1、Harbin Institute of Technology課程設(shè)計(jì)說明書（論文）課程名稱：機(jī)械原理設(shè)計(jì)題目：棒料輸送線布料裝置(方案1)院 系：機(jī)電工程學(xué)院班 級(jí)：設(shè) 計(jì) 者:學(xué) 號(hào)：1指導(dǎo)教師：王洪祥設(shè)計(jì)時(shí)間：2014.6.23-2014.6.29哈爾濱工業(yè)大學(xué)目錄1、題目要求22題目解答3（1）工藝動(dòng)作分析3（2）運(yùn)動(dòng)功能分析及運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖3（3）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案擬定7（4）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)111）帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)112）滑移齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)123）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)144）槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)155）不完全齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)166）執(zhí)行機(jī)構(gòu)2,3的設(shè)計(jì)18（5）運(yùn)動(dòng)方案執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)時(shí)序分析18（6）參考文獻(xiàn)19棒料輸

2、送線布料裝置（方案1）1、題目要求如圖下圖1所示棒料輸送線布料裝置的功能簡(jiǎn)圖。料斗中分別裝有直徑35mm，長(zhǎng)度150mm的鋼料和銅料。在輸送線上按照?qǐng)D2所示的規(guī)律布置棒料。原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1430r/min，每分鐘布置棒料50,80,110塊分3檔可以調(diào)節(jié)。圖1圖22題目解答（1）工藝動(dòng)作分析由設(shè)計(jì)題目和圖1可以看出，推動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)的是執(zhí)行構(gòu)件1，使鋼料下落的是執(zhí)行構(gòu)件2，使銅料下落的是執(zhí)行構(gòu)件3，這三個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系如圖3所示。 T1 T1 T1 T1執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)情況執(zhí)行構(gòu)件1運(yùn)動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)停止執(zhí)行構(gòu)件2停止放料停止放料停止停止停止放料執(zhí)行構(gòu)件3停止停止停止放料停止停止停止停止 T

3、2 、T3圖3 棒料輸送線布料裝置運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 圖3中T1是執(zhí)行構(gòu)件1的工作周期，T2是執(zhí)行構(gòu)件2的工作周期，T3是執(zhí)行構(gòu)件3的工作周期。由圖3可以看出，執(zhí)行構(gòu)件1是作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行構(gòu)件2作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行構(gòu)件3也作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行構(gòu)件2和3的工作周期相等，且為執(zhí)行構(gòu)件1的3倍。（2）運(yùn)動(dòng)功能分析及運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖 根據(jù)前面的分析可知，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件1工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有的運(yùn)動(dòng)功能如圖4所示。該運(yùn)動(dòng)功能單元把一個(gè)連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)件每轉(zhuǎn)動(dòng)1周，從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件1）作一次間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。由題意可知，主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速分別為50r/min,80r/min,110r/min。 50、80、110rpm圖

4、4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)功能由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1430r/min，為了分別得到50,80,110r/min的轉(zhuǎn)速，則由電動(dòng)機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)1之間的總傳動(dòng)比iz有3種，分別為總傳動(dòng)比由定傳動(dòng)比和變傳動(dòng)比兩部分構(gòu)成，即 3種總傳動(dòng)比中最大，最小。由于定傳動(dòng)比是常數(shù)，因此，3種變傳動(dòng)比中最大，最小。若采用滑移齒輪變速，其最大傳動(dòng)比最好不大于4，即于是定傳動(dòng)比為變傳動(dòng)比的其他值為于是，傳動(dòng)系統(tǒng)的有極變速功能單元如圖5所示i=4,2.5,1.82圖5 有極變速運(yùn)動(dòng)功能單元為保證系統(tǒng)過載時(shí)不至于損壞，在電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)之間加一個(gè)過載保護(hù)環(huán)節(jié)。過載保護(hù)運(yùn)動(dòng)功能單元可采用帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，這樣，該運(yùn)動(dòng)功能單元不僅具有過載保

5、護(hù)能力，還具有減速功能，如圖3所示。 i=2.5圖6 過載保護(hù)運(yùn)動(dòng)功能單元 整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)僅靠過載保護(hù)運(yùn)動(dòng)功能單元不能實(shí)現(xiàn)其全部定傳動(dòng)比，因此，在傳動(dòng)系統(tǒng)中還要另加減速運(yùn)動(dòng)功能單元，其減速比為減速運(yùn)動(dòng)功能單元如圖7所示。i=2.86圖7 減速運(yùn)動(dòng)功能單元 由于減速輸出的運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸線與執(zhí)行構(gòu)件1的回轉(zhuǎn)軸線垂直，因此增加如圖8的運(yùn)動(dòng)功能單元。該單元可用圓錐齒輪傳動(dòng)。由于不需要變速，故圓錐齒輪的傳動(dòng)比為1。i=1圖8 相交運(yùn)動(dòng)功能單元 根據(jù)上述運(yùn)動(dòng)功能分析，可以得到實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件1運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖，如圖9所示。 1430rpm i=2.5 i=4,2.5,1.82 i=2.86圖9 實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1運(yùn)

6、動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖 為了使用同一原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2和3，應(yīng)該在圖9所示的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖中增加運(yùn)動(dòng)分支功能單元，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)2和3具有相同的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，所以此處只增加一個(gè)運(yùn)動(dòng)分支，該運(yùn)動(dòng)分支功能單元如圖10所示。圖10 運(yùn)動(dòng)分支功能單元 由于減速輸出的運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸線與執(zhí)行構(gòu)件2、3的回轉(zhuǎn)軸線垂直，因此增加如圖11的運(yùn)動(dòng)功能單元。該單元可用圓錐齒輪傳動(dòng)。由于分支部分不需要變速，故圓錐齒輪的傳動(dòng)比為1。i=1圖11 相交運(yùn)動(dòng)功能單元 由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)2和3的工作周期T2、T3是執(zhí)行構(gòu)件1的周期T1的3倍，所以運(yùn)動(dòng)分支在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件2和3之前應(yīng)該減速，使其轉(zhuǎn)速等于執(zhí)行構(gòu)件1的主動(dòng)件轉(zhuǎn)速的三分之一。減速運(yùn)動(dòng)單元如

7、圖12所示。i=3圖12 減速運(yùn)動(dòng)功能單元 由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)2和3的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，且將間歇轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)直線移動(dòng)，所以應(yīng)該添加如圖13、圖14所示的運(yùn)動(dòng)功能單元。圖13 間歇運(yùn)動(dòng)功能單元圖14 往復(fù)間歇直線運(yùn)動(dòng)功能單元 由于執(zhí)行構(gòu)件1是間歇運(yùn)動(dòng)，且由圖3可以看出執(zhí)行構(gòu)件1的間歇時(shí)間是其工作周期的二分之一，也就是其運(yùn)動(dòng)時(shí)間是其工作周期的二分之一。因此間歇運(yùn)動(dòng)功能單元的運(yùn)動(dòng)系數(shù)為=0.5。間歇運(yùn)動(dòng)功能單元如圖15所示。=0.5圖15 間歇運(yùn)動(dòng)功能單元 根據(jù)上述分析，可以畫出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖，如圖16所示。圖16 棒料輸送線布料裝置（方案1）的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖（3）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案擬定根據(jù)圖

8、16所示的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖，選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)替代運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖中的各個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元，便可擬定出機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案。 圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元1是原動(dòng)機(jī)。根據(jù)棒料輸送線布料裝置的工作要求，可以選擇電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，如圖17所示圖17 電動(dòng)機(jī)替代運(yùn)動(dòng)功能單元1 圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元2是過載保護(hù)功能單元兼具減速功能，可以選擇帶傳動(dòng)替代，如圖18所示。圖18 帶傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元2 圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元3是有級(jí)變速功能單元，可以選擇滑移齒輪變速傳動(dòng)替代，如圖19所示。圖19 滑移齒輪變速替代運(yùn)動(dòng)單元3 圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元4是減速功能，可以選擇定齒輪傳動(dòng)替代，如圖20所示。圖20 定齒輪傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功

9、能單元4 圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元5是運(yùn)動(dòng)分支功能單元，可以用圓錐齒輪傳動(dòng)和傳送帶替代，如圖21所示。圖21 皮帶輪代替運(yùn)動(dòng)功能單元5 圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元6、7的運(yùn)動(dòng)輸入軸與運(yùn)動(dòng)輸出軸相互垂直，可以用圓錐齒輪傳動(dòng)替代，如圖22所示。圖22 圓錐齒輪替代運(yùn)動(dòng)功能單元6、7 圖16中的運(yùn)動(dòng)單元8是把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元，可以用槽輪機(jī)構(gòu)代替。如圖23所示。圖23 槽輪機(jī)構(gòu)替代運(yùn)動(dòng)功能單元8 圖16中的運(yùn)動(dòng)單元9是減速運(yùn)動(dòng)功能單元，可以用同步帶傳動(dòng)代替，如圖24所示。圖24 同步帶機(jī)構(gòu)代替運(yùn)動(dòng)功能單元9 圖16中的運(yùn)動(dòng)單元10是把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元，可以用不完全齒輪

10、代替，如圖25所示。圖25 不完全齒輪代替運(yùn)動(dòng)功能單元10 圖16中的運(yùn)功單元11是把間歇轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元，可以用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)代替，如圖26所示。圖26 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)代替運(yùn)功動(dòng)能單元11 執(zhí)行構(gòu)件2、3具有控制棒料釋放的作用。設(shè)計(jì)的棒料釋放機(jī)構(gòu)如圖27所示。不完全齒輪22、23等速同向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)全齒輪33、36間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使曲柄滑塊機(jī)構(gòu)間歇工作，把料推到傳送帶上。22、23轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，鋼料釋放兩個(gè)，銅料釋放一個(gè)。圖27 棒料釋放機(jī)構(gòu) 根據(jù)上述分析，按照?qǐng)D16中各個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元連接的順序把各個(gè)運(yùn)動(dòng)功能單元的替代機(jī)構(gòu)依次連接便形成了棒料輸送線布料裝置（方案1）的運(yùn)動(dòng)

11、方案簡(jiǎn)圖，如圖28所示。(a)(b)(c)1.電動(dòng)機(jī) 2,4,16,18,19,21,25,28,30,32.皮帶輪 3,17,20,26,31.皮帶 5,6,7,8,9,10,11,12.圓柱齒輪 13,14,15,24.圓錐齒輪 27.撥盤 29.槽輪圖28 棒料輸送線布料裝置（方案1）的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖（4）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)1）帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)分為摩擦型和嚙合型兩大類。摩擦型帶傳動(dòng)過載時(shí)可以出現(xiàn)打滑，從而對(duì)機(jī)械系統(tǒng)起到過載保護(hù)的作用。但是，其傳動(dòng)比不準(zhǔn)確。嚙合型帶傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪同步傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。根據(jù)兩種帶傳動(dòng)的特性，選擇2,3,4構(gòu)成的帶傳動(dòng)為摩擦型帶傳動(dòng)，其余帶傳動(dòng)

12、為嚙合型帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)2,3,4的設(shè)計(jì) 原動(dòng)機(jī)類型為電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1430rpm，即帶傳動(dòng)的高速軸（小帶輪）的轉(zhuǎn)速為n1=1430rpm其傳動(dòng)比為i=2.5采用V帶傳動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，則設(shè)小帶輪直徑為d2，大帶輪直徑為d4，取d2=150mmd4=d2×i =150×2.5=375mm帶傳動(dòng)16,17,18的設(shè)計(jì) 帶輪16為主動(dòng)輪，18為從動(dòng)輪。此帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)i=3的傳動(dòng)比，為了實(shí)現(xiàn)精確的傳動(dòng)比，采用同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)。設(shè)帶輪16直徑為d16，帶輪18直徑為d18，取d16=100mmd18=d16×i =100×3=300mm帶傳動(dòng)19,20,21的設(shè)計(jì)

13、 此帶傳動(dòng)起連接齒輪22、23，使之同步轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，故傳動(dòng)比i=1, 為了實(shí)現(xiàn)精確的傳動(dòng)比，采用同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)。設(shè)帶輪19直徑為d19，帶輪21直徑為d21，取d19=d21=100mm帶傳動(dòng)30,31,32的設(shè)計(jì) 帶輪30為主動(dòng)輪，32為從動(dòng)輪,傳動(dòng)比為i=1。皮帶31起傳送帶的作用。如題目所述，傳送帶每半周期移動(dòng)200mm，之后停歇半個(gè)周期, 為了實(shí)現(xiàn)精確的傳動(dòng)比，采用同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)。故設(shè)帶輪30直徑為d30，帶輪32直徑為d32。取帶傳動(dòng)25,26,28的設(shè)計(jì) 此帶傳動(dòng)起連接作用，故傳動(dòng)比i=1, 為了實(shí)現(xiàn)精確的傳動(dòng)比，采用同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)。設(shè)帶輪25直徑為d25，帶輪28直徑為d28，取

14、d25=d28=100mm2）滑移齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 由前文的計(jì)算，得到滑移齒輪的傳動(dòng)比如下：取z9=17，則z10=iv1z9=68 為了改善傳動(dòng)性能應(yīng)使相互嚙合的傳動(dòng)齒輪齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，于是可以取z10=69。其齒數(shù)和為z9+z10=17+69=86，另外兩對(duì)嚙合齒輪的齒數(shù)和應(yīng)大致相同，即z7+z886，z5+z686 由于 iv2=86-z7z7= 2.5，為了更接近所要求的傳動(dòng)比，可取z7=25，z8=61同理可取z5=30，z6=55。 由于z7+z8= z9+z10=85，因此齒輪7、8，9、10可采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，其中心距相同。而z5+z6=85< 86，所以齒輪5,6應(yīng)采用正傳動(dòng)

15、。 設(shè)它們的模數(shù)為2，齒頂高系數(shù),頂隙系數(shù)，分度圓壓力角，實(shí)際中心距a'=86mm。各齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)如表1、2、3所示： 表1 齒輪5、6的幾何尺寸序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪5Z530齒輪6Z6552模數(shù)m23壓力角 20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c* 0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距am(z5+z6)/2=857實(shí)際中心距a868嚙合角 arccos(a×cos/a')=21.76°9變位系數(shù)齒輪5x50.4齒輪6x6(tan()- -tan()+ )×(z5+z6)/(2×tan()-x5=0.1210齒頂高齒輪5ha

16、5ha5=m( ha*+x5-y)=2.76齒輪6ha6ha6=m( ha*+x6-y)=2.2611齒根高齒輪5hf5hf5=m(ha*+c*-x5)=1.7齒輪6hf6hf6=m(ha*+c*-x6)=2.2612分度圓直徑齒輪5d5d5=mz5=60齒輪6d6d6=mz6=11013齒頂圓直徑齒輪5da5da5=d5+2ha5=65.5齒輪6da6da6=d6+2ha6=114.414齒根圓直徑齒輪5df5df5=d5-2hf5=56.6齒輪6df6df6=d6-2hf6=105.515齒頂圓壓力角齒輪5a5a5=arccos(d5cos/da5)=30.62°齒輪6a6a6=

17、arccos(d6cos/da6)=25.37°16重合度z5(tana5-tan)+z6(tana6- tan)/2=1.578 表2 齒輪7、8的幾何尺寸序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪7Z725齒輪8Z8612模數(shù)m23壓力角 20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c* 0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距am(z7+z8)/2=867實(shí)際中心距a868嚙合角 arccos(a×cos/a')=20°9變位系數(shù)齒輪7x70齒輪8x8010齒頂高齒輪7ha7ha7=m( ha*+x7-y)=2齒輪8ha8ha8=m( ha*+x8-y)=211齒根高齒

18、輪7hf7hf7=m(ha*+c*-x7)=2.5齒輪8hf8hf8=m(ha*+c*-x8)=2.512分度圓直徑齒輪7d7d7=mz7=50齒輪8d8d8=mz8=12213齒頂圓直徑齒輪7da7da7=d7+2ha7=54齒輪8da8da8=d8+2ha8=12614齒根圓直徑齒輪7df7df7=d7-2hf7=45齒輪8df8df8=d8-2hf8=11715齒頂圓壓力角齒輪7a7a7=arccos(d7cos/da7)=29.53°齒輪8a8a8=arccos(d8cos/da8)=24.51°16重合度z7(tana7-tan)+z8(tana8- tan)/2

19、=1.699 表3 齒輪9、10的幾何尺寸序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)齒輪9Z917齒輪10Z10692模數(shù)m23壓力角 20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c* 0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距am(z9+z10)/2=867實(shí)際中心距a868嚙合角 arccos(a×cos/a')=20°9變位系數(shù)齒輪9x90齒輪10x10010齒頂高齒輪9ha9ha9=m( ha*+x9-y)=2齒輪10ha10ha10=m( ha*+x10-y)=211齒根高齒輪9hf9hf9=m(ha*+c*-x9)=2.5齒輪10hf10hf10=m(ha*+c*-x10)=2.

20、512分度圓直徑齒輪9d9d9=mz9=34齒輪10d10d10=mz10=14213齒頂圓直徑齒輪9da9da9=d9+2ha9=38齒輪10da10da10=d10+2ha10=14214齒根圓直徑齒輪9df9df9=d9-2hf9=29齒輪10df10df10=d10-2hf10=13315齒頂圓壓力角齒輪9a9a9=arccos(d9cos/da9)=32.78°齒輪10a10a10=arccos(d10cos/da10)=24.05°16重合度z9(tana9-tan)+z10(tana10- tan)/2=1.663）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 由圖28(a)

21、可知，齒輪11、12實(shí)現(xiàn)圖16中的運(yùn)動(dòng)功能4的減速運(yùn)動(dòng)功能，它所實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比為2.86。齒輪11可按最小不根切齒數(shù)確定，即z11=17于是z12=2.86z11=48.62取z11=17，z12=49，它們的模數(shù)為2，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，分度圓壓力角，中心距a=66mm，按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 由圖28可知圓錐齒輪13,15實(shí)現(xiàn)的是圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元7的變化速度方向的作用，它的傳動(dòng)比為1，兩圓錐齒輪的軸交角為 = 90°圓錐齒輪13、15的分度圓錐角為15 = arctanz15/z13 = 45° 13 =90°-45°=45°

22、; 又最小不根切當(dāng)量齒數(shù)為zvmin = 17則最小不根切齒數(shù)為zmin = zvmin × cos 45°=12.0212即圓錐齒輪齒數(shù)可取z13 = 12z15= 12 圓錐齒輪的13,15的幾何尺寸按模數(shù)m = 2mm 的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪計(jì)算。 由圖28可知圓錐齒輪14,24實(shí)現(xiàn)的是圖16中的運(yùn)動(dòng)功能單元6的變化速度方向的作用，它的傳動(dòng)比為1，兩圓錐齒輪的軸交角為 = 90°圓錐齒輪14、24的分度圓錐角為14 = arctanz14/z24 = 45° 24=90°-45°=45° 又最小不根切當(dāng)量齒數(shù)為zvmin

23、= 17則最小不根切齒數(shù)為zmin = zvmin × cos 45°=12.0212即圓錐齒輪齒數(shù)可取z14 = 12z24= 12圓錐齒輪的14,24的幾何尺寸按模數(shù)m = 2mm 的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪計(jì)算。4）槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由前所述可知槽輪槽數(shù)z=4 和撥盤的圓銷數(shù)為k=2 ，該槽輪的各幾何尺寸關(guān)系如圖29所示圖29 槽輪機(jī)構(gòu)幾何尺寸關(guān)系由圖29可知槽輪的槽尖角為2=360°/z=360°/4=90°槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)撥盤的轉(zhuǎn)角2=180°2=90°令槽輪機(jī)構(gòu)的中心距a=150mm撥盤圓銷的回轉(zhuǎn)半徑=r/a=sin=sin4

24、5°=0.7071r=a=0.7071×150=106.065mm槽輪半徑R=a=0.7071×150=106.065mm鎖止弧張角=360°2=360°90°=270°圓銷半徑rA=r/6=106.065/6=17.6675mmrA =18mm槽輪槽深h>(+1)a+rA=(0.7071+0.070711)×150+18=80.13mm鎖止弧半徑rs<𝑟rA=106.06518=88.065取rs=80mm5）不完全齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由圖3和圖27可以看出，不完全齒輪22旋轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)輪3

25、3間歇作兩次整周回轉(zhuǎn)。經(jīng)計(jì)算，不完全齒輪22共有兩段工作齒，每段工作齒所在圓弧的圓心角為60°，這兩段工作齒間隔120°，并且每一段工作齒在工作時(shí)都能使齒輪33剛好完成一次整周回轉(zhuǎn)。齒輪22和33的嚙合情況如圖30所示。 圖30 齒輪22、33的嚙合情況 圖31 齒輪25、36的嚙合情況 為方便起見，取齒輪33的齒數(shù)為10，則齒輪22每段工作齒的齒數(shù)也為10。為避免根切，要對(duì)齒輪進(jìn)行正變位。取模數(shù)m=2，齒頂高系數(shù),頂隙系數(shù)，分度圓壓力角，實(shí)際中心距a'=71mm，得到齒輪22和33的參數(shù)如表4所示。表4 齒輪24、35的幾何尺寸序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果1齒數(shù)

26、齒輪22Z2260齒輪33Z33102模數(shù)M23壓力角 20°4齒頂高系數(shù)ha*15頂隙系數(shù)c* 0.256標(biāo)準(zhǔn)中心距am(z22+z33)/2=707實(shí)際中心距a718嚙合角 arccos(a×cos/a')=22.11°9變位系數(shù)齒輪22X220.48齒輪33X33(tan()- -tan()+ )×(z22+z33)/(2×tan()-x22=0.0510齒頂高齒輪22ha22ha5=m( ha*+x22-y)=2.91齒輪33ha33ha6=m( ha*+x33-y)=2.0411齒根高齒輪22hf22hf22=m(ha*+c*

27、-x22)=1.54齒輪33hf33hf33=m(ha*+c*-x33)=2.4112分度圓直徑齒輪22d22d22=mz22=120齒輪33d33d33=mz33=2013齒頂圓直徑齒輪22da22da22=d22+2ha22=125.8齒輪33da33da33=d33+2ha33=24.0814齒根圓直徑齒輪22df22df22=d22-2hf22=116.92齒輪33df33df33=d33-2hf33=15.1815齒頂圓壓力角齒輪22a22a22=arccos(d22cos/da22)=26.33°齒輪33a33a33=arccos(d33cos/da33)=38.7°16重合度z22(tana22-tan)+z33(tana33- tan)/2=1.47 由圖3和圖27可以看出，不完全齒輪23旋轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)輪34間歇作一次整周回轉(zhuǎn)。經(jīng)計(jì)算，不完全齒輪23有一段工作齒，工作齒所在圓弧的圓心角為60°，并且工作齒在工作時(shí)能使齒輪34剛好完成一次整周回轉(zhuǎn)。齒輪23和34的嚙合情