【文章內(nèi)容簡介】 齒輪齒條組 合機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：主 動(dòng) 曲柄 轉(zhuǎn)動(dòng) ， 帶動(dòng)搖桿進(jìn) 行 擺動(dòng) ，和 搖桿 同 軸 的 齒輪 使底部 齒條 移動(dòng) 的同 時(shí) 再 將運(yùn)動(dòng)傳給 下一 級(jí)齒輪 ，而下一 級(jí)齒輪 的 運(yùn)動(dòng)帶動(dòng) 最右 邊 的 齒輪開始轉(zhuǎn)動(dòng) ，最右 邊 的 齒輪帶動(dòng) 第二 個(gè)齒條進(jìn) 行 運(yùn)動(dòng) 。 2) 齒輪連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 方案 說 明：如 圖 2 所示，主 動(dòng) 件 為齒輪 機(jī)構(gòu)， 齒輪 機(jī) 構(gòu)傳動(dòng)穩(wěn) 定，可以承受高速 載 荷與重 載 ，主 動(dòng)件帶動(dòng)著 其它的 兩個(gè)齒輪進(jìn) 行 轉(zhuǎn)動(dòng) ，使得整 個(gè) 機(jī)構(gòu)的整 轉(zhuǎn) 副 達(dá)到三 個(gè) ，如此多的 穩(wěn) 定 勻 速 轉(zhuǎn)動(dòng) 的整 轉(zhuǎn) 副使得機(jī)構(gòu) 的擴(kuò) 展性很 強(qiáng) ，在 這 里， 運(yùn) 用兩 種 連 桿機(jī)構(gòu)配合 兩個(gè) 整 轉(zhuǎn) 副 完成打包機(jī)所需要的 運(yùn)動(dòng) ，其 傳動(dòng) 性能好效率高是此種方案的優(yōu) 點(diǎn) ，但是 這 種機(jī)構(gòu) 結(jié) 構(gòu)相 對 復(fù) 雜，維護(hù) 不便， 裝配 困 難 ，占用空 間大，使用成本高是此方案的 問題 。 12 圖 2 齒輪連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：主 動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) ，使得其它 兩個(gè)齒輪開始轉(zhuǎn)動(dòng) ，而那 兩個(gè)齒輪 分 別 和 連桿 組 成 類 曲柄滑 塊 機(jī)構(gòu)，完成打包機(jī)所需的 運(yùn)動(dòng) 。 3) 連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 方案 說 明：如 圖 3 所示，目前此方案 綜 合性能不是很理想， 傳動(dòng) 性能 較 差，但是可以 將 左右移 動(dòng) 滑 塊上 方的槽去掉，用一 個(gè) 桿 連 接直接 連 接另一 個(gè) 槽的滑 塊 ，可以大大改善此機(jī)構(gòu)性能。 13 圖 3 連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：此機(jī)構(gòu)左端的曲柄 搖桿 機(jī)構(gòu)的 搖桿為 復(fù)合桿，在曲柄工作 時(shí)搖桿將動(dòng)力 輸 出 給左右運(yùn)動(dòng) 的滑 塊 ，滑 塊 又 將動(dòng) 力通 過 正弦機(jī) 構(gòu)傳給 上 下運(yùn)動(dòng) 的滑 塊 ， 從而完成打包機(jī)所需要的 運(yùn)動(dòng) 。 4) 連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 方案 說 明：此方案 傳動(dòng) 性能可以 滿 足要求， 運(yùn)動(dòng) 有急回， 結(jié) 構(gòu) 雖簡單但緊湊 ，其全部由 連 桿 組 成使得加工與 維護(hù) 容易，成本 較 低。 圖 4 連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：主 動(dòng) 桿 為 一曲柄，它 帶動(dòng)從動(dòng) 復(fù)合桿 做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng) ，而復(fù)合桿的一端 帶動(dòng) 滑 塊進(jìn) 行上 下運(yùn)動(dòng) ，另一端 帶動(dòng) 滑 塊做 左 右運(yùn)動(dòng) 。 5) 凸 輪連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 方案 說 明：此方案中由于主 動(dòng) 件 為 凸 輪 使得此機(jī)構(gòu)不能承受高速 載 荷，但在低速狀態(tài)下 通 過設(shè)計(jì)凸輪 的形 狀 的不同可以 達(dá) 到不同的 運(yùn)動(dòng) 效果，使得機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī) 律比 較靈 活。 14 圖 5）凸 輪連 桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：凸 輪帶動(dòng)滾 子 從動(dòng) 件上 下運(yùn)動(dòng) ， 連 桿機(jī)構(gòu) 將運(yùn)動(dòng) 分解成打包機(jī)所需要的形式。 6) 凸 輪連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 方案 說 明：此方案和 圖 9）所示方案性能 類 似，不同 點(diǎn) 在于由于主 動(dòng) 件 變 成了 齒輪 ， 齒輪 所 傳輸 的 穩(wěn) 定 動(dòng) 力使 橫 向移 動(dòng) 的滑 塊運(yùn)動(dòng)穩(wěn) 定。 15 圖 6）凸 輪連 桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：主 動(dòng) 件 為齒輪 ， 齒輪上連 有凸 輪 ，主 動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 凸 輪帶動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng) 件使 擺 桿上 下運(yùn)動(dòng) ，同 時(shí) 主 動(dòng) 件 將運(yùn)動(dòng) 又 傳遞給另 一 個(gè)齒輪 ，另一 個(gè)齒輪帶動(dòng)連 桿推 動(dòng) 滑 塊 作左 右運(yùn)動(dòng) 。 7) 凸 輪連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 方案 說 明：此機(jī)構(gòu)比起前一 個(gè) 機(jī)構(gòu)精 簡 了 結(jié) 構(gòu)，使得 裝配難 度下降而且占用空 間下降，成本相 對較 低。 圖 7）凸 輪連 桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：主 動(dòng) 件使滑 塊 左右移 動(dòng) ，同 時(shí)驅(qū)動(dòng) 凸 輪 ，凸 輪帶動(dòng)擺桿從動(dòng) 件使撞板上 下運(yùn)動(dòng) 。 8) 齒輪連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 方案 說 明：此機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)穩(wěn) 定，力 學(xué) 性能良好， 結(jié) 構(gòu)既 簡單 又可以很好的 滿 足打包機(jī)的性能要求。 16 圖 8） 齒輪連 桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：主 動(dòng) 件是使 導(dǎo)桿擺動(dòng) ，復(fù)合 擺 桿上 有兩個(gè) 滑 塊 ，左端的滑 塊帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) ， 齒輪齒條嚙 合， 齒條帶動(dòng) 滑 塊 左右移 動(dòng) ，右端的滑 塊 拉 動(dòng) 撞板上 下運(yùn)動(dòng) 。 9) 齒輪連 桿 組 合機(jī)構(gòu) 方案 說 明：此方案力 學(xué) 性能良好，滑 塊 有急回 運(yùn)動(dòng) ， 運(yùn)動(dòng)結(jié) 構(gòu) 緊湊層 次清晰，而且除了 為 打包機(jī) 輸 出所需的 兩個(gè)運(yùn)動(dòng) 之外 ，還 可以 輸 出一 個(gè) 上下 擺動(dòng) 的 運(yùn)動(dòng) ， 為日后的再 開發(fā) 提供了 幫 助。 圖 9） 齒輪連 桿機(jī)構(gòu) 17 運(yùn)動(dòng)說 明：主 動(dòng)桿帶動(dòng) 復(fù)合桿 擺動(dòng) ，復(fù)合桿上部用滑 塊連 接 齒輪 ， 齒輪帶動(dòng)齒條使撞板上 下運(yùn)動(dòng) ，復(fù)合桿下部拉 動(dòng) 滑 塊做 左 右運(yùn)動(dòng) 。 10) 齒輪連 桿機(jī)構(gòu) 方案 說 明：其力 學(xué) 性能 滿 足要求， 運(yùn)動(dòng)結(jié) 構(gòu) 緊湊層 次清晰。 圖 10） 齒輪連 桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說 明：主 動(dòng)桿帶動(dòng) 滑 塊運(yùn)動(dòng) 滑 塊帶動(dòng)連 桿是撞板上下移 動(dòng) 的同 時(shí) 也 帶動(dòng)齒條使 齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) ， 齒輪上 的 連 桿拉 動(dòng) 滑 塊做 左 右運(yùn)動(dòng) 。 4．機(jī)構(gòu) 組 合 方案的確定 根據(jù) 所選 方案是否能 滿 足要求的性能指 針 ， 結(jié) 構(gòu)是否 簡單 、 緊湊 ；制造是否方便；成本是否低等 選擇原則 。 經(jīng)過 前述方案 評(píng) 價(jià)，采用系 統(tǒng) 工程 評(píng) 價(jià)法 進(jìn) 行分析 論證 ，列出下列表格， 18 表 體方案定性分析 性能指 針 方案1 方案2 方案3 方案4 方案5 方案6 方案7 方案8 方案9 方案10，發(fā)現(xiàn) 方案 9 最 滿 足 設(shè)計(jì) 任 務(wù) 的要求，并 且綜 合性能良好，易于再開發(fā)， 所以 將 方案 9作 為執(zhí) 行機(jī)構(gòu)的最 終 方案。 19 行機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 行機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 執(zhí) 行機(jī)構(gòu)分 別為 :① 齒輪 — 齒條 撞板上下 沖壓 機(jī)構(gòu)。 ② 連 桿推 塊 左右 沖壓 機(jī)構(gòu)。 撞板上 下運(yùn)動(dòng)沖壓 機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) : 四桿機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) ；曲柄 導(dǎo)桿 機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) ； 齒輪 機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) ； 滑 塊 左 右運(yùn)動(dòng)沖壓 機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) : 曲柄滑 塊 機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) ； 圖 構(gòu)運(yùn)動(dòng) 循 環(huán)圖 2．機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 方法 曲柄滑 塊 機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) 解析法 曲柄 導(dǎo)桿 機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) 解析法和 實(shí)驗(yàn) 法 四桿機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn) 法 20 用解析法 設(shè)計(jì) 分解 圖 Ⅲ中的機(jī)構(gòu)： 設(shè) AB=AC。為 保 證 C 點(diǎn)傳力 良好， 設(shè) Q1 的初始角度 為 50 度， Q1角向上 轉(zhuǎn)過30度后 C 點(diǎn)應(yīng) 向右移 動(dòng) 900mm， 則 ABC 三 點(diǎn) 向 X軸 投影得： |2*AB*cos50176。 2*AB*cos0176。 |= 900 解之得 :AB=BC= 1250(mm) 用解析法和 實(shí)驗(yàn) 法 設(shè)計(jì) 分解 圖 Ⅱ中的機(jī)構(gòu)： 由 圖 Ⅲ中 條 件 設(shè) 置 圖 Ⅱ的初始 參數(shù) ， 圖 Ⅱ中 Q1 角的 兩 極限位置分 別為 20176。和 70176。在此機(jī)構(gòu)中 導(dǎo)桿 上的滑 塊連 接 齒輪 它 會(huì)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn) 40176。， 這 里要求 齒輪在 轉(zhuǎn)動(dòng)過 程中 帶動(dòng)齒 條 移 動(dòng) 650mm， 則齒輪節(jié)圓 半 徑 R為 ： 50/360 * 2 * * R = 650 解之得 :R=(mm) 為 曲柄 導(dǎo)桿 機(jī)構(gòu)的 傳力 性良好在 齒輪節(jié)圓 范 圍內(nèi)選 取適 當(dāng) 的滑 塊 位置，作Q1 極位 夾 角的角平分 線 ，作滑 塊運(yùn)動(dòng)軌跡曲線