【正文】 關(guān)向右移動(dòng)檢測墊圈內(nèi)徑是否符合要求。 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的位置。如工件內(nèi)徑尺寸小于合格的最小直徑時(shí)（圖 b），壓桿的探頭進(jìn)入內(nèi)孔深度不夠，微動(dòng)開關(guān)閉合，發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)，使工件進(jìn)入廢品槽。 檢測的工作過程如圖所示。然后，升降機(jī)構(gòu)使裝有微動(dòng)開關(guān)的壓桿探頭下落，檢測探頭進(jìn)入工件的內(nèi)孔。 1 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題目： 墊圈內(nèi)徑檢測裝置 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)徑檢測裝置 ，檢測鋼制墊圈內(nèi)徑是否在公差允許范圍內(nèi)。被檢測的工件由推料機(jī)構(gòu)送入后沿一條傾斜的進(jìn)給滑道連續(xù)進(jìn)給，直到最前邊的工件被止動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的止動(dòng)銷擋住而停止。此時(shí)，止動(dòng)銷離開進(jìn)給滑道，以便讓工件浮動(dòng)。當(dāng)所測工件的內(nèi)徑尺寸符合公差要求時(shí)（圖a），微動(dòng)開關(guān)的觸頭進(jìn)入壓桿的環(huán)形槽，微動(dòng)開關(guān)斷開，發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)（圖中未給出），在壓桿離開工件后，把工件送入合格品槽。如工件內(nèi)徑尺寸大于允許的最大直徑時(shí)（圖 c），微動(dòng)開關(guān)仍閉合，控制系統(tǒng)將工件送入另一廢品槽。在傳送的過程中將被止動(dòng)銷擋住剛好到所需檢測的內(nèi)徑圓孔到壓桿將要下來的地方，然后壓桿下來檢測內(nèi)徑是否符合要求。微動(dòng)開關(guān)檢測完后向左移動(dòng)，回到其原來所在的。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將已檢測的工件送走，并將下一個(gè)將被檢測的工件送到檢測處。 題目所給的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 平墊圈內(nèi)徑檢測裝置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 方案號(hào) 被測鋼制平墊圈尺寸 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min 每次檢測時(shí)間 s 公稱尺寸 mm 內(nèi)徑 mm 外徑 mm 厚 度 mm A 8 16 1440 5 B 12 13 20 2 1440 6 C 20 21 30 3 1440 8 D 20 21 37 3 960 8 E 30 31 56 4 960 8 經(jīng)小組討論，為使機(jī)構(gòu)的使用性能符合要求，適合本設(shè)計(jì)，我們采用方案 D D 20 21 37 3 960 8 周期 T=8s， 角速度ω =2π /T= rad/s. 在一個(gè)周期內(nèi)，滿足要求，各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況： 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 壓桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 止動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 微動(dòng)開關(guān)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 5 0~2s 0~1s 傳送工件 停在最高點(diǎn) 停在最高點(diǎn) 停在最左邊 1~ 下降 ~2s 停在最低點(diǎn) 2~ 停 下降 停在最低點(diǎn) 停在最左邊 ~ ~ 停 檢測 停在最低點(diǎn) 右移 ~ 檢測 ~ 左移 ~8s 停 上升 上升 停 為使各個(gè)機(jī)構(gòu)滿足上述要求，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制采用間歇機(jī)構(gòu)，壓桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和止動(dòng)銷的運(yùn)動(dòng)匹配要求嚴(yán)格，則兩者用凸輪軸連接。 四、 立體 結(jié)構(gòu)圖 6 五、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是整個(gè)裝置中負(fù)責(zé)將待檢測的工件傳送到檢測位置的機(jī)構(gòu)。 為了使工作周期易于控制，我們決定由皮帶輪傳動(dòng)來達(dá)到運(yùn)送工件的目的。 從所給的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中我們得知：原動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為 1/16s，而檢測周期為 8s，因此推料機(jī)構(gòu)的齒輪系的傳動(dòng)比需為 128： 1，這要 由多級齒輪傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。 其中： z1=z2’=z3’=20, z2=z3=80, 8 z4=160 傳動(dòng)比 i14=z2z3z4/z1z2’z3’=80*80*160/203=128/1 考慮到推料機(jī)構(gòu)具有送料 —— 停止 —— 送料的運(yùn)動(dòng)規(guī)律特征，我們決定使用槽輪機(jī)構(gòu)來達(dá)到間歇式運(yùn)動(dòng)的目的。 壓桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 控制壓感探頭的凸輪設(shè)計(jì)： 方案一：用齒輪、連桿和彈簧來控制壓桿的運(yùn)動(dòng)； 方案二：用凸輪和連桿機(jī)構(gòu)，為了設(shè)計(jì)加工方便把凸輪設(shè)計(jì)成 3 次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律； 方案三：用凸輪和連桿機(jī)構(gòu)，凸輪設(shè)計(jì)成 5次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律； 綜合分析以上三種方案，方 案一中彈簧用久后會(huì)變形，影響測量精度，考慮到探頭測量時(shí)沖擊力要小，故不能用三次多項(xiàng)式的凸輪，經(jīng)綜合考慮采用方案三采用 5次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪。int a,b。a,amp。 x=(float)a/b。 printf(%f\n,s)。int a,b。a,amp。 x=(float)a/b。 printf(%f\n,v)。int b,c。b,amp。 x=(float)b/c。 printf(%f\n,a)。 止動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 止動(dòng)銷機(jī)構(gòu)，由凸輪控制其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 凸輪機(jī)構(gòu)在在周期為 8s 的一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：（ 0s 時(shí)在最高處） 0~1s 1s~ ~ ~8s 停 下降 停 上升 15 凸輪機(jī)構(gòu)分析： 為保證凸輪機(jī)構(gòu)不受過大地沖擊力，采用二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 （ 2）在 1s~，凸輪為回程過程，回程運(yùn)動(dòng)角σ ‘ 0=π /8 （π /4~3π /8） ①在等加速回程段：（π /4~5π /16） S=h2hδ 2/δ ’ 20=62*6δ 2/(π /8)2= 2 V=4hωδ /δ ’ 20=4*6* /(π /8)2= a=4hω 2/δ ’ 20=4*6*()2/(π /8)2=96 16 (δ =0~δ ’ 0/2) ②等減速回程：（ 5π /16~3π /8） S=2h(δ ’ 0δ )2/δ ’ 20=2*6(π /8δ )2/(π /8)2= (π /8δ )2 V=4hω (δ ’ 0δ )/ δ ’ 20=4*6*(π /8δ )/( π /8)2 = (π /8δ ) a=4hω 2/δ ’ 20=4*6*(2π /T)/( π /8)2=96 (σ =σ ’ /2σ ’ ) （ 3） ~ ， 近休止角σ 02=5π /4 （ 3π /8~13π /8） （ 4） ~8s 凸輪為回程過程 ， 回程角σ ‘ 0=3π /8 （ 13π /8~2π ） ① 等加速推程 ：（ 13π /8~29π /16） S=2hδ 2/δ 20=2*6δ 2/(3π /8)2= 2 V=4hωδ /δ 20=4*6* /( 3π /8)2= a=4hω 2/δ 20=4*6*()2/(3π /8)2= （ δ =0~δ 0/2） ② 等減速推程 ：（ 29π /16~2π ） S=h2h（ δ 0δ ） 2/δ 20=62*6（ 3π /16δ ） 2/(3π /16)2 =（ 3π /16δ ） V=4hω (δ 0δ )/ δ 20=4*6*(3π /16δ )/( 3π /16)2 = (3π /16δ ) a=4hω 2/δ 20= （ δ =δ 0/2~δ 0） 17 在一個(gè)周期內(nèi)，止動(dòng)銷上升高度與凸輪轉(zhuǎn)過角速度的關(guān)系： 一個(gè)周期內(nèi)，止動(dòng)銷的速度與凸輪轉(zhuǎn)過角速度的關(guān)系： 一個(gè)周期內(nèi)，止動(dòng)銷的加速度與凸輪轉(zhuǎn)過角速度的關(guān)系： 微動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 微動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu)：由凸輪控制其運(yùn)動(dòng)； 凸輪類型：幾何封閉的凸輪機(jī)構(gòu)； 18 該機(jī)構(gòu)在一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 0~ ~ ~ ~ ~8s 靜止 過來 檢測 回去 靜止 結(jié)構(gòu)圖： 凸輪機(jī)構(gòu)的分析與計(jì)算 。 S=2hδ 2/δ ’ 20= 2 v=4hωδ /δ’ 20= a=4hω2/δ ’ 20=16 推程減速過程的運(yùn)動(dòng)方程 。 S=h2hδ 2/δ ’ 20= 2 V=4hωδ /δ ’ 20= a=4hω 2/δ ’ 20=16 回程減速過程的運(yùn)動(dòng)方程； 21 S=2h(δ ’ 0δ )2/δ ’ 20=（ π /4δ ） V=4hω (δ ’ 0δ )/ δ ’ 20=（ π /4δ ） a=4hω 2/δ ’ 20=16 s~δ， v~δ， a`~δ分析圖： 22 六、系統(tǒng)評價(jià) 綜合評價(jià)該檢測裝置，該裝置止動(dòng)銷、壓桿、微動(dòng)開關(guān)精確地配合運(yùn)動(dòng)，符合每 8 秒檢測一個(gè)墊圈的技術(shù)要求，檢測的探頭對工件的沖擊較小，總的來說該設(shè)計(jì)符合技術(shù)要求。當(dāng)我們看到課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的第一眼時(shí)，還以為這次的作業(yè)和以往經(jīng)歷過的無數(shù)次的考試一樣：老師給你一份寫 滿了題目的試卷，而你只需要對這些題目一一分析，再寫下自己的思考就算完成了。 我們選擇的課題是對墊圈內(nèi)徑檢測裝置的設(shè)計(jì)，這是一個(gè)檢測儀，它的工作機(jī)理理解起來并不難，難的是在設(shè)計(jì)過程中對于機(jī)器實(shí)際運(yùn)作時(shí)可能發(fā)生的一系列問題的解決。要知道我們以往解題的時(shí)候，機(jī)械的運(yùn)動(dòng)都是一定的，然而在檢測儀中，因被檢測工件的外形參數(shù)不同，在每個(gè)檢測周期中 壓桿的垂直位移以及微動(dòng)開關(guān)的水平位移都不一樣，如何保證我們設(shè)計(jì)的這些機(jī)構(gòu)在檢測不同的 23 工件時(shí)即能圓滿完成工作要求，又不會(huì)對機(jī)器本身和工件造成損壞，成了擺在我們面前的第一道坎。但是彈簧不是在任何情況下都適用，若我們在帶探頭的壓桿中也使用了彈簧，那么機(jī)器在檢測工件時(shí)就無法區(qū)別出內(nèi)徑正常的工件與內(nèi)徑過小的工件了（壓桿的長度如果變化的話，測量結(jié)果就不準(zhǔn)）。 另一個(gè)問題是機(jī)器各部件的協(xié)調(diào)性問題。雖然這個(gè)問題花費(fèi)了我們不少時(shí)間，但是在解決問題的過程中我們確實(shí)對設(shè)計(jì)過程中的細(xì)節(jié)有了更全面的了解。 八、總結(jié) 這次的課程設(shè)計(jì)完成了，經(jīng)過了十幾天的分析、計(jì)算和繪制，經(jīng)過了團(tuán)隊(duì)合作和各自的思考，經(jīng)過了無從下手和有所領(lǐng)悟，課程設(shè)計(jì)總算完成 24 了。然而我們并不是等到各個(gè)部分的設(shè)計(jì)完成之后再將其合并匯總，交流和討論貫穿了設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。在未來的學(xué)習(xí)當(dāng)中，我們?nèi)孕枰３肿‖F(xiàn)在這份熱情，將困難熔進(jìn)身體，使之成為自己與外界抗衡的資本。意見，建議 1213 第一篇 機(jī)械課程設(shè)計(jì) —— 摘要 機(jī)器人是機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、控 制理論等學(xué)科發(fā)展水平的綜合體現(xiàn)，是當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題之一。 我們是制作機(jī)器人的愛好者，“無線遙控爬行機(jī)器人”是我們設(shè)計(jì)的第一個(gè)機(jī)器 人，從仿生學(xué)的角度，昆蟲的生理構(gòu)造及行為是比較容易模仿的，我們的機(jī)器人正是在模仿四足行走的動(dòng)物，該機(jī)器人是一個(gè)仿生 4足行走的機(jī)器人，通過對伺服馬達(dá)的精確控制模擬四足動(dòng)物的行走步態(tài)，實(shí)現(xiàn)行走、急跑、轉(zhuǎn)彎等各種步態(tài)行為，并能在 26 各種地面環(huán)境下進(jìn)行步態(tài)的智能調(diào) 整，自適應(yīng)光滑地面、粗糙地面、沙石地面、濕泥地面等惡劣的路面環(huán)境。 NTTR01 采用 DDS+PLL 頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性極好，且功耗小 , 工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段 433MHz。 PC 向終端發(fā)送控制指令并處理反饋來的狀態(tài)信息，終端執(zhí)行指令并反饋狀態(tài)信號(hào)。 關(guān)鍵詞： 仿生學(xué)， AT89S51， USB100， NTTR01，無線傳輸， PC，終端，反饋， DDS+PLL 第二篇 機(jī)械課程設(shè)計(jì) —— 機(jī)構(gòu)（硬件）設(shè)計(jì) 項(xiàng)目背景及意義 仿生機(jī)器人（ Humanoid Robot）是先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的高級發(fā)展階段，它綜合體現(xiàn)了高級機(jī)器人的機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、信息檢測和感知、微電子學(xué)、控制理論等諸多方面 的研究和發(fā)展水平，是一個(gè)復(fù)雜的綜合系統(tǒng)。