【正文】 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且都有間歇運(yùn)動(dòng)。上沖頭是主加壓機(jī)構(gòu)，故可選曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，或六桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)增力。下沖頭運(yùn)動(dòng) 和 7 篩料機(jī)構(gòu)可用 凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)。篩料機(jī)構(gòu)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故可以使用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，也可用凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)。 設(shè) 計(jì)各個(gè)部分的機(jī)構(gòu)如 表 3 所示 表 3 方案 上沖頭 下沖頭 料篩 1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 平底凸輪機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 2 六桿機(jī)構(gòu) 滾子凸輪機(jī)構(gòu) 滾子凸輪機(jī)構(gòu) 上沖頭方案： 方案一： 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 方案二： 8 六桿機(jī)構(gòu) 選擇 :選擇方案二。 理由： 六桿機(jī)構(gòu)將曲柄滑塊的 急回特性進(jìn)一步擴(kuò)大，同時(shí)使行程得到擴(kuò)大，效率高。六桿 機(jī)構(gòu)接近死點(diǎn)位置所具有的傳力特征來實(shí)現(xiàn)增力 ，比曲柄滑塊的增力效果好，能夠更好的實(shí)現(xiàn)加壓。故選擇六桿機(jī)構(gòu)作為上沖頭的加壓機(jī)構(gòu)。 下沖頭方案： 方案一： 平底凸輪機(jī)構(gòu) 方案二： 9 滾子凸輪機(jī)構(gòu) 選擇 ： 選擇方案二。 理由：選擇凸輪機(jī)構(gòu)易實(shí)現(xiàn)下沖頭復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。首先我們想到的是方案一，因?yàn)榉桨敢坏膲毫菫榱悖瑐髁πЧ?，但?dāng)畫出凸輪輪廓線 時(shí)，有曲率半徑小于零的地方，故方案一不可行，選擇滾子凸輪機(jī)構(gòu)。 料篩方案： 方案一： 方案二： 選擇 ： 選擇方案二。 理由： 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)料篩的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但不易實(shí)現(xiàn)料篩的間歇運(yùn)動(dòng)及篩料的過程。 凸輪機(jī)構(gòu)能夠很好的實(shí)現(xiàn)料篩的間歇運(yùn)動(dòng)，且能夠?qū)崿F(xiàn)篩料的過程。故選用凸輪來控制料篩。 10 總方案 ： 根據(jù)以上分析可得最終方案如 圖 4所示 （六桿機(jī)構(gòu)的曲柄與齒輪結(jié)合，由不完全齒輪實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的間歇） 圖 4 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì) 六桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) ：六桿機(jī)構(gòu)已知的數(shù)據(jù)如表 4， 六桿機(jī)構(gòu)的中心距 x，構(gòu)件 3 的上下極限位置角ψ，ψ 1，滑塊 5 的行程 H，曲柄的轉(zhuǎn)速 n，則要求的為各桿的長度，以及ｙ的長度。 表 4 X (mm) K ψ (? ) ψ 1 (? ) H (mm) DE/CD n (r/min) 80 30 90 91 60 數(shù)值計(jì)算 第一步分析：曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 六桿機(jī)構(gòu)示意 圖 11 （ 1） 尺寸計(jì)算 圖 5 將桿 3，桿 4，滑塊 5 拆下來分析，將圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。， 如圖 5， 以便于分析。并以 C 點(diǎn)為原點(diǎn)，滑塊 5 的道路方向?yàn)?x軸方向 ，垂直方向?yàn)?y軸方向。 對(duì) CD1 E1 分析： ?60cosx 31 lD ? ?60sin31 lyD ? 2121124 )( DDE yxxl ?? 34 ll ? 由以上各式可求得： 31 lE ? ① 對(duì) CD2 E2 分析： 432 llxE ?? 34 ll ? 由以上兩式可求得： 32 lxE ? ② 且 Hxx E ?1E2 ③ 由 ① ② ③ 聯(lián)立求得： 2313?l 1964 ?l （ 2）運(yùn)動(dòng)分析 對(duì)于圖中所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知曲柄的轉(zhuǎn)速 n1=60 r/min，各從動(dòng)構(gòu)件的 12 運(yùn)動(dòng)可由表 5 中所列公式求出。計(jì)算結(jié)果見附件一 ,結(jié)果畫出的滑塊的速度、加速度曲線如圖 6所示。此曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，故無急回特性。當(dāng)曲柄不是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候便有了急回特性。此時(shí)最大壓力角為 38176。 ,小于 40176。 ,符合要求。 表 5 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 連桿 2 滑塊 3 轉(zhuǎn)角： )s ina r c s in ( 1122 ???? ??? 角速度：12112 coscos ????? ?? 角加速度： 22212121112 c os c oss i nc oss i n ? ????????? ?? 其中： beba ??21 。?? 位移： 21 c o sc o s ?? bax C ?? 速度： 2211 s ins in ???? bav C ??? 加速度： 22222121 s i nc osc os ?????? bbaa C ???? 圖 6 滑塊的速度 v05001000150020210 50 100 150 200 250 300 350 400φv 13 滑塊的加速度 a773077407750776077707780779078000 50 100 150 200 250 300 350 400φa 第二步分析：曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄在六桿機(jī)構(gòu)中只做擺動(dòng)，即曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿。 有上一步分析可得曲柄滑塊中曲柄的長度，即曲柄搖桿 中搖桿的長度。由已知數(shù)據(jù)中的其急回系數(shù)為 K=,計(jì)算可得其極位夾角為 ??? 30180 ????????? KK?， 則對(duì)曲柄搖桿的設(shè)計(jì)及為已知搖桿的長度、兩個(gè)極限位置，以及四桿機(jī)構(gòu)的極位夾角，求各桿的長度，則可用圖解法進(jìn)行分析并求解。如圖 7 圖 7 14 將圖旋轉(zhuǎn) 180176。，即為六桿機(jī)構(gòu)時(shí)的機(jī)構(gòu)，如圖 8 圖 8 對(duì)此四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，分析數(shù)據(jù)見附件二，分析的速度、加速度曲線 15 如圖 9 圖 9 v φ0501001502002500 50 100 150 200 250 300 350 400φvca φ01002003004005006000 50 100 150 200 250 300 350 400φa 求得1l=23, 2l =62, ３l =123， Y=92。將此四桿機(jī)構(gòu)在軟件中計(jì)算得最大壓力角為 37176。，符合壓力角的要求，故此機(jī)構(gòu)成立。 故可得1l＝ 23, 2l =62, ３l =123, ４l =196，即六桿機(jī)構(gòu)的各個(gè)尺寸已求出，可畫出六桿機(jī)構(gòu)的精確結(jié)構(gòu)如圖 10。此六桿機(jī)構(gòu) 無間歇運(yùn)動(dòng)，可讓曲柄由 不完全齒輪帶動(dòng)，就實(shí)現(xiàn)其間歇運(yùn)動(dòng) (此齒輪的系數(shù)確定見附件三 )。 圖 10 16 四桿機(jī)構(gòu)的搖桿及曲柄滑塊的曲柄，將曲柄滑塊的曲柄位置改為四桿機(jī)構(gòu)中 17 搖桿的位置，將曲柄滑塊的曲柄的速度改為四桿機(jī)構(gòu)中搖桿的速度，可得出一組滑塊的速度，加速度曲線，此速度與加速度曲線則為六桿機(jī)構(gòu)中滑塊的速度，加速度曲線，如圖 11。由圖可得，滑塊向下運(yùn)動(dòng)的速度小于回來時(shí)的速度，即實(shí)現(xiàn)了急回特性。 圖 11 v— φ01002003004005000 50 100 150 200 250 300 350 400φv a φ0 50 100 150 200 250 3