哈工大機(jī)械課程設(shè)計(jì)

1、Harbin Institute of Technology課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱：機(jī)械原理設(shè)計(jì)題目：棒料輸送線布料裝置（方案2）院系：機(jī)電工程學(xué)院班級：設(shè)計(jì)者：學(xué)號：指導(dǎo)教師：照波設(shè)計(jì)時(shí)間：2014年6月23日至29日工業(yè)大學(xué)棒料輸送線布料裝置設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)題目：棒料輸送線布料裝置（方案2）如下圖1所示棒料輸送線布料裝置的功能簡圖。料斗中分別裝有直徑 35mm長度150mm的鋼料、銅料和鋁料。在輸送線上按照圖2所示的規(guī)律布置棒料。原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1430rpm,每分鐘布置棒料 45,75,105塊，分3檔可以調(diào)節(jié)。由圖1、2可以看出，該布料輸送線裝置有兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件。執(zhí)行構(gòu)件 1為推料滑塊，將 后

2、方料斗中的最底層棒料推入輸送線上相應(yīng)的槽。 執(zhí)行構(gòu)件2為輸送線傳動(dòng)帶，推動(dòng)產(chǎn)品在 輸送線上運(yùn)動(dòng)。這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)關(guān)系如圖 3所示。2. 工藝動(dòng)作分析執(zhí)行構(gòu)件遠(yuǎn)動(dòng)情況1 （推料滑塊推程回程停止2 （傳送帶停止運(yùn)動(dòng)LTl=T/2T2=T/2、CI二圖3棒料輸送線布料系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖由圖3可以看出執(zhí)行構(gòu)件1和執(zhí)行構(gòu)2的總工作周期相等，即 T。T1為執(zhí)行構(gòu)件1的運(yùn) 動(dòng)周期，此時(shí)執(zhí)行構(gòu)件 2停止不動(dòng)。T2為執(zhí)行構(gòu)建2的運(yùn)動(dòng)周期，同時(shí)執(zhí)行構(gòu)件 1停止不 動(dòng)。并且執(zhí)行構(gòu)件1的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，“推-回一?！遍g歇的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行構(gòu)件 2的運(yùn)動(dòng) 為間歇直線移動(dòng)。設(shè)定 T仁T2=T/2，即運(yùn)動(dòng)時(shí)間和間歇時(shí)間相等。3.

3、 運(yùn)動(dòng)功能分析3.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)1功能分析驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件1工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)具有的運(yùn)動(dòng)功能如下圖所示。該運(yùn)動(dòng)功能單元將連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇的往復(fù)直線移動(dòng)。經(jīng)過轉(zhuǎn)速配合后，要求槽輪主動(dòng)件（撥盤）每單向轉(zhuǎn)動(dòng)n /2，從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件1 ）往復(fù)運(yùn)動(dòng)1次。根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求，執(zhí)行構(gòu)件1每次推入2塊棒料，即主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)一周，推入4塊棒料。為達(dá)到每分鐘布置棒料45,75,105塊的設(shè)計(jì)要求，主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)需分別達(dá)到11.25rpm、18.75rpm、26.25rpm。如下圖4 所示11.25 rpmlS.TSrp 26.2 5rpm圖4執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)功能從連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇的往復(fù)直線移動(dòng)顯然不能一步實(shí)現(xiàn)，需要

4、多個(gè)構(gòu)件形成執(zhí)行機(jī)構(gòu)1。先將連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，由系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可以看出執(zhí)行構(gòu)件1的間歇時(shí)間是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)t=0.5。此時(shí)執(zhí)行構(gòu)件1的工作周期T1為執(zhí)行構(gòu)件1的工作周期T的二分之一。如下圖 5所示圖5連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元為將該間歇轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件每次轉(zhuǎn)位時(shí)的轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為整周轉(zhuǎn)動(dòng)，間歇運(yùn)動(dòng)功能單元輸出的運(yùn)動(dòng)應(yīng)經(jīng)過增速運(yùn)動(dòng)功能單元增速，設(shè)定提速四倍，即 i=0.25。如下圖6所示。>圖6轉(zhuǎn)動(dòng)增速運(yùn)動(dòng)功能單元最后將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)移動(dòng)。這樣即可以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件1 “推-回一?！遍g歇的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的的運(yùn)動(dòng)功能就是把連續(xù)轉(zhuǎn)

5、動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇的往復(fù)直線運(yùn)3.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)2功能分析驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件2工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)具有的運(yùn)動(dòng)功能如下圖所示。該運(yùn)動(dòng)單元將連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇的單向直線移動(dòng)。主動(dòng)件（槽輪撥盤）單向轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件 2）前進(jìn)兩次。根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求，執(zhí)行構(gòu)件2每次移動(dòng)400mm即運(yùn)送2塊棒料。主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)一周，運(yùn)送4塊棒料。由工藝分析得，執(zhí)行構(gòu)件2與執(zhí)行構(gòu)件1工作周期相等，故主動(dòng)件（槽輪撥盤）轉(zhuǎn)速應(yīng)該相等，即分別為11.25rpm、18.75rpm、26.25rpm。如下圖8所示。11 25rpm,18.75rpmH26.25rpm/、 A圖8執(zhí)行機(jī)構(gòu)2運(yùn)動(dòng)功能與3.1同理。需將連續(xù)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)先轉(zhuǎn)化為間歇轉(zhuǎn)

6、動(dòng)，由系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可以看出執(zhí)行構(gòu)件2的間歇時(shí)間同樣是是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)t=0.5。此時(shí)執(zhí)行構(gòu)件2的工作周期T2為執(zhí)行構(gòu)件2的工作周期T的二分之一。再將其轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn) 化為直線移動(dòng)。由于執(zhí)行構(gòu)件2每次移動(dòng)400mm若將間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的從動(dòng)件直接驅(qū)動(dòng)傳送帶，回轉(zhuǎn)半徑太大。所以再添加一個(gè)增速運(yùn)動(dòng)功能單元，使其i=0.25。執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的的運(yùn)動(dòng)功能就是把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇的單向直線移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)功能圖如下圖9所示” f 廠匕j-5-3.3減速及有級變速系統(tǒng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1430rpm，為了達(dá)到所需的傳動(dòng)比要求和換擋功能，原動(dòng)機(jī)與執(zhí)行構(gòu)件之間需要加上變速器。要求在執(zhí)行構(gòu)件的主動(dòng)件上分

7、別得到11.25，18.75，26.25rpm的轉(zhuǎn)速,則該變速器總傳動(dòng)比i有3種，分別為.1430F= 127.1111143018.75=76.2667_14303=-26.25=544762總傳動(dòng)比由定傳動(dòng)比i f和變傳動(dòng)比i v兩部分組成:i 1=i f i v12=i f i v23=i f i v3由于定傳動(dòng)比i f為常數(shù)，3種變傳動(dòng)比中i v1最大，i v3最小。本設(shè)計(jì)采用滑移齒輪變速。滑移齒輪傳動(dòng)比最大應(yīng)不大于4,即設(shè)i v1=4計(jì)算的定傳動(dòng)比可求得其他變傳動(dòng)比.?1?1127.11114=31.7778i v2 =.i 2i f762667 = 2431.777854.4762

8、 _31.7778 -1.7143由此可得如下傳動(dòng)系統(tǒng)有級變速功能單元圖10。圖10有級變速運(yùn)動(dòng)功能單元為了保證系統(tǒng)過載時(shí)不至于損壞，需要在原動(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)功能單元采用帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)減速和過載保護(hù)功能。如下圖11所示。定軸傳動(dòng)部分傳動(dòng)比? 31.77782.5 =25= 1271111這部分傳動(dòng)比由兩對圓柱齒輪和一對圓錐齒輪實(shí)現(xiàn)。添加這對圓錐齒輪是為了改變傳動(dòng) 平面，使變速器運(yùn)動(dòng)主平面與布料系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)主平面垂直，避免尺寸布局上的影響。為了使三對齒輪的傳動(dòng)比小于4，初步設(shè)定圓錐齒輪傳動(dòng)比為2,另兩對圓柱齒輪，傳動(dòng)比為?1=3.2, ?2=2。3.4為滿足一

9、個(gè)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)要求的執(zhí)構(gòu)件1、2的連接為了使用同一原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件1和2，應(yīng)該在減速功能單元之后加一運(yùn)動(dòng)分支功能單元。由于執(zhí)行構(gòu)件1和2的主動(dòng)件（槽輪撥盤）轉(zhuǎn)速相同，且定軸轉(zhuǎn)動(dòng)部分之后已經(jīng)達(dá)到 主動(dòng)件所需轉(zhuǎn)速，只需將已有轉(zhuǎn)速傳遞給兩個(gè)主動(dòng)件即可，無需再變速。但是執(zhí)行構(gòu)件1的運(yùn)動(dòng)主平面垂直于布料系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)主平面，執(zhí)行構(gòu)件2的運(yùn)動(dòng)主平面即布料系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)主平面，二者互相垂直。因此運(yùn)動(dòng)分支功能單元之后需要用圓錐齒輪改變轉(zhuǎn)速傳遞平面。同時(shí)為了滿足空間布局的要求，使用兩個(gè)圓錐齒輪以改變布局方向。變速系統(tǒng)執(zhí)行構(gòu)件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間的連接系統(tǒng)功能如圖13所示。圖13兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)建的連接3.5運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖根據(jù)上述分析，可

10、以畫出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)功能圖圖14棒料輸送線布料裝置（方案 2）的運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)圖4.機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案根據(jù)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14中的運(yùn)動(dòng)功能單元1是原動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1430rpm。圖15電動(dòng)機(jī)替代運(yùn)動(dòng)功能單元1圖14中運(yùn)動(dòng)功能單元2是過載保護(hù)功能單元兼減速功能，采用帶傳動(dòng)替代，如圖圖17滑移齒輪替代運(yùn)動(dòng)功能單元3圖14中運(yùn)動(dòng)功能4和5是減速功能，采用 2級齒輪傳動(dòng)和一對圓錐齒輪替代，如圖。厶7r/ /厶T-厶T7"圖18 2級齒輪傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元4圖19圓錐齒輪傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元圖14中運(yùn)動(dòng)功能單元 6、7

11、、11是運(yùn)動(dòng)分支功能單元。在變速系統(tǒng)輸出軸上添加兩個(gè)相同的齒輪，與軸固聯(lián)。各用一個(gè)圓錐齒輪改變轉(zhuǎn)速傳遞平面，如圖圖20兩對圓錐齒輪傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元6、7、11圖14中運(yùn)動(dòng)功能單元 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，采用槽輪機(jī)構(gòu) 替代。該運(yùn)動(dòng)功能單元的運(yùn)動(dòng)系數(shù)t=0.5。?- 2根據(jù)槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)系數(shù)的計(jì)算公式T =k2?,最后確定銷釘個(gè)數(shù) k=2,槽輪的徑向槽數(shù)z=4。7=05> >圖21槽輪機(jī)構(gòu)替代運(yùn)動(dòng)功能單元8圖14中運(yùn)動(dòng)功能單元 9是增速運(yùn)動(dòng)功能單元，采用一對圓柱齒輪傳動(dòng)代替，其中一個(gè)齒輪與槽輪同軸，角速度相同，另一個(gè)齒輪作為運(yùn)動(dòng)功能單元10的運(yùn)動(dòng)輸入，如圖。圖2

12、2 一對定軸齒輪傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元9圖14中運(yùn)動(dòng)功能單元10是把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連續(xù)往復(fù)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)替代。其中圓錐齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)輪與曲柄固聯(lián)如圖圖23曲柄滑塊機(jī)構(gòu)替代運(yùn)動(dòng)功能10此處曲柄滑塊機(jī)構(gòu)需實(shí)現(xiàn)同時(shí)推動(dòng)三塊料的功能，則需要增添擴(kuò)展機(jī)構(gòu)。以如圖24所示支架，帶動(dòng)三個(gè)滑塊，使它們與原機(jī)構(gòu)中滑塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同。（該圖為俯視圖）。圖24曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件1圖14中運(yùn)動(dòng)功能單元13是增速運(yùn)動(dòng)功能單元，仍采用一對圓柱齒輪傳動(dòng)。其中一個(gè)齒圖14中運(yùn)動(dòng)功能單元14是把連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向直線移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)功能單元。采用一個(gè)圓柱齒輪直接帶動(dòng)傳送帶。該齒輪線速度等于傳送動(dòng)所需前進(jìn)

13、速度。角速度等于運(yùn)動(dòng)輸入齒輪角速度。圖27帶傳動(dòng)替代運(yùn)動(dòng)功能單元14根據(jù)上述分析，把各個(gè)運(yùn)動(dòng)功能的替代機(jī)構(gòu)依次連接起來，即到棒料輸送線布料裝置（方案9）方案機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖，如圖 28B向圖28棒料輸送線布料裝置（方案 9）的機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖930°在ZAC 2C中應(yīng)用余弦定理cos 0Ac£+AC- C2c¥2AC1C25.機(jī)械系統(tǒng)尺寸設(shè)計(jì)5.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件1運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)1由槽輪機(jī)構(gòu)19、20, 對圓柱齒輪21、 22,曲柄23,連桿24和滑塊25組成。此機(jī)構(gòu)中槽輪機(jī)構(gòu)，撥盤 19轉(zhuǎn)180°，槽輪20轉(zhuǎn)90°，運(yùn)動(dòng)系數(shù)為

14、0.5（詳見齒輪傳 動(dòng)設(shè)計(jì)）。圓柱齒輪21、22傳動(dòng)比為0.25 （詳見齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)），即槽輪轉(zhuǎn)90°，圓柱齒輪22 轉(zhuǎn) 360°。由設(shè)計(jì)題目要求，根據(jù)棒料長度150mm為留出空間余量，設(shè)定滑塊的行程為200mm先確定幾何關(guān)系，如圖 29中C、C2為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置AG=AB+BC AC=BC-AB曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是一種具有急回運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)構(gòu)，設(shè)在工作中該機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)為K=1.4則，該機(jī)構(gòu)的極位夾角為?- 1?+7圖29曲柄滑塊機(jī)構(gòu)示意圖根據(jù)曲柄存在條件，需滿足AC+e<BC計(jì)算初步確定AB=93mm BC=183mm e=63mm要求最小傳動(dòng)角大于 40

15、° ,C2位置出現(xiàn)最小傳動(dòng)角？?min?min = 90- arcsin ?C2 = 46.36> 40所選尺寸滿足機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)要求。5.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2驅(qū)動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件2運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2由槽輪機(jī)構(gòu)28、29, 對圓柱齒輪30、 31,帶傳動(dòng)32、33組成。此機(jī)構(gòu)中槽輪機(jī)構(gòu)，撥盤 28轉(zhuǎn)180°，槽輪29轉(zhuǎn)90°，運(yùn)動(dòng)系數(shù)為0.5 （詳見槽輪機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì)5.3 ）。圓柱齒輪30、31傳動(dòng)比為0.25，即槽輪轉(zhuǎn)90°，圓柱齒輪 31轉(zhuǎn)360°。圓柱齒輪32 與31同軸，角速度相同，棒料傳送帶與齒輪32線速度相同（詳見齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)）。5

16、.3槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)槽輪機(jī)構(gòu)19、20與槽輪機(jī)構(gòu)28、29完全相同，為滿足運(yùn)動(dòng)系數(shù)t= 0.5，根據(jù)公式z- 2T = T確定撥盤圓銷數(shù)j=2，槽輪槽數(shù)z=4，如圖圖30槽輪機(jī)構(gòu)示意圖槽輪槽間角360°360°23 =90 °?490槽輪每次轉(zhuǎn)位時(shí)撥盤的轉(zhuǎn)角-23 = 90°設(shè)定中心距a = 100mm撥盤圓銷回轉(zhuǎn)半徑?入=? = sin 3 = sin45 ° = 0.7071r=入 a=70.711mm槽輪半徑?E = ? = cos 3 = 0.7071R=Ea=70 711mm鎖止弧角1 1 1丫 = 2n（?+?- 2）=90°

17、圓銷半徑?r a 6 = 70.711 寧 6 = 11.78mn= 12mm槽輪槽深h>（入 + E - 1） X100 + 12 = 53.42mm鎖止弧半徑r s<r-r A=58.7mm取 r s=48mm5.4滑移齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒數(shù)確定齒輪5,6,7,8,9,10組成滑移齒輪有級變速運(yùn)動(dòng)功能單元，其齒數(shù)分別為Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10由3.3中計(jì)算得三對齒輪所需傳動(dòng)比如下i v1= 4.00i v2= 2.40i v3= 1.7143最小不根切齒數(shù)為17，且一對齒輪齒數(shù)最好是質(zhì)數(shù)比。6個(gè)齒輪中，齒輪 9尺寸最小，取Z9=18。根據(jù) 山1= 島=4,Z1o取71。其

18、齒數(shù)和為Z9+Z10=89。實(shí)際傳動(dòng)比i v1= £ = 3.9444。 另外兩對嚙合齒輪的齒數(shù)和應(yīng)該大致相同。Z7+Z889Z5+Z689?7 = 26z8 = 62（變位以配湊中心距）?5 = 33z6 = 56為滿足最后轉(zhuǎn)速要求, 取?9 = 18z10 = 71?7 = 26 z8 = 62?5 = 33z6 = 56實(shí)際傳動(dòng)比z9i v1= ?10 = 462v2= 26= 23846561.697模數(shù)及中心距確定三對齒輪齒數(shù)和相同，模數(shù)相等m=2mnmj忡心距相等z 9+zio=Z5+z6= 89中心距a=89*m/2=89mmz7、z8齒輪采用變位齒輪，由于a=(z7+

19、z8)m/2=88, ? =89,故? =arcos(acos20 ° / ?' )=21.70 °故變位系數(shù)和 x7+x8= (inv ?' -inv20 ° ) (z7+z8) /(2 *tan20 ° )=0.521 , 取 x7=0.45,x8=0.07.另兩對齒輪都是標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，其幾何尺寸可按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。5.5固定齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒輪11、12、13、14實(shí)現(xiàn)減速運(yùn)動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比為6.356。可根據(jù)i1*i2=12.711齒輪 11、13 取 z11=22,z12=21 ,則?11 = 22z12 = 69z

20、13 = 21z14 = 43m取2mm則中心距a2=a3=(22+69)(21+43)m/2=91mmm/2=64mm此二級齒輪傳動(dòng)是標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，其幾何尺寸可按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。齒輪21與22,齒輪30與31傳動(dòng)比都為0.25,實(shí)現(xiàn)增速運(yùn)動(dòng)功能。 齒輪22和31為小齒 輪，取最小不根切齒數(shù)17。由于i=0.25是為了保證槽輪的轉(zhuǎn)角 90°擴(kuò)大四倍后，完成齒輪 22和31的完整周期。所以應(yīng)該保證齒數(shù)比為 4:1。取z30 = 68z31 = 17仍取m=2mm則中心距a=a=(68+17) m/2=85mm這兩對齒輪傳動(dòng)是標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，其幾何尺寸可按標(biāo)準(zhǔn)齒輪計(jì)算。圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)圓錐齒

21、輪15、16實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能單元 5的減速功能，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比i=2，兩圓錐齒輪的軸交角為90°。齒輪16的分度圓錐角S 16 = arctan?16=arcta n2 = 63.435齒輪15的分度圓錐角容 15 = 90°容 16 = 26.565°錐齒輪的最小不根切當(dāng)量齒數(shù)為齒輪15的齒數(shù)按最小不根切齒數(shù)確定Zl5= ZvminCOS 合 15 疋 15齒輪16的齒數(shù)為Zl6=2 乙 5=30取模數(shù)m=2mm幾何尺寸按標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪計(jì)算。圓錐齒輪17和18、26和27實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)分支功能單元之后改變轉(zhuǎn)速傳遞平面的功能，傳 動(dòng)比均為1。這四個(gè)齒輪與圓錐齒輪 16齒數(shù)完全

22、相同。但是分度圓錐角不同，詳見齒輪參 數(shù)表。帶輪2和4直徑比為1:2.5，實(shí)現(xiàn)帶傳動(dòng)比i=2.5。取d2=34mm d4=85mm帶輪32與 傳送帶33線速度相同，轉(zhuǎn)動(dòng)一周，傳送帶前進(jìn)400mm則d32=400mm 127.32mmn由上述分析可得圖 28中各齒輪齒數(shù)（模數(shù) m=2）情況如下表編號567 （變位）8 （變位）91011齒數(shù)33562662187122編號12131421223031齒數(shù)69214368176817變位系數(shù)：x7=0.45,x8=0.07。表1圓柱齒輪齒數(shù)情況表編號151617182627齒數(shù)153030303030分度圓錐角326.565°63.435

23、°45 °45 °45 °45 °表2圓錐齒輪齒數(shù)及圓錐角情況表曲柄滑塊機(jī)構(gòu)參數(shù)如下表 3所示。曲柄AB93mm連桿BC183mm滑塊位移偏置距離 e63mm滑塊行程h200mm行程速度變化系數(shù) K1.4表3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)參數(shù)表槽輪參數(shù)如下表4 所示槽間角B45°槽輪半徑R70.71撥盤角a45°鎖止弧角丫90°中心矩a100mm圓銷半徑pa12mm入、E0.7071槽輪槽深h53.42mm撥盤回轉(zhuǎn)半徑r70.71鎖止弧半徑Ps48mm表4槽輪參數(shù)表6.運(yùn)動(dòng)分析6.1轉(zhuǎn)向分析如圖所示箭頭為系統(tǒng)各部分轉(zhuǎn)向關(guān)系。圖31機(jī)

24、械運(yùn)動(dòng)方向關(guān)系示意圖6.2初始位置確定由圖三運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可知，執(zhí)行機(jī)構(gòu)1、2的步調(diào)相反，從而當(dāng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的槽輪應(yīng)處于停止階段，又因?yàn)檗D(zhuǎn)向相反，在圖中表現(xiàn)為起始位置撥盤方向平行，如下所示：執(zhí)行機(jī)構(gòu)1圖32執(zhí)行機(jī)構(gòu)1初始位置示意圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)2圖33執(zhí)行機(jī)構(gòu)2初始位置示意圖6.3時(shí)序分析設(shè)啟動(dòng)后，執(zhí)行構(gòu)件 1先開始運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行構(gòu)件 2保持不動(dòng)。撥盤19順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（裝置左側(cè)向右看）時(shí)的初始位置處于槽輪由停變動(dòng)的分界位置， 因此撥盤19與水平軸的夾角為45°。此時(shí)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，滑塊位于離傳送帶最遠(yuǎn)的極限 位置，曲柄與連桿重合，曲柄與水平軸夾角為43°。撥盤19的一個(gè)圓銷開始進(jìn)入槽輪20的一個(gè)槽，帶動(dòng)槽輪 20逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。槽輪 20轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，圓銷從槽退出。這個(gè)過程中， 齒輪22帶動(dòng)曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 1周，滑塊完成一次推料。在撥盤19轉(zhuǎn)過下一個(gè)90°的過程中，槽輪不動(dòng)。此為一個(gè)工作周期。撥盤28逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的初始位置處于槽輪由動(dòng)變停的分界位置，因此撥盤28與水平軸的夾角為45°