【正文】 接影響凸輪機構(gòu)從動件的行程。即e=r／ R。圓弧三邊形的名義直徑并不是連線通過幾何中心的兩點之問的距離、而是連線通過焦點的兩點之間的距離。 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。圓弧三邊形上任意一點的法線必通過焦點。 因此，使用圓弧三邊形等寬凸輪機構(gòu)十分適合。 圓弧三邊形等寬凸輪 具有等寬性的圓弧多邊形的幾何特征是： (1)由 2n段圓弧圍成了封閉圖形 (其中 n為多邊形的邊數(shù) )； (2)n為奇數(shù)； (3)對稱軸數(shù)量與邊數(shù)相等，并沿圓周均勻分布； (4)有 n個焦點．焦點為對應(yīng)圓弧的圓心 。 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?。覉A心為各邊相對角的頂點。 機構(gòu)就越易產(chǎn)生振動。凸輪轉(zhuǎn)動時，存在離心力。 皮帶的選擇： 按照國家標(biāo)準(zhǔn)：傳動皮帶選用三角皮帶； A型 寬 X厚 =； 輪槽角度為 34176。按照此要求，對各個傳動件尺寸及傳動比計算如下 : 電機轉(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。 凸輪實際輪廓線 繪制 Matlab 分析凸輪的實際輪廓曲線如 圖 （ ） 所示 （ 程序見附錄 ） ： 21 圖（ ） 凸輪實際輪廓線 第 五 章 ：抹漿機運動傳動分析與傳動比計算 皮帶傳動比 在實現(xiàn)抹漿機的抹灰運動及鉸輪的轉(zhuǎn)動 中，我們選用齒 輪及皮帶輪傳動，實現(xiàn)預(yù)期的運動規(guī)律。 ,最大壓力角小于許用壓力角 ,所以該凸輪設(shè)計合理 。 經(jīng)過計算分析 可知 ,最大壓力角為 176。直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，一般應(yīng)滿足最大壓力角 : max??? （許） 。 凸輪壓力角計算 將凸輪展開成平面圖，給凸輪一個反向速度 V1，此時假設(shè)凸輪不動， 過平均圓柱半徑 mr 處的滾子中心 B作凸輪理論廓線的法線 n一 n與從動件速度 VB的夾角即為直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)的壓力角，如圖 （ ） 所示，該角也等于凸輪理論廓線在 B點切線 t一 t與凸輪線速度廈 V1的夾角。2sinc o sc o ssinsinrsxRsRrsyRsRrRzRsR???????????? ??? ???????? ??? ?????? 式（ ） 其中，當(dāng) ? 180 時 ，式 ()中坐標(biāo) z 為： 18 ? ?239。239。239。, , , c o s s i n s i n c o s 0a a a a a ax y z x R R y R R z s s? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?? 式（ ） 式（ ）中 S’(φ )表示從動件對φ求導(dǎo)數(shù)。 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)。 如圖（ ）所示： 16 圖（ ） 凸輪輪廓線設(shè)計坐標(biāo)圖 主要參數(shù)： 凸輪的半徑 R=50mm； 滾子半徑 r=10mm； 從動件運動規(guī)律為 S(φ )。所以抹漿機的運動循環(huán)圖如圖（ ）所示： 14 圖（ ）抹漿機運動循環(huán)圖 第 四 章 ：抹板運動及凸輪機構(gòu)分析 凸輪運動規(guī)律 圓柱凸輪運動 要求 凸輪運動要求 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 運動規(guī)律 近休 推程 遠休 回程 近休 表（ ） 凸輪運動規(guī)律 在近休段，抹板運動速度及加速度都為 0； 在推程段，抹板運動速度線圖滿足正弦曲線，按照余弦加速度規(guī)律進行運動； 在遠休階段，抹板速度與加速度都為 0； 在回程階段，抹板運動速度線圖滿足正弦曲線，按余弦加速度規(guī)律進行運動。 運動循環(huán)圖：以一個工作周期為參考 ，如圖（ ）所示： 13 圖（ ） 運動循環(huán)圖 A 粉墻機水平移動 B 抹灰機豎直移動 C 抹灰機進退運動 D 抹灰機工作方式 粉墻機的核心部分 —— 抹漿機，它的抹灰運動要求抹板每秒粉刷兩次，圓柱凸輪的轉(zhuǎn)速為 120r/min。 抹漿機總體運動機構(gòu)簡圖 抹漿機機構(gòu)運動由電機控制，其運動機構(gòu)簡圖如圖（ ）所示： 12 圖（ ）抹漿機運動機構(gòu)簡圖 第 三 章 ：機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖 由 題目要 求可知，自動粉墻機運動主要包括機體沿墻壁的左右運動，抹漿機沿墻的前后運動，抹漿機沿導(dǎo)桿的上下運動，導(dǎo)桿與墻的垂直度調(diào)節(jié)及抹漿機的抹灰運動。 綜上所述，考慮到整機的方便可移動性以及降低成本以向市場推廣，我們選擇了第一個方案，即卷揚機帶動鋼索。但由于鋼索易于磨損，壽命較低。 豎直移動 方案一：卷揚機帶動鋼索 如圖 ()所示 : 9 如圖 () 評定： 抹墻機的上升由卷揚機卷進鋼索，縮短鋼索的長度來實現(xiàn)，而下降則依靠自身重力作為動力實現(xiàn)。 但是它難以所需的間歇運動。 方案二：圓弧三邊形等寬 凸輪 機構(gòu) 在槽輪機構(gòu)分析失敗后，我們選 擇使用圓弧三邊形等寬凸輪機構(gòu)來實現(xiàn)抹漿機沿墻的前后移動。該機構(gòu)難以輸出預(yù)期的運動。但是槽輪機構(gòu)在圓銷開始進入和退出頸項槽時，由于角加速度有突變，在兩瞬時有柔性沖擊，而且槽輪的槽數(shù)越少，柔性沖擊越大，產(chǎn)生的噪聲也越大。 抹漿機的前后移動機構(gòu)選擇 抹漿機 向上抹灰時將水泥抹平，完成了抹灰運動后需要將抹漿機降下再重新進行抹灰運動，如果抹漿機按原路返回勢必會將抹好的墻弄壞，所以要將抹漿機退出，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)，所以要求抹漿機能夠前后移動。 方案二 直動滾子從動件圓柱凸輪 在凸輪機構(gòu)中，從動件加速度按余弦運動規(guī)律，避免了剛性 沖擊，同時 能實現(xiàn)抹板的預(yù)期運動規(guī)律。 對于抹板的左右移動我們初步設(shè)想可以用曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn) ，如圖（ ） 圖（ ）曲柄滑塊機構(gòu) 評定： 該機構(gòu)可以實現(xiàn)抹板的左右移動，可以實現(xiàn)抹板的預(yù)期運動規(guī)律，但是在運動的始末，加速度和速度有較大突變，會降低機構(gòu)的使用壽命，磨損較大。所以核心運動是要實現(xiàn)抹板的往返運動 。 在簡單的機構(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)。 方案三 絲杠機構(gòu) 絲杠機構(gòu)如圖 () 圖 () 絲杠調(diào)節(jié)垂直度運動簡圖 評定： 絲杠機構(gòu)的具有調(diào)節(jié)靈敏度高，產(chǎn)生的力矩大，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，成本低，并且可以實現(xiàn)自鎖，從而避免因為墻面的反作用力難以達到調(diào)節(jié)的精度。自動粉墻機中使用時只起到調(diào)節(jié)垂直度的作用，這樣不但增加了機器的制造成本而且優(yōu)點大材小用。 這樣完全可以實現(xiàn)該功能的調(diào)節(jié)。 和雙搖桿機構(gòu)一樣難以對垂直度進行微調(diào)。 方案二 氣液壓傳動 ： 垂直度調(diào)節(jié)我們還考慮到用氣壓 或液壓 傳動來進行調(diào)節(jié)。垂 直度的調(diào)節(jié)會因使用該機構(gòu)變成一個很復(fù)雜的操作。是實現(xiàn)該功能的首選機構(gòu)。即用如 圖 （ ） 所示機構(gòu)實 現(xiàn)。 方案一 雙搖桿機構(gòu) ： 設(shè)計剛開始時對于垂直度調(diào)節(jié)我們進行了如下的設(shè)想與比較 。 8．編寫設(shè)計計算說明書。畫出從動件運動規(guī)律線圖及凸輪廓線圖 。按凸輪機構(gòu)的工作要求選擇從動件的運動規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。 4. 畫出粉墻機運動方案簡圖，并用運動循環(huán)圖分配各機構(gòu)運動節(jié)拍。 主要技術(shù)參數(shù) ： 轉(zhuǎn)揚機 長 寬 高 =1000 600 600 (mm) 抹漿機 長 寬 高 =1000 600 600（ mm） 豎直導(dǎo)桿最大高度 ： 5m 電機 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 抹片運動周期： 抹漿機上升速度： 抹漿機下降速度： 機體水平移動速度： 設(shè)計任務(wù) 1. 根據(jù)各個執(zhí)行件的運動規(guī)律擬定運動循環(huán)圖。抹漿機要求能實現(xiàn)抹灰運動，首先要將水泥打到墻上，然后由抹板進行抹平。 要實現(xiàn)抹墻的連續(xù)性要求機架能實現(xiàn)水平運動。 電子控制裝置主要負責(zé)各部分運動的協(xié)調(diào)，這里不做重點解釋。通過編寫設(shè)計報告，培養(yǎng)學(xué)生表達、歸納、總結(jié)和獨立思考與分析能力。提高學(xué)生利用技術(shù)資料、運算和繪圖的能力。培養(yǎng)機械原理課程設(shè)計的能力。提高工作效率，提高工作質(zhì)量。所以，自動粉墻機是完全有必要被設(shè)計的。 鑒于當(dāng)前粉墻的種種缺點，我們組通過思考，準(zhǔn)備設(shè)計一款全自動粉墻機，該粉墻機能實現(xiàn)全自動化，完全的代替手工，實 現(xiàn)粉墻的機械化。一面面巨大的墻現(xiàn)在都需要手工一點一點的進行粉刷。當(dāng)前，住房是人們的一大問題。 作者簽名： 日 期： III 前言 設(shè)計背景： 隨著社會不斷進步，國民經(jīng)濟的發(fā)展的各個行業(yè)都迫切需要各種質(zhì)量優(yōu)、性能好、效率高、能耗低、價格廉的機械產(chǎn)品。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。機械原理課程設(shè)計 設(shè)計題目： 自動粉墻機 II 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。而且當(dāng)前各個行業(yè)都實現(xiàn)了機械化。社會不斷在進步， 房的需求也不斷加劇，隨之而來的就是耗時、耗力的粉墻工作。這樣不但耗費體力，而且耗費時間，同時粉墻質(zhì)量不高，效率極低。不但節(jié)省時間，節(jié)省體力；而且還提高了工作質(zhì)量，提高了工作效率。 設(shè)計目的 : 通過設(shè)計全自動粉墻機 ,目的在于解決當(dāng)前繁雜的粉墻問題 ,讓機械代替手工 ,實現(xiàn)機械化。此外，目的也在于鞏固所學(xué)知識，加強對機構(gòu)的分析、計算能力，了解機構(gòu)的分析方法，學(xué)會設(shè)計報告的撰寫。設(shè)計中，通過針對機械進行運動方案設(shè)計、機器功能分析、工藝動作過程確定、執(zhí)行機構(gòu)選擇、機械運動方案評定等的思考，可以進一步鞏固、掌握并能初 步運用機械原理的知識和理論，掌握運