的刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)四工位專用機(jī)床的刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。圖4.19 專用機(jī)床外形及尺寸工作臺(tái)有、四個(gè)工作位置(圖4.19)，工位是裝卸工件，是鉆孔，是擴(kuò)孔，是鉸孔。主軸箱上裝有三把刀具，對(duì)應(yīng)于工位的位置裝鉆頭，的位置裝擴(kuò)孔鉆，的位置裝鉸刀。刀具由專用電機(jī)帶動(dòng)繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸箱每向左移動(dòng)送進(jìn)一次，在四個(gè)工位上分別完成相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔工作。當(dāng)主軸箱右移(退回)到刀具離開工件后，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)90º，然后主軸箱再次左移，這時(shí)，對(duì)其中每一個(gè)工件來說，它進(jìn)入了下一個(gè)工位的加工，依次循環(huán)四次，一個(gè)工件

36、就完成裝、鉆、擴(kuò)、鉸、卸等工序。由于主軸箱往復(fù)一次，在四個(gè)工位上同時(shí)進(jìn)行工作，所以每次就有一個(gè)工件完成上述全部工序。二、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求 (1) 刀具頂端離開工件表面65mm(圖4.20)，快速移動(dòng)送進(jìn)60mm接近工件后，勻速送進(jìn)60 mm(前5mm為刀具接近工件時(shí)的切入量，工件孔深45mm，后10mm為刀具切出量)，然后快速返回?；爻毯凸ぷ餍谐痰钠骄俦?行程速度變化系數(shù))K2。 (2) 刀具勻速進(jìn)給速度為2mm/s；工件裝、卸時(shí)間不超過10s (3)生產(chǎn)率為每小時(shí)約74件。 (4)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)裝入機(jī)體內(nèi)，機(jī)床外形尺寸見圖4.19。三、方案設(shè)計(jì)與選擇圖4.20 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖圖4.21 專用機(jī)床

37、方案之一圖4.22 專用機(jī)床方案之二圖4.23 專用機(jī)床方案之三回轉(zhuǎn)工作臺(tái)作單向間歇運(yùn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)過90º；主軸箱往復(fù)移動(dòng)各120mm，在工作行程中有快進(jìn)和慢進(jìn)兩段，回程為快退(急回行程)。實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)單向間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有棘輪、槽輪、凸輪、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等，此外，還可采用某些組合機(jī)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)主軸箱往復(fù)急回運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等，兩套機(jī)構(gòu)均由一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)，故工作臺(tái)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)和主軸箱往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)按動(dòng)作時(shí)間順序分支并列，組合成一個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。圖4.21、4.22、4.23所示為其中的三個(gè)方案。圖4.21、4.22中，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為槽輪機(jī)構(gòu)，圖4.23中為不完全齒輪機(jī)構(gòu)其余方案可由設(shè)計(jì)者自

38、己構(gòu)思。選擇方案時(shí)，特別要注意以下幾個(gè)方面：(1) 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)以后是否有可靠的定位功能，主軸箱往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程在120mm以上，所選機(jī)構(gòu)是否能在給定空間內(nèi)完成該運(yùn)動(dòng)要求。(2) 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力性能、精度在滿足要求的前提下，傳動(dòng)鏈?zhǔn)欠癖M可能短，且制造、安裝簡便。(3) 加工對(duì)象的尺寸變更后，是否有可能方便地進(jìn)行調(diào)整或改裝。四、設(shè)計(jì)步驟1. 方案設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)題目提出的要求構(gòu)思和選擇方案，見上節(jié)所述。2確定行程時(shí)間根據(jù)生產(chǎn)率要求及刀具勻速進(jìn)給的要求和K值，確定工作行程和回程時(shí)間。3選擇電機(jī)及總傳動(dòng)比確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)(工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和主軸箱往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu))主動(dòng)作的轉(zhuǎn)速；選擇電機(jī)及其轉(zhuǎn)速；確定電機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的

39、總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比，并選擇相應(yīng)各級(jí)機(jī)構(gòu)的類型。4擬訂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖按選定的方案，擬定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。5機(jī)構(gòu)設(shè)汁設(shè)計(jì)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)及其定位裝置；設(shè)計(jì)主軸箱往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。6機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析用解析法對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。7編寫設(shè)計(jì)說明書說明書包括設(shè)計(jì)題目、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求、方案設(shè)計(jì)及選擇、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)選擇、設(shè)計(jì)和計(jì)算結(jié)果及其評(píng)價(jià)等。五、工作量建議(1) 本題設(shè)計(jì)時(shí)間為2周。(2) 完成2號(hào)或3號(hào)圖紙四張。內(nèi)容為：最后確定的機(jī)構(gòu)方案及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（如圖4.20所示)；設(shè)計(jì)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及主軸箱往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(保留作圖輔助線)；用解析法對(duì)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或主軸箱往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，繪出從動(dòng)件的

40、位移、速度、加速度曲線圖，應(yīng)附計(jì)算程序及打印結(jié)果。(3) 編寫設(shè)計(jì)說明書。§4.6 醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、工作原理及工藝動(dòng)作過程醫(yī)院用棉簽的日耗量很大，以往均由醫(yī)護(hù)人員在值班間歇中用手工卷制，工作量很大，為提高工效擬用機(jī)器代替手工卷制棉簽。棉簽卷制過程可以仿照手工方式進(jìn)行動(dòng)作分解，亦可另行構(gòu)想動(dòng)作過程。按照棉簽的手工卷制方法進(jìn)行分解后得到：（1） 送棉：將條狀棉通過機(jī)構(gòu)定時(shí)、適量送入；（2） 揪棉：將條狀棉壓（卷）緊并揪棉，使之揪下定長的條棉；（3） 送簽：將簽桿送至導(dǎo)棉槽上方與定長棉條接觸；（4） 卷棉：簽桿自轉(zhuǎn)并延導(dǎo)棉槽移動(dòng)完成卷棉動(dòng)作。二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1） 棉花：條

41、狀脫脂棉，寬2530 mm，自然厚45mm。（2） 簽桿：醫(yī)院通用簽桿，直徑約3mm，桿長約70mm，卷棉部分長約2025mm。（3） 生產(chǎn)率：每分鐘卷60支，每支卷取棉塊長約2025mm。（4） 卷棉簽機(jī)體積要小，重量輕，工作可靠，外形美觀，成本低，卷出的棉簽松緊適度。三、設(shè)計(jì)方案提示（1） 送棉可以采用兩滾輪壓緊棉條、對(duì)滾送進(jìn)，送進(jìn)的方式可采用間歇機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量送棉；也可以采用直線送進(jìn)方式，則送棉機(jī)構(gòu)必須有持棉和直線、間歇、定長送進(jìn)等功能。（2） 揪棉時(shí)應(yīng)采用壓棉和揪棉兩個(gè)動(dòng)作，壓棉可以采用凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)推桿壓緊棉條，為使能自動(dòng)調(diào)整壓緊力中間可加一彈簧。楸棉可以采用對(duì)滾爪輪在轉(zhuǎn)動(dòng)中楸斷

42、棉條。（3） 送簽可采用漏斗口均勻送出簽桿，為避免簽桿卡在漏斗口，可以將漏斗作一定振動(dòng)。（4） 卷棉可將簽桿送至導(dǎo)棉槽，使簽桿作自轉(zhuǎn)并移動(dòng)而產(chǎn)生卷棉，如采用帶槽形的塑料帶通過撓性傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。四、設(shè)計(jì)任務(wù)（1） 根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；（2） 進(jìn)行送棉、揪棉、送簽、卷棉機(jī)構(gòu)的選型，實(shí)現(xiàn)上述4動(dòng)作的配合；（3） 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；（4） 根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案；（5） 畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖；（6） 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺度設(shè)計(jì)。§4.7 平壓印刷機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目根據(jù)平壓印刷機(jī)的主要?jiǎng)幼饕?，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案和主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。平壓

43、印刷機(jī)是印刷行業(yè)廣泛使用的一種腳踏、電動(dòng)兩用簡易印刷機(jī)，適用于印刷各種八開以下的印刷品。圖4.30是該類印刷機(jī)主要部件的工作情況示意圖。它們實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作如下： (1) 印頭往復(fù)招認(rèn)其個(gè)是壓印位置，即此時(shí)印頭上的紙與固定的鉛字版(陰影線部分)壓緊基礎(chǔ)；而是取走印好的紙和置放新紙的位置。 (2) 油輥上下滾動(dòng)。在印頭自位置運(yùn)動(dòng)至位置的過程中，油輥從位置經(jīng)油盤和鉛字版向位置運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)繞自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。油輥滾過油盤使油輥表面的油墨涂布均勻；滾過固定鉛字版給鉛字上油墨。壓印頭返回時(shí)，油輥從位置回到。油輥擺桿是一個(gè)長度可伸縮的構(gòu)件。 (3) 油盤轉(zhuǎn)動(dòng)。為使油輥上的油墨均勻，不僅應(yīng)將油輥在油盤面上滾過，而且

44、應(yīng)在油輥經(jīng)過油盤往下運(yùn)動(dòng)時(shí)油盤作一次小于180º而大于60º的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，使油盤上存留的油墨也比較均勻。 上述三個(gè)運(yùn)動(dòng)和手工加紙、取紙動(dòng)作應(yīng)協(xié)調(diào)配合，完成一次印刷工作。圖4.30 平壓印刷機(jī)有關(guān)部件示意圖二、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求 (1) 實(shí)現(xiàn)印頭、油輥、油盤運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)由一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，通過傳動(dòng)系統(tǒng)使該機(jī)具有16001800次/小時(shí)的印刷能力； (2) 電動(dòng)機(jī)功率P0.8 kW，轉(zhuǎn)速n電930r/min，電動(dòng)機(jī)放在機(jī)架的左側(cè)或底部，可自行決定。 (3) 根據(jù)印刷紙張幅面(280×406mm2)，最大印刷幅面為260×380 mm2，設(shè)定； (4) 印頭擺角，且

45、要求印頭返回行程(自位置至)和工作行程(自位置至)的平均速度之比(行程速度變化系數(shù))K1.12； (5) 油輥?zhàn)糟U垂位置運(yùn)動(dòng)至的擺角，油輥在位置時(shí)，恰與油盤的上邊緣接觸，油盤直徑為400 mm； (6) 要求機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能良好，即印頭和油輥在兩極限位置處的傳動(dòng)角大子或等于許用傳動(dòng)角。結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，制造方便。三、設(shè)計(jì)方案及討論 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，三個(gè)主要?jiǎng)幼鞅仨殔f(xié)調(diào)，這是方案設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。由于只給出一個(gè)動(dòng)力源，因此實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作的機(jī)構(gòu)必須聯(lián)動(dòng)。其次，三個(gè)動(dòng)作中，印頭運(yùn)動(dòng)需具有急回特性，油輥可看作是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)(油輥擺桿的伸縮運(yùn)動(dòng)也是由一機(jī)構(gòu)控制的)，而油盤是實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。完成這些運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)以及將它們

46、連成整機(jī)，均應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。 擬定運(yùn)動(dòng)方案時(shí)，應(yīng)首先構(gòu)思實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后勾劃描述各機(jī)構(gòu)動(dòng)作協(xié)調(diào)配合關(guān)系的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，最后再確定各機(jī)構(gòu)前面的傳動(dòng)路線，以滿足生產(chǎn)率的要求。 1實(shí)現(xiàn)本題前兩個(gè)動(dòng)作要求的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案 方案：兩個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)按時(shí)序式聯(lián)接。如圖4.31所示，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)印頭的往復(fù)擺動(dòng)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)油輥的往復(fù)擺動(dòng)。電機(jī)帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪2、4輸入運(yùn)動(dòng)，通過齒輪1、3分別驅(qū)動(dòng)曲柄和。此方案的優(yōu)點(diǎn)是印頭和油箱均有急回作用，且兩套機(jī)構(gòu)可分開進(jìn)行位置調(diào)整。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜一些。圖4.31 兩個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的聯(lián)接 方案：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)。如圖4.32所示，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

47、實(shí)現(xiàn)壓印頭的往復(fù)擺動(dòng)(與方案I相同)，曲柄動(dòng)力由電機(jī)通過齒輪機(jī)構(gòu)輸入。而雙搖桿機(jī)構(gòu)是以曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件為主動(dòng)件，使油輥實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)。它與方案比較，在滿足同樣要求的情況下結(jié)構(gòu)較為緊湊。圖4.32 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)方案：凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)按時(shí)序式聯(lián)接。 如圖4.33所示，由凸輪1驅(qū)動(dòng)雙搖桿機(jī)構(gòu)完成印頭的往復(fù)擺動(dòng)；由同軸傳動(dòng)的凸輪2通過齒輪驅(qū)動(dòng)擺桿擺動(dòng)。利用凸輪機(jī)構(gòu)同樣可方便地滿足印頭的急回作用，并通過兩凸輪的相位和從動(dòng)件的角位移規(guī)律協(xié)調(diào)印頭和油輥的運(yùn)動(dòng)，且可使它們?cè)跇O限位置有停歇時(shí)間，對(duì)操作有利。其它機(jī)構(gòu)組合方案，由學(xué)生自行構(gòu)思。圖4.33凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)按時(shí)序式聯(lián)接 2實(shí)現(xiàn)油盤

48、間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)方案 視油盤中心軸線對(duì)輸入軸線的不同布局而有不同的機(jī)構(gòu)方案。 方案：如圖4.34所示，它由圓錐齒輪和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如槽輪機(jī)構(gòu)，不完全齒輪機(jī)構(gòu)或棘輪機(jī)構(gòu)等)組成。此方案可用于油盤軸線與軸線相交或交錯(cuò)的情況。 方案：如圖4.35所示，是用撥桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。在油盤轉(zhuǎn)軸下端布置三個(gè)或四個(gè)叉枝2，再由固定在軸上的撥桿或凸輪1間歇推動(dòng)叉枝2，使油盤得到間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。此方案用于油盤軸線與軸線交錯(cuò)的情況。 因軸線就是油輥擺桿的轉(zhuǎn)軸，故凸輪的安裝相位必須恰當(dāng)。其它方案由學(xué)生白行構(gòu)思，上述方案僅供參考。 圖4.34 圓錐齒輪和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖4.35 撥桿機(jī)構(gòu) 四、一些機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1印頭往復(fù)運(yùn)

49、動(dòng)機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 以方案(圖4.32)為例，要求在滿足傳動(dòng)角條件下合理設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的幾何尺寸?？上仍O(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，然后設(shè)計(jì)雙搖桿機(jī)構(gòu)。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中未定參數(shù)是曲柄長度、連桿長度、機(jī)架長度和的傾斜角。按解析法設(shè)計(jì)，這四個(gè)參數(shù)按以下順序確定： (1) 確定軸線的位置。這是設(shè)計(jì)的主要工作，要求獨(dú)立選擇。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)有四個(gè)未定參數(shù)，但由機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置和急回特性的關(guān)系只可建立三個(gè)運(yùn)動(dòng)方程式，所以必須在四個(gè)參數(shù)中選定一個(gè)。因?yàn)榈奈恢萌Q于參數(shù)和，所以，可從上述三個(gè)運(yùn)動(dòng)方程中解得只有、的函數(shù)方程，再選定后即可知。 (2) 按曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)幾何關(guān)系求解連桿和曲柄長度。 (3) 校驗(yàn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角

50、，應(yīng)滿足。并檢查在、之間是否有容納油盤的足夠空間。 (4) 若不滿足傳動(dòng)角條件或無法安放油盤，則改變角，重復(fù)上述過程求解機(jī)構(gòu)尺寸。必須注意，初始選取角時(shí)，應(yīng)使落在機(jī)器外形尺寸之內(nèi)，同時(shí)要考慮油盤和齒輪1的尺寸，其中齒輪1的尺寸不能超出墻板邊界(圖4.30中的尺寸750)太多。這一步可先用圖解法試作，取得的大致范圍(主要檢驗(yàn)傳動(dòng)角)，然后在的初始值左右搜索，取得滿足傳動(dòng)角要求的最佳尺寸。 2油輥往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 因機(jī)構(gòu)中主動(dòng)連架桿的長度和位置已確定，同時(shí)伸縮桿的擺動(dòng)中心設(shè)定在軸線上，兩個(gè)標(biāo)線位置也已給定，故此題屬兩連架桿兩對(duì)對(duì)應(yīng)位置的設(shè)計(jì)。這樣和的長度將有無窮解，但在滿足兩極限位置處

51、傳動(dòng)角要求的條件下，本題可得有限范圍的解，此鉸鏈點(diǎn)可選在標(biāo)線擴(kuò)大體上的某一點(diǎn)。圖4.36 雙搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖4.36為本題的一種解法：設(shè)定坐標(biāo)系，將圖形繞向反轉(zhuǎn)得點(diǎn)的轉(zhuǎn)化位置，、連線的垂直平分線上的點(diǎn)即為鉸鏈點(diǎn)，為一極限位置的傳動(dòng)角。用解析法可建立線的直線方程，然后通過、的搜索，求得滿足兩極限位置傳動(dòng)角要求的最佳位置，和即為未知連架桿和連桿的長度。 3間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 可先用圖解法確定油盤軸線對(duì)軸線的相對(duì)位置，然后進(jìn)行機(jī)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)。 4凸輪連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 若選用圖4.33所示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案，其設(shè)計(jì)順序如下： (1) 根據(jù)印頭的急回特性確定凸輪1的升程運(yùn)動(dòng)角和回程運(yùn)動(dòng)角。 (2) 選定印頭擺動(dòng)

52、的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再由已選定的雙搖桿機(jī)構(gòu)確定搖桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后根據(jù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與凸輪轉(zhuǎn)角的對(duì)應(yīng)曲線設(shè)計(jì)凸輪1的廓線，為擺桿的轉(zhuǎn)角。 (3) 凸輪2的設(shè)計(jì)。為了防止油輥擺桿與印頭的運(yùn)動(dòng)干涉，可選定升降停運(yùn)動(dòng)規(guī)律，按曲線設(shè)計(jì)凸輪2的廓線，為擺桿的轉(zhuǎn)角。五、設(shè)計(jì)步驟及建議完成的工作量 1擬定運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案，并進(jìn)行方案的分析比較，擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 2機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 用圖解法和解析法相結(jié)合設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)。選一個(gè)機(jī)構(gòu)用解析法設(shè)計(jì)其尺度參數(shù)，然后用圖解法校核。另一個(gè)機(jī)構(gòu)用圖解法設(shè)計(jì)。 (2) 若用凸輪連桿機(jī)構(gòu)，則用圖解法和解析法相結(jié)合設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。印頭的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求自選，寫出運(yùn)動(dòng)方程。并用解析法計(jì)算連桿機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的

53、運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得擺桿的運(yùn)動(dòng)方程式，并作出、線圖。再用解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線。用圖解法校驗(yàn)凸輪理論廓線壓力角，及核定基圓半徑。(其中凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置自行確定。) (3) 用圖解法和解析法相結(jié)合，設(shè)計(jì)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 (4) 設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)。 以上設(shè)計(jì)任務(wù)的側(cè)重面由指導(dǎo)教師指定。建議選擇一或兩個(gè)機(jī)構(gòu)作解析法設(shè)計(jì)，其余可用圖解法完成。 3正確繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖 (1) 擬定自電動(dòng)機(jī)至曲柄轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)鏈方案，并進(jìn)行傳動(dòng)比分配，需要滿足曲柄轉(zhuǎn)速26.730 r/min的要求。 (2) 進(jìn)行各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最終布置；畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 (3) 按比例繪制運(yùn)動(dòng)簡圖，每人完成1號(hào)或2號(hào)圖紙一張(圖紙內(nèi)還包括圖解法設(shè)

54、計(jì)的機(jī)構(gòu)圖并保留設(shè)計(jì)作圖輔助線，解析法設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)用圖解法進(jìn)行校核的校核圖，凸輪廓線圖等)。 4整理設(shè)計(jì)說明書§4.8 沖壓機(jī)構(gòu)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)沖制薄壁零件(圖4.37a)的沖壓機(jī)構(gòu)及與其相配合的送料機(jī)構(gòu)。 如圖4.37a所示，上模先以比較小的速度接近坯料，然后以勻速進(jìn)行拉延成形工作，以后，上模繼續(xù)下行將成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模以后，送料機(jī)構(gòu)從側(cè)面將坯料送至待加工位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。 （a） （b）圖4.37 加工工件及上模運(yùn)動(dòng)規(guī)律本題要求設(shè)計(jì)能使上模按上述運(yùn)動(dòng)要求加工零件的沖壓機(jī)構(gòu)和從側(cè)面將坯料推送至下模上方的送料機(jī)構(gòu)。二、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求(1) 動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)，作轉(zhuǎn)動(dòng)；從動(dòng)件(執(zhí)行構(gòu)件)為上模，作上下往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)，其大致運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖2.43b所示，具有快速下沉、等速工作進(jìn)給和快速返回的特性。(2) 機(jī)構(gòu)應(yīng)具有較好的傳力性能，特別是工作段的壓力角應(yīng)盡可能小(見圖4.39、4.40、4.41)；傳動(dòng)角大于或等于許用傳動(dòng)角。(3) 上模到達(dá)工作段之前，送料機(jī)構(gòu)已將坯料送至待加工位置(下模上方)。(4) 生產(chǎn)率約每分鐘70件。(5) 執(zhí)行構(gòu)件(上模)的工作段長度l30100mm，對(duì)應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角，上模行程長度必須大于工作段長度的兩倍以上。(6) 行程速度變化系數(shù)。(7) 許用傳動(dòng)角。(8) 送料距離。(9) 若對(duì)機(jī)構(gòu)僅進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，為使