【正文】 圖 槽輪示意圖 槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算及選用數(shù)據(jù) 參數(shù) 計(jì)算公式或依據(jù) 槽數(shù) Z 工作要求確定 6 圓銷 n 1 中心距 L 安裝空間確定 56 回轉(zhuǎn)半徑 R R=L*sinα =L*sin(? /Z)=28 圓銷半徑 r 由受力大小確定 r=R/9=3 頂槽半徑 s S=L*cosα =L*cos(? /Z)= 槽深 h H=s(LRr)=35 Theory of Machines and Mechanisms 30 撥盤軸徑 1d d1=2(Ls)=12 槽輪軸徑 2d d2=2(LRr)=12 槽頂側(cè)壁厚 b B=1~5mm 經(jīng)驗(yàn)所得此處取 B=2mm 鎖止弧半徑 0r r0=Rrb=23 運(yùn)動(dòng)分析 如圖 、圖 、圖 是槽輪邊緣的任意點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析圖，根據(jù)圖中所給出的位移、速度、加速度的分析數(shù)據(jù)可得出槽輪做間歇運(yùn)動(dòng)，速度和加速度（角速度和角加速度）周期相同，而位置的周期是他們周期的 2 倍。 圖 PNT0 點(diǎn)位移測量輸出圖 Theory of Machines and Mechanisms 31 圖 PNT0 點(diǎn)速度測量輸出圖 圖 PNT0 點(diǎn)加速度測量輸出圖 Theory of Machines and Mechanisms 32 九、整體評價(jià) 旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)，是同時(shí)要求有圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)和傳送帶的傳送的機(jī)構(gòu)，而且這兩部分要相互協(xié)調(diào)，相互配合工作的過程。 設(shè)計(jì)過程中 方案 可 采用蝸輪蝸桿的減速機(jī)構(gòu)，但是考慮的傳輸效率問題，改為變速機(jī)構(gòu)采用一級直齒圓柱齒輪的減速，但是 考慮到 機(jī)構(gòu)尺寸 問題和 在實(shí)際情況中可能因?yàn)槭芰Φ仍?，?dǎo)致傳動(dòng)的不通暢或者零件的快速磨損 等 ， 在 改進(jìn)時(shí)如果采用多級齒輪變速會減輕這一問題。 因此， 在整個(gè)系統(tǒng)中我們運(yùn)用到了 齒輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)，以完成了從瓶子的傳輸?shù)焦嘌b，壓蓋，最后輸出的機(jī)器。 圓盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)部分：因?yàn)樵谙到y(tǒng)的原始要求中需要有間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的特性，而工位為 6個(gè)，所以在設(shè)計(jì)過程中我們首先想到了可以實(shí)現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的典型機(jī)構(gòu) ——槽輪機(jī)構(gòu)。且槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是圓盤轉(zhuǎn)速是同步的，并且在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)分別在 6個(gè)工位進(jìn)行停歇。此外，經(jīng)過大家的反復(fù)考慮與討論，采用了凸輪機(jī)構(gòu)來完成壓蓋和換蓋過程。我們設(shè)計(jì)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，剛好能夠完成這一工作任務(wù)。 由于槽輪間歇 機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜， pro/e建模和仿真的能力尚 不成熟 ， 中間 有些小問題是無法避免的。換 蓋系統(tǒng)在造價(jià)和成本上應(yīng)該有所考慮，簡化該機(jī)構(gòu)作為以后研究的方向。 凸輪的設(shè)計(jì)在仿真時(shí)，出現(xiàn)加速度變化較為劇烈，雖然用了一些方式減輕了剛性沖擊，但是沖擊問題仍然存在，所以在凸輪設(shè)計(jì)時(shí)， 我們采用了倒角銜接 的方式設(shè)計(jì)以消除這一問題 ，也因此出現(xiàn)微小誤差，是我們無法克服的 。 在輸入與輸出時(shí)皮帶輪的速度也有一定要求，并且在灌裝過程中，灌裝的控制量和其中的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)也是需要推敲的， 但是因?yàn)橹R的原因，本方案中未涉及。 綜上所訴，我們的設(shè)計(jì)方案是在我們力所能及范圍內(nèi)是可行并且最優(yōu)化了的。 十、 Pro/e 建模分析 本組僅以槽輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真過程為例，說明在 pro/e 中的形成過程，及運(yùn)動(dòng)分析過程的組件。 六角槽輪建模： 出基本圖形 ， 再 采用一次拉伸 新建 “零件 ”，通過 “旋轉(zhuǎn)工具 ”、 “拉伸工具 ”、 “去除材料 ”和 “陣列 ”的命令，建立槽輪的模型，如 下 圖所示。 Theory of Machines and Mechanisms 33 草繪出的基本圖形 拉伸后所得圖形 主動(dòng)輪的基本平面形狀 拉伸后的所得主動(dòng)輪 pro/e 組件為一體 新建“組件”，裝入“支架”零件模型，約束使用“缺省”，將其自由度全部固定；再裝入“傳動(dòng)桿”零件模型，采用“銷釘”連接；最后裝入“槽輪”零件模型，同樣采用“銷釘”連接。裝配圖如下圖所示。 Theory of Machines and Mechanisms 34 組件過程截圖 組件后的效果 ，使其能夠正常運(yùn)行 1) 在組件圖中，單擊菜單命令“應(yīng)用程序”下的“機(jī)構(gòu)”，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到機(jī)構(gòu)操作界面。 2) 傳動(dòng)桿的一端與槽輪相對的兩個(gè)槽間建立凸輪副連接，如圖所示。 圖 凸輪 1 曲面選擇為主動(dòng)輪銷釘表面 Theory of Machines and Mechanisms 35 圖 凸輪 2 曲面選擇為槽輪外表面 圖 由于槽輪為間隙機(jī)構(gòu)，所以凸輪 1和凸輪 2 要啟用升離 3) 點(diǎn)擊菜單“插入”下的“伺服電動(dòng)機(jī)”選項(xiàng)，進(jìn)入“伺服電動(dòng)機(jī)定義”對話框，選擇傳動(dòng)桿與支架的銷釘連接軸為與伺服電動(dòng)機(jī)想連接的軸。點(diǎn)擊“反向”，點(diǎn)擊“輪廓”選項(xiàng)卡，設(shè)置參數(shù)如圖 所示： 4) 點(diǎn)擊“機(jī)構(gòu)分析”，設(shè)置參數(shù)如圖 。單擊“運(yùn)行”，“確定”。 Theory of Machines and Mechanisms 36 圖 “輪廓”選項(xiàng)卡參數(shù)設(shè)置 圖 機(jī)構(gòu)分析定義參數(shù)設(shè)置 圖 運(yùn)行電動(dòng)機(jī) 圖 定義起始 十一、 設(shè)計(jì)小結(jié) 到此，我們總算完成了對旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)。作為學(xué)機(jī)械的學(xué)生，對機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)是十分有必要的。我們在課堂上掌握是僅僅是專業(yè)課的理論知識，如何去鍛煉我們的實(shí)踐能力，如何把我們的所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中去。課程設(shè)計(jì)就是為我們提供了良好的實(shí)踐平臺。在做本次課程設(shè)計(jì)的過程中，我們感觸最深的當(dāng)屬如何把學(xué)過的理論知識運(yùn)用于實(shí)際，并且實(shí)踐 ，培養(yǎng)了我們運(yùn)用所學(xué)的理論和方法去發(fā)現(xiàn)、分析和解決工程實(shí)際問題的能力，而Theory of Machines and Mechanisms 37 且還加深了我們對各類機(jī)械機(jī)構(gòu)的認(rèn)識。為了讓設(shè)計(jì)更加完善，查閱這方面的設(shè)計(jì)資料是十分必要的，同時(shí)也是必不可少的。我們不能單靠課本理論，這在實(shí)際運(yùn)用中會出現(xiàn)差別。在這次課程設(shè)計(jì)過程中我們學(xué)到了不少東西，也得到很多的鍛煉。同時(shí)在凸輪設(shè)計(jì)，連桿運(yùn)動(dòng)分析，運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制等過程中，我們學(xué)會了運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析設(shè)計(jì)各類凸輪機(jī)構(gòu)，用 pro/E軟件對機(jī)構(gòu)桿件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)試和分析，真正做到了學(xué)以致用，理論聯(lián)系實(shí)際。很值得一提的是，自己又重新把 AUTO CAD學(xué) 了一遍。這次課程設(shè)計(jì)是分組進(jìn)行，通過彼此的討論，發(fā)表自己的想法，接受隊(duì)友的意見，雖然期間少不了爭吵，但是大家始終堅(jiān)信團(tuán)結(jié)就是力量，團(tuán)隊(duì)合作，自己逐漸認(rèn)識到集體的重要性意見正確采納別人的意見想法。無形之中，我們發(fā)現(xiàn)，提出，分析，解決問題的能力得到了提高，這將有益于我們以后的學(xué)習(xí)工作和生活。在此我要向我的隊(duì)友說，因?yàn)橛辛四銈儯易兊酶墒?，我相信這些知識和能力對自己今后的學(xué)習(xí)肯定是有用的。 十 二 、參考 文獻(xiàn) 《機(jī)械原理第七版》陳作模、葛文杰主編 《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊》牛鳴岐、王保民等主編 《 pro/mechanism 》電子工業(yè)出版社 《 pro/e完全精通》林清安主編 《齒輪三維快速造型與仿真》 Theory of Machines and Mechanisms 38