南航機(jī)械原理縫紉機(jī)課程設(shè)計230

1、目錄1. 設(shè)計題目22. 原始數(shù)據(jù)33. 齒輪設(shè)計 44. 桿件長度的計算65. 主要計算結(jié)果76. 用解析法對滑塊進(jìn)行B運動分析 97. 用圖解法對兩個極限位置和一個一般位置進(jìn)行運動分析128. E點的運動軌跡179. MATLABS序代碼 1910 B點的位移、速度、加速度數(shù)據(jù) 2011 E點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)2112.參考書目 22371設(shè)計題目縫紉機(jī)導(dǎo)線及緊線機(jī)構(gòu)設(shè)計及其運動分析結(jié)構(gòu)示意圖：該機(jī)構(gòu)由Oi軸上齒輪驅(qū)動齒輪2, 02軸上還固接有曲柄O?A和O2C，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)O2AB的滑塊為縫紉針桿，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)O2O3DC的連桿上點E為緊線頭，針桿與緊線頭協(xié)調(diào)動作，完成縫紉和緊線過程。原始數(shù)據(jù)方

2、案號 一齒輪轉(zhuǎn)數(shù)n1 rpm200齒輪轉(zhuǎn)數(shù)n 2 rpm230模數(shù)m mm中心距OQ2 mm54距離 Lmm40針桿沖程Hmm36桿長O2O3 mm34桿長 O3D mm29角 度i deg422 deg1203 deg144'deg10''deg80桿 長DE/DCO2A / AB由傳動比公式知可取 乙1,標(biāo)準(zhǔn)中心距d m(Z1 Z2)22,齒輪嚙合時的壓力角d cos3,d cosarccos分度圓直徑4,5,d1d2基圓直徑變位系數(shù)invdb1db23齒輪設(shè)計46 , Z 40。1.25 (4640)53.75mmd cosarccos73.75cos20-542

3、0.7165m1.25 46m1.25 40d1 cosd2 cos2(X157.557.5mm50mmcos20 54.03232 mm50 cos20、46.98463mm山 tan invZ1Z2inV20.7165： 2X1 也 tan20l inv20'46 40X20.20108x1 0.05108, x2 0.156, 中心距變動系數(shù)0.20ZZ / cos 八 46 40 /cos20 八y -(1)(1)2 cos2cos20.71657, 齒高變動系數(shù)y (x1 x2) y 0.001088, 齒輪機(jī)構(gòu)的傳動類型正傳動9, 齒頂高h(yuǎn)a1 (h* x y)m (1 0

4、.05108 0.00108) 1.25 1.3125nmha2 (ha x2y)m (1 0.15 0.00108) 1.25 1.43615mm10, 齒根高h(yuǎn)f1 (ha* c* x1)m (1 0.25 0.05108) 1.25 1.49865mmhf2 (h*a c* X2)m (10.250.15) 1.251.37511, 齒頂圓直徑da1 d1 2ha 57.5 2 1.3125 60.125mmda2 d2 2ha 50 2 1.43615 52.8723mm12, 齒根圓直徑df1 d1 2hf1 57.5 2 1.49865 54.5027mmdf2 d2 2hf2 5

5、02 1.37547.25mmSiS2Sa1Sa213,齒頂圓壓力角rb1a1 arccosra1a2 arccos 匹14,分度圓上的齒厚2%mtan1.25ra227.01616 arccos30.062523.49232 arccos26.436150.051081.25 tan2026.0167!27.2967：2.00997 mmm丄2x2mta n215,齒頂厚30.06251.252 0.151.25 tan202.09998mm2G(inva1inv2.0099730.062528.75(inv 26.0167AIIVinv20-)0.95719 mms仏r226.43615(

6、 inv 27.2967inv20 j 0.91351 mm2ra2(i nva2inv2.0999825經(jīng)檢驗sa10.4 m0.41.250.5mmSa20.4m0.41.250.5mm16,重合度1a z(ta na1 tan2f-I40 (tan27.2967 tar20.716：5 1.6835)z2(ta n a2tan ) 46 (tar26.0167 tan20.71652經(jīng)檢驗 a (1.11.2)4桿件長度計算由針桿沖程H可得o2a36伽m2ABIO2AIAB0.360mm設(shè)D的兩個極限位置為Di,D2所以，在DQ3D2中Di D2O3D2I03D sin 2 293 90

7、 i 14490：54'：.8010：sin33.26743mm由余弦定理得I CD IO2CO3DIO3O22QDIO3O22Io3dIo3o2 COS(ICDIO2CJ292 342 2 29 34 cos(54 80)58.02470mmO3D IO3O22IO3DIO3O2 cos(J292 342 2 29 34 cos(54 10)33.65311mm所以，有以上兩方程得ICD 45.83891mmIO2C12.18580mm由于蟲1.3ICD所以IDE 1.3 45.8389159.59058mm5主要計算結(jié)果計算項目結(jié)果Zi46Z240a53.75mm2043di57.

8、5mmd250mmdb154.03232mmdb246.98463mmXiX20.20i08Xi0.05i08X20.i5y0.00i08ha1i.3i25mmha2i.436i5mmhf ii.49865mmhf 2i.375mmdai60.i25mmda252.8723mmd fi54.5027mmd f 247.25mmal261a22718Si2.00997mmS22.09998mmSa10.95719mmSa20.91351mm1.6835lO2A18mm1 AB60mm1O2C12.18580mm1CD45.83891mm1 DE59.59058mm6用解析法對滑塊進(jìn)行 B運動分析

9、Y所以lO2A C0S1 AB C0S3yBlO2ASin宀2)lc A sinlABSin由以上兩式可得yBlO2A SinlAByB 18sin60 J1 (0.3cos )2對應(yīng)的位移曲線如下對上式求導(dǎo)得vB 18 cos2.7sin 2j1 (0.3cos )2433.53972 cos65.03096sin 2,/1 (0.3cos )2對應(yīng)的速度曲線如下更EE)矚圏再對上式求導(dǎo)得2 .sinaB1810442.038272 5.4cos2 (1 0.09cos2 ) 0.1215sin221 (0.3cos )2f2sin580.113245.4cos22 2(1 0.09cos)

10、 0.1215sin 21 (0.3cos )2f2對應(yīng)的加速度曲線圖如下7用圖解法對兩個極限位置和一個一般位置對應(yīng)的速度加速度計算，并將結(jié)果與解析法的結(jié)果比較02A2 n26024.08554ra嘆1極限點一：90”100(m速度分析 速度比例尺:v b v a v ba大?。?？O2aO2A?方向： B A O2ABA由圖可得（圖見坐標(biāo)紙）vBvBApa1004.35 435mmSABvBAlAB435607.25汰 s加速度分析加速度比例尺:a 2000大小:BAnBA21O2Aab2Iab方向： B A A O2BA由圖可得（圖見坐標(biāo)紙）aBa a 2000 3.67200方向水2平向

11、右AB 0由解析法得到的結(jié)果如下Vb 0vBA 433.53972mab 7.22566radsaB方向水平向右7309.4285mmAB2極限點二：270-速度分析向左速度比例尺:大小:方向:Vb100（吧；/cmVa VbaO2AO2 AO2A由圖可得（圖見坐標(biāo)紙）VbVBAAB加速度分析BApaVBA1 AB加速度比例尺：大小:方向：B由圖可得aBa100435604.35 435mmS7.25rad/2000®=）/ cm21O2AA O2（圖見坐標(biāo)紙）b 2000 6.8BABAn aBAab2|ab13600方向水平AB由解析法得到的結(jié)果如下Vb 0VBA433.5397

12、2mmsAB7.22566rad saB 13574.64975口%2方向水平向左AB3 一般位置1*124'1Os詛速度分析速度比例尺：v ioo（mAO2ABA大小:方向：B O2o2aAB由圖可得（圖見坐標(biāo)紙）vBAv ab 100 1.8 180BAVBA1 AB180603a嘆Pb1003.453451000(大小21O2A方向 BO2A O2ab2IabB Aa BAAB加速度分析加速度比例尺:由圖可得（圖見坐標(biāo)紙）3b1000 6.356350 mms2方向水平向右由解析法得到的結(jié)果如下VBA183.35694 mm sBAVBA1 BA183.35694603.0555

13、95®%vB 345.80677ms3b6382.97554m方向水平向右8, E點的運動軌跡°3點坐標(biāo)為xO3l°2°3 cos34cos19.98470mmy°3I°2o3 sin34sinD點坐標(biāo)XDlO2O3 C0Sl°3D C0SYDl°2°3 sin|°3d sin27.50658mm19.98470 29cos27.50658 29sin三角形°2°3D中，由余弦定理可得O2O3 IO3DlO2D2lO2O3lO3D cos(由正弦定理有l(wèi)O2O3sin所以29

14、2 2 34 29cos(54)lO2Dsin(I arcsin-由余弦定理得cos 2所以lO2Darc cos 所以所以XE0203 sin(l02D)IC2D2ICD2 l2Io2dIcd2Icd2I02C22I°2dIcd2O2Carcsin34sin(54arc cos2)o2dO2D2 ICD2l02C22GdIcdXDI de cosyDI de sin并且541。2。3 34mm 也 29mm> > >lOC 12.18580mm lCD45.83891 mmIde59.59058 mmA120'1聯(lián)立以上各方程可以畫出 E點軌跡如下1104

15、U 455055 bO bb /Ox坐標(biāo)(mm)UU9O807CI605O9， MATLAB程序代碼位移曲線x=0:2*pi;y1= 18*s in (x);y2=60*sqrt*(cos(x).A2); y=y1-y2;plot(x,y);速度曲線a=0:1:360 x=a*pi./180;y1=18*cos(x); y2=*sin(2*x);y3=sqrt*(cos(x).A2);y=(y1-y2./y3)* plot(x,y);加速度曲線a=0:360;x=a.*pi./180;y1=18.*sin(x);y2=.*(cos(2*x);y3=.*(cos(x).A2);y4=.*(si

16、n(2*x).A2; y5=*(cos(x).A2).A; y=(0-y1-(y2.*y3-y4)./y5).*A2; plot(x,y);E 點的運動軌跡曲線 a=10.*pi./180:80.*pi./180;b=54.*pi./180; o3x=-34.*cos(b); o3y=34.*sin(b);dx=o3x+29.*cos(a); dy=o3y+29.*sin(a);o2d=sqrt(34.*34+29.*29-2.*34.*29.*cos(a+b); r1=asin(34.*sin(a+b)./o2d);r2=acos(o2d).A2+.A.A2)./(2.*(o2d).*); ex=dx+.*cos(120.*pi./180+a+r1+r2-pi); ey=dy+.*sin(120.*pi./180+a+r1+r2-pi); plot(ex,ey);11. B點的位移、速度、加速度數(shù)據(jù)角度（°）位移（mm）速度（mm/s）加速度(*10000mm/s2)0510152025-49022353035404550556065707580859009510010511011512012513013514014515015516016517017518018519019520020