【正文】 由此可知，移動副可認(rèn)為是轉(zhuǎn)動中心在無窮遠(yuǎn)處的轉(zhuǎn) 動副演化而來 。由 1CD擺至 2CD時平均速度 1V 較小，一般 做 工作行程，由 2CD擺至 1CD時4 3 2 1 3 2 1 4 17 平均速度 2V 較大， 作返回行程。θ角愈大，K值愈大，機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動 性質(zhì)也愈顯著。 方案（ a） ，如圖 42 所示， 采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。由于導(dǎo)桿作往復(fù)變速擺動，在空回形成中導(dǎo)桿角速度變化劇烈，雖然回程中載荷不大，但齒輪機(jī)構(gòu)會受到較大的慣性沖擊，而且在工作行程開始也會突然受到較大切削力的沖擊，由此容易引起輪齒的疲勞折斷，而且還會引起噪音和振動。 23 第五章 主運(yùn)動機(jī)構(gòu)實(shí)體三維建模 三維建模 曲柄 AB 桿的建模（轉(zhuǎn)化為齒輪結(jié)構(gòu) ） 齒輪是廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械傳動的一種 常用零件，用來傳遞動力、改變轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。為了避免干涉，導(dǎo)槽的兩端 要 做的大一些。 其外形 以及建 模實(shí) 體如下 圖 59 和圖 510 所示： 圖 59 夾具 圖 510 工件 牛頭刨床主運(yùn)動機(jī)構(gòu)的裝配 牛頭刨床床身 的裝配 首先從指定文件夾調(diào)出床身，使其為缺省狀態(tài)。最后單擊確定按扭。 進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的前提就是要創(chuàng)建機(jī)構(gòu)。 放置約束：組建中放置元件 并限制該元件在組件中運(yùn)動的圖元。在仿真 時，可以定義多個基礎(chǔ)。然后用圖標(biāo)表達(dá)這些測量，或者創(chuàng)建軌跡曲線和運(yùn)動包絡(luò)。此數(shù)值與查書相比較，在變化范圍內(nèi)，并且符合設(shè)計要求，故加速度的設(shè)計為最優(yōu)化設(shè)計 [11]。 通過 這次 設(shè)計使我對牛頭刨床 的結(jié)構(gòu) 有了更 深 的了解，更讓我知道正是由于牛頭刨床的這么多的優(yōu)點(diǎn)，才使得其在工業(yè)生產(chǎn)中 起到了很大的作用 ，我相信 這次經(jīng)歷 對我們以后走入社會 有 著很大的幫助。 在這次設(shè)計中，重點(diǎn)和難點(diǎn)就是齒輪的參數(shù)化設(shè)計以及到最后，機(jī)構(gòu)間的相互連接 ，而 是滑塊與從動輪以及滑塊與導(dǎo)桿 CD 間的連接，既要用到銷釘連接又要用到圓柱的連接。 圖 64 速度曲線 38 加速度曲線 根據(jù)圖 65所示的加速度曲線，在一個周期內(nèi)。 在機(jī)械設(shè)計運(yùn)動研究中，用戶可以通過對機(jī)構(gòu)添加運(yùn)動，使其隨伺服電動機(jī)一起移動，并且在不考慮作用于系統(tǒng)上的力的情況下分析其運(yùn)動。 基礎(chǔ)：不運(yùn)動的主體，即大地或者機(jī)架。 以下就簡單介紹一下機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的基本術(shù)語： UCS：用戶坐標(biāo)系 WCS：全局坐標(biāo)系。 其實(shí)物連接圖， 如圖 519所示 圖 519 夾具與工件的連接圖 虛擬模型圖 經(jīng)過零件與零件間的裝配及連接，最終連接成品圖 —牛頭刨床主運(yùn)動三維建 33 模圖 [9]10]，如下圖 520 所示 圖 520 牛頭刨床模型圖 34 第六章 主運(yùn)動 機(jī)構(gòu) 的運(yùn)動學(xué)分析 運(yùn)動學(xué)分析的簡介 機(jī)構(gòu)是由構(gòu)建組合而成的，而每個構(gòu)件都以一定的方式至少與另一個構(gòu)件相連接。然后開始創(chuàng)建齒輪副。其外形則根據(jù)牛頭刨床的刨頭來進(jìn)行設(shè)計。 設(shè)置從動輪參數(shù)（包括模數(shù)、齒數(shù)、齒形角、齒頂系數(shù)、齒寬等）， 10?m 40?z 100?b ?k 具體如下圖 51（ 齒輪 參數(shù)化設(shè)定）所示： 圖 51 齒輪參數(shù)化設(shè)定 然后按照繪制齒輪的步驟生成齒輪（具體步驟省略），實(shí)體模型如下圖 52大齒輪 所示： 24 圖 52 大齒輪 設(shè)置主動輪參數(shù)（包括模數(shù)、齒數(shù)、齒形角、齒頂系數(shù)、齒寬等）， 10?m 30?z 100?b 3003010 ????? zmd , 由此可知，兩齒輪的中心距為 ? ? ? ? 3502 30401022 2121 ????????? zzmdda , 2121 ???? zznni 傳動 比為具體尺寸及實(shí)體如下圖 53a（參數(shù)化設(shè)定） 和 53b 小齒輪所示：圖53a 參數(shù)化設(shè)定 25 圖 53b 小齒輪 滑塊的建模 由于滑塊既要做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，又要沿導(dǎo)桿做上下運(yùn)動，所以其內(nèi)孔的尺寸要與從動輪上的銷釘配合，而外形尺寸又要與導(dǎo)桿 CD 的內(nèi)槽相匹配。其 速度變換比較平穩(wěn) ,具有較好的傳動特性。該 方案克服了方案（ b）的缺點(diǎn)，傳力特性好，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)所占空間小，執(zhí)行件的速 度在工作行程中變化也較緩慢。通過以上的結(jié)構(gòu)要求分析可得到如下結(jié)論：刨削主體機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的特點(diǎn)是，由曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成具有急回特性的往復(fù)直線運(yùn)動，且要求執(zhí)行件行程較大，速度變換平穩(wěn)；在受力方面，由于執(zhí)行件（刨刀）受到較大的切 削力，故要求機(jī)構(gòu)具有較好的傳動特性。 2. 在設(shè)計機(jī)器時，利用這個特性，可以使機(jī)器在工作行程速度小些，以減小功率消耗；而空回行程時速度大些，以縮短回程時間，提高機(jī)器的工作效率。曲柄 AB 在回轉(zhuǎn)一周的過程中，有兩次 與連桿 BC 共線，使從動件 CD 相應(yīng)地處于兩個極限位置 1CD和 2CD，此時原動件曲柄 AB 相應(yīng)的兩個位置之間所夾的銳角 θ 稱為極位夾角 急回運(yùn)動的理論 當(dāng)曲柄 AB 由 BC 位置轉(zhuǎn)過 1O 角至 2AB 位置時，搖桿 CD 自 1CD擺至 2CD，設(shè)其所需時間為 1T ，則點(diǎn) C 的平均速度即位 ? ?1 1 2 1/V CC T? ，當(dāng)曲柄由 2AB 繼續(xù)轉(zhuǎn)過 2O 角至 1AB 位置時，搖桿自 2CD擺回至 1CD，設(shè)其間所需時間為 2T ，則點(diǎn) C的平均速度即為 ? ?2 1 2 2/V C C T? ，由于 ? ? ? ?1218 0 18 0OO??? ? ? ? ? ? ?，可知12TT? ，則 21VV? 。 四桿機(jī)構(gòu)的演化，不僅是為了滿足運(yùn)動方面的要求，還往往是為了改善受力狀況以及滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計上的需要等。 如 下 圖 35 所示，當(dāng)主動曲柄AB 回轉(zhuǎn)一周時， CD 同樣也時回轉(zhuǎn)一周。在此機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件 4稱為機(jī)架，與機(jī)架以運(yùn)動副相聯(lián)的構(gòu)件 1和 3 稱為連架桿。平面連桿機(jī)構(gòu)的不足之處主要有兩點(diǎn)，其一是連桿機(jī)構(gòu)中作變速 12 運(yùn)動的構(gòu)件慣性力及慣性力矩難以完全平衡，其二是連桿機(jī)構(gòu)較難準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，設(shè)計方法較復(fù)雜。一般牛頭刨床都是由滑枕帶著刨刀作水平直線住復(fù)運(yùn)動，刀架可在垂直面內(nèi)回轉(zhuǎn)一個角度，并可手動進(jìn)給，工作臺帶著工件作間歇的橫向或垂直進(jìn)給運(yùn)動，常用于加工平面、溝槽和燕尾面等。 牛頭刨床是一種靠刀具的往復(fù)直線運(yùn)動及工作臺的間歇運(yùn)動來完成工件的平面切削加工的機(jī)床。搖桿向前擺動時，棘爪的垂直面推動棘輪；搖桿向后擺動時，棘爪的斜面從棘輪上滑過，而棘輪不動。調(diào)整滑枕行程長度的方法是改變搖臂齒輪上滑塊的偏心位置，轉(zhuǎn)動方頭便可使滑塊在搖臂齒輪的導(dǎo)向槽內(nèi)移動，從而改變其偏心距。將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成直線往復(fù)運(yùn)動，滑枕為主運(yùn)動，工作臺做進(jìn)給運(yùn)動。 牛頭刨床的結(jié)構(gòu) 皮帶傳動 (機(jī)構(gòu) )：小皮帶輪、皮帶和和大皮帶輪 (包括軸，軸承、機(jī)架等，下同 )。 2. 在大齒輪 19 的空心軸 IV 上，固定著凸輪 33。裝在電動機(jī) 1 的伸出軸端上的小皮帶輪 2，通過一組三角皮帶 3，驅(qū)動固定在軸 I 上的大皮帶輪 4，再由軸 I 借助于摩擦 離 合器 8，轉(zhuǎn)動空套在軸 I 上的三聯(lián)齒輪 7，驅(qū)動花鍵軸 II 右端的三聯(lián)滑移齒輪 11(三聯(lián)滑移齒輪是用來變換相嚙合的齒輪對，以改變轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整刨削速度的。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持 Postscript格式的彩色打印機(jī)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了 Pro/ENGINEER 獨(dú)特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。全相關(guān)性鼓勵在開發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒有任何損失，并 使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。參數(shù)式設(shè)計的功能不但改變了設(shè)計的概念，并且將設(shè)計的便捷性推進(jìn)了一大步，減少了許多人為的計算時間。它集零件設(shè)計、大型組件設(shè)計、造型設(shè)計、 模具開法、數(shù)控加工、運(yùn)動分析、有限元分析、數(shù)據(jù)庫管理等功能于一體，具有參數(shù)化設(shè)計，特征驅(qū)動，單一數(shù)據(jù)庫特點(diǎn)，大大加快了產(chǎn)品開發(fā)速度。s mind three kinds or above shapes the main body anization the movement plan, carries on the appraisal through the analysis, finally determines the host movement the plan。對本文的研究 做 出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。刨刀向左運(yùn)動時切削工件，向右運(yùn)動時 為空回。先是 通過對平面四桿機(jī)構(gòu)的類型與演化及急回運(yùn)動 理論 與實(shí)現(xiàn)的分析， 來 闡述平面四桿機(jī)構(gòu)的理論，從而來設(shè)計牛頭刨床。 Quick return motion。 Pro/E 的解決方案涉及產(chǎn)品的設(shè)計、分析、仿真和加工制造的整個流程，它可以按照產(chǎn)品設(shè)計的一般順序來模擬設(shè)計的整個過程。除此之外，還能夠進(jìn)行主運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)分析，分析刨頭的位移，速度，加速度，據(jù)此改進(jìn)設(shè)計方案。例如：設(shè)計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。 易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提 供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普通選項(xiàng)，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué)習(xí)和使用。 4 第二章 闡述牛頭刨床的結(jié)構(gòu)與主運(yùn)動工作原理 牛頭刨床的結(jié)構(gòu) 牛頭刨床簡介 牛頭刨床是用于加工中小尺寸 的平面或直槽的金屬切削機(jī)床，多用于單件或小批量生產(chǎn)。大齒輪每轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)桿便往復(fù)擺動一次。這樣，工作臺 32 便沿著滑軌 48 間歇地進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動。 凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪和推桿 (包括滾子 ) 。搖臂機(jī)構(gòu)是由搖臂齒輪和搖臂等組成，如圖。方法是先使搖臂停留在極右位置，松開鎖緊手柄，用扳手轉(zhuǎn)動滑枕內(nèi)的圓錐齒輪使絲桿旋轉(zhuǎn)，從而使滑枕右移至合適位置，然后擰緊手柄。若將棘爪提起，則棘爪與棘輪分離，自動進(jìn)給停止，此時，可用手動進(jìn)給。在切削行程 H 中，前后各有一段 的空刀距離，工作阻力 F 為常數(shù)；刨刀左行時，即為空回行程，此行程無工作阻力。第一，利用慣性（在從動件上安裝飛輪度過死點(diǎn)）第二，增設(shè)輔助機(jī)構(gòu)如下圖 214 所示。四桿機(jī)構(gòu)是由轉(zhuǎn)動副連接起來的、 其中一個桿為機(jī)架的平面四桿機(jī)構(gòu)。按照兩連架桿運(yùn)動形式的不同，可將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本型式。 平行四邊形機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是：兩曲柄的回轉(zhuǎn)方向相同，且角速度時時相等，連桿做平動。 （ 2）改變運(yùn)動副的尺寸 (3) 選用不同的構(gòu)件為機(jī)架 運(yùn)動鏈中不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的演化方法稱為機(jī)構(gòu)的倒置。搖桿回程速度較大的這種特性稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。 ：可以縮短非生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)率。結(jié)構(gòu)最為簡單，能承受較大載荷，但