1、目錄機械原理課程設計任務書 3課程設計說明 4第一部分機構設計一、鎖梁自動成型機床切削機構的功能與設計要求 8二、工作原理圖及其解釋 9L r -1 |三、功能分解 9四、執行機構的比較與選擇 10五、選定各個功能的執行機構 15I I六、繪制機構系統運動轉換功能圖 15七、機械系統運動方案簡圖 16八、根據工藝動作順序和協調要求擬定運動循環圖 17第二部分機構尺寸計算與設定一、送料機構的尺寸計算 19二、夾緊機構尺寸計算 19三、進給機構尺寸計算 20四、傳動機構的選擇 21五、總體安裝尺寸 23% X 11第三部分計算機調試機構一、凸輪形狀，運動調試 24二、連桿機構的運動分析 32附錄參

2、考文獻 43設計總結 44貴州大學機械工程學院機械原理課程設計任務書題號01鎖梁自動成型機床切削機構設計一、機構說明和加工示意圖鎖梁自動成型機床加工鎖梁（即掛鎖上用于插入門扣的鉤狀零件）的工序為：將盤圓鋼條校直、切槽、 車圓頭、切斷和搬彎成型。本機構為該機床的搬彎成型工藝部分，由送料機構、夾緊機構和切削進給機構組 合而成。切削加工原理如下圖：送料夾持器1將工件7送到切削加工工位。彈簧夾頭的錐套6移動，使夾緊爪5將工件7夾緊，送料夾持器1即返回。圓錐凸輪 2移動，使與切槽刀桿和切斷刀桿相聯的擺桿3擺動，開始進刀，由于刀盤 4的旋轉運動，是工件被出圓槽、圓頭和最后切斷。圓錐凸輪2返回，擺動刀桿退刀

3、，彈簧夾頭松開工件，待送料夾持器1第二次送進時，將已切削成型的工件推出工位。1、 機構設計的有關數據1 .生產率10件/分：2 .機電輸入轉速 n1=700轉/分 3.工件尺寸：L=250 mm D1=10mm D2=7mm2、 課程設計項目內容：1. 目標分析：根據設計任務書中規定的設計任務，進行功能分析，作出工藝動作的分解，明確各個工藝動作的工作原理。2. 創新構思：對完成各工藝動作和工作性能的執行機構的運動方案進行全面構思。對各可行方案進行運動規律設計、機構型式設計和協調設計。3. 方案擬定：擬定總體方案，進行執行系統、傳動系統、原動機的選擇和基本參數設計。4. 方案評價：對各行方案進行

4、運動分析、力分析及有關計算、以進行功能、性能評價和技術、經濟評價。5. 方案決策：在方案評價的基礎上進行方案決策，在可行方案。確認其總體設計方案，繪制系統運動簡圖、編寫總體方案設計計算機說明書。3、 課程設計要求：1. 按工藝動作設計多個組合機構的總體方案，根據評標的運動特性、傳力特性、工作可靠性、結構緊湊性和制造經濟性等進行分析比較，最后確定一、二個較好的方案，擬定出運動方案示意圖。2. 分解工藝動作，根據生產率繪制送料機構、定位機構和進刀機構的運動循環圖。（4號圖）3. 根據生產率和電機轉速，設計傳動系統。4. 用圖解法對送料機構、定位機構和進刀機構進行運動設計，繪制組合機構的運動簡圖。（

5、4號圖）5. 用計算機輔助設計對送料機構進行運動分析：（1） 編制計算流程框圖。（2） 根據計算流程框圖編制主程序，上機計算及打印結構6. 用計算機輔助設計對凸輪機構進行設計，繪出凸輪輪廓和從動件位移曲線7. 編寫課程設計說明書。內容包括：設計題目、工藝要求、設計內容、方案選擇與比較、各機構類型和運動參數的選擇、機構運動設計步驟、設計結構、設計結構、傳動系統設計、機構運動分析 計算流程框圖、主程序及計算結構、凸輪機構設計、參考資料目錄和設計小結等。（20頁以上）四、機械原理課程設計題目分配：1 .凡學號末位第二位數（即十位數）為1、3的同學作鎖梁自動成型機切削機構（即A1A10）。2.學號末位

6、數（即個位數）為題號代號。A3的數據。例：學號03*13的同學作鎖梁自動成型機切削機構。題號代號為 附表：鎖梁自動成型機床切削機構設計題目數據題目代號A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10生產率10121518202425283032電機轉速7007508008509009501000110012001250工件長度250240225200190180160150120100工件D1101099886655工件D2776655443.53.5齒輪模數665544332.52.5課程設計說明一、機械原理課程設計的目的和要求機械原理課程設計是工科院校機械類學生在大學期間利用已學過的知識和計算機

7、工具第一次比較全面的、具有實際內容和意義的課程設計，也是機械原理課程的一個重要的實踐教學環節。機械原理課程設計是將知識轉化為能力的橋梁，其主要目的是進一步鞏固和加深學生所學的理論知識，并將其系統化；培養學生綜合運用所學知識獨立解決實際問題的能力；使學生初步掌握機械運動方案設計，并在機構分析與綜合方面受到一次比較全面的訓練。隨著生產技術的不斷發展和人民生活水平的日益提高，機械產品種類日益增加。例如：各種金屬切削機床、 儀器儀表、重型機械、輕工機械、紡織機械、石油化工機械、交通運輸機械、海洋作業機械、鋼鐵成套設備以及 辦公設備、家用電器、兒童玩具等。各種機械設備一般均需實現生產和操作過程的自動化，

8、或者實現某一工藝動 作過程。因此，機械設備設計首先需要進行機械運動方案的設計和構思，各種傳動機構和執行機構的選用和創新設計。這些新機械設備的創新設計要求設計者除了掌握各種典型機構的工作原理、結構特點、設計方法和應用場合等知識外，還要考慮如何選擇巧妙的工藝動作過程來達到預定的機械功能求，如何選用或創新機構型式并組合成機械運動方案完成上述選定的工藝過程。機械運動方案及機械運動簡圖設計是機械產品設計的第一步，也是決定機械產品質量水平高低、性能優劣和經濟效益好壞的關鍵性的一步。機械原理課程設計要求針對某種簡單機器（工藝動作過程比較簡單）進行機械運動簡圖設計，其中包括機器功能分析、工藝動作確定、執行機構

9、選擇、機械運動方案評價和機構尺度綜合等。通 過機械原理課程設計， 更為重要的是培養學生開發和創新機械的能力。創新能力的培養在機械原理課程設計中占有十分重要的位置。二、機械原理課程設計的內容和步驟1、機械設計的一般過程不論哪一類設計，為了提高機械設計的質量，必須有一個科學設計的程序，機械設計的一般進程可分為四個階段：產品規劃階段、方案設計階段、詳細設計階段和改進設計階段。通常廣泛實施和應用的程序可歸納成附表 1所示的框圖程序。1）產品規劃階段其中心任務是進行需求分析、市場預測、可行性分析、確定設計參數及制約條件，最后給 出詳細的設計任務書（或要求表），作為設計、評價和決策的依據。2）方案設計階段

10、需求是以產品的功能來體現的，功能與產品設計關系是因果關系，但又不是一一對應的。 體現同一功能的產品可以有多種多樣的工作原理，因此，這一階段是在功能分析的基礎上，通過創新構思、搜索 探求、優化篩選取得較理想的工作原理方案。對于機械產品來說，在功能分析和工作原理確定的基礎上進行工藝動作構思和工藝動作分解，初步擬定各執行構件動作相互協調配合的運動循環圖，進行機械運動方案的設計 （即機械系統的型綜合和數綜合）等。這就是機械產品方案設計的主要內容。附表1機械設計的一般程序框圖3）詳細設計階段 主要是將機械的構形構 思和機械運動簡圖具體 轉化為機器及其零部件 的合理結構。也就是要完 成機械產品的總體設計、

11、 部件和零件設計，完成全 部生產圖紙并編制設計 說明書等有關技術文件。4）改進設計階段 根據樣機性能測試數據， 用戶使用以及在鑒定中 所暴露的各種問題進一 步做出相應的技術完善 工作，以確保產品的設計 質量。這一階段是設計過 程不可分割的一部分， 通 過這一階段的工作可以 進一步提高產品的效能、 可靠性和經濟性，使產品 更具有生命力。2、機械運動簡圖設 計機械運動簡圖設計 主要包括下列內容：1）功能原理方案的設計和構思根據機械所要實現 的功能（功用）采用有關 的工作原理，由工作原理 出發設計和構思出工藝 動作的過程就是功能原 理方案設計。在功能設計 中，應將機械將要達到的總功能，分解成多個功能

12、元的運動和動作，確定運動方案。在確定功能元中還應考慮各執行機構間的協調配合關畫出機械運動循環圖。值得指出的是，一個靈巧的功能原理方案是創新機械的出發點和歸宿。如下圖所示。2）機械運動方案設計 機械運動方案通常用機械 據 動 律 行 們 個附圖1.1機器的功能、工藝動作及執行機構框圖運動示意圖來表示，它是根 功能原理方案中提出的工藝 作過程及各個動作的運動規 要求，選擇相應的若干個執 機構，并按一定的順序把它 組合成機械運動示意圖，這 機械系統應能合理地、可靠地完成上述工藝動作。 機械運動方案就是機械運動簡圖設計中的型綜合，機械運動方案中所畫出的表示機構結構型式、機構相互聯接情況的示意圖是進行機

13、械運動簡圖設計尺度綜合的依據。3）機械運動簡圖的尺度綜合將機械運動方案中各個執行機構根據工藝動作運動規律和機械運動循環圖的要求進行尺度綜合。機械運動簡圖中各機構的運動尺寸（如有高副機構還應包括高副的形狀）都要通過分析、計算加以確定。當然在設計機械運 動簡圖進行尺度綜合時，應該同時考慮其運動條件和動力條件，否則不利于設計性能良好的新機械。偏置曲柄機構：3個可動構件4個低副1個自由度。六桿機構：5個可動構件7個低副1個自由度。六桿機構 凸輪連桿機 構：6個可動構件6個低副3個高副2個局部自由 度1個自由度。曲柄6,滑塊9, 導桿13,連桿14, 滑塊15構成送料 機構；凸輪7,滾 子10,推桿20

14、, 滾子21,擺桿22, 夾緊套23,彈簧 24構成夾緊機構； 凸輪8,滾子11, 推桿12,滾子16, 擺桿17,錐套18, 彈簧19構成進給 機構。空間擺放位 置在圖中沒有表 不出來。夾緊凸輪7和進 給凸輪8,渦輪5, 曲柄6在同一軸 上，空間擺放位置第一部分機構設計一、鎖梁自動成型機床切削機構的功能與設計要求圖 1-1.1圖1-1.1所示為掛鎖的一個零件，稱為“鎖梁” 。鎖梁自動成型機床切削機構 的功能是將材料切削加工成扳彎前“鎖梁”。設計要求和參數為：“鎖梁”的形狀如圖1-1.1所示；連續自動生產； 生產能力為10件/min ;加工質量要達到規定的技術要求； 機械系統運動方案應力求簡單

15、，可靠； 根據設計任務書選擇第八題目數據；二、工作原理圖及其解釋9圖 1-2.1切削加工原理如上圖：送料夾持器1將工件7送到切削加工工位。彈簧夾頭的錐套6移動，使夾緊爪 5將工件7夾緊，送料夾持器 1即返回。圓錐凸輪 2移動，使與切槽刀桿和切斷刀桿相聯的擺桿3擺動，開始進刀，由于刀盤 4的旋轉運動,使工件被切出圓槽，圓頭和最后切斷。圓錐凸輪 2返回，擺動刀桿退刀，彈簧夾頭松開工件，待送料夾持器1第二次進刀時，將已切削成型的工件推出工位三、功能分解為了實現將工件切削加工成圖1-1.1的形狀，可將總功能分解為如下分功能：送料功能；材料夾緊功能；材料切削功能。其功能邏輯圖如1-3.1所示圖 1-3.

16、1四、執行機構的比較與選擇切削材料時的送料功能工件送料功能需要采用往復移動機構來實現，下面選用幾個備選方案來實現。1)偏置曲柄滑塊機構圖 1-4.1功能：將旋轉運動轉換為往復移動結構和工作原理： 如圖1-4.1所示的曲柄滑塊機構中，滑塊的導路沒有通過 了曲柄的回轉中心，稱為偏置曲柄滑塊機構。當曲柄轉動時，通過連桿使滑塊實 現往復移動，即可實現送料功能。2) 六桿機構圖 1-4.2功能：用于將旋轉運動轉換成有急進慢回特性的往復移動。結構和工作原理：如圖1-4.2所示的六桿機構是由1-2-3-6組成的曲柄導桿機 構和連桿4,滑塊5串聯成的。當曲柄1等速轉動時，從動件 3變速往復擺動，該 機構可在曲

17、柄1長度一定的情況下，使從動件 5獲得較大的行程。從動件5的往復移動，可實現其送料功能。根據以上兩種方案知，偏置曲柄滑塊機構由于偏心距的限制，使得壓力角過大，且送料行程較小，不能很好的滿足送料的要求。而六桿機構通過導桿3和連桿4可以調整送料壓力角和送料行程，從而狄得較合適的壓力角和送料行程，故 選擇如圖1-4.2所示的六桿機構作為最終送料機構。切削材料時的夾緊功能通過凸輪實現夾緊管左右移動使彈簧夾頭夾緊工件。用彈簧夾頭進行夾緊， 彈簧夾頭的材料是蟀火過的鋼套，起夾爪有彈性，夾爪外部成錐體，在彈簧夾頭 的外面有一具有內錐的夾緊管，當夾緊管左右移動時，利用夾緊管與彈簧夾頭的 錐面實現夾緊與松開，夾

18、緊管的左右移動由凸輪機構實現。卜面選用兒個備選方案來實現。1) 六桿機構圖 1-4.3功能：本機構是把旋轉運動轉化為有急回運動的往復運動的機構。結構和工作原理：如圖1-4.3所示，當曲柄AB等速轉動時，從動桿BCDE電復 擺動，在架上前面的彈簧夾頭部分，實現夾緊。2)凸輪機構+連桿機構功能：通過凸輪的轉動，通過連桿機構使得夾持器實現間歇往復運動。結構和工作原理：如圖1-4.4所示，當凸輪7轉動時，通過直動推桿 5推動擺 桿2帶動夾持器1做間歇往復運動。從而實現夾緊功能。圖 1-4.4根據以上2種可執行方案，經過對他們進行比較可得，雖然以上幾種方案都達 到了運動的要求，不過，考慮到其結構的工藝性

19、及制造方便性，選用凸輪+連桿機構較為合適，并較為可靠，結構也較為簡單，有平穩的運動特性。切削時的進給功能通過刀具的繞工件旋轉和刀具的橫向切削進給運動實現飛刀切削。由于采用 飛刀切槽，刀具不僅要繞工件旋轉，同時還要作橫向切削進給運動。為了使結構 簡單，當橫向進給運動行程不大時，可以用弧線運動代替，弧線進給運動是間歇 往復回轉運動如圖，回轉刀架上安裝有能繞回轉刀架作相對轉動的切槽刀桿和切 斷刀桿，刀桿一端與錐套組成高副聯接。錐套與回轉刀架為鍵聯接，可相對回轉 刀架作軸向移動。加工時，錐套與回轉力架一起旋轉，同時由凸輪機構試其作相對刀架的軸向移動，此時錐套與刀桿組成的高副使刀桿擺動，從而實現切槽和切

20、 斷功能。下面選用幾個備選方案來實現。1）凸輪+連桿機構（如圖1-4.5 ）圖 1-4.5功能：將旋轉運動轉換為刀架的間歇往復移動，從而實現刀架的進給功能。結構和工作原理：如圖1-4.5所示，凸輪的旋轉運動，通過推桿帶動滑塊 的水平移動，滑塊再通過連桿使得豎直桿左右擺動，從而使得刀架間歇往復移動， 實現刀架的進給功能。此機構中，滑塊處的摩擦較大，易造成機構磨損，且豎直擺桿與凸輪沒有任何的 封閉，使得刀架的往復移動不易實現。2）凸輪+連桿機構（如圖1-4.6 ）圖 1-4.6功能：將旋轉運動轉換為刀架的間歇往復移動，從而實現刀架的進給功 能。結構和工作原理：如圖1-4.6所示，凸輪7的旋轉運動，

21、帶動推桿 5的水平 移動，通過滾子 4推動豎直桿2擺動，從而使得刀架間歇往復移動，實現刀架的 進給功能。其中，推桿5上的兩個滾子有效地減小了系統摩擦，改善了機構的傳遞性能，使得機構的傳遞效率大大的提高，彈簧6的使用使得豎直桿2與凸輪形成力封閉，保證了豎直桿2的往復間歇擺動。使本機構具有良好的動力性能。綜上所述，經比較可知，圖 1-4.6所示的（凸輪+連桿機構）傳遞性能好，磨 損較小，且豎直桿與凸輪通過彈簧形成力封閉，可保證刀架的間歇往復運動。五、選定各個功能的執行機構送料功能：選用六桿機卞勾,如圖1-4.2所示。夾緊功能：選用凸輪機構+連桿機構，如圖1-4.4所示。機構簡單，穩定，具 有間歇特

22、性。進給功能：選用凸輪+連桿機構，如圖1-4.6。機構穩定，運動具有確定性。六、繪制機構系統運動轉換功能圖1）根據執行構件的運動形式，繪制機械系統運動轉換功能圖如圖1-4.7所示。圖 1-4.72）形態學矩陣法創建機構運動方案根據機械系統運動轉換功能圖可構成形態學矩陣，由下表所示的形態學矩陣 可求出鎖梁自動成型切削系統的運動方案數為：N=3X 3X 3X3 X 3=243可由給定的條件，各機構的相容性，各機構的空間布置，類似產品的借鑒和 設計者的經驗等，從中選出若干個較為實際可行的方案，然后從選出的若干個方 案中用評價方法選出最優方案。七、機械系統運動方案簡圖如圖1-4.8所示為機械系統運動方

23、案運動簡圖。電機 1通過皮帶輪傳到 2, 2 通過軸3傳到蝸桿4,蝸桿4帶動渦輪5轉動，從而帶動曲柄 6,夾緊凸輪7進給 凸輪8以相同角速度轉動，曲柄 6通過滑塊9,導桿13,連桿14,將曲柄的勻速 轉動轉化為送料器 15的往復運動；夾緊凸輪 7通過滾子10,推桿20,滾子21, 擺桿22將凸輪的勻速轉動轉化為夾緊套23的間歇往復運動；進給凸輪8通過滾子11,推桿12,滾子16,擺桿17將凸輪的勻速轉動轉化為進給裝置的間歇往復 運動。其中，彈簧 19和彈簧24使擺桿17和擺桿22與對應的凸輪形成力封閉， 使擺桿17和擺桿22能夠進行往復間歇擺動。圖 1-4.8八、根據工藝動作順序和協調要求擬定

24、運動循環圖執行階段運動階段運動時間（s）分配轉角（。）送料階段送料回程2.00s4.00s120°240°夾緊階段初始 上升 夾緊 回程1.53s1.30s2.17s1.00s95°75°130°60°切削階段初始 上升 遠休 回程3.67s1.08s0.25s1.00s220°65°15°60°圖 1-4.9如圖1-4.9所示，送料：進程0° -120 °回程120° -360°。夾緊:近休355° -90 °推程90° -

25、165 °遠休165°-295 °回程295°-355°進給：近休320°-180 °推程180°-245°遠休245°-260 °回程260°-320°轉速：根據生產 率為 10 件 /min ,而機構設 計為每轉一圈， 完成一件，則轉 速確定為 10r/min。第二部分機構尺寸計算與設定一、送料機構的尺寸計算圖 2-1.1如圖2-1.1所示，根據工件長度L=250mm可確定滑塊行程為 250mm為滿足送料時 有快進慢退特性，采用以上六桿機構，取曲柄1的極位夾角為

26、60。，則導桿3長250mm曲柄長為50mm為使送料最大壓力角為合適值30° ,取DE垂直距離為45mm則連桿4長為90mm計算可得出導桿3的擺動角度為60° ,曲柄導桿機構的壓力角恒為0° ,傳動角恒為90° ;送料機構的最大壓力角為30° ,最小傳動角為 60°。二、夾緊機構尺寸計算圖 2-1.2如圖2-1.2所示，夾緊機構采用的是凸輪連桿機構。這里的推桿5與凸輪中心相對，偏心距為0,支點3位于加緊套與推桿 5豎直距離的中點處，以保證推桿5的移動距離與夾緊套的移動距離相等。而推桿5和擺桿2的長度根據實際裝配要求確定，只要滿足其推程

27、確定就可以了，所以這里只要確定凸輪，設計凸輪尺寸見第三部分計算機調試機 構中的凸輪形狀運動調試。三、進給機構尺寸計算圖 2-1.3如圖2-1.3所示，進給機構采用的是凸輪連桿機構。這里的推桿5與凸輪中心相對，偏心距為0,支點3位于錐套與推桿 5豎直距離的2/3處，以保證錐套進給距離是推桿5移動距離的兩倍。而推桿5和擺桿2的長度根據實際裝配要求確定，只要滿足其推程確定就可以了，所以這里只要確定凸輪，設計凸輪尺寸見第三部分計算機調試機構中的凸 輪形狀運動調試。四、傳動機構的選擇機械系統中的傳動機構是把原動機輸出的機械能傳遞給執行機構并實現能量的分 配、轉速的改變及運動形式的改變的中間裝置。傳動機構

28、最常見的有齒輪傳動、帶傳動、蝸桿傳動等。他們的特點如表1:特點壽命應用齒 輪 傳 動承載能力和速度范圍大；傳動比 恒定，采用衛星傳動可救得很大 傳動比，外廓尺寸小，工作可靠， 效率局。制造和安裝精度要求局， 精度低時，運轉有噪音；無過載 保護作用取決于齒輪 材料的接觸 和彎曲疲勞 強度以及抗 膠合與抗磨 損能力金屬切削機床、汽 車、起重運輸機 械、冶金礦山機械 以及儀器等蝸 桿 傳 動結構緊湊，單級傳動能得到很大 的傳動比；傳動平穩，無噪音； 可制成自鎖機構；傳動比大、滑 動速度低時效率低；中、高速傳 動需用印貝的減磨材料；制造相 度要求高，刀具費用貴。制造精確，潤 滑良好，壽命 較長；低速傳

29、 動，磨損顯著金屬切削機床（特 別是分度機構）、 起重機、冶金礦山 機械、焊接轉胎等軸間距范圍大，工作平穩，噪音 小，能緩和沖擊，吸收振動；摩 擦型帶傳動有過載保護作用；結帶輪直徑大， 帶的壽命長。 普通 V帶金屬切削機床、鍛壓機床、輸送機、 通風機、農業機械帶 傳 動構簡單，成本低，安裝要求小局； 外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動， 不能附十分度鏈；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3500-5000h和紡織機械軸間距范圍大；傳動比恒定；鏈與制造質量農業機械、石油機條組成件間形成油膜能吸振，對與大械、礦山機械、運鏈 傳 動惡劣環境有一定的適應能力

30、，工 作可靠；作用在軸上的荷載小； 運轉的瞬時速度不均勻，局速時 不如帶傳動平穩；鏈條工作時， 特別是因磨損產生伸長以后，容 易引起共振，因而需增設張緊和 減振裝置5000-15000h輸機械和起重機 械等由上述幾種主要的傳動裝置相互比較可知，由于傳動比較大，故選擇渦輪蝸桿傳動，第一級傳動選擇帶傳動，可對電動機起到過載保護的作用。其傳動路線為：轉速為700r/min的電動機經皮帶傳動傳至軸2,軸2帶動蝸桿轉動，然 后通過渦輪將運動傳遞到工作軸 3,即帶動軸3上的夾緊凸輪，進給凸輪，送 料曲柄同步轉動。進而實現送料，夾緊，進給的功能。由于生產率為10件/分，而電動機的轉速為 700r/min ,

31、則i=n 4/n 電=10/700=1/70一級減速（皮帶減速）i 1=130/260二級減速（渦輪蝸桿）i 2=1/35i=i，i 2=130/260 X 1/35=1/70如圖2-1.4所示，蝸桿為單頭，左旋。渦輪也為左旋，35齒,m=6電動機皮帶輪直徑為130mm與蝸桿同軸的皮帶輪直徑為260mm圖 2-1.4五、總體安裝尺寸其中，由送料機構知 H=154 mm則擺桿1的支點與加緊套的豎直距離為 1/2H=77 mm, 擺桿3的支點與錐套軸線豎直距離為 1/3H=102.67mm,夾緊推桿2長度為350 mm,進給 推桿4的長度為65 ms第三部分計算機調試機構凸輪形狀，運動調試1) 夾

32、緊凸輪計算：已知r基圓=60mm r滾子=10mm推程h=10mm設置凸輪類型凸輪基本參數運動分段教學演示動畫演示動畫方式M發送設計結果2) 進給凸輪的確定：R基圓=80mm滾子=10mm隹程h=10mm設置凸輪類型凸輪基本參數運動分段 教學演示動畫演示設計結果二、連桿機構的運動分析圖 3-1.1圖 3-1.2將圖3-1.1的六桿機構分解為原動件和兩個H級桿組。已知 L1=0.050m,L3=0.25m ,L4=90mm L6=108mm曲柄1順時針方向等速旋轉，=1.047rad/s 編寫程序：PrivateSubCommand1_Click()Dimb(6),c(6),d(3),tAsSt

33、ringpai=Atn(1#)*4/180Forfi=0To360Step10Fi1=fi*paiCall 單桿運動分析子程序(0,0,0,0,0,0,0.05,0,Fi1,1.047,0,_ xB,yB,vBx,vBy,aBx,aBy)CallRPR 運動分析子程序(1,0,-0.108,0,0,0,0,xB,yB,vBx,vBy,aBx,aBy,_0,0.25,xD,yD,vDx,vDy,aDx,aDy,fi3,omega3,epsilon3,sr,vsr,asr)CallRRP 運動分析子程序(1,xD,yD,vDx,vDy,aDx,aDy,0,0.154,vPx,vPy,aPx,aPy

34、,_ 0.09,0,0,0,xE,yE,vEx,vEy,aEx,aeyfi4,omega4,epsilon4,sr,vsr,asr)Call 單桿運動分析子程序(0,-0.108,0,0,0,0,0.125,0,fi3,omega3,epsilon3,_ xS3,yS3,vS3x,vS3y,aS3x,aS3y)Call 單桿運動分析子程序 (xD,yD,vDx,vDy,aDx,aDy,0.045,0,fi4,omega4,epsilon4,_ xS4,yS4,vS4x,vS4y,aS4x,aS4y)t=t+"Fi1="+Str(fi)+vbCrLft=t+"xE(

35、m尸"+Str(xE)+vbCrLft=t+"vE(m/S尸"+Str(vEx)+vbCrLft=t+"aE(m/S2)="+Str(aEx)+vbCrLft=t+"omega3(rad/S尸'+Str(omega3)+vbCrLft=t+"omega4(rad/S尸"+Str(omega4)+vbCrLft=t+"epsilon3(rad/S尸"+Str(epsilon3)+vbCrLft=t+"epsilon4(rad/S尸"+Str(epsilon4)+vbCr

36、Lf t=t+vbCrLft=t+"Mb(N.m尸"+Str(d(3)+vbCrLft=t+"F61x(N尸'+Str(d(1)+vbCrLft=t+"F61y(N尸"+Str(d(2)+vbCrLft=t+"F12x(N尸'+Str(c(1)+vbCrLft=t+"F12y(N尸"+Str(c(2)+vbCrLft=t+"F32x(N尸'+Str(c(3)+vbCrLft=t+"F32y(N尸"+Str(c(4)+vbCrLft=t+"F43x(N尸

37、'+Str(b(1)+vbCrLf t=t+"F43y(N尸"+Str(b(2)+vbCrLf t=t+"F54x(N尸'+Str(b(3)+vbCrLf t=t+"F54y(N尸"+Str(b(4)+vbCrLft=t+"F65x(N尸'+Str(b(5)+vbCrLft=t+"F65y(N尸"+Str(b(6)+vbCrLft=t+"F63x(N尸'+Str(c(5)+vbCrLft=t+"F63y(N尸"+Str(c(6)+vbCrLf t=t+v

38、bCrLfNextfiText1.Text=t EndSubSub 單桿運動分析子程序(xA,yA,vAx,vAy,aAx,aAy,S,theta,fi,omega,epsilon,_ xm,ym,vmx,vmy,amx,amy) xm=xA+S*Cos(fi+theta) ym=yA+S*Sin(fi+theta) vmx=vAx-S*omega*Sin(fi+theta) vmy=vAy+S*omega*Cos(fi+theta) amx=aAx-S*epsilon*Sin(fi+theta)-S*omegaA2*Cos(fi+theta) amy=aAy+S*epsilon*Cos(fi

39、+theta)-S*omegaA2*Sin(fi+theta) EndSubSubRRRl動分析子程序(m,xB,yB,vBx,vBy,aBx,aBy,xD,yD,vDx,vDy,aDx,aDy,_ L2,L3,xC,yC,vCx,vCy,aCx,aCy,fi2,fi3,_ omega2,omega3,epsilon2,epsilon3)Dimpi,d,ca,sa,yDB,xDB,gam,yCD,xCD,e,F,Q,EA,FA,delta pi=Atn(1#)*4d=(xD-xB)A2+(yD-yB)A2)A0.5Ifd>L2+L3Ord<Abs(L2-L3)Then MsgBox

40、”此位置不能裝配" GoTonlElse EndIf ca=(dA2+L2A2-L3A2)/2/L2/d sa=(1-caA2)A0.5 yDB=yD-yBxDB=xD-xBCallatn1(xB,yB,xD,yD,delta)Ifca>0Thengam=Atn(sa/ca)Else:gam=Atn(sa/ca)+pi EndIfIfm=1Thenfi2=delta+gamElse:fi2=delta-gam EndIfxC=xB+L2*Cos(fi2)yC=yB+L2*Sin(fi2)yCD=yC-yD xCD=xC-xDIfxCD>0Thenfi3=Atn(yCD/x

41、CD) 日seIfyCD>=0Thenfi3=Atn(yCD/xCD)+piElse:fi3=Atn(yCD/xCD)-piEndIfe=(vDx-vBx)*xCD+(vDy-vBy)*yCDF=(vDx-vBx)*(xC-xB)+(vDy-vBy)*(yC-yB)Q=yCD*(xC-xB)-(yC-yB)*xCDomega2=e/Qomega3=F/QvCx=vBx-omega2*(yC-yB)vCy=vBy+omega2*(xC-xB)EA=aDx-aBx+omega2A2*(xC-xB)-omega3A2*xCDFA=aDy-aBy+omega2A2*(yC-yB)-omega3A

42、2*yCDepsilon2=(EA*xCD+FA*yCD)/Qepsilon3=(EA*(xC-xB)+FA*(yC-yB)/QaCx=aBx-omega2A2*(xC-xB)-epsilon2*(yC-yB)aCy=aBy-omega2A2*(yC-yB)+epsilon2*(xC-xB)n1:EndSubSubatn1(x1,y1,x2,y2,fi)Dimpi,y21,x21pi=Atn(1#)*4y21=y2-y1x21=x2-x1Ifx21=0Then'判斷BD線段與x軸的夾角Ify21>0Thenfi=pi/2ElseIfy21=0ThenMsgBox"B、D

43、兩點重合，不能確定 ”Else:fi=3*pi/2EndIfElseIfx21<0Thenfi=Atn(y21/x21)+piElseIfy21>=0Thenfi=Atn(y21/x21)Else:fi=Atn(y21/x21)+2*piEndIfEndIfEndSubSubRRRil動分析子程序(m,xB,yB,vBx,vBy,aBx,aBy,xP,yP,vPx,vPy,aPx,aPy,_ L2,fi3,omega3,epsilon3,xC,yC,vCx,vCy,_ aCx,aCy,fi2,omega2,epsilon2,sr,vsr,asr)Dimpi,d2,e,F,yCB,x

44、CB,E1,F1,Q,E2,F2 pi=Atn(1#)*4 d2=(xB-xP)A2+(yB-yP)A2)e=2*(xP-xB)*Cos(fi3)+2*(yP-yB)*Sin(fi3) F=d2-L2A2IfeA2<4*FThenMsgBox"此位直小能裝配" GoTonlElse EndIf Ifm=1Then sr=Abs(-e+(eA2-4*F)A0.5)/2) Else:sr=Abs(-e-(eA2-4*F)A0.5)/2) EndIfxC=xP+sr*Cos(fi3) yC=yP+sr*Sin(fi3) yCB=yC-yB xCB=xC-xBCallatn1

45、(xB,yB,xC,yC,fi2) E1=(vPx-vBx)-sr*omega3*Sin(fi3) F1=(vPy-vBy)+sr*omega3*Cos(fi3) Q=yCB*Sin(fi3)+xCB*Cosfi3) omega2=(F1*Cos(fi3)-E1*Sin(fi3)/Q vsr=-(Fi*yCB+Ei*xCB)/Q vCx=vBx-omega2*yCB vCy=vBy+omega2*xCBE2=aPx-aBx+omega2A2*xCB-2*omega3*vsr*Sin(fi3)_ -epsilon3*(yC-yP)-omega3A2*(xC-xP)F2=aPy-aBy+omega

46、2A2*yCB+2*omega3*vsr*Cos(fi3)_ +epsilon3*(xC-xP)-omega3A2*(yC-yP) epsilon2=(F2*Cos(fi3)-E2*Sin(fi3)/Q asr=-(F2*yCB+E2*xCB)/QaCx=aBx-omega2A2*xCB-epsilon2*yCB aCy=aBy-omega2A2*yCB+epsilon2*xCB n1:EndSubSubRPRl動分析子程序(m,xB,yB,vBx,vBy,aBx,aBy,xC,yC,vCx,vCy,aCx,aCy,_ e,L3,xD,yD,vDx,vDy,aDx,aDy,fi3,omega3

47、,epsilon3,_ sr,vsr,asr)Dimpi,yCB,xCB,gam,Q,EA,FA pi=Atn(1#)*4If(xC-xB)A2+(yC-yB)A2<eA2Then MsgBox"此位置不能裝配" GoTonlElse EndIf sr=(xC-xB)A2+(yC-yB)A2-eA2)A0.5 yCB=yC-yBxCB=xC-xBCallatn1(xB,yB,xC,yC,beta)gam=Atn(e/sr)Ifm=1Thenfi3=beta+gamElse:fi3=beta-gamEndIfxD=xB+e*Sin(fi3)+L3*Cos(fi3)yD=

48、yB-e*Cos(fi3)+L3*Sin(fi3)Q=(xC-xB)*Cosfi3)+(yC-yB)*Sin(fi3)omega3=(vCy-vBy)*Cos(fi3)-(vCx-vBx)*Sin(fi3)/Qvsr=(vCy-vBy)*(yC-yB)+(vCx-vBx)*(xC-xB)/QvDx=vBx-omega3*(yD-yB)vDy=vBy+omega3*(xD-xB)EA=aCx-aBx+omega3A2*(xC-xB)+2*omega3*vsr*Sin(fi3)FA=aCy-aBy+omega3A2*(yC-yB)-2*omega3*vsr*Cos(fi3)epsilon3=(FA

49、*Cos(fi3)-EA*Sin(fi3)/Qasr=(EA*(xC-xB)+FA*(yC-yB)/QaDx=aBx-omega3A2*(xD-xB)-epsilon3*(yD-yB)aDy=aBy-omega3A2*(yD-yB)+epsilon3*(xD-xB)n1:EndSubPrivateSubCommand2_Click()Dimb(6),c(6),d(3),xE1(360),vEx1(360),aEx1(360)pai=Atn(1#)*4/180Forfi=0To360Step10Fi1=fi*paiCall 單桿運動分析子程序(0,0,0,0,0,0,0.05,0,Fi1,1.0

50、47,0,_ xB,yB,vBx,vBy,aBx,aBy)CallRPR 運動分析子程序(1,0,-0.108,0,0,0,0,xB,yB,vBx,vBy,aBx,aBy,_0,0.25,xD,yD,vDx,vDy,aDx,aDy,fi3,omega3,epsilon3,sr,vsr,asr)CallRRP 運動分析子程序(1,xD,yD,vDx,vDy,aDx,aDy,0,0.154,vPx,vPy,aPx,aPy,_0.09,0,0,0,xE,yE,vEx,vEy,aEx,aeyfi4,omega4,epsilon4,sr,vsr,asr)Call 單桿運動分析子程序(0,-0.108,0,0,0,0,0.125,0,fi3,omega3,epsilon3,_xS3,yS3,vS3x,vS3y,aS3x,aS3y)Call 單桿運動分析子程序 (xD,yD,vDx,vDy,aDx,aDy,0.045,0,fi4,omega4,epsilon4,_ xS4,yS4,vS4x,vS4y,aS4