機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-自動(dòng)粉墻機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　前言</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)背景：</b></p><p>　　隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的各個(gè)行業(yè)都迫切需要各種質(zhì)量?jī)?yōu)、性能好、效率高、能耗低、價(jià)格廉的機(jī)械產(chǎn)品。而且當(dāng)前各個(gè)行業(yè)都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化

2、。當(dāng)前，住房是人們的一大問(wèn)題。社會(huì)不斷在進(jìn)步， 房的需求也不斷加劇，隨之而來(lái)的就是耗時(shí)、耗力的粉墻工作。一面面巨大的墻現(xiàn)在都需要手工一點(diǎn)一點(diǎn)的進(jìn)行粉刷。這樣不但耗費(fèi)體力，而且耗費(fèi)時(shí)間，同時(shí)粉墻質(zhì)量不高，效率極低。</p><p>　　鑒于當(dāng)前粉墻的種種缺點(diǎn)，我們組通過(guò)思考，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一款全自動(dòng)粉墻機(jī)，該粉墻機(jī)能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，完全的代替手工，實(shí)現(xiàn)粉墻的機(jī)械化。不但節(jié)省時(shí)間，節(jié)省體力；而且還提高了工作質(zhì)量，提高了工作效

3、率。所以，自動(dòng)粉墻機(jī)是完全有必要被設(shè)計(jì)的。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的:</b></p><p>　　通過(guò)設(shè)計(jì)全自動(dòng)粉墻機(jī),目的在于解決當(dāng)前繁雜的粉墻問(wèn)題,讓機(jī)械代替手工,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。提高工作效率，提高工作質(zhì)量。此外，目的也在于鞏固所學(xué)知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)構(gòu)的分析、計(jì)算能力，了解機(jī)構(gòu)的分析方法，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)。培養(yǎng)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的能力。設(shè)計(jì)中，通過(guò)針對(duì)機(jī)械進(jìn)

4、行運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、機(jī)器功能分析、工藝動(dòng)作過(guò)程確定、執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)定等的思考，可以進(jìn)一步鞏固、掌握并能初步運(yùn)用機(jī)械原理的知識(shí)和理論，掌握運(yùn)動(dòng)方案和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路和方法。提高學(xué)生利用技術(shù)資料、運(yùn)算和繪圖的能力。而且能讓學(xué)生及早的樹(shù)立工程設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)，激發(fā)創(chuàng)新精神，培養(yǎng)自學(xué)能力，獨(dú)立工作和創(chuàng)造能力。通過(guò)編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)、歸納、總結(jié)和獨(dú)立思考與分析能力。</p><p><b>　　目錄&l

5、t;/b></p><p><b>　　前言II</b></p><p><b>　　目錄III</b></p><p>　　第一章：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)- 1 -</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)題目：- 1 -</p><p>　　1.2題目描述:- 1 -</

6、p><p>　　1.3主要技術(shù)參數(shù)：- 1 -</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)任務(wù)- 1 -</p><p>　　第二章：運(yùn)動(dòng)方案選定- 2 -</p><p>　　2.1垂直度調(diào)節(jié)- 2 -</p><p>　　2.1.1 方案一 雙搖桿機(jī)構(gòu)：- 2 -</p><p>　　2.1.

7、2 方案二 氣液壓傳動(dòng)：- 3 -</p><p>　　2.1.3 方案三 絲杠機(jī)構(gòu)- 4 -</p><p>　　2.2抹漿機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇- 5 -</p><p>　　2.2.1 方案一 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)- 5 -</p><p>　　2.2.2 方案二 直動(dòng)滾子從動(dòng)件圓柱凸輪- 5 -</p><p&

8、gt;　　2.3 抹漿機(jī)的前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇- 6 -</p><p>　　2.3.1 方案一：槽輪機(jī)構(gòu)- 6 -</p><p>　　2.3.2 方案二：圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)- 7 -</p><p>　　2.4 豎直移動(dòng)- 8 -</p><p>　　2.4.1 方案一：卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)鋼索- 8 -</p><

9、p>　　2.4.2 方案二：直齒輪傳動(dòng)- 9 -</p><p>　　2.5 水平移動(dòng)- 10 -</p><p>　　2.6 抹漿機(jī)總體運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖- 11 -</p><p>　　第三章：機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖- 12 -</p><p>　　第四章：抹板運(yùn)動(dòng)及凸輪機(jī)構(gòu)分析- 14 -</p><p&

10、gt;　　4.1 凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律- 14 -</p><p>　　4.1.1圓柱凸輪運(yùn)動(dòng)要求- 14 -</p><p>　　4.1.2 凸輪各個(gè)階段運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析- 14 -</p><p>　　4.2 圓柱凸輪輪廓曲線(xiàn)方程- 15 -</p><p>　　4.2.1 主要參數(shù)：- 16 -</p><p

11、>　　4.2.2 理論輪廓線(xiàn)、實(shí)際廓線(xiàn)方程- 16 -</p><p>　　4.3 凸輪壓力角計(jì)算- 18 -</p><p>　　4.4 用Matlab對(duì)凸輪各參數(shù)分析結(jié)果- 19 -</p><p>　　4.4.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析- 19 -</p><p>　　4.4.2 凸輪實(shí)際輪廓線(xiàn)繪制- 20 -</p

12、><p>　　第五章：抹漿機(jī)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算- 21 -</p><p>　　5.1 皮帶傳動(dòng)比- 21 -</p><p>　　5.2 皮帶的選擇：- 23 -</p><p>　　5.3 齒輪傳動(dòng)比及參數(shù)- 23 -</p><p>　　第六章：抹漿機(jī)前后運(yùn)動(dòng)及圓弧三邊等寬凸輪機(jī)構(gòu)分析- 24

13、-</p><p>　　6.1 等寬凸輪機(jī)構(gòu)輪廓對(duì)比- 24 -</p><p>　　6.1.1 偏心圓- 24 -</p><p>　　6.1.2 凸多邊形- 24 -</p><p>　　6.1.3 圓弧三邊形等寬凸輪- 24 -</p><p>　　6.2圓弧三邊形等寬凸輪幾何特征- 24 -<

14、;/p><p>　　6.2.1 圓弧三邊形焦點(diǎn)與焦距- 24 -</p><p>　　6.2.2 等尺寸性及名義直徑- 25 -</p><p>　　6．2.3 近圓率e- 25 -</p><p>　　6.2.4 圓心角- 26 -</p><p>　　6.3 圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)分析- 26 -</

15、p><p>　　6.3.1 主要參數(shù)- 26 -</p><p>　　6.3.2 運(yùn)動(dòng)方程- 26 -</p><p>　　6.3.3 運(yùn)動(dòng)分析- 28 -</p><p>　　6.3. 4 matlab對(duì)三邊形凸輪分析結(jié)果- 29 -</p><p>　　6.4 小結(jié)- 30 -</p>

16、<p>　　第七章 行星輪系——凸輪減速機(jī)構(gòu)- 30 -</p><p>　　第八章 槽輪機(jī)構(gòu)- 31 -</p><p>　　第九章 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)- 35 -</p><p>　　第十章 設(shè)計(jì)小結(jié)- 35 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 37 -</p><p><b>　　附錄

17、- 37 -</b></p><p><b>　　第一章：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目：</b></p><p><b>　　自動(dòng)粉墻機(jī)</b></p><p><b>　　1.2題目描述:</b></

18、p><p>　　此粉墻機(jī)主要由三部分組成，機(jī)體位移裝置，粉墻裝置（以下稱(chēng)為抹漿機(jī)），以及電子控制裝置。</p><p>　　電子控制裝置主要負(fù)責(zé)各部分運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)，這里不做重點(diǎn)解釋。機(jī)體位置部分主要功能是使抹漿機(jī)可以在墻面上下以及左右的移動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)抹墻的連續(xù)性要求機(jī)架能實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)。左右運(yùn)動(dòng)由電機(jī)控制機(jī)體下方的輪子實(shí)現(xiàn)；</p><p>　　抹漿機(jī)是整個(gè)機(jī)器的核心，它由裝

19、混凝土的料斗、攪拌并給混凝土施壓的絞龍，以及往復(fù)運(yùn)動(dòng)的抹片組成。抹漿機(jī)要求能實(shí)現(xiàn)抹灰運(yùn)動(dòng)，首先要將水泥打到墻上，然后由抹板進(jìn)行抹平。為防止將已抹好的墻弄壞和調(diào)節(jié)抹灰厚度，抹漿機(jī)也要實(shí)現(xiàn)前后的進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　1.3主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　轉(zhuǎn)揚(yáng)機(jī) 長(zhǎng)×寬×高=1000×600 ×600 (mm)抹漿機(jī) 長(zhǎng)

20、5;寬×高=1000×600 ×600（mm）豎直導(dǎo)桿最大高度：5m</p><p>　　電機(jī)Y90L 功率1.1KW 轉(zhuǎn)速1000r/min</p><p>　　絞龍轉(zhuǎn)速500r/min </p><p>　　抹片長(zhǎng)×寬=800×100 </p><p>　　抹片行程：

21、100 mm </p><p>　　抹片運(yùn)動(dòng)周期：0.5s</p><p>　　抹漿機(jī)上升速度：0.1m/s</p><p>　　抹漿機(jī)下降速度：0.15m/s</p><p>　　機(jī)體水平移動(dòng)速度：0.3m/s</p><p><b>　　1.4設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p>&l

22、t;p>　　1. 根據(jù)各個(gè)執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。</p><p>　　2．對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行分析選定，確定最終運(yùn)動(dòng)放慢 </p><p>　　3．設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配。</p><p>　　4. 畫(huà)出粉墻機(jī)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，并用運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖分配各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)節(jié)拍。</p><p>　　5．凸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算。按凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求選

23、擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對(duì)盤(pán)狀凸輪要用電算法計(jì)算出理論廓線(xiàn)、實(shí)際廓線(xiàn)值。畫(huà)出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律線(xiàn)圖及凸輪廓線(xiàn)圖</p><p>　　6.連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　7.齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　8．編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。</p><p>　　第二章：運(yùn)動(dòng)方案選定</p>

24、;<p><b>　　2.1垂直度調(diào)節(jié)</b></p><p>　　在抹漿機(jī)進(jìn)行抹灰時(shí)，由于墻面不一定與地面垂直，或地面不一定水平，如果抹漿機(jī)進(jìn)行垂直抹灰將導(dǎo)致抹灰失敗或抹灰厚度不均，所以在抹灰時(shí)對(duì)垂直度有要求，所以要實(shí)現(xiàn)對(duì)垂直度的調(diào)節(jié)。</p><p>　　2.1.1 方案一 雙搖桿機(jī)構(gòu)：</p><p>　　設(shè)計(jì)剛開(kāi)始時(shí)對(duì)

25、于垂直度調(diào)節(jié)我們進(jìn)行了如下的設(shè)想與比較。首先我們想到用雙搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)抹漿機(jī)與墻面垂直度的調(diào)節(jié)。即用如圖（2.1.1）所示機(jī)構(gòu)實(shí)</p><p><b>　　現(xiàn)。</b></p><p>　　圖（2.1.1）雙搖桿機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　評(píng)定：</b></p><p>　　該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)墻壁

26、與抹漿機(jī)的任意角度調(diào)節(jié)，通過(guò)原動(dòng)件不轉(zhuǎn)動(dòng)能帶動(dòng)搖桿左右擺動(dòng)。是實(shí)現(xiàn)該功能的首選機(jī)構(gòu)。但是，墻壁與抹漿機(jī)的垂直度只在較小的角度范圍內(nèi)變化，用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)從而使搖桿左右擺動(dòng)時(shí)，搖桿的位置不易調(diào)節(jié)，而且難以實(shí)現(xiàn)微調(diào)。垂直度的調(diào)節(jié)會(huì)因使用該機(jī)構(gòu)變成一個(gè)很復(fù)雜的操作。故雙搖桿機(jī)構(gòu)不適合實(shí)現(xiàn)該功能。</p><p>　　2.1.2 方案二 氣液壓傳動(dòng)：</p><p>　　垂直度調(diào)節(jié)我們還

27、考慮到用氣壓或液壓傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。如圖（2.1.2）所示：</p><p>　　圖（2.1.2）氣壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　評(píng)定：</b></p><p>　　由于空氣的可壓縮比使工作速度不易穩(wěn)定、外界變化對(duì)速度影響較大，也難于準(zhǔn)確地控制與調(diào)節(jié)工作速度。和雙搖桿機(jī)構(gòu)一樣難以對(duì)垂直度進(jìn)行微調(diào)。但是，對(duì)于這一缺點(diǎn)，液壓傳動(dòng)可以進(jìn)行

28、彌補(bǔ)，所以可以綜合氣壓和液壓的優(yōu)點(diǎn)，采用氣液聯(lián)合傳動(dòng)裝置，利用氣壓傳動(dòng)靈敏、反應(yīng)迅速的特點(diǎn)把氣壓用于控制部分，而利用液壓工作乎穩(wěn)、可產(chǎn)生較大動(dòng)力的特點(diǎn)把液壓用于驅(qū)動(dòng)部分，這樣，服綜合應(yīng)用了氣動(dòng)、液壓兩者的優(yōu)點(diǎn)，又避免了兩者的某些缺點(diǎn)。這樣完全可以實(shí)現(xiàn)該功能的調(diào)節(jié)。</p><p>　　但是氣液聯(lián)合傳動(dòng)裝置制造成本高，設(shè)計(jì)復(fù)雜，使用不方便。自動(dòng)粉墻機(jī)中使用時(shí)只起到調(diào)節(jié)垂直度的作用，這樣不但增加了機(jī)器的制造成本而且優(yōu)

29、點(diǎn)大材小用。所以不是的和采用該機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2.1.3 方案三 絲杠機(jī)構(gòu)</p><p>　　絲杠機(jī)構(gòu)如圖(2.1.3)</p><p>　　圖(2.1.3) 絲杠調(diào)節(jié)垂直度運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　評(píng)定：</b></p><p>　　絲杠機(jī)構(gòu)的具有調(diào)節(jié)靈敏度高，產(chǎn)生

30、的力矩大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，并且可以實(shí)現(xiàn)自鎖，從而避免因?yàn)閴γ娴姆醋饔昧﹄y以達(dá)到調(diào)節(jié)的精度。</p><p>　　綜合考慮各種機(jī)構(gòu)后，我們選用了絲杠來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)，低廉的成本下，不但可以實(shí)現(xiàn)任意角度的調(diào)節(jié)，而且可以實(shí)現(xiàn)角度的微調(diào)。</p><p>　　2.2抹漿機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇</p><p>　　抹漿機(jī)主要功能是將水泥打到墻上，然后由抹板進(jìn)行抹平，將水

31、泥打到墻上主要通過(guò)鉸輪不斷攪動(dòng)將水泥往墻上壓，然后抹板來(lái)回運(yùn)動(dòng)，給墻一定的壓力將抹到墻上的水泥抹平。所以核心運(yùn)動(dòng)是要實(shí)現(xiàn)抹板的往返運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　2.2.1 方案一 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p>　　抹漿機(jī)要求實(shí)現(xiàn)抹板的左右移動(dòng)和鉸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于抹板的左右移動(dòng)我們初步設(shè)想可以用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如圖（2.2.1）</p><p>　　圖（2.2.1

32、）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　評(píng)定：</b></p><p>　　該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)抹板的左右移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)抹板的預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但是在運(yùn)動(dòng)的始末，加速度和速度有較大突變，會(huì)降低機(jī)構(gòu)的使用壽命，磨損較大。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)很簡(jiǎn)單，但是要求其耐磨性較高，且平面度較高。</p><p>　　2.2.2 方案二 直動(dòng)滾子從動(dòng)件圓

33、柱凸輪</p><p>　　在凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件加速度按余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律，避免了剛性沖擊，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)抹板的預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖（2.2.2）所示：</p><p>　　圖（2.2.2）圓柱凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 </p><p>　　綜合考慮，我們選用直動(dòng)滾子從動(dòng)件圓柱凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)抹板的左右運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　2.3 抹漿機(jī)的前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇

34、</p><p>　　抹漿機(jī)向上抹灰時(shí)將水泥抹平，完成了抹灰運(yùn)動(dòng)后需要將抹漿機(jī)降下再重新進(jìn)行抹灰運(yùn)動(dòng)，如果抹漿機(jī)按原路返回勢(shì)必會(huì)將抹好的墻弄壞，所以要將抹漿機(jī)退出，使它離墻有一段距離然后再退回來(lái)，其次抹灰的厚度不一樣，需要根據(jù)實(shí)際要求調(diào)節(jié)，所以要求抹漿機(jī)能夠前后移動(dòng)。</p><p>　　2.3.1 方案一：槽輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　在調(diào)節(jié)抹漿機(jī)前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)的選

35、擇中，我們考慮用槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖（2.3.1）所示：</p><p>　　圖（2.3.1）槽輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)作間歇運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)所需運(yùn)動(dòng)特性要求，達(dá)到自動(dòng)化的要求設(shè)計(jì)。但是槽輪機(jī)構(gòu)在圓銷(xiāo)開(kāi)始進(jìn)入和退出頸項(xiàng)槽時(shí)，由于角加速度有突變，在兩瞬時(shí)有柔性沖擊，而且槽輪的槽數(shù)越少，柔性沖擊越大，產(chǎn)生的噪聲也越大。</p><p>　　在題目要求中

36、，要求抹漿機(jī)實(shí)現(xiàn)離墻的前后運(yùn)動(dòng)，做平行直線(xiàn)移動(dòng)。該機(jī)構(gòu)難以輸出預(yù)期的運(yùn)動(dòng)。因此該機(jī)構(gòu)不適合該機(jī)器的這個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。</p><p>　　2.3.2 方案二：圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　在槽輪機(jī)構(gòu)分析失敗后，我們選擇使用圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)抹漿機(jī)沿墻的前后移動(dòng)。其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 （2.3.2）所示：</p><p>　　圖(2.3.2)圓弧的三邊形

37、等寬凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　評(píng)定：</b></p><p>　　該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)抹漿機(jī)的前后移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)抹漿機(jī)的預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律，采用幾何封閉凸輪，機(jī)構(gòu)有確定的運(yùn)動(dòng)路徑，壓力角處處為零，當(dāng)該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到一個(gè)工作位置后，將不會(huì)受到外力的影響，對(duì)原動(dòng)件沒(méi)有反力，可以很好的控制位置的精度。但是它難以所需的間歇運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　綜

38、合考慮后，我們選擇用圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)與槽輪機(jī)構(gòu)相結(jié)合，這樣既能實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，滿(mǎn)足我們所需要的功能。</p><p><b>　　2.4 豎直移動(dòng)</b></p><p>　　2.4.1 方案一：卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)鋼索</p><p>　　如圖(2.4.1)所示:</p><p>　　如圖(2.4.1) &

39、lt;/p><p><b>　　評(píng)定：</b></p><p>　　抹墻機(jī)的上升由卷?yè)P(yáng)機(jī)卷進(jìn)鋼索，縮短鋼索的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，而下降則依靠自身重力作為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)。該方案具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，操作靈活等特點(diǎn)。但由于鋼索易于磨損，壽命較低。</p><p>　　2.4.2 方案二：直齒輪傳動(dòng)</p><p>　　如圖(2.4.2),直

40、齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖:</p><p>　　如圖(2.4.2) 直齒輪傳動(dòng)</p><p><b>　　評(píng)定：</b></p><p>　　采用直尺傳動(dòng)來(lái)控制抹墻機(jī)的上下運(yùn)動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)，整個(gè)過(guò)程易于控制，齒輪設(shè)計(jì)具有標(biāo)準(zhǔn)化，易于生產(chǎn)，壽命長(zhǎng)等的特點(diǎn)，但整個(gè)導(dǎo)軌加上一直齒輪，使機(jī)體重量大大增加，且成本較上一方案大幅度提高。</p><

41、;p>　　綜上所述，考慮到整機(jī)的方便可移動(dòng)性以及降低成本以向市場(chǎng)推廣，我們選擇了第一個(gè)方案，即卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)鋼索。</p><p>　　2.5 水平移動(dòng)</p><p>　　實(shí)現(xiàn)機(jī)體水平移動(dòng)采用如圖(2.5.1)所示機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn),如圖所示:</p><p><b>　　圖(2.5.1)</b></p><p>　　該

42、機(jī)構(gòu)主要作用是實(shí)現(xiàn)抹墻機(jī)的水平移動(dòng)。</p><p>　　2.6 抹漿機(jī)總體運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　抹漿機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)由電機(jī)控制，其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖（2.6.1）所示：</p><p>　　圖（2.6.1）抹漿機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　第三章：機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　由題目要求可知，自

43、動(dòng)粉墻機(jī)運(yùn)動(dòng)主要包括機(jī)體沿墻壁的左右運(yùn)動(dòng)，抹漿機(jī)沿墻的前后運(yùn)動(dòng)，抹漿機(jī)沿導(dǎo)桿的上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)桿與墻的垂直度調(diào)節(jié)及抹漿機(jī)的抹灰運(yùn)動(dòng)。其中前四種運(yùn)動(dòng)主要根據(jù)實(shí)際抹灰時(shí)的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體數(shù)據(jù)都根據(jù)粉刷墻壁時(shí)進(jìn)行具體操作。</p><p>　　運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖：以一個(gè)工作周期為參考，如圖（3.1）所示：</p><p>　　圖（3.1） 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p><b&

44、gt;　　A粉墻機(jī)水平移動(dòng)</b></p><p><b>　　B抹灰機(jī)豎直移動(dòng)</b></p><p><b>　　C抹灰機(jī)進(jìn)退運(yùn)動(dòng)</b></p><p><b>　　D抹灰機(jī)工作方式</b></p><p>　　粉墻機(jī)的核心部分——抹漿機(jī)，它的抹灰運(yùn)動(dòng)要求抹板

45、每秒粉刷兩次，圓柱凸輪的轉(zhuǎn)速為120r/min。鉸輪的轉(zhuǎn)速為500r/min。所以抹漿機(jī)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖（3.2）所示：</p><p>　　圖（3.2）抹漿機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　第四章：抹板運(yùn)動(dòng)及凸輪機(jī)構(gòu)分析</p><p>　　4.1 凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律</p><p>　　4.1.1圓柱凸輪運(yùn)動(dòng)要求</p>&l

46、t;p>　　凸輪運(yùn)動(dòng)要求如表（4.1.1）所示：</p><p>　　表（4.1.1） 凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律</p><p>　　在近休段，抹板運(yùn)動(dòng)速度及加速度都為0；</p><p>　　在推程段，抹板運(yùn)動(dòng)速度線(xiàn)圖滿(mǎn)足正弦曲線(xiàn)，按照余弦加速度規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；</p><p>　　在遠(yuǎn)休階段，抹板速度與加速度都為0；</p><

47、;p>　　在回程階段，抹板運(yùn)動(dòng)速度線(xiàn)圖滿(mǎn)足正弦曲線(xiàn)，按余弦加速度規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　4.1.2 凸輪各個(gè)階段運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析</p><p>　　從動(dòng)件在各個(gè)運(yùn)動(dòng)階段的位移、速度、加速度變化規(guī)律如下所示：</p><p>　　0≦φ＜ s=0 v=0 a=0；<

48、/p><p>　　≦φ＜ </p><p>　　≦φ＜ s=h v=0 a=0</p><p>　　≦φ＜ </p><p>　　≦φ＜ s=0 v=0 a=0</p><p>　　4.2 圓柱凸輪輪廓曲線(xiàn)

49、方程</p><p>　　輪廓曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)：對(duì)直動(dòng)滾子從動(dòng)件圓柱凸輪建立如下圖所示的坐標(biāo)系，以Z軸為凸輪的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，X軸與從動(dòng)件處于最低位置時(shí)的軸線(xiàn)重合，原點(diǎn)為該軸線(xiàn)與凸輪回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的交點(diǎn)，Y軸分別垂直于X軸、Z軸。如圖（4.2.1）所示：</p><p>　　圖（4.2.1）凸輪輪廓線(xiàn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)圖</p><p>　　4.2.1 主要參數(shù)：</p>&l

50、t;p>　　凸輪的半徑R=50mm；</p><p>　　滾子半徑r=10mm；</p><p>　　從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為S(φ);其中φ為凸輪轉(zhuǎn)角。</p><p>　　4.2.2 理論輪廓線(xiàn)、實(shí)際廓線(xiàn)方程</p><p>　　如圖（4.2.1）所示，直動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，圓柱半徑為R,曲線(xiàn)b是圓柱凸輪的理論輪廓曲線(xiàn)，曲線(xiàn)c和a為凸輪

51、的實(shí)際輪廓曲線(xiàn)，d表示理論輪廓線(xiàn)上的滾子圓，根據(jù)圖示坐標(biāo)系，建立圓柱凸輪理論輪廓曲線(xiàn)方程如下 </p><p><b>　　式（4.2.1）</b></p><p>　　考慮從動(dòng)件是滾子的情況，實(shí)際輪廓是圓心位于輪廓曲線(xiàn)上滾子圓的包絡(luò)線(xiàn)，其方程為：</p><p><b>　　式（4.2.2）

52、</b></p><p>　　對(duì)于式（4.2.2）中的兩個(gè)方程，滾子圓的方程為：</p><p><b>　　式（4.2.3）</b></p><p>　　式（4.2.3）中X，Y，Z為理論輪廓線(xiàn)上的坐標(biāo)，為滾子圓和實(shí)際輪廓線(xiàn)上的切點(diǎn)坐標(biāo)。</p><p>　　所以，包絡(luò)線(xiàn)方程為：</p>&l

53、t;p><b>　　式（4.2.4）</b></p><p>　　式（4.2.4）中S’(φ)表示從動(dòng)件對(duì)φ求導(dǎo)數(shù)。</p><p>　　由于實(shí)際輪廓線(xiàn)也位于圓柱面上，所以滿(mǎn)足下式：</p><p><b>　　式（4.2.5）</b></p><p>　　聯(lián)立以上三式，可以得到在圓柱半徑為R

54、時(shí)的實(shí)際輪廓線(xiàn)方程為：</p><p><b>　　式（4.2.6）</b></p><p>　　其中，當(dāng)>時(shí)，式(4.2.6)中坐標(biāo)z為： </p><p>　　由式（4.2.6）可以看出實(shí)際輪廓曲線(xiàn)有兩條，上式取+時(shí)為圖中的曲線(xiàn)a，取—時(shí)為圖中的曲線(xiàn)c。</p><p>　　4.3 凸輪壓力角計(jì)算</p

55、><p>　　將凸輪展開(kāi)成平面圖，給凸輪一個(gè)反向速度V1，此時(shí)假設(shè)凸輪不動(dòng)，</p><p>　　過(guò)平均圓柱半徑處的滾子中心B作凸輪理論廓線(xiàn)的法線(xiàn) n一n與從動(dòng)件速度VB的夾角即為直動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，如圖（4.3.1）所示，該角也等于凸輪理論廓線(xiàn)在B點(diǎn)切線(xiàn)t一t與凸輪線(xiàn)速度廈V1的夾角。如圖（4.3.1）所示：</p><p>　　圖（4.3.1） 壓力角

56、計(jì)算圖</p><p>　　由圖可知，直動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的壓</p><p><b>　　力角為:</b></p><p><b>　　(4.3.1)</b></p><p>　　其最大壓力角及其位置有:</p><p><b>　　(4.3.2)</b&

57、gt;</p><p>　　式中為圓柱凸輪的平均圓柱半徑。直動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一般應(yīng)滿(mǎn)足最大壓力角: （許）。</p><p>　　該凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：</p><p>　　0≦φ＜ s=0 0</p><p>　　≦φ＜ </p>

58、<p>　　≦φ＜ s=h 0</p><p>　　≦φ＜ </p><p>　　≦φ＜ s=0 0</p><p>　　將上述各帶入式（4.3.1）中即可得到各個(gè)階段壓力角大小。</p><p>　　經(jīng)過(guò)計(jì)算分析可知,最大壓力角為46.63

59、6;,而需用壓力角為48°,最大壓力角小于許用壓力角,所以該凸輪設(shè)計(jì)合理。</p><p>　　4.4 用Matlab對(duì)凸輪各參數(shù)分析結(jié)果</p><p>　　4.4.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析</p><p>　　用Matlab對(duì)該凸輪進(jìn)行分析，其加速度、速度、位移、壓力角的分析結(jié)果如圖（4.4.1）所示（程序見(jiàn)附錄）： </p><p>

60、;　　圖（4.4.1） 凸輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)圖</p><p>　　在圖（4.4.1）中，第一條曲線(xiàn)代表從動(dòng)件位移曲線(xiàn)，第二條為速度線(xiàn)圖，第三條為加速度線(xiàn)圖，第四條為壓力角曲線(xiàn)。</p><p>　　4.4.2 凸輪實(shí)際輪廓線(xiàn)繪制</p><p>　　Matlab分析凸輪的實(shí)際輪廓曲線(xiàn)如圖（4.4.2）所示（程序見(jiàn)附錄）：</p><p>　　圖（

61、4.4.2） 凸輪實(shí)際輪廓線(xiàn)</p><p>　　第五章：抹漿機(jī)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)分析與傳動(dòng)比計(jì)算</p><p>　　5.1 皮帶傳動(dòng)比</p><p>　　在實(shí)現(xiàn)抹漿機(jī)的抹灰運(yùn)動(dòng)及鉸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中，我們選用齒輪及皮帶輪傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。具體傳動(dòng)圖如圖（5.1.1）所示：</p><p>　　圖（5.1.1） 運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)圖</p>

62、<p>　　按照題目要求，鉸輪轉(zhuǎn)速為500r/min，凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)周期為0.5s，所以凸輪轉(zhuǎn)速為129r/min。按照此要求，對(duì)各個(gè)傳動(dòng)件尺寸及傳動(dòng)比計(jì)算如下:</p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min；</p><p>　　主動(dòng)皮帶輪直徑為60mm，轉(zhuǎn)速為1000r/min；</p><p>　　與鉸輪同軸的皮帶輪直徑為80mm，轉(zhuǎn)速為500r

63、/min；</p><p>　　中間軸轉(zhuǎn)速為800r/min;</p><p>　　皮帶輪轉(zhuǎn)速與直徑d有如下關(guān)系：</p><p>　　齒輪傳動(dòng)其齒數(shù)與轉(zhuǎn)速有如下關(guān)系：</p><p>　　依上述兩個(gè)關(guān)系式可得：</p><p>　　第一級(jí)傳動(dòng)比為：1.25:1</p><p>　　第二級(jí)傳動(dòng)比

64、為：1.6:1</p><p>　　各個(gè)皮帶輪線(xiàn)速度為：</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　由線(xiàn)速度可以知道，線(xiàn)速度小，所以各個(gè)皮帶輪均采用鑄鐵材料。</p><p>　　5.2 皮帶的選擇：</p><p>　　按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：傳動(dòng)皮帶選用三角皮帶；</p>

65、;<p>　　A型 寬X厚=12.5x9；</p><p>　　輪槽角度為 34°；</p><p>　　5.3 齒輪傳動(dòng)比及參數(shù)</p><p><b>　　齒輪模數(shù)：2</b></p><p>　　鉸輪齒輪齒數(shù)為18齒，轉(zhuǎn)速為500r/min；</p><p>　　

66、凸輪齒輪轉(zhuǎn)速為120r/min；</p><p><b>　　傳動(dòng)比為：；</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速與齒數(shù)關(guān)系為：</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　分度圓直徑為：</b></p>

67、<p>　　第六章：抹漿機(jī)前后運(yùn)動(dòng)及圓弧三邊等寬凸輪機(jī)構(gòu)分析</p><p>　　6.1 等寬凸輪機(jī)構(gòu)輪廓對(duì)比</p><p>　　6.1.1 偏心圓</p><p>　　等寬凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓形為偏心圓。凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，存在離心力。從動(dòng)件行程越大、凸輪轉(zhuǎn)速越高．離心力越大。機(jī)構(gòu)就越易產(chǎn)生振動(dòng)。因此，偏心圓等寬凸輪的使用受到了很大限制。</p>

68、<p>　　6.1.2 凸多邊形</p><p>　　具有等寬性質(zhì)的凸多邊形有以下特征：(1)邊數(shù)為奇數(shù)：(2)各邊均為半徑、圓心角相等的圓弧．且圓心為各邊相對(duì)角的頂點(diǎn)。</p><p>　　凸多邊形等寬凸輪廓形的缺點(diǎn)是：運(yùn)動(dòng)特性不好、尖角處易磨損。</p><p>　　6.1.3 圓弧三邊形等寬凸輪</p><p>　　具有等寬

69、性的圓弧多邊形的幾何特征是：(1)由2n段圓弧圍成了封閉圖形(其中n為多邊形的邊數(shù))；(2)n為奇數(shù)；(3)對(duì)稱(chēng)軸數(shù)量與邊數(shù)相等，并沿圓周均勻分布；(4)有n個(gè)焦點(diǎn)．焦點(diǎn)為對(duì)應(yīng)圓弧的圓心。</p><p>　　與凸多邊形相比，圓弧多邊形避免了局部磨損快的缺點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)特性能得到明顯改善。因此，使用圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)十分適合。</p><p>　　6.2圓弧三邊形等寬凸輪幾何特征</p

70、><p>　　6.2.1 圓弧三邊形焦點(diǎn)與焦距</p><p>　　如圖（6.2.1）所示，所示圓弧三邊形機(jī)構(gòu)輪廓圖，其輪廓曲線(xiàn)由六段圓弧組成，其中三段為半徑r，另外三段半徑為R：</p><p><b>　　圖（6.2.1）</b></p><p>　　如圖（6.2.1），圓弧三邊形具有三個(gè)焦點(diǎn) ，分別位于三條對(duì)稱(chēng)軸之上

71、。圓弧三邊形上任意一點(diǎn)的法線(xiàn)必通過(guò)焦點(diǎn)。將焦點(diǎn)至幾何中心0的距離稱(chēng)為焦距c，。</p><p>　　6.2.2 等尺寸性及名義直徑</p><p>　　圓弧三邊形上任意一點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線(xiàn)必通過(guò)焦點(diǎn)，并與兩點(diǎn)的切線(xiàn)垂直，距離均為，即在任意位置測(cè)量圓弧三邊形的尺寸相等，稱(chēng)之為圓弧三邊形的名義直徑，且有=尺。應(yīng)當(dāng)指出。圓弧三邊形的名義直徑并不是連線(xiàn)通過(guò)幾何中心的兩點(diǎn)之問(wèn)的距離、而是連線(xiàn)通過(guò)焦點(diǎn)

72、的兩點(diǎn)之間的距離。</p><p>　　6．2.3 近圓率e</p><p>　　描述了圓弧三邊形與圓的近似程度，將其稱(chēng)為近圓率，并用e表示。即e=r／R。焦距與近圓率</p><p><b>　　之間存在關(guān)系</b></p><p>　　e的值越大，圓弧三邊形越近似于圓，當(dāng)時(shí)，圓弧三邊形趨近于圓。 的大小直接影響凸輪機(jī)

73、構(gòu)從動(dòng)件的行程。</p><p><b>　　6.2.4 圓心角</b></p><p>　　由圖（6.2.1）可清楚地看到，無(wú)論圓弧三邊形的參數(shù)取何值，各段圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角總是相等的，且為。圓弧三邊形的這一幾何性質(zhì)使得數(shù)控加工程序的基點(diǎn)計(jì)算非常方便。</p><p>　　6.3 圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)分析</p><p

74、>　　6.3.1 主要參數(shù)</p><p>　　大圓半徑 R=120mm；</p><p>　　小圓半徑 r=20mm；</p><p>　　焦距 mm；</p><p>　　名義直徑 D=140mm；</p><p>　　近圓率 e=1/6；</p><p><b>

75、;　　圓心角 </b></p><p>　　6.3.2 運(yùn)動(dòng)方程</p><p>　　由廓形的幾何性質(zhì)可知，凸輪轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)件完成三個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方程為：</p><p><b>　　式（6.3.1）</b></p><p><b>　　從動(dòng)件的行程為：</b>

76、;</p><p><b>　　式（6.3.2）</b></p><p>　　如圖（6.3.1）和圖（6.3.2），由可以清楚的看到，在任意嚙合位置，嚙合點(diǎn)處力作用線(xiàn)與廓形法線(xiàn)重臺(tái)。所以壓力角始終為零。</p><p>　　圖（6.3.1）三邊形凸輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖（6.3.2） 三邊形凸輪機(jī)構(gòu)</p&

77、gt;<p>　　6.3.3 運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　從動(dòng)件的速度方程為：</p><p><b>　　式（6.3.1）</b></p><p>　　從動(dòng)件加速度方程為：</p><p><b>　　式（6.3.2）</b></p><p>　　由圖（6

78、.3.3）可知，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中、從動(dòng)件速度是連續(xù)變化的，變化規(guī)律近似正弦函數(shù)；從動(dòng)件的加速度在圓弧連接處有突變，造成柔性沖擊，但可以通過(guò)廓形修正可以減小或消除加速度的突變。由此可見(jiàn)．圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性還是比較理想的。</p><p>　　圖（6.3.3）速度加速度變化圖</p><p>　　6.3. 4 matlab對(duì)三邊形凸輪分析結(jié)果</p><p

79、>　　用matlab對(duì)三邊形等寬凸輪的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，結(jié)果如圖（6.3.4）所示，其中第一條曲線(xiàn)為位移曲線(xiàn)圖，第二條曲線(xiàn)為速度曲線(xiàn)圖，第三條曲線(xiàn)為加速度曲線(xiàn)圖。詳細(xì)程序見(jiàn)附錄。</p><p>　　圖（6.3.4） matlab運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果圖</p><p><b>　　6.4 小結(jié)</b></p><p>　　(1).由于圓弧三邊形凸輪的

80、對(duì)稱(chēng)性及回轉(zhuǎn)中心與幾何中心重合，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)、不產(chǎn)生離心力。機(jī)構(gòu)工作時(shí)不易產(chǎn)生振動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)的使用不受凸輪轉(zhuǎn)速的限制。</p><p>　　(2).圓弧三邊形全部由圓弧圍成，數(shù)控加工縮程簡(jiǎn)單。</p><p>　　(3).圓弧三邊形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角始終為零，不存在自鎖問(wèn)題。</p><p>　　(4).從動(dòng)件速度變化服從連續(xù)函數(shù)，無(wú)剛性沖擊，運(yùn)動(dòng)特性較為合理 圓弧三

81、邊形是一種值得推廣應(yīng)用的等寬凸輪麻形曲線(xiàn)。</p><p>　　第七章 行星輪系——凸輪減速機(jī)構(gòu)</p><p>　　由于三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)一周轉(zhuǎn)內(nèi),從動(dòng)件完成三次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)要求箱體前后往復(fù)移動(dòng)必須與箱體上下移動(dòng)相配合，所以其運(yùn)動(dòng)周期比較長(zhǎng)，即要求凸輪的運(yùn)轉(zhuǎn)速度較小，因此其動(dòng)力來(lái)源行星輪減速機(jī)構(gòu)。行星輪機(jī)構(gòu)采用如下圖（7.1）所示。</p><p><b

82、>　　齒數(shù) </b></p><p>　　齒輪1接電機(jī)，與卷?yè)P(yáng)機(jī)電機(jī)相連。行星架H作為凸輪的動(dòng)力源。根據(jù)具有固定輪的行星輪系運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)比公式有:</p><p>　　imnH = wHm / wHn =(wm-wH)/(wn-wH)</p><p>　　=在轉(zhuǎn)化輪系中從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積/在轉(zhuǎn)化輪系中主動(dòng)輪齒數(shù)乘積</p>&l

83、t;p>　　又當(dāng)n為固定輪時(shí)，wn=0,則</p><p>　　imnH =(wm-wH)/(0-wH)=-imH+1</p><p>　　即 imH=1- imnH</p><p>　　所以行星輪減速機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)比為 </p><p>　　i1H=1-iH13=1-(Z2*Z3)/(Z1*Z2’)=1-(21*

84、19)/(20*20)=1/400</p><p>　　圖（6.3.5）行星輪減速機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　第八章 槽輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　8.1 槽輪機(jī)構(gòu)主要參數(shù)</p><p><b>　　槽輪槽數(shù)Z=6；</b></p><p>　　主動(dòng)撥盤(pán)圓銷(xiāo)

85、數(shù)n=1；</p><p>　　中心距L=100mm；</p><p>　　圓銷(xiāo)半徑r=5mm；</p><p><b>　　曲柄長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　槽深</b></p><p><b>　　8.2 運(yùn)動(dòng)分析</b></p&g

86、t;<p>　　如圖（8.2.1）所示為外槽輪機(jī)構(gòu)的任意位置。設(shè)撥盤(pán)和槽輪位置分別用和來(lái)表示，并規(guī)定和在圓銷(xiāo)進(jìn)入?yún)^(qū)為負(fù)，在圓銷(xiāo)離開(kāi)區(qū)為正。 </p><p>　　圖（8.2.1）槽輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　設(shè)圓銷(xiāo)至槽輪回轉(zhuǎn)軸心的距離為，在圖示位置時(shí)有：</p><p>　　從上兩式中消去，并令,可得</p><p>　　將上

87、式對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)，并令，則得：</p><p>　　由上述兩式可知，當(dāng)撥盤(pán)的角速度一定時(shí)，槽輪的角速度及角加速度的變化取決于槽輪槽數(shù)z。槽輪運(yùn)動(dòng)的角速度和角加速度的最大值隨槽數(shù)的減小而增大。</p><p>　　8.3 用matlab對(duì)機(jī)構(gòu)分析結(jié)果</p><p>　　用matlab對(duì)槽輪分析結(jié)果如圖（8.3.1）所示（程序見(jiàn)附錄）：</p><

88、p>　　圖（8.3.1）分析結(jié)果</p><p>　　第一條曲線(xiàn)為速度線(xiàn)圖，第二條為加速度線(xiàn)圖。</p><p><b>　　第九章 設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)</b></p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中,在對(duì)自動(dòng)粉墻機(jī)進(jìn)行各個(gè)運(yùn)動(dòng)分析比較后,我們對(duì)各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行了比較和選擇,從運(yùn)動(dòng)可行性、效益性、成本等各個(gè)方面進(jìn)行考慮。在粉墻機(jī)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)中選擇出了合適的機(jī)

89、構(gòu)。</p><p>　　在實(shí)現(xiàn)抹漿機(jī)抹灰運(yùn)動(dòng)中，我們采用直動(dòng)推桿圓柱凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)電機(jī)輸入動(dòng)力，皮帶和齒輪配合傳動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了鉸輪的預(yù)期轉(zhuǎn)速，也使推桿實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。抹灰運(yùn)動(dòng)預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：電機(jī)轉(zhuǎn)速 1000r/min，鉸輪轉(zhuǎn)速為500r/min，凸輪轉(zhuǎn)速為120r/min，推桿運(yùn)動(dòng)速度符合正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律。最大行程為100mm。</p><p>　　在抹漿機(jī)前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中，我們采用三邊

90、形等寬凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并用行星輪系來(lái)實(shí)現(xiàn)減速，槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抹漿機(jī)前后運(yùn)動(dòng)的預(yù)期運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　在抹漿機(jī)上下運(yùn)動(dòng)中，我們采用了卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)鋼索，實(shí)現(xiàn)抹漿機(jī)了勻速上升及下降。</p><p>　　在機(jī)體左右運(yùn)動(dòng)中，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)輪實(shí)現(xiàn)左右運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　在各個(gè)運(yùn)動(dòng)中我們選用的各個(gè)機(jī)構(gòu)基本上都滿(mǎn)足的預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能較好的實(shí)現(xiàn)各個(gè)運(yùn)動(dòng)

91、，而且在運(yùn)動(dòng)可行性、成本等各個(gè)方面都達(dá)到了比較理想的狀態(tài)。只缺少電類(lèi)部分的設(shè)計(jì)，所以可以說(shuō)該機(jī)器的設(shè)計(jì)是成功的。</p><p>　　但是唯一遺憾的是由于時(shí)間有限，沒(méi)能很好的完善機(jī)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，在前后移動(dòng)機(jī)構(gòu)中抹灰箱前后的進(jìn)退與停頓時(shí)間比例沒(méi)設(shè)置合理，進(jìn)退時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不高，為了改善這點(diǎn)，我們想到可以設(shè)計(jì)一個(gè)推回程與休止比例合理的凸輪機(jī)構(gòu)，以提高生產(chǎn)效率。</p><p><

92、b>　　第十章 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p><b>　　1 .張慶遠(yuǎn)小結(jié)：</b></p><p>　　這是我們步入大學(xué)之后的第一次做課程設(shè)計(jì)，雖然有些茫然和不知所措，但是經(jīng)過(guò)兩周的奮戰(zhàn)我們的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做課程設(shè)計(jì)以前覺(jué)得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前

93、面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 這次課程設(shè)計(jì)讓我體會(huì)很深，也學(xué)到了很多新東西。作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)大二的學(xué)生，我覺(jué)得能做類(lèi)似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是

94、十分必要的。</p><p>　　在已度過(guò)的大學(xué)時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢？我想做類(lèi)似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在這次課程設(shè)計(jì)中，充分利用了所學(xué)的機(jī)械原理知識(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和運(yùn)動(dòng)分析，選用合理的分析方案，從而設(shè)計(jì)出比較合理的機(jī)構(gòu)來(lái)。這次課程設(shè)計(jì)，不僅讓我們把自己所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用

95、到實(shí)際生活中去，設(shè)計(jì)一些對(duì)社會(huì)有用的機(jī)構(gòu)，也讓我們深刻體會(huì)到團(tuán)體合作的重要性，因?yàn)樵谝院蟮膶W(xué)習(xí)和工作中，但靠我們自己個(gè)人的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須積聚大家的智慧，才能創(chuàng)造出令人滿(mǎn)意的產(chǎn)品來(lái)。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)也為我們以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了一個(gè)基礎(chǔ)，我相信，經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候不再會(huì)象現(xiàn)在這么茫然了，也一定能做好它。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們得出這樣一個(gè)

96、結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。學(xué)以致用才是學(xué)習(xí)的真諦！</p><p><b>　　2.李亞鋒小結(jié)</b></p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程。學(xué)習(xí)這門(mén)課程不僅提高了我們綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程理論的能力，也培養(yǎng)了我們分析和解決一般機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)

97、際問(wèn)題的能力，鞏固了我們所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。同時(shí)也培養(yǎng)了我們自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新的能力。</p><p>　　在實(shí)習(xí)過(guò)程中，我們遇到了許多棘手的問(wèn)題，如機(jī)構(gòu)的選擇方案，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析等等。剛開(kāi)始的時(shí)候，我真的感覺(jué)自己什么都不會(huì)，既不知道怎樣選擇方案，也不知道怎樣去運(yùn)用輔助設(shè)計(jì)的程序，如solidworks,matlab.但是經(jīng)歷這整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，我發(fā)現(xiàn)原來(lái)事情并不向我想象的那樣困難到根本無(wú)法動(dòng)手，其實(shí)只要認(rèn)真去學(xué)習(xí)還是

98、可以學(xué)會(huì)的。通過(guò)這次實(shí)習(xí)，許多以前不知道的也開(kāi)始慢慢了解，如畫(huà)圖軟件的運(yùn)用，matlab程序設(shè)計(jì)，報(bào)告的撰寫(xiě)等等。那些東西我以前基本上是空白的，通過(guò)這次自學(xué)，基本上懂得了該如何使用。</p><p>　　當(dāng)然，這是自己的第一次設(shè)計(jì)，肯定還有許多地方做得不夠完善，希望能在以后的設(shè)計(jì)中逐步得到改善，使自己日益臻于成熟，專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到充實(shí)。通過(guò)這次實(shí)踐，我發(fā)現(xiàn)只要自己肯認(rèn)真學(xué)，沒(méi)有什么事情是不可能做到的。</p&g

99、t;<p><b>　　3 .周磊小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩周的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做課程設(shè)計(jì)以前覺(jué)得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)機(jī)械原理這門(mén)課所學(xué)知識(shí)的做一下單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前

100、老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 </p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，

101、相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.《機(jī)械原理》（第七版） 高等教育出版社 孫恒、陳作模主編 2

102、001年5月第6版</p><p>　　2.《材料力學(xué)》（第四版） 高等教育出版社 孫訓(xùn)方 方孝書(shū)主編 2002年8月第4版</p><p>　　3.《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》（第三版） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 龔桂義,潘沛霖等主編</p><p>　　4.《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》金工業(yè)出版社</p><p>　　5.《互換性與技術(shù)

103、測(cè)量基礎(chǔ)》華中科技大學(xué)出版社 李軍主編 </p><p>　　6.《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》高英武、楊文敏編著</p><p>　　7.《機(jī)構(gòu)選型與運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)》 國(guó)防工業(yè)出版社 楊黎明、楊志勤編著 2007年6月第1版</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　直動(dòng)推桿圓柱凸輪源程序及

104、數(shù)據(jù)結(jié)果</p><p>　　%凹槽圓柱凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　dr=pi/180; %弧度與角度轉(zhuǎn)換系數(shù)</p><p>　　n=120; %圓柱凸輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)</p><p>　　w=2*pi*n/60; %圓柱凸輪角速度</p><p>　　h=0.12; %滾子水平運(yùn)動(dòng)最大距離</p>

105、;<p>　　R=0.06; %圓柱凸輪半徑</p><p>　　r=0.01; %滾子半徑</p><p>　　fi0=170*dr; %推程和回程角</p><p>　　rm=R; %平均圓柱半徑</p><p>　　i=1; %矩陣行數(shù)計(jì)數(shù)器</p><p>　　fis=0; %循環(huán)初值</p

106、><p><b>　　bc=1; %步長(zhǎng)</b></p><p>　　fie=2*pi/dr; %循環(huán)終值</p><p>　　for fi=fis:bc:fie %圓柱凸輪運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角</p><p>　　if(fi>=0&fi<=5)</p><p>　　s=0; %該區(qū)域

107、內(nèi)位移、速度、加速度的計(jì)算式</p><p><b>　　v=0;</b></p><p><b>　　a=0;</b></p><p>　　arf=atan(v/w/rm)/dr; %壓力角計(jì)算式</p><p>　　x1=R*cos(fi*dr); %該區(qū)域內(nèi)兩實(shí)際輪廓曲線(xiàn)坐標(biāo)方程</p&

108、gt;<p>　　y1=R*sin(fi*dr);</p><p><b>　　z1=r;</b></p><p>　　x2=R*cos(fi*dr);</p><p>　　y2=R*sin(fi*dr);</p><p><b>　　z2=-r;</b></p><

109、;p>　　c(i,:)=[fi s v a]; %矩陣c第i行中各列元素</p><p>　　b(i,:)=[x1 y1 z1 x2 y2 z2]; %矩陣b第i行中各列元素</p><p>　　d(i,:)=[arf];%矩陣b第i行中各列元素</p><p>　　elseif(fi>5&fi<=175)</p><p

110、>　　s=h*(1-cos(pi*(fi-5)*dr/fi0))/2; %同上</p><p>　　v=pi*h*w*sin(pi*(fi-5)*dr/fi0)/(2*fi0);</p><p>　　a=pi^2*h*w^2*cos(pi*(fi-5)*dr/fi0)/(2*fi0^2);</p><p>　　arf=atan(v/w/rm)/dr; %壓力角

111、計(jì)算式</p><p>　　x1=R*cos(fi*dr)+r*(v/w)*sin(fi*dr)/sqrt((v/w)^2+R^2); %同上</p><p>　　y1=R*sin(fi*dr)+r*(v/w)*cos(fi*dr)/sqrt((v/w)^2+R^2);</p><p>　　z1=R*sin(fi*dr)+r*R/sqrt((v/w)^2+R^2);

112、</p><p>　　x2=R*cos(fi*dr)-r*(v/w)*sin(fi*dr)/sqrt((v/w)^2+R^2);</p><p>　　y2=R*sin(fi*dr)-r*(v/w)*cos(fi*dr)/sqrt((v/w)^2+R^2);</p><p>　　z2=R*sin(fi*dr)-r*R/sqrt((v/w)^2+R^2);</p&

113、gt;<p>　　c(i,:)=[fi s v a];</p><p>　　b(i,:)=[x1 y1 z1 x2 y2 z2];</p><p>　　d(i,:)=[arf];</p><p>　　elseif(fi>175&fi<=185)</p><p><b>　　s=h;</b>

114、;</p><p><b>　　v=0;</b></p><p><b>　　a=0;</b></p><p>　　arf=atan(v/w/rm)/dr; %壓力角計(jì)算式</p><p>　　x1=R*cos(fi*dr);</p><p>　　y1=R*sin(fi*dr

115、);</p><p>　　z1=R*sin(175*dr)+r; </p><p>　　x2=R*cos(fi*dr);</p><p>　　y2=R*sin(fi*dr);</p><p>　　z2=R*sin(175*dr)-r;</p><p>　　c(i,:)=[fi s v a];</p>

116、<p>　　b(i,:)=[x1 y1 z1 x2 y2 z2];</p><p>　　d(i,:)=[arf];</p><p>　　elseif(fi>185&fi<=355)</p><p>　　s=h*(1+cos(pi*(fi-185)*dr/fi0))/2;</p><p>　　v=-pi*h*w*s

117、in(pi*(fi-185)*dr/fi0)/(2*fi0);</p><p>　　a=-pi^2*h*w^2*cos(pi*(fi-185)*dr/fi0)/(2*fi0^2);</p><p>　　arf=atan(v/w/rm)/dr; %壓力角計(jì)算式</p><p>　　x1=R*cos(fi*dr)+r*(v/w)*sin(fi*dr)/sqrt((v/w

118、)^2+R^2);</p><p>　　y1=R*sin(fi*dr)+r*(v/w)*cos(fi*dr)/sqrt((v/w)^2+R^2);</p><p>　　z1=-R*sin(fi*dr)+r*R/sqrt((v/w)^2+R^2);</p><p>　　x2=R*cos(fi*dr)-r*(v/w)*sin(fi*dr)/sqrt((v/w)^2+R^

119、2);</p><p>　　y2=R*sin(fi*dr)-r*(v/w)*cos(fi*dr)/sqrt((v/w)^2+R^2);</p><p>　　z2=-R*sin(fi*dr)-r*R/sqrt((v/w)^2+R^2);</p><p>　　c(i,:)=[fi s v a];</p><p>　　b(i,:)=[x1 y1 z

120、1 x2 y2 z2];</p><p>　　d(i,:)=[arf];</p><p>　　else(fi>355&fi<=360)</p><p><b>　　s=0;</b></p><p><b>　　v=0;</b></p><p><b&

121、gt;　　a=0;</b></p><p>　　arf=atan(v/w/rm)/dr; %壓力角計(jì)算式</p><p>　　x1=R*cos(fi*dr);</p><p>　　y1=R*sin(fi*dr);</p><p><b>　　z1=r; </b></p><p>　　

122、x2=R*cos(fi*dr);</p><p>　　y2=R*sin(fi*dr);</p><p>　　z2=-r; </p><p>　　c(i,:)=[fi s v a];</p><p>　　b(i,:)=[x1 y1 z1 x2 y2 z2];</p><p>　　d(i,:)=[arf];</

123、p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　i=i+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　%凹槽凸輪機(jī)構(gòu)輸出參數(shù)</p><p>　　[' 圓柱凸輪轉(zhuǎn)角' ' 滾子水平位

124、移' ' 滾子水平速度' ' 滾子水平加速度' ' 壓力角' ' x1' ' y1' ' z1' ' x2' ' y2' ' z2']</p><p>　　[c(:,1) c(:,2) c(:,3) c(:,4) d(:,1) b(:,1) b(:,2