機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計及應(yīng)用大作業(yè)-雙齒條往復(fù)式移動機構(gòu)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式機械機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計及應(yīng)用大作業(yè)（2015年春季學(xué)期）題目：雙齒條往復(fù)式移動機構(gòu)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計姓名：學(xué)號：1120810125班級：1208101專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化日期：2015.6.5哈爾濱工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院整理為word格式整理為word格式整理為word格式要求按附錄的撰寫規(guī)范獨立完成課程論文撰寫，拒絕雷同，否則按零分處理大作業(yè)需同時提交打印稿和電子文檔予以存檔，電子文檔由班長收齊（缺電子文檔得零分），統(tǒng)一發(fā)送至：jkliu@成績：評閱人：整理為word格式整理為word格式整理為word格式一、設(shè)計題目1、設(shè)計要求雙齒條往復(fù)式移動機構(gòu)原理如下圖所示。1-上齒條2-下齒條3-不完全齒輪4-框架圖1雙齒條往復(fù)式移動機構(gòu)原理圖當(dāng)雙齒條向右運動時需產(chǎn)生不小于1000N的推力。運動的最大速度0.05m/s。往復(fù)運動行程±50mmm。2、需完成工作論述其原理，給出不卡死的條件。給出結(jié)構(gòu)設(shè)計（必須給出齒條的支承、導(dǎo)向、齒輪的支承）。提示：圖中雖然給出了齒條由兩側(cè)推桿支承和導(dǎo)向，也可以把支承和導(dǎo)向設(shè)計在齒條上，然后在右側(cè)設(shè)計一個推桿。工作原理介紹本裝置是利用不完全齒輪的定向轉(zhuǎn)動，通過改變齒輪與齒條的嚙合位置來實現(xiàn)往復(fù)運動。假設(shè)齒輪轉(zhuǎn)向為逆時針，轉(zhuǎn)速為rad/s。結(jié)合圖1所示，當(dāng)不完全齒輪的有齒部分與上部齒條嚙合時，齒條向左運動，速度（向右為正方向）；當(dāng)不完全齒輪的有齒部分與下部齒條嚙合時，齒條向右運動，速度。當(dāng)齒輪與齒條不嚙合時，運動臺（即齒條）停止運動。不卡死條件如圖1所示，當(dāng)不完全齒輪的輪齒與上下兩個齒條同時接觸時，機構(gòu)會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。為了防止在運動過程中機構(gòu)卡死，必須保證其中:整理為word格式整理為word格式整理為word格式：齒輪與齒條不嚙合時所能的轉(zhuǎn)動角度；：不完全齒輪有齒部分齒根圓半徑；：不完全齒輪有齒部分齒頂圓半徑；齒輪齒條設(shè)計齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計由不卡死條件：其中:：不完全齒輪有齒部分對應(yīng)的圓心角；：不完全齒輪有齒部分齒根圓半徑，；：不完全齒輪有齒部分齒頂圓半徑，；：完全齒輪齒數(shù)。由于工作時齒輪承受的力，故初選齒輪的模數(shù)為m=5mm。由于行程mm,即mm,又有如下圖1所示，由圖可知有齒部分圓心角應(yīng)滿足：即解之得取z=24，則有齒部分圓心角為取分度圓半徑r=35mm，齒頂圓半徑齒根圓半徑顯然滿足不卡死條件整理為word格式整理為word格式整理為word格式取齒輪寬度b=40mm,由于運動時工作推力僅為1000N,故不需進(jìn)行輪齒強度的校核，模數(shù)m=5mm滿足強度要求。在不完全齒輪中心鉆直徑的孔，與的周采用普通平鍵連接，，參考機械設(shè)計手冊去鍵槽尺寸為，不完全齒輪二維圖如圖2所示。圖2不完全齒輪二維圖由于只有徑向力，軸向力可以忽略，故采用圓柱滾子軸承支撐，軸的二維尺寸圖3如下：圖2軸二維尺寸圖整理為word格式整理為word格式整理為word格式齒條及金屬框架結(jié)構(gòu)設(shè)計齒條齒輪齒廓和模數(shù)相同，m=5mm。其二維尺寸圖如圖3所示。其采用螺栓連接固定于金屬框支架上，取螺栓型號為。 圖3齒條結(jié)構(gòu)設(shè)計金屬框架主體可采用桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，其優(yōu)點在于質(zhì)量較輕，可采用標(biāo)準(zhǔn)型材進(jìn)行制造。此處考慮與其他結(jié)構(gòu)的連接方便，上下橫梁采用8mm厚的鋼板搭接；為了增加結(jié)構(gòu)剛度，左右兩側(cè)的豎直梁采用工字鋼搭接，各支撐部分采用焊接連接。為了減輕結(jié)構(gòu)的重量，金屬框架的兩側(cè)焊接上兩根外徑為、內(nèi)徑的鋼管進(jìn)行支撐，鋼管與機座間采用直線軸承進(jìn)行支撐，供機構(gòu)左右進(jìn)行移動。其裝配圖如圖4所示。圖4裝配圖整理為word格式整理為word格式整理為word格式圖5裝配體工程圖參考文獻(xiàn)[1]陳國華.機械機構(gòu)及應(yīng)用.機械工業(yè)出版社.20