機(jī)械原理鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 一、 題目 實(shí)現(xiàn)內(nèi)容：將鋼板翻轉(zhuǎn)180° 實(shí)現(xiàn)過程：當(dāng)鋼板T由輥道送至左翻板W1后，W1開始順時針方向轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏左10°左右時，與逆時針方向轉(zhuǎn)動的右翻板W2會合。接著，W1與W2一同轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏右8°左右，W1折回到水平位置，與此同時，W2順時針方向轉(zhuǎn)動到水平位置。 機(jī)構(gòu)原理圖： 圖一 二、已知條件： 1）原動件由旋轉(zhuǎn)式電機(jī)驅(qū)動； 2）每分鐘翻鋼板15次； 3）其他尺寸如圖所示； 4）許用傳動角[γ]=40° 三、設(shè)計(jì)任務(wù) 1、提出可能的運(yùn)

2、動方案，進(jìn)行方案分析評比，選出一種運(yùn)動方案進(jìn)行設(shè)計(jì)； 2、確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速； 3、設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸，繪制鋼板翻版機(jī)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖； 4、?用軟件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動仿真，并畫出輸出機(jī)構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖。 5、圖紙上繪出最終方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（可以是計(jì)算機(jī)圖）并編寫說明書。 四、過程分解 過程一：左翻板W1開始順時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏左10°左右。右翻板再次過程中也逆時針轉(zhuǎn)動向左板靠近，直至貼合。 過程二：左翻板W1與右翻板W2一同轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏右8°左右。 過程三：W1折回到

3、水平位置，與此同時，W2順時針方向轉(zhuǎn)動到水平位置。 五、給出方案設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) AD長度L4 1500 CD及C1D長度L3 500 右板與左板貼合時∠ADC大小 22° 右板與左板貼合時∠ADC1大小 120° 六、提出方案 方案一 運(yùn)動簡圖： 圖二 左板設(shè)計(jì)計(jì)算 圖三 圖中AD=1500 CD=500 令∠ADC= ∠ADC1= 且CD=C1D=L3 AD= L4 則當(dāng)右夾板與左夾板貼合時

4、α=22?，β=120? 在三角形ACD中， ①， 在三角形AC1D中， 即AC12=L42+L32-2*L3*L4*COS,AC1=L2+L1② 由①②帶入數(shù)值解得：L2=1428, L1=374.8 右板設(shè)計(jì)計(jì)算 圖四 ∠GDA=20° ∠GDA+∠ADF=180° 則∠ADF=160° 在△ADF中 AD=1500 ,DF=450, ∠ADF=160° 算得： AF=1929.01 ∠DFA=15.4° ∠AFE=∠DFE-∠DFA=40°-15.4°=24.6° 在△

5、AFE中 AF=1929.01，EF=500，∠AFE=24.6° 算得： AE=1489(即L22) 在△AF中 AF=1929.01 ∠AF=24.6°+82°=106.6° F=500 算得： A=2126.54（即：L12+ L22） 故：L12=637.54 L22=1489 方案二 排除左右夾板的曲柄在一個平面的相互干擾，設(shè)計(jì)左右夾板同軸但不同平面的圓周上運(yùn)動。 運(yùn)動簡圖 鋼板運(yùn)送到左板，左板水平 圖五 兩板同時偏轉(zhuǎn)到垂直偏右8° 圖六 實(shí)現(xiàn)鋼板180°翻轉(zhuǎn)，右板水平 圖七 如圖五、圖六所示，分別是兩套曲柄

6、搖桿機(jī)構(gòu)的極限位置。當(dāng)曲柄以15r/min速度順時針旋轉(zhuǎn)了180°時，兩搖桿恰好同時到達(dá)極限位置，使交接鋼板的重合位置位于垂直方向向右偏8°的位置，再轉(zhuǎn)180°同時回到初始位置，且曲柄的轉(zhuǎn)動是勻速的，從而實(shí)現(xiàn)同時進(jìn)程，同時回程，往復(fù)循環(huán)。 設(shè)計(jì)計(jì)算 左夾板曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的尺寸 設(shè)曲柄長度、連桿長度（在圖中體現(xiàn)為QA,TB長度）、搖桿長度。、為搖桿的兩極限位置，為D的角平分線。根據(jù)題意，=49° =49°。過P作的垂線，分別交過曲柄軸線的水平線于點(diǎn)A、C、B。 設(shè)計(jì)尺寸： O1C,O2M 450mm PC 2000mm 在圖中

7、： PA=PC-AC=-③ PA=PT+TB-AC-BC=+- 2AC ④ 由③④得： = AC AC= BC= O1C tan=450* tan49°=517.67mm 即： =517.67mm 又因 + = PC +BC 解得： = PC =2000mm ==685.91mm 左搖桿長=685.91mm 左曲柄長=517.67mm 左連桿長=2000mm 右

8、邊曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的尺寸 圖7 設(shè)曲柄長度、連桿長度、搖桿長度。、為搖桿分別為水平，垂直向右偏8°的兩位置，為的角平分線。根據(jù)題意，∠=∠=41°。過P作的垂線，過O2作M⊥PM于點(diǎn)M。 PM=PC+O1O2=2450mm O2M=450mm PO2==2491mm tan∠PO2M=PM/O2M=5.44 則 ∠PO2M=79.6° 已知 ∠DO2M=50° 則

9、 ∠PO2D=∠PO2M-∠DO2M=29.6° 得 ∠PO2F=∠PO2D+∠=70.6° O2F= PO2*cos∠PO2F=2491×cos70.6°=827.41mm PF=2624.82mm O2D==O2F/COS=1096.33mm DF =EF=719.26mm 所以 +=PF+EF=3344.08mm 又因 2=DF+EF 聯(lián)立可得：

10、=719.26mm =2624.82mm 右搖桿長=1096.33mm 右曲柄長=719.26mm 右連桿長=2624.82mm 如圖8 整體分析：如圖8，設(shè)曲柄角速度，與長度1,機(jī)架夾角，連桿與機(jī)架夾角，搖桿角速度,長度、與機(jī)架夾角， 則 α=90°- β=90°- 因?yàn)? 即 w1** 得 當(dāng)曲柄和連桿共線時，,搖桿速度為0，即搖桿在兩個極限位置時的速度為0，這樣有助于順利盛放和交接鋼板，避免沖撞，而在中間過程時速度較快，能

11、夠節(jié)省時間，以滿足每分鐘翻鋼板十五次的要求。 方案三 　 可行度 優(yōu)缺點(diǎn) 方案一 可行 磨損大，容易使構(gòu)件損壞 方案二 可行 搖桿在兩個極限位置時的速度為0，這樣有助于順利盛放和交接鋼板，避免沖撞，而在中間過程時速度較快，能夠節(jié)省時間 方案三 可行 凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動穩(wěn)定，但是計(jì)算和調(diào)試復(fù)雜，加工精度不容易得到保證 方案分析比較 由以上分析可知，方案二為最優(yōu)方案，方案三暫不予考慮。 對系統(tǒng)進(jìn)行仿真：輸出各類曲線 左板角度曲線： 左板Y方向上位移曲線： 左板X方向上位移曲線 合成總位移曲線 左板速度曲線：

12、 左板加速度曲線 右板角度曲線： 右板Y方向上位移曲線 右板X方向上位移曲線 合成總位移曲線 右板速度曲線 右板加速度曲線 三、傳動裝置 1、電動機(jī)選擇 由題意采用旋轉(zhuǎn)式電機(jī)驅(qū)動 2、工作所需功率 根據(jù)工作要求，工作機(jī)主動軸的輸出轉(zhuǎn)矩約為T=3000（N·m）和轉(zhuǎn)速n=15r/min，則工作機(jī)主動軸所需功率為kW==4.71kw 根據(jù)已知傳動裝置總效率與裝置總效率之比，求得電動機(jī)輸出功率為： 3、電動機(jī)額定功率 根據(jù)電動機(jī)輸出功率，通過資料查詢,即可確定電動機(jī)額定功率。 4、傳動裝置總傳動機(jī)構(gòu)原動件曲柄轉(zhuǎn)速=10，電動

13、機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速=960,則傳動裝置總傳動比為i=96。 四、設(shè)計(jì)心得 這周的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)感受很多，記憶深刻。這周里有喜悅，自己通過自己的想法來設(shè)計(jì)和解決問題，激發(fā)了我的想象力，增加了我對機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的興趣，最后的成果增加了我學(xué)習(xí)的動力。這周里有忐忑，時間很緊，面對的問題很棘手，經(jīng)驗(yàn)和知識儲備不足，這些催生著心里隱隱的無力感。 回顧這一周，收獲的感悟蠻多。首先，認(rèn)識到了團(tuán)隊(duì)的重要性。個人有其局限性，無論知識還是心理承受能力。往往通過討論，能激發(fā)解決原先無從下手的問題，團(tuán)隊(duì)相互鼓勵，能克服自己的沮喪和增加個人的信心。隱隱的意識到，成就任何事情，單靠自己都是做不成的。其次，認(rèn)識到創(chuàng)新的重要性。頭腦里

14、固有的思維，習(xí)慣總是會將自己陷在問題里，在一種思路上糾結(jié)不清。而往往只有通過創(chuàng)新，通過一種新的角度才能使所有的問題都得到顧及，而解決問題。再次，就是平時生活的觀察能力。小組里提出的想法最有價值的，能對已有想法進(jìn)行合理評估的，是那些平時注意觀察生活，對類似構(gòu)件有所了解的。我知道了，聰明在于用心和用腦的積累，他不是生來就有的。最后，就是人際處理技巧。組員之間討論免不了是不同意見的交鋒，免不了對自己的意見固守不放而傷害別人。解釋不清、方式不對都會直接在無意狀態(tài)里傷害隊(duì)友。想法要深思熟慮，要先傾聽別人，以尊重來換取尊重，團(tuán)隊(duì)的效率才是最重要的。 課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，也是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程。在這個過程里，提高了我們解決具體工程實(shí)踐問題的能力和增加了我們邁向社會的信心。感謝老師的課程安排和指導(dǎo)老師對我們的指導(dǎo)和幫助。 專心---專注---專業(yè)