鎖梁自動(dòng)成型機(jī)床搬彎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(機(jī)械原理課程設(shè)計(jì))

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課程名稱： 鎖梁自動(dòng)成型機(jī)床搬彎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　姓 名： 學(xué)

2、 號(hào)： </p><p>　　年 級(jí)： 任課教師： </p><p>　　2013年1月18日</p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題號(hào)01</p><p>　　鎖梁自動(dòng)成型機(jī)床搬彎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p

3、>　　機(jī)構(gòu)說明和加工示意圖</p><p>　　鎖梁自動(dòng)成型機(jī)床加工鎖梁（即掛鎖上用與插入門扣的鉤狀零件）的工序?yàn)椋簩⒈P圓鋼條校直、切槽、車圓頭、切斷和搬彎成型。本機(jī)構(gòu)為該機(jī)床的搬彎成型工藝部分，由送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和搬彎機(jī)構(gòu)組合而成。搬彎成型加工原理如下圖：送料滑塊1將工件2送到搬彎工位后即返回，定位銷3上升至鎖梁槽內(nèi)，將鎖梁卡住，搬彎架4轉(zhuǎn)動(dòng)搬彎角度，搬彎架上的滾輪6繞固定滾輪5也轉(zhuǎn)過搬彎角度，將鎖梁搬

4、彎成型。然后搬彎架返回原位，定位銷下降，松開工件，待送料滑塊第二次送進(jìn)時(shí)將已搬彎成型的工件推出工位。</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1．生產(chǎn)率 30 件/分</p><p>　　2．機(jī)電輸入轉(zhuǎn)速： n1= 1200 轉(zhuǎn)/分</p><p

5、><b>　　3．工件尺寸：</b></p><p>　　L= 120 ㎜ D1= 5 ㎜ D2= 3.5 ㎜</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目內(nèi)容：</b></p><p>　　目標(biāo)分析：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行功能分析，作出工藝動(dòng)作的分

6、解，明確各個(gè)工藝動(dòng)作的工作原理。</p><p>　　創(chuàng)新構(gòu)思：對(duì)完成各工藝動(dòng)作和工作性能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行全國構(gòu)思。對(duì)各可行方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。</p><p>　　方案擬定：擬定總體方案，進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)的選擇和基本參數(shù)設(shè)計(jì)。</p><p>　　方案評(píng)價(jià)：對(duì)各行方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、力分析及有關(guān)計(jì)算、以進(jìn)行功能、性能評(píng)

7、價(jià)和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。</p><p>　　方案決策：在方案評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行方案決策，在可行方案。確認(rèn)其總體設(shè)計(jì)方案，繪制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖、編寫總體方案設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)說明書。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　按工藝動(dòng)作設(shè)計(jì)多個(gè)組合機(jī)構(gòu)的總體方案，根據(jù)評(píng)標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性、傳力特性、工作可靠性、結(jié)構(gòu)緊湊性和制造經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行

8、分析比較，最后確定一、二個(gè)較好的方案，擬定出運(yùn)動(dòng)方案示意圖。</p><p>　　分解工藝動(dòng)作，根據(jù)生產(chǎn)率繪制送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和搬彎機(jī)構(gòu)（或進(jìn)刀機(jī)構(gòu)）的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。（4號(hào)圖）</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)率和電機(jī)轉(zhuǎn)速，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　用圖解法對(duì)送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和搬彎機(jī)構(gòu)（或進(jìn)刀機(jī)構(gòu)）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，繪制組合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖。（4號(hào)圖）</p

9、><p>　　用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)對(duì)送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析：</p><p><b>　　編制計(jì)算流程框圖。</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算流程框圖編制主程序，上機(jī)計(jì)算及打印結(jié)構(gòu)</p><p>　　用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，繪出凸輪輪廓和從動(dòng)件位移曲線</p><p>　　編寫課程設(shè)計(jì)說明

10、書。內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)題目、工藝要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容、方案選擇與比較、各機(jī)構(gòu)類型和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算流程框圖、主程序及計(jì)算結(jié)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、參考資料目錄和設(shè)計(jì)小結(jié)等。（20頁以上）</p><p>　　五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目分配：</p><p>　　1．凡學(xué)號(hào)末位第二位數(shù)（即十位數(shù)）為０、２、４的同學(xué)作鎖梁自動(dòng)成型機(jī)搬彎機(jī)構(gòu)

11、 </p><p>　　(即題號(hào)B1～B10)。</p><p>　　2．學(xué)號(hào)末位數(shù)（即個(gè)位數(shù)）為題號(hào)代號(hào)。</p><p>　　例：學(xué)號(hào)03*****28 的同學(xué)作鎖梁自動(dòng)成型機(jī)搬彎機(jī)構(gòu)題號(hào)代號(hào)為B8的數(shù)據(jù)。</p><p>　　附：鎖梁自動(dòng)成型機(jī)床搬彎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)題目數(shù)據(jù) (題號(hào)B1～B10)</p><p><

12、;b>　　目錄</b></p><p>　　第1章：設(shè)計(jì)任務(wù)的相關(guān)參數(shù)5</p><p>　　第2章 機(jī)構(gòu)的工作原理6</p><p>　　第3章：原動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇7</p><p>　　第4章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較9</p><p>　　第5章 系統(tǒng)方案擬定與比較13</p&g

13、t;<p>　　第6章 機(jī)械系統(tǒng)的工作運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖16</p><p>　　第7章 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析18</p><p>　　第8章 機(jī)構(gòu)總體方案圖及原理22</p><p>　　第9章 凸輪參數(shù)23</p><p>　　第10章 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（proe）24</p><p>　　附圖一：

14、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案簡圖25</p><p>　　附圖二：夾緊凸輪的調(diào)試結(jié)果26</p><p>　　附圖三：搬彎凸輪的調(diào)試結(jié)果28</p><p>　　附圖四：送料機(jī)構(gòu)31</p><p>　　附圖五：定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)36</p><p>　　附圖六：搬彎機(jī)構(gòu)37</p><p>　　

15、附圖七：機(jī)械系統(tǒng)整體三維圖40</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)小結(jié)42</b></p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)43</b></p><p>　　第1章：設(shè)計(jì)任務(wù)的相關(guān)參數(shù)</p><p><b>　　1.1功能要求:</b></p><

16、p><b>　　1、自動(dòng)搬彎成型</b></p><p><b>　　2、連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)</b></p><p>　　3、生產(chǎn)能力為30件/分</p><p>　　4、加工質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求</p><p>　　5、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案應(yīng)力求簡單、可靠</p><p>　

17、　1.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)要求</p><p>　　1、 被加工工件直徑為5mm有切削槽直徑3.5mm；</p><p>　　2、工件展開時(shí)的長度120mm；</p><p>　　3、電機(jī)轉(zhuǎn)速為1200r/min；</p><p>　　5、生產(chǎn)率為30件/分；</p><p>　　6、齒輪模數(shù)為2.5。</p>

18、<p>　　1.3各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)為：</p><p>　　1、送料機(jī)構(gòu)的正行程為120mm；</p><p>　　2、根據(jù)工件的直徑設(shè)計(jì)定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)的豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)為5mm;</p><p>　　3、搬彎機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角度為187度。</p><p>　　第2章 機(jī)構(gòu)的工作原理</p><p>　　鎖梁

19、自動(dòng)成型機(jī)床加工鎖梁（即掛鎖上用與插入門扣的鉤狀零件）的工序?yàn)椋簩⒈P圓鋼條校直、切槽、車圓頭、切斷和搬彎成型。本機(jī)構(gòu)為該機(jī)床的搬彎成型工藝部分，由送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和搬彎機(jī)構(gòu)組合而成。搬彎成型加工原理如下圖：送料滑塊1將工件2送到搬彎工位后即返回，定位銷3上升至鎖梁槽內(nèi)，將鎖梁卡住，搬彎架4轉(zhuǎn)動(dòng)搬彎角度，搬彎架上的滾輪6繞固定滾輪5也轉(zhuǎn)過搬彎角度，將鎖梁搬彎成型。然后搬彎架返回原位，定位銷下降，松開工件，待送料滑塊第二次送進(jìn)時(shí)將已搬彎成

20、型的工件推出工位。圖：</p><p>　　第3章：原動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇</p><p><b>　　3.1原動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的要求可知，鎖梁一般是大批量生產(chǎn)；從能源方面看，工廠的電源能有效地保證并充足，且有降低生產(chǎn)成本，便于操作，工件可靠，維修方便，應(yīng)盡量選用電力驅(qū)動(dòng)。從對(duì)環(huán)境影響來看，電力驅(qū)動(dòng)方式所產(chǎn)生的污

21、染較小，可選擇電動(dòng)機(jī)。從經(jīng)濟(jì)方面來看，電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足一定的功率，防止功率過大造成浪費(fèi)，過小負(fù)荷過大，使生產(chǎn)率達(dá)不到要求致使浪費(fèi)時(shí)間。所以為了滿足上訴要求，選擇電壓為380V轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分的交流電動(dòng)機(jī)最為合適。</p><p>　　3.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較</p><p>　　機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)能量的分配、轉(zhuǎn)速的改變及運(yùn)動(dòng)形式的改變的中間裝置。

22、常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等。他們的各自有的特點(diǎn)如下：</p><p>　　蝸桿傳動(dòng)：傳動(dòng)效率低，結(jié)構(gòu)緊湊，單級(jí)傳動(dòng)能得到很大的傳動(dòng)比；傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)比大、滑動(dòng)速度低時(shí)效率低；中、高速傳動(dòng)需用昂貴的減磨材料；制造精度要求高，刀具費(fèi)用貴。</p><p>　　皮帶傳動(dòng)：軸間距范圍在，傳動(dòng)比恒定；鏈條組成件的油膜能吸振，對(duì)惡劣環(huán)境適應(yīng)能

23、力強(qiáng)，工作可靠高速時(shí)沒有帶傳動(dòng)平穩(wěn)，容易引起共振需設(shè)張緊和減振裝置。</p><p>　　鏈傳動(dòng)：軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能緩和沖擊，吸收振動(dòng)；摩擦型帶傳動(dòng)有過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝要求不高；外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動(dòng)，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</p><p>　　齒輪傳動(dòng)：傳動(dòng)效率高，承載能力和速

24、度范圍大；傳動(dòng)比恒定，采用衛(wèi)星傳動(dòng)可獲得很大傳動(dòng)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(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)有噪音；無過載保護(hù)作用</p><p>　　通過上幾種傳動(dòng)裝置的比較可得，減速的優(yōu)先選擇帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)，他們的要求的傳動(dòng)功率不大，在滿足工作的性能情況下，選用這種結(jié)構(gòu)簡單的傳動(dòng)裝置，可以降低成本，節(jié)約能源。在搬彎時(shí)由于精確度要求高、轉(zhuǎn)速小應(yīng)選用鏈傳動(dòng)。</p><p>　

25、　第4章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較</p><p><b>　　4.1功能分解</b></p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)將金屬材料加工成鎖梁的總功能，可將總功能分解為如下分功能：</p><p><b>　　1、送料功能</b></p><p>　　2、送料定位功能、工件夾緊功能</p>&l

26、t;p>　　3、工件搬彎功能5.2功能邏輯圖</p><p>　　4.2送料機(jī)構(gòu)的選擇與比較</p><p>　　方案一、如圖4.1，凸輪1與主軸剛性連接，主軸帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪使導(dǎo)桿2擺動(dòng)，導(dǎo)桿2的擺動(dòng)使滑塊3沿桿2滑動(dòng)，從而帶動(dòng)自鎖式夾持器作間歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)送料。</p><p>　　圖4.1 圖4.

27、2</p><p>　　方案二、采用采用錐齒輪轉(zhuǎn)換主軸轉(zhuǎn)速方向和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)曲柄搖桿有極位夾角（60），搖桿擺動(dòng)的角度一定的，搖桿帶動(dòng)滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)工件達(dá)到送料功能，返回則為空行程。</p><p>　　選擇使用方案二，方案一和方案二都能實(shí)現(xiàn)單向送料。方案一運(yùn)用凸輪導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)，凸輪能夠?qū)崿F(xiàn)比較精準(zhǔn)，但是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)成本高。方案二運(yùn)用六桿機(jī)構(gòu)，分別可以視為一個(gè)曲臂搖桿和一個(gè)搖桿

28、滑塊結(jié)合，沒有間歇運(yùn)動(dòng)，但把極位夾角設(shè)計(jì)得大一些也能實(shí)現(xiàn)目的運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用方案二可以節(jié)約成本。 </p><p>　　4.3定位與夾緊機(jī)構(gòu)選擇與比較</p><p>　　圖4.3 圖4.4</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>

29、;　　從圖4.3可知，滾子推桿3在凸輪1的旋轉(zhuǎn)上下移動(dòng)。2是回位彈簧。滾子推桿上端是‘v型槽，有定位和夾緊為一體的功能。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　原理如圖4.4，定位和夾緊分開。塊6是定位塊，由凸輪和連桿組合上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)定位‘v’型塊4的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)夾緊。</p><p>　　通過方案一和方案二的比較，

30、方案一的定位和夾緊為一體，更為簡單，用的機(jī)構(gòu)少，經(jīng)濟(jì)節(jié)約。同時(shí)又能夠滿足定位和夾緊需要。</p><p>　　4.4搬彎機(jī)構(gòu)的選擇與比較</p><p>　　圖4.5 圖4.6</p><p>　　方案一：運(yùn)用的是曲柄導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)，通過桿1的旋轉(zhuǎn)使得桿3的擺動(dòng)，從而由桿4傳動(dòng)到圓輪5的旋轉(zhuǎn)。從而帶動(dòng)搬彎裝置

31、進(jìn)行搬彎。使用這種曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，沒有間歇運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　方案二：使用凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，原動(dòng)件凸輪1的來回移動(dòng)讓推桿2來回上升和下降，桿3帶動(dòng) 2桿實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)（2桿與大鏈輪剛性連接），從而帶動(dòng)搬彎機(jī)構(gòu)進(jìn)行搬彎。使用凸輪作為原動(dòng)件，可保證搬彎過程中有間歇運(yùn)動(dòng)，當(dāng)回程時(shí)復(fù)位彈簧起主導(dǎo)作用，讓推桿復(fù)位。</p><p>　　通過兩方案的比較，方案一沒有運(yùn)動(dòng)間歇，在實(shí)現(xiàn)搬彎過程中，需要在完成搬

32、彎之后有一段間歇，使得送料機(jī)構(gòu)將搬彎好的工件頂出，將下一個(gè)待搬彎的工件送到工位，以待搬彎。所以，選擇方案二較好。</p><p>　　第5章 系統(tǒng)方案擬定與比較</p><p>　　5.1根據(jù)工藝過程確定執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式</p><p>　　1、送料功能的執(zhí)行構(gòu)件是曲柄搖桿，它作無間歇往復(fù)移動(dòng)。</p><p>　　2、送料的定位執(zhí)行構(gòu)件是

33、推桿，它的運(yùn)動(dòng)是間歇往復(fù)移動(dòng)。</p><p>　　3、固定機(jī)構(gòu)是用帶有‘v’形槽的推桿，它的運(yùn)動(dòng)是間歇往復(fù)移動(dòng)，能緊固工件。</p><p>　　4、由搬彎機(jī)構(gòu)的原理可知，搬彎的執(zhí)行構(gòu)件是滾子支架，它的運(yùn)動(dòng)是往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　5.2繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖</p><p>　　根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式，繪制出機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

34、功能圖</p><p>　　5.3根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式選擇機(jī)構(gòu)</p><p>　　1、送料夾持器無間歇往復(fù)移動(dòng)，可選用連桿機(jī)構(gòu)，組合機(jī)構(gòu)（如凸輪機(jī)構(gòu)+連桿機(jī)構(gòu)）等。</p><p>　　2、定位間歇往復(fù)移動(dòng)，同樣可選用凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　3、‘V’型夾緊機(jī)構(gòu)是間歇往復(fù)移動(dòng)，可選凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)等。</p&g

35、t;<p>　　4、搬彎頭的間歇往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可選組合機(jī)構(gòu)(偏心輪+連桿機(jī)構(gòu)+鏈傳動(dòng))，組合機(jī)構(gòu)（凸輪機(jī)構(gòu)+連桿機(jī)構(gòu)+鏈傳動(dòng)）等。</p><p>　　5.4用形態(tài)學(xué)矩陣法創(chuàng)建機(jī)械運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方案</p><p>　　根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖（圖5.2）可構(gòu)成形太學(xué)矩陣（表5.3）。由表5.3所示的形態(tài)學(xué)矩陣可求出鎖梁自動(dòng)搬彎系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案數(shù)為</p><p

36、>　　N=2×2×2×2×2×2×2=286</p><p>　　可由給定的條件，各機(jī)構(gòu)的相容性，各機(jī)構(gòu)的空間布置，類似產(chǎn)品的借鑒和設(shè)計(jì)等，從中選出較為實(shí)際可行的方案。表5.3中用線連的是選擇的最優(yōu)方案。</p><p><b>　　圖5.3</b></p><p>　　第6章

37、機(jī)械系統(tǒng)的工作運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p><b>　　6.1循環(huán)時(shí)間計(jì)算</b></p><p>　　1、送料：已知極位夾角為θ=60°，即行程系數(shù)比K=（180°+θ）/（180°-θ）=t1/t2=2，即送料角度φ1=120°，回程角度φ2=240°，即送料0°~120°，回程120°

38、~360°。</p><p>　　2、定位夾緊：定位加緊機(jī)構(gòu)凸輪的遠(yuǎn)休止角度該從送料終止點(diǎn)到搬彎回程點(diǎn)，即（150°~330°），定位和夾緊機(jī)構(gòu)回程330°~360°。</p><p>　　3、搬彎：搬彎即從完成加緊之后開始，即150°~180°，搬完機(jī)構(gòu)緩?fù)?80°~330°，</p>

39、<p>　　搬完機(jī)構(gòu)回程330°~360°</p><p>　　6.2根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　第7章 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　7.1電機(jī)向主軸傳動(dòng)設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　已知電動(dòng)機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速為1200r/min,根據(jù)生產(chǎn)率30件/分可知，主軸的轉(zhuǎn)

40、速為30r/min。從而可以算得傳動(dòng)比i=1200/30=40，從而設(shè)計(jì)三級(jí)減速，如圖（圖7.1）。從1到2是帶傳動(dòng)，其余為齒傳動(dòng)，設(shè)計(jì)</p><p>　　滿足：i=i皮帶*i齒輪=D/d*(z2*z4)/(z1*z3)</p><p>　　=300/100*(80*150)/(20*30)</p><p><b>　　可有：</b><

41、/p><p>　　d小皮帶輪=100； </p><p>　　D大皮帶輪=300; </p><p>　　z1=20， d1=mz1=50；</p><p>　　z2=80， d2=mz2=200;</p><p>　　z3=30， d3=mz3=75；</p>&

42、lt;p>　　z4=150, d4=mz4=375.</p><p><b>　　=40</b></p><p><b>　　圖7.1</b></p><p>　　7.2送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　如圖7.2，送料機(jī)構(gòu)是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組成。將滑塊F的終始位置F

43、F'長度為工件長度120，主軸到工作臺(tái)的長度為130，AB=30,BC=60,CD=50,曲柄連桿的極位夾角為60，則用CAD畫出1:1比例圖。</p><p>　　該連桿計(jì)算比較麻煩，可以用作圖法求解：</p><p>　　步驟：1、先畫兩條水平平行線L1、L2，且之間的距離為130(主軸到工作臺(tái)的距離)。</p><p>　　2、在靠下方的直線中取一點(diǎn)作

44、為曲柄AB的轉(zhuǎn)動(dòng)副A，已知連桿BC的距離為60，先作AB作極與水平方向的銳角夾角為20度，位夾角為60度的夾角。（直線AB+BC與直線BC-AB之間的銳角）</p><p>　　3、已知CD的長度為50，以C為原點(diǎn)做與水平線距離為50的直線交于水平線的點(diǎn)為D點(diǎn)。</p><p>　　4、CD的延長線交于M、N上方水平線上兩點(diǎn)，測量距離得MN=204.001,則有比120/204.001=E

45、F/130，則可以得出EF的距離EF=76.47。</p><p>　　5、復(fù)制上方的水平線向下平移76.47與導(dǎo)桿CD延長線交于E就可以得到滑塊的位置。</p><p>　　6、標(biāo)注擺桿DC的擺角為90度。</p><p><b>　　圖7.2</b></p><p>　　7.3定位夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析</p&g

46、t;<p>　　定位夾緊機(jī)構(gòu)采用凸輪實(shí)現(xiàn)往復(fù)定位、夾緊運(yùn)動(dòng)，為減小摩擦，采用滾子推桿，為如圖7.3，定位機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)合為一體，工件槽深為1.5mm，工件的直徑為5，則切槽的直徑為3.5，設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)主軸到工件下表面距離為130mm，凸輪行程最小5mm，在設(shè)計(jì)中定凸輪行程為6mm，則空行程為3.5mm，由于行程比較短，又沒有急進(jìn)急回運(yùn)動(dòng)，所以出于經(jīng)濟(jì)考慮，基圓定半徑為45mm，則滾子+推桿=82.5，因?yàn)橐阎O(shè)凸輪半徑為5，

47、則桿的長度為77.5，所以如圖：</p><p><b>　　圖7.3</b></p><p>　　7.4搬彎機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)有間隙往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)搬彎工件，用一個(gè)搬彎滾子將工件壓在一圓弧模塊上，繞圓弧模塊轉(zhuǎn)187度，即可將工件搬成與圓弧模塊半徑相對(duì)應(yīng)的弧型，其搬彎原理如圖（圖7.4）。</p>&

48、lt;p>　　搬彎機(jī)構(gòu)中搬彎滾子要完成187º轉(zhuǎn)動(dòng)，方能完成搬彎工作。如圖中，由大鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度θ，由鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)上輪轉(zhuǎn)動(dòng)187º使搬彎滾子完成187º轉(zhuǎn)動(dòng)。它們的關(guān)系滿足在同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)過的周長相同，所以有πr=Rθ，設(shè)置r=6mm，θ=60，得出比較合理大鏈輪半徑R=18.7。</p><p>　　因?yàn)楣ぜ闹睆綖?，設(shè)固定搬彎輪的內(nèi)半徑R=15，活動(dòng)搬彎輪的半徑為R=12

49、.5，半圓槽的半徑R=2.5,則大圓圓心到半圓槽的半徑為10，又因?yàn)楣ぜ睆綖?，設(shè)兩鏈輪之間的距離為62.5，工件圓心到大鏈輪的圓心距離為45，設(shè)計(jì)擺桿與大鏈輪剛性連接，設(shè)計(jì)擺角60度，凸輪中取基園半徑為45，取得較為合理（基圓過小容易出現(xiàn)失真），滾子半徑為5，利用作圖法，作出如下圖，標(biāo)注得推桿的推程為26.04。</p><p>　　作圖步驟：1、作兩條水平中心線L1、L2、L3，L1、L2之間的距離為130

50、，L1與L3之間的距離為45，再作一條豎直中心線。</p><p>　　2、在L1作直徑為5的工件，搬彎工件內(nèi)直徑為30，搬彎角度為187度。</p><p>　　3、如下圖，在豎直中心線距離L1為32.5作直徑為30的圓作為搬彎輪，再作直徑為12的同心圓作小鏈輪。</p><p>　　4、設(shè)置活動(dòng)搬彎輪直徑為25，輪中搬彎半圓槽直徑為5（用來固定工件，以防工件搬彎

51、時(shí)出現(xiàn)偏移），所以搬彎輪內(nèi)直徑為20，在圓心A處作與豎直中心線之間的角度為7度長度為30的AB直線（搬彎角度為187度，以B為圓心作直徑為25的圓和直徑為20的圓（虛線作出，本視圖為不可見）。</p><p>　　5、如圖所示，在L3與豎直中心線的交點(diǎn)處作直徑為37.4的圓作為大連論。</p><p>　　6、設(shè)擺桿的擺角為60度，則以大鏈輪圓心為起點(diǎn)作與L3成30度的直線作為擺桿。<

52、;/p><p>　　7、在擺桿直線量取26的點(diǎn)作豎直線作為推桿，由于擺角為60度，則很容易得出推桿推程為26，最后作基圓半徑為45，滾子半徑為5的凸輪。</p><p>　　8、作回位彈簧、機(jī)架。</p><p><b>　　圖7.4</b></p><p>　　第8章 機(jī)構(gòu)總體方案圖及原理</p><p

53、><b>　　8.1機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖</b></p><p>　　由前面設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)、送料機(jī)構(gòu)、定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)、搬彎機(jī)構(gòu)可以組合設(shè)計(jì)出如附錄一的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖。</p><p>　　機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖見附錄（附圖一）</p><p><b>　　8.2原理說明：</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)

54、1200r/min，通過皮帶傳動(dòng)進(jìn)行一次減速，在經(jīng)過兩次的齒輪減速，使主軸轉(zhuǎn)速變?yōu)?0r/min。送料機(jī)構(gòu)與主軸同速，帶動(dòng)擺桿經(jīng)行桿擺動(dòng)，使送料構(gòu)件將工件帶到搬彎位置。加緊定位機(jī)構(gòu)凸輪也與主軸同速，將平底推桿向上推，使工作時(shí)達(dá)到定位和加緊工件的作用，在搬彎完成后，通過回位彈簧將推桿退回，使得工件得以被推出和下一個(gè)工件得以進(jìn)入。搬彎機(jī)構(gòu)通過凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)推桿上下運(yùn)動(dòng)，推桿帶動(dòng)擺桿上下做60度的擺動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)大輪來回?cái)[動(dòng)，通過鏈條帶動(dòng)小鏈輪

55、轉(zhuǎn)動(dòng)187°，從而實(shí)現(xiàn)工件的搬彎。</p><p><b>　　第9章 凸輪參數(shù)</b></p><p>　　該機(jī)械系統(tǒng)需要用到的凸輪有定位（鎖緊）、搬彎機(jī)構(gòu)，通過機(jī)械系統(tǒng)整體考慮，為了提高精度、減小摩擦，我設(shè)計(jì)采用滾子推桿的圓盤凸輪，設(shè)置凸輪的半徑為R=45，滾子半徑r=5。為了提高作圖效率和精度，采用cam軟件模擬設(shè)置以及計(jì)算凸輪的參數(shù)導(dǎo)出電子表格。然后

56、再在proe里根據(jù)軌跡生成凸輪的實(shí)體。</p><p>　　9.1夾緊凸輪的參數(shù)</p><p>　　定位加緊機(jī)構(gòu)凸輪的近休角度為150，遠(yuǎn)休止角度該從送料終止點(diǎn)到搬彎回程點(diǎn)，即（150°~330°），定位和夾緊機(jī)構(gòu)回程330°~360°。 </p><p>　　凸輪類型、基本參數(shù)見附錄（附圖二）</p>&

57、lt;p>　　凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律參數(shù)見附錄（附圖三）</p><p>　　凸輪運(yùn)動(dòng)行程、速度、加速度與時(shí)間關(guān)系參數(shù)見附錄（附圖四）</p><p>　　9.2、搬彎凸輪的參數(shù)</p><p>　　凸輪的近休為150°，搬彎即從完成加緊之后開始（推桿推程），即150°~180°，搬完機(jī)構(gòu)緩?fù)?80°~330°（凸輪的遠(yuǎn)

58、休），搬完機(jī)構(gòu)回程330°~360°（推桿回程）。</p><p>　　凸輪類型、基本參數(shù)見附錄（附圖五）</p><p>　　凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律參數(shù)見附錄（附圖六）</p><p>　　凸輪運(yùn)動(dòng)行程、速度、加速度與時(shí)間關(guān)系參數(shù)見附錄（附圖七）</p><p>　　第10章 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（proe）</p>&l

59、t;p>　　按照機(jī)械系統(tǒng)的功能要求，設(shè)計(jì)出該機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)簡圖，用三維軟件pro/E畫出三維零件，再進(jìn)行裝配，我們?cè)谘b配好后并用其對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。設(shè)置電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min，則通過減速后實(shí)際到達(dá)主軸的轉(zhuǎn)速為30r/min，分別對(duì)送料機(jī)構(gòu)、定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)、搬彎機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)的位移，速度，加速度與時(shí)間的關(guān)系分析并進(jìn)行導(dǎo)出excel，以便分析。</p><p><b>　　10.1送料機(jī)構(gòu)&l

60、t;/b></p><p>　　送料機(jī)構(gòu)的三維圖見附錄（附圖八）</p><p>　　送料機(jī)構(gòu)的滑塊運(yùn)動(dòng)分析見附錄：位置分析（附圖九）和速度分析（附圖十）和加速度（附圖十一）</p><p>　　10.2定位機(jī)構(gòu)（鎖緊）</p><p>　　定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)的三維圖見附錄（附圖二）</p><p><b&g

61、t;　　10.3搬彎機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　搬彎機(jī)構(gòu)的三維圖見附錄（附圖十三）</p><p><b>　　10.4機(jī)械系統(tǒng)圖</b></p><p>　　送料、定位（鎖緊）、搬彎機(jī)構(gòu)組合效果圖見附錄（附圖十四）</p><p>　　整個(gè)機(jī)械的三維圖附錄（附圖十五）</p><p

62、><b>　　附錄</b></p><p>　　（附圖一）機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案簡圖</p><p>　?。ǜ綀D二）凸輪類型、基本參數(shù)</p><p>　?。ǜ綀D三）凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律參數(shù)</p><p>　?。ǜ綀D四）凸輪運(yùn)動(dòng)行程、速度、加速度與時(shí)間關(guān)系參數(shù)</p><p>　?。ǜ綀D五）凸輪類型、基

63、本參數(shù)</p><p>　　（附圖六）凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇</p><p>　?。ǜ綀D七）凸輪運(yùn)動(dòng)行程、速度、加速度與時(shí)間關(guān)系參數(shù)</p><p>　　（附圖八）送料機(jī)構(gòu)效果圖</p><p>　?。ǜ綀D九）送料滑塊的位移與時(shí)間分析</p><p>　　(附圖十速度與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)</p><p>

64、　?。ǜ綀D十一）加速度與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)圖</p><p>　　（附圖十二） 定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)效果圖</p><p>　?。ǜ綀D十三）搬彎機(jī)構(gòu)效果圖</p><p>　?。ǜ綀D十四）送料、定位、搬彎機(jī)構(gòu)組合效果圖</p><p>　?。ǜ綀D十五）機(jī)械系統(tǒng)整體效果圖</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)小結(jié)<

65、;/b></p><p>　　經(jīng)過兩周的課程設(shè)計(jì)，總體感觸很多。在這兩周的時(shí)間里，雖然我感覺很累，但是感覺這兩周很充實(shí)，因?yàn)槲覍W(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的新的知識(shí)。這個(gè)課程設(shè)計(jì)鍛煉了我們的動(dòng)手能力以及提高了我們對(duì)proe三維軟件的應(yīng)用，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維，多種設(shè)計(jì)方案選擇擇優(yōu)。特別是在困難面前要有那種不怕艱難、勇于堅(jiān)持、吃苦耐勞的精神，遇到挫折時(shí)不要灰心喪氣，要有一顆戰(zhàn)勝困難之心，遇到問題要善于去思考，相信總會(huì)有解

66、決困難的方法，總會(huì)有意想不到的收獲。相信自己，總有喜悅在等候。</p><p>　　在開始設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的過程中，常常由于思考問題不嚴(yán)密從而導(dǎo)致機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)所需要的功能，在思考畫草圖的時(shí)候往往覺得可行的機(jī)構(gòu)拿到CAD去畫平面圖確定尺寸時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)問題。在這個(gè)設(shè)計(jì)過程中不斷的發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)也需要我們不斷的去分析問題以及解決問題，在課堂學(xué)到的是一種專業(yè)知識(shí)，而在課程設(shè)計(jì)是專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)機(jī)械這專業(yè)最重要就是把理論知識(shí)要應(yīng)

67、用到實(shí)踐中去，在提高自己的專業(yè)知識(shí)同時(shí)也提高自己的實(shí)踐能力，在設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)失誤、遇到問題很正常，最重要的是要想辦法去解決問題。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)提高了我們對(duì)軟件的運(yùn)用能了，CAD用于工程平面繪圖，這個(gè)軟件在大一下學(xué)期學(xué)的，由于隔的時(shí)間長了，有一些軟件功能可能忘記了，但這次設(shè)計(jì)相當(dāng)于我們又對(duì)CAD軟件進(jìn)行了平面繪圖復(fù)習(xí)，除此之外，我還學(xué)到了proe三維軟件的畫圖、裝配、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析等，整個(gè)課程設(shè)計(jì)的設(shè)

68、計(jì)、平面圖、三維、裝配、動(dòng)態(tài)仿真、設(shè)計(jì)說明書都是由我自己獨(dú)立完成，這過程中學(xué)到了不少新知識(shí)，而且遇到不懂的問題與老師指導(dǎo)以及同學(xué)之間的討論也增加自己的見識(shí)。</p><p>　　機(jī)械需要?jiǎng)?chuàng)新性思維，我們需要培養(yǎng)創(chuàng)新精神以及提高創(chuàng)新能力，機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)機(jī)械生來說是很重要的，機(jī)械進(jìn)步發(fā)展離不開設(shè)計(jì)，大機(jī)械如此有趣，一個(gè)四連桿、六連桿改變其長度可以有很多種運(yùn)動(dòng)軌跡，在這段機(jī)械時(shí)光里，對(duì)于我們踏入社會(huì)也是很有用的。我珍

69、惜這段難忘的時(shí)光。</p><p>　　我熱愛機(jī)械，熱愛設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】孫恒 、陳作模、 葛文杰 主編，《機(jī)械原理》（第七版） 高等教育出版社</p><p>　　【2】牛名岐、王保民、余述凡編著，《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 重慶大學(xué)出版社</p&g