【正文】 ： 轉(zhuǎn)揚(yáng)機(jī) 長 寬 高 =1000 600 600 (mm) 抹漿機(jī) 長 寬 高 =1000 600 600（ mm） 豎直導(dǎo)桿最大高度 ： 5m 電機(jī) Y90L 功率 轉(zhuǎn)速 1000r/min 絞龍轉(zhuǎn)速 500r/min 抹片長 寬 =800 100 抹片行程： 100 mm 抹片運(yùn)動周期： 抹漿機(jī)上升速度： 抹漿機(jī)下降速度： 機(jī)體水平移動速度： 設(shè)計任務(wù) 1. 根據(jù)各個執(zhí)行件的運(yùn)動規(guī)律擬定運(yùn)動循環(huán)圖。按凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求選擇從動件的運(yùn)動規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。 8．編寫設(shè)計計算說明書。即用如 圖 （ ） 所示機(jī)構(gòu)實 現(xiàn)。垂 直度的調(diào)節(jié)會因使用該機(jī)構(gòu)變成一個很復(fù)雜的操作。 和雙搖桿機(jī)構(gòu)一樣難以對垂直度進(jìn)行微調(diào)。自動粉墻機(jī)中使用時只起到調(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)點大材小用。 在簡單的機(jī)構(gòu)，低廉的 5 成本下， 不但可以實現(xiàn)任意角度的調(diào)節(jié)，而且可以實現(xiàn)角度的微調(diào)。 對于抹板的左右移動我們初步設(shè)想可以用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實現(xiàn) ，如圖（ ） 圖（ ）曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 評定： 該機(jī)構(gòu)可以實現(xiàn)抹板的左右移動，可以實現(xiàn)抹板的預(yù)期運(yùn)動規(guī)律，但是在運(yùn)動的始末，加速度和速度有較大突變，會降低機(jī)構(gòu)的使用壽命，磨損較大。 抹漿機(jī)的前后移動機(jī)構(gòu)選擇 抹漿機(jī) 向上抹灰時將水泥抹平，完成了抹灰運(yùn)動后需要將抹漿機(jī)降下再重新進(jìn)行抹灰運(yùn)動，如果抹漿機(jī)按原路返回勢必會將抹好的墻弄壞，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，其次抹灰的厚度不一樣，需要根據(jù)實際要求調(diào)節(jié)，所以要求抹漿機(jī)能夠前后移動。該機(jī)構(gòu)難以輸出預(yù)期的運(yùn)動。 但是它難以所需的間歇運(yùn)動。但由于鋼索易于磨損，壽命較低。 抹漿機(jī)總體運(yùn)動機(jī)構(gòu)簡圖 抹漿機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動由電機(jī)控制，其運(yùn)動機(jī)構(gòu)簡圖如圖（ ）所示： 12 圖（ ）抹漿機(jī)運(yùn)動機(jī)構(gòu)簡圖 第 三 章 ：機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動循環(huán)圖 由 題目要 求可知，自動粉墻機(jī)運(yùn)動主要包括機(jī)體沿墻壁的左右運(yùn)動，抹漿機(jī)沿墻的前后運(yùn)動，抹漿機(jī)沿導(dǎo)桿的上下運(yùn)動，導(dǎo)桿與墻的垂直度調(diào)節(jié)及抹漿機(jī)的抹灰運(yùn)動。所以抹漿機(jī)的運(yùn)動循環(huán)圖如圖（ ）所示： 14 圖（ ）抹漿機(jī)運(yùn)動循環(huán)圖 第 四 章 ：抹板運(yùn)動及凸輪機(jī)構(gòu)分析 凸輪運(yùn)動規(guī)律 圓柱凸輪運(yùn)動 要求 凸輪運(yùn)動要求 如表（ ）所示 ： 凸輪轉(zhuǎn)角(φ ) 0≦φ＜ 5 5≦φ＜ 175 175≦φ＜185 185≦φ＜355 355≦φ＜360 運(yùn)動規(guī)律 近休 推程 遠(yuǎn)休 回程 近休 表（ ） 凸輪運(yùn)動規(guī)律 在近休段，抹板運(yùn)動速度及加速度都為 0； 在推程段，抹板運(yùn)動速度線圖滿足正弦曲線，按照余弦加速度規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動； 在遠(yuǎn)休階段，抹板速度與加速度都為 0； 在回程階段，抹板運(yùn)動速度線圖滿足正弦曲線，按余弦加速度規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動。 理論輪廓線、實際廓線方程 如 圖 （ ） 所示，直動從動件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，圓柱半徑為 R,曲線 b 是圓柱凸輪的理論輪廓曲線，曲線 c 和 a 為凸輪的實際輪廓曲線， d表示理論輪廓線上的滾子圓， 根據(jù)圖示坐標(biāo)系，建立圓柱凸輪理論輪廓曲線方程如下 ? ?? ?? ?cossinxRyRZs????????? ?? 式 （ ） 17 考慮從動件是滾子的情況，實際輪廓是圓心位于輪廓曲線上滾子圓的包絡(luò)線，其方程為： ? ?? ?, , , 0, , ,0a a aa a af x y zx y z???????? ???? 式（ ） 對于 式（ ） 中的兩個方程，滾子圓的方程為： ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 2, , , 0a a a a a af x y z x x y y z z r? ? ? ? ? ? ? ? ? 式（ ） 式（ ）中 X， Y， Z 為理論輪廓線上的坐標(biāo)， ,a a ax y z 為滾子圓和實際輪廓線上的切點坐標(biāo)。239。2sinc o sc o ssinsinrsxRsRrsyRsRrRzRsR???????????? ??? ???????? ??? ?????? 式（ ） 其中，當(dāng) ? 180 時 ，式 ()中坐標(biāo) z 為： 18 ? ?239。直動從動件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時，一般應(yīng)滿足最大壓力角 : max??? （許） 。 ,最大壓力角小于許用壓力角 ,所以該凸輪設(shè)計合理 。按照此要求，對各個傳動件尺寸及傳動比計算如下 : 電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1000r/min； 主動皮帶輪直徑為 60mm，轉(zhuǎn)速為 1000r/min； 與鉸輪同軸的皮帶輪直徑為 80mm，轉(zhuǎn)速為 500r/min； 中間軸轉(zhuǎn)速為 800r/min。凸輪轉(zhuǎn)動時，存在離心力。 凸多邊形 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．且圓心為各邊相對角的頂點。 因此，使用圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)十分適合。 等尺寸性及名義直徑 圓弧三邊形上任意一點與其對應(yīng)點的連線必通過焦點，并與兩點的切線垂直，距離均為 Rr? ，即在任意位置測量圓弧三邊形的尺寸相等，稱之為圓弧三邊形的名義直徑 D ，且有 D =Rr? 尺。即e=r／ R。 圓弧三邊形的這一幾何性質(zhì)使得數(shù)控加工程序的基點計算非常方便 。 圖（ ） 三邊形凸輪機(jī)構(gòu) 28 圖（ ） 三邊形凸輪機(jī)構(gòu) 運(yùn)動分析 從動件的速度方程為： ? ?39。由此可見．圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性還是比較理想的。 機(jī)構(gòu)工作時不易產(chǎn)生振動，凸輪機(jī)構(gòu)的使用不受凸輪轉(zhuǎn)速的限制。 第七章 行星輪系 —— 凸輪減速機(jī)構(gòu) 由于三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)一周轉(zhuǎn)內(nèi) ,從動件完成三次往復(fù)運(yùn)動，設(shè)計要求箱體前后往復(fù)移動必須與箱體上下移動相配合，所以其運(yùn)動周期比較長，即要求凸輪的運(yùn)轉(zhuǎn)速度較小，因此其動力來源行星輪減速機(jī)構(gòu)。 行星架 H作為凸輪的動力源。槽輪運(yùn)動的角速度和角加速度的最大值隨槽數(shù)的減小而增大。 在實現(xiàn)抹漿機(jī)抹灰運(yùn)動中，我們采用直動推桿圓柱凸輪來實現(xiàn)，通過電機(jī)輸入動力，皮帶和齒輪配合傳動。 在抹漿機(jī)前后進(jìn)給運(yùn)動中，我們采用三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，并用行星輪系來實現(xiàn)減速， 槽輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)間歇運(yùn)動， 實現(xiàn)抹漿機(jī)前后運(yùn)動的預(yù)期運(yùn)動。只缺少電類部分的設(shè)計，所以可以說該機(jī)器的設(shè)計是成功的。課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。 這次課程設(shè)計讓我體會很深，也學(xué)到了很多新東西。在這次課程設(shè)計中，充分利用了所學(xué)的機(jī)械原理知識，根據(jù)設(shè) 36 計要求和運(yùn)動分析，選用合理的分析方案，從而設(shè)計出比較合理的機(jī)構(gòu)來。 學(xué)以致用才是學(xué)習(xí)的真諦！ 機(jī)械原理課程設(shè)計 是一門實踐性比較強(qiáng)的課程。剛開始的時候，我真的感覺自己什么都不會，既不知道怎樣選擇方案，也不知道怎樣去運(yùn)用輔助設(shè)計的程序，如 solidworks,整個設(shè)計的過程，我發(fā)現(xiàn)原來事情并不向我想象的那樣困難到根本無法動手，其實只要認(rèn)真去學(xué)習(xí) 還是可以學(xué)會的。通過這次實踐，我發(fā)現(xiàn)只要自己肯認(rèn)真學(xué)，沒有什么事情是不可能做到的。通過這次課程設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。 %弧度與角度轉(zhuǎn)換系數(shù) n=120。 %圓柱凸輪半徑 r=。 %矩陣行數(shù)計數(shù)器 fis=0。fi=5) s=0。 %壓力角計算式 x1=R*cos(fi*dr)。 y2=R*sin(fi*dr)。 %矩陣 b第 i行中各列元素 d(i,:)=[arf]。 a=pi^2*h*w^2*cos(pi*(fi5)*dr/fi0)/(2*fi0^2)。 z1=R*sin(fi*dr)+r*R/sqrt((v/w)^2+R^2)。 c(i,:)=[fi s v a]。fi=185) s=h。 %壓力角計算式 x1=R*cos(fi*dr)。 y2=R*sin(fi*dr)。 d(i,:)=[arf]。 a=pi^2*h*w^2*cos(pi*(fi185)*dr/fi0)/(2*fi0^2)。 z1=R*sin(fi*dr)+r*R/sqrt((v/w)^2+R^2)。 c(i,:)=[fi s v a]。fi=360) s=0。 %壓力角計算式 x1=R*cos(fi*dr)。 y2=R*sin(fi*dr)。 d(i,:)=[arf]。 39。 39。 39。 39。 39。] [c(:,1) c(:,2) c(:,3) c(:,4) d(:,1) b(:,1) b(:,2) b(:,3) b(:,4) b(:,5) b(:,6)] %輸出運(yùn)動參數(shù)圖 subplot(4,1,1)。 plot(c(:,1),d(:,1)) %壓力角與轉(zhuǎn)角函數(shù)圖 figure(2) plot3(b(:,1),b(:,2),b(:,3),b(:,4),b(:,5),b(:,6)) %實際輪廓曲線圖 40 41 42 43 44 45 二． 圓弧三邊形等寬凸輪源程序及數(shù)據(jù)結(jié)果 %圓弧三邊形等寬凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 R=12。 %凸輪轉(zhuǎn)速 w=2*pi*n/60。 %步長 fie=2*pi/3。 a=c*w^2*cos(fi)。 v=c*w*sin(pi/3fi)。fi=2*pi/3) s=Rc*cos(2*pi/3fi)。 end i=i+1。 輸出位移 39。 輸出加速度 39。 plot(b(:,1),b(:,4)) 47 凸輪轉(zhuǎn)角 輸出位移 輸出速度 輸出加速度 0 0 48 三 槽輪機(jī)構(gòu)源程序及數(shù)據(jù)結(jié)果 % 2020/7/12 9:35 % %槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 dr=pi/180。 %銷輪運(yùn)動半角 lmd=sin(f1)。 %循環(huán)終值 i=1。 %角加速度計 49 算式 c(i,:)=[f jwy/dr jsd jjsd]。 39。 39。 plot(c(:,1),c(:,4)) %繪制角加速度線圖 銷輪轉(zhuǎn)角 槽輪角位移 角速度 角加速度