【正文】 amp。)。 end end end end : function y=dsphiII(x) usalconst。(x312*deg) y=15/16*h*sin((x216*deg)*15/8)。(x=0) y=15/16*h*cos(15/8*(x24*deg))。Input Range error(0~2*pi)39。成大先主編 ［ 2］ 機(jī)械設(shè)計(jì) 數(shù)值結(jié)果見下表： 軸 I 轉(zhuǎn)角 鏈輪轉(zhuǎn)角 機(jī)械手升高高度 機(jī)械手?jǐn)[角 0 0 0 12 0 15 0 24 0 0 36 0 30 0 48 0 30 0 60 0 30 72 0 30 84 0 30 96 0 30 108 0 30 120 132 15 144 156 0 168 18 0 180 192 15 204 216 30 228 36 30 240 0 30 55 252 0 30 264 0 30 276 0 30 0 298 0 30 0 310 0 0 324 0 15 0 336 0 0 348 0 0 0 360 0 0 0 表 51 六、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)分析 1. 電動(dòng)機(jī)的選用 由于任務(wù)要求的系統(tǒng)中并沒太大的載荷，工作機(jī)械中沒有多大的沖擊，因此從經(jīng)濟(jì)性考慮選用功率為 ， 1500r/min的電動(dòng)機(jī)，由以上原則，選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y8024。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律函數(shù)為，其中行程 ： 49 () 圖 42 編程畫凸輪 I從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)線圖于圖 43 50 圖 43 對(duì)于凸輪機(jī)構(gòu) II，在圖 42中由作圖法已知其行程 為 ，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律函數(shù)為，運(yùn)動(dòng)線圖見圖 44： （ ） 圖 44 51 3. 按許用壓力角確定凸輪回轉(zhuǎn)中心位置 和基圓半徑 由文獻(xiàn)［ 2］得，正配制直動(dòng)從動(dòng)件盤形機(jī)構(gòu)的壓力角計(jì)算公式： （ ） 取推程壓力角許用值 ，回程壓力角許用值 。 48 四、機(jī)械手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 方案設(shè)計(jì) a) 機(jī)械手臂回轉(zhuǎn)中心位置與擺角 的計(jì)算 如圖 41 建立坐標(biāo)系，則點(diǎn) A的坐標(biāo) ( )為（ ），點(diǎn) B 的坐標(biāo) ( )為（ ）， AB間距離為： （ ） 則由幾何關(guān)系可得，擺角 為： （ ） 圖 41 式（ ）中 為機(jī)械臂長(zhǎng)，接著為求 點(diǎn)坐標(biāo)作以下計(jì)算： （ ） 則 點(diǎn)坐標(biāo)（ ）為： （ ） 則 點(diǎn)與軸 II 的水平距離為 b) 以直動(dòng)滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)為核心的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案： 設(shè)計(jì)方案的示意圖見圖 42，圖中用了兩套力鎖合式直動(dòng)滾子從動(dòng)件凸輪分別控制機(jī)械手的兩種運(yùn)動(dòng)。槽輪所在軸雖無(wú)很大的軸向載荷，但是為了提高安裝精度，便于軸承預(yù)緊，也選用一對(duì)角接觸球軸承。 3. 鏈輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 a) 傳動(dòng)比 5:3的齒輪副設(shè)計(jì)計(jì)算 45 由于傳遞扭矩不大，采用直齒漸開線齒輪方案，由圖 31中所示幾何關(guān)系可得，此對(duì)齒輪中心矩為 50mm，采用開式齒輪，一般按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并將模數(shù)增大 15%，以考慮磨損的影響。由文獻(xiàn)［ 3］得， 45 鋼的彈性模量 ，泊松比 ， ZCuSn10P1 錫青銅的彈性模量，泊松比 ，根據(jù) ，槽輪與圓銷的最短接觸長(zhǎng)度為： （ ） 由于圓銷較易更換，且為耐磨材料，因此接觸強(qiáng)度以槽輪為準(zhǔn)，查文獻(xiàn)［ 3］，設(shè)，代入式（ ）得 ，由此得選用 10mm 厚的槽輪是非常安全的。 e) 槽輪驅(qū)動(dòng)構(gòu)示意圖繪制 圖 31 和 32 分別為主視和俯視示意圖。 三．芯柱傳送鏈輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 槽輪機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) a) 運(yùn)動(dòng)系數(shù)計(jì)算 由圖 12 不難看出，槽輪運(yùn)動(dòng)系數(shù) 的值為： （ ） b) 槽輪槽數(shù)確定 為避免槽輪在啟停時(shí)沖受到?jīng)_擊，應(yīng)使圓銷在開始進(jìn)入徑向槽或從徑向槽脫出的瞬間，圓銷中心的線速度方向均沿著徑向槽的中心線方向，由此，對(duì)與單梢的情況，不難得出槽輪的槽數(shù) z 與系數(shù) 的關(guān)系： （ ） 將運(yùn)動(dòng)系數(shù) 代入式 2 可得，適合的槽輪槽數(shù)為 z=6。 5. 對(duì)驅(qū)動(dòng)鏈輪和上 料機(jī)械手間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2. 計(jì)算確定圖 11 中 O5點(diǎn)位置及擺角。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 —— 熒光燈燈絲裝架機(jī)上料機(jī)械手及芯柱傳送機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì) 39 02020202 袁滿 40 目錄 一． 設(shè)計(jì)任務(wù) 2 二． 設(shè)計(jì)任務(wù)初步分析 3 三． 芯柱傳送鏈輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 四． 機(jī)械手臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 五． 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 14 六．機(jī)構(gòu)傳動(dòng)分析 17 附錄 心得體會(huì) 41 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 一．設(shè)計(jì)任務(wù)： 選擇設(shè)計(jì)任務(wù) B。邊學(xué)邊用這樣才會(huì)提高效率，這是我作本次 課程設(shè)計(jì)的第二大收獲。我們是在作設(shè)計(jì)，但我們不是藝術(shù)家。 38 在已度過的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。 PROTEL：電路圖的設(shè)計(jì)繪制。選 擇不同的動(dòng)作順序則可以實(shí)現(xiàn)不同的行走 方式。這兩步連續(xù)不斷的循環(huán)，設(shè)其周期 為 T，邁腿的時(shí)間為收腿時(shí)間的 1/3，為整個(gè)周期的 1/4，這個(gè)動(dòng)作對(duì)于每條腿都是一樣的：每相鄰的兩個(gè)抬腿動(dòng)作之間的相位差 為 1/4周期，由此可得出機(jī)器人在行走式的四條腿之間的時(shí)序關(guān)系，如圖 31所示： 圖 31四條腿之間的時(shí)序關(guān)系 四足協(xié)調(diào) 機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的行走，必須保證每時(shí)刻都有三條腿著地，而另外一條腿用來行走。 軀體的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)流程 軀體是連接四個(gè)肢體的關(guān)鍵部分，軀體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也顯得十分重要，我們 從電機(jī)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合實(shí)際四足動(dòng)物的形體特征，我們的軀體設(shè)計(jì)經(jīng)過以下幾個(gè)階段： 32 圖 27軀體機(jī)構(gòu)的實(shí)際流程圖 33 圖 27軀體機(jī)構(gòu)的三維圖 通過最后的軀體機(jī)構(gòu)我們就可以把四個(gè)雙電機(jī)肢體很好的連接在一起了，并且通過最后改進(jìn)的軀體梁結(jié)構(gòu)，我們可以讓機(jī)器人有充分的靈活性，這主要是“中間軸”和兩個(gè)“鉸鏈” 的作用。（如圖 26）這樣在機(jī)器人翻轉(zhuǎn) 180度 后 依 然 可 以 利 用 上 面 的 鏡 31 向 圖 26 肢體的雙電機(jī)含鏡向關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu) 關(guān)節(jié)行走。通過上下兩個(gè)電機(jī)的獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)肢體關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣在機(jī)器人行走的過程中就可以比較協(xié)調(diào)，而且我們的機(jī)器人的自由度也 將增加，具體的協(xié)調(diào)性分析及其行走的步態(tài)分析將在下面作詳細(xì)介紹。圖 22是我們所用微型伺服馬達(dá)的三維模擬圖 圖 22微型伺服馬達(dá)的三維模擬圖 爬行機(jī)器人的的肢體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)流程 我們的設(shè)計(jì)是從 4 足機(jī)器人的一個(gè)肢體開始的，因?yàn)?4 個(gè)肢體的設(shè)計(jì)是非常相似的。當(dāng)伺服馬達(dá)接受到一個(gè)位置指令，它就會(huì)運(yùn)動(dòng)到指定的位置。 肢體的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 微型伺服馬 達(dá)的機(jī)構(gòu) 我們的機(jī)器人是由 8 個(gè)微型伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，整個(gè)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)也是以微型伺服馬達(dá)為基礎(chǔ)的，所以在介紹機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)前我想把微型伺服馬達(dá)的機(jī)構(gòu)及工作特性作一下介紹。圖 21是我們研制的機(jī)器人三維模擬圖。 PC 端通過 USB接口與 NTTR01 模塊連接，遠(yuǎn)程控制端單片機(jī)與 NTTR01 模塊連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。在各高校機(jī)器人設(shè)計(jì)活動(dòng)也已經(jīng)很廣的開展起來，我想這種氛圍對(duì)我國(guó)機(jī)器人的研制開發(fā)特別以及專業(yè)方面人才的培養(yǎng)是具有積極意義的。在這次課程設(shè)計(jì)中找到的問題和經(jīng)驗(yàn)，成為了我們走向外門世界的路上的鵝卵石，使原本崎嶇不平的道路變得饒有興致。 從細(xì)節(jié)到整體， 隨著設(shè)計(jì)進(jìn)度的推進(jìn)，我們仿佛親眼見證了一個(gè)個(gè)細(xì)小的零件在我們眼前組合成了一個(gè)完整的機(jī)器，如今它就在那邊轟隆隆地轉(zhuǎn)動(dòng)著。為了解決這個(gè) 問題，我們最后決定在凸輪的設(shè)計(jì)中（壓桿由凸輪傳動(dòng)），預(yù)留一段允許凸輪空轉(zhuǎn)的時(shí)間，其實(shí)際結(jié)果就是，在傳動(dòng)過程中，我們把壓桿?放?入了待測(cè)件的內(nèi)，而非將其?壓?進(jìn)去，這樣就達(dá)到了在不改變壓桿長(zhǎng)度的前提下測(cè)量不同工件內(nèi)徑的目的。第一個(gè)問題，出現(xiàn)在設(shè)計(jì)各部件運(yùn)動(dòng)方式時(shí)。 七、設(shè)計(jì)小結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)是我們第一次獨(dú)立地對(duì)一個(gè)完整的機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)。 為了保證凸輪機(jī)構(gòu)收到極小的 沖擊，采用二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律 其表達(dá)式： s=c0+c1δ +c2δ 2 v=ds/dt=c1ω +2c2ωδ a=dv/dt=2c2ω 2 有圖可得： 推程運(yùn)動(dòng)角σ ‘ 0=π /4 遠(yuǎn)休止角 ：σ 01=π /4 回程運(yùn)動(dòng)角：σ ‘ 0=π /4 近休止角：σ 02=5π /4 19 推程加速過程的運(yùn)動(dòng)方程 。 凸輪類型：對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)。 a=160*x480*x*x+320*x*x*x。 scanf(%d %d,amp。 v=120*x*x240*x*x*x+120*x*x*x*x。 scanf(%d %d,amp。 s=660*x*x*x+90*x*x*x*x36*x*x*x*x*x。 scanf(%d %d,amp。 電動(dòng)機(jī) 輸出齒輪 皮帶輪 檢測(cè)周期 周期 1/16s 8s 32s 8s 由于是檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所以傳動(dòng)齒輪模數(shù)不宜過大，初定模數(shù) m=2 d1=d2’=d3’=40mm d2=d3=160mm d4=320mm 皮帶輪直徑 D=，皮帶傳送速度 v=50mm/s 4 號(hào)齒輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，槽輪轉(zhuǎn)動(dòng) 1/4 周，皮帶在這 2s 的時(shí)間內(nèi)將待測(cè)工件傳送到檢測(cè)位置，然后停留 6s，等待檢測(cè)完畢后將已檢測(cè)的工件送走，并把新的工件傳送過來，如此重復(fù)。機(jī)構(gòu)由齒輪來傳動(dòng)，因?yàn)槠涔β史秶?、傳?dòng)效率高的特點(diǎn)正好符合我們的需要。微動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu)的控制采用凸輪機(jī)構(gòu)。接下來，壓桿和止動(dòng)銷一起上升回到其原 4 來的地方。 321a ) b ) c ) 1— 工件 2— 帶探頭的壓桿 3— 微動(dòng)開關(guān) a)內(nèi)徑尺寸合格 b)內(nèi)徑尺寸太小 c)內(nèi)徑尺寸太大 二、 題目分析 墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置，主要的運(yùn)動(dòng)過程為：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇的將工件送到檢測(cè)的位置。 檢測(cè)的工作過程如圖所示。 1 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題目： 墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置 2 目錄 一、 設(shè)計(jì)題目及其要求 …………………………………… .……… .3 二、 題目分析 ……………………………………………… ...…… ...3 三、 運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)介 ……………………………………………… ..… 4 四、 總體立體結(jié)構(gòu)圖 ………………………………………… ..…… 6 五、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸設(shè)計(jì)及其計(jì)算 ………………………………… 6 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………… ………………………… .…… 7 壓桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………… .…… 9 止動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………… ..… .… 14 微動(dòng)開關(guān)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………… ..……… 18 六、系統(tǒng)評(píng)價(jià) ………………………………………………………… .22 七、設(shè)計(jì)小結(jié) ………………………………………………………… 22 八、總結(jié) ……………………………………………………………… 24 九、參考書目 ………………………………………………………… 24 一、 設(shè)計(jì)題目及其要求 3 設(shè)計(jì) 墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置 ，檢測(cè)鋼制墊