【正文】 圖 7建立直角坐標(biāo)系，建坐標(biāo)原點(diǎn)選在O，x軸沿OA方向，如圖8所示。另AB為200mm，凸輪基圓半徑為70mm，滾子半徑為10mm，則 OB為80mm 由上圖中的幾何關(guān)系可以寫(xiě)出 式中所以凸輪理論輪廓線的方程式為因?yàn)闈L子半徑，所以凸輪實(shí)際輪廓線的方程式為 確定各構(gòu)件尺寸由n=10 r/min得w=π/3 rad/s T=6s而實(shí)際凸輪周期為 圖 8采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（圖8），傳動(dòng)比 令小齒輪的齒數(shù)為則 取模數(shù)m= 則因?yàn)锳C=86mm選擇模數(shù)m= ，該齒輪齒數(shù)為最后兩個(gè)齒輪的作用是使凸輪的推程和道具的進(jìn)刀一致，所以這對(duì)齒輪采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪。通過(guò)這次機(jī)械綜合設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，看到了自身不足，同時(shí)也收獲了很多東西。2. 在送進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案的確定過(guò)程中，我們不能綜合運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)，從各方面去分析方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定最合適的設(shè)計(jì)方案。3. 通過(guò)這次機(jī)械綜合設(shè)計(jì)，我們的創(chuàng)新能力有所提高，更增加了創(chuàng)造的激情，總是希望不斷的改進(jìn)，追求完美。4. 在這次機(jī)械綜合設(shè)計(jì)中，我們不僅用到了機(jī)械原理和機(jī)構(gòu)學(xué)中的知識(shí)，也用到了各種軟件，如Matlab、Pro/E、Excel等，這讓我們明白機(jī)械綜合設(shè)計(jì)要注重多學(xué)科的交叉，多學(xué)科交叉也是今后機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)趨勢(shì)。設(shè)計(jì)要求的機(jī)床的進(jìn)料機(jī)構(gòu)工作行程大于等于40mm，動(dòng)力鉆頭工作行程大于18mm，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1450r/min，每分鐘1件構(gòu)件加工好。送料機(jī)構(gòu)將被加工工件推入加工位置并由定位機(jī)構(gòu)使被加工工件可靠固定，最終由進(jìn)刀機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)動(dòng)力頭的升降來(lái)進(jìn)行鉆孔工作。、齒輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu)；，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)系統(tǒng)圖；3. 圖紙上畫(huà)出半自動(dòng)鉆床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；。對(duì)盤(pán)狀凸輪要用電算法計(jì)算出理論廓線、實(shí)際廓線值。20186。45186。75186。105186。300186。送料快進(jìn)休止快退休止定位休止快進(jìn)休止快退休止進(jìn)刀休止快進(jìn)慢進(jìn)快退休止要求設(shè)計(jì)該半自動(dòng)鉆床的送料、定位、及進(jìn)刀的整體傳動(dòng)系統(tǒng)。2. 除動(dòng)力頭升降機(jī)構(gòu)外，還需要設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)。3. 可采用凸輪軸的方法分配協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。工藝動(dòng)作過(guò)程由送料 定位 鉆孔三部分組成。另一路直接傳動(dòng)到鉆頭的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)，控制鉆頭的進(jìn)退。 此外，還要滿足傳動(dòng)性能要求：1 送料 定位 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)在凸輪軸不同轉(zhuǎn)角時(shí)候快慢行程不同。第三章 機(jī)構(gòu)選用 根據(jù)前述設(shè)計(jì)要求，送料機(jī)構(gòu)應(yīng)該做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且必須保證工作行程中有快進(jìn)、休止和快退過(guò)程。進(jìn)刀機(jī)構(gòu)有快進(jìn)和慢進(jìn)、快退和休止過(guò)程。這些運(yùn)動(dòng)要求不一定完全能夠達(dá)到，但必須保證三者之間相互滿足凸輪不同角度時(shí)候配合完好，以及送料機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的往復(fù)循環(huán)及各個(gè)機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動(dòng)?？梢钥紤]利用行星輪進(jìn)行大比例的降速，然后采用蝸輪變向。Ⅱ送料機(jī)構(gòu)的選型：方案一：B1直接采用凸輪滑塊機(jī)構(gòu)，并且在輪同軸的齒輪組合中加入不完全齒輪以滿足間歇休止運(yùn)動(dòng)要求。方案三：B3采用一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)來(lái)代替曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由于設(shè)計(jì)的鉆床在空間上傳動(dòng)軸之間的距離有點(diǎn)大，故一般四桿機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)這種遠(yuǎn)距離的運(yùn)動(dòng)。所以考慮到所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能否穩(wěn)定的運(yùn)行因此優(yōu)先選用了如下圖的六桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn) 。方案二：C2定位系統(tǒng)采用的是一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪，因?yàn)槎ㄎ幌到y(tǒng)要 有間歇，所以就要使用凸輪機(jī)構(gòu)，但如果是平底推桿從動(dòng)件，則凸輪就會(huì)失真，若增加凸輪的基圓半徑，那么凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)就會(huì)很大，也不求實(shí)際，所以就采用一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪，它就可以滿足實(shí)際要求了。先把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為扇形齒的往復(fù)擺動(dòng)，在通過(guò)齒輪傳遞給齒條，增加一個(gè)齒輪的目的是為了使傳動(dòng)更加的平穩(wěn)可靠。第四章 機(jī)構(gòu)組合上述各機(jī)構(gòu)方案擇優(yōu)形成如下的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案組合。 機(jī)構(gòu)的送料裝置采用由凸輪與四桿機(jī)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)，此組合機(jī)構(gòu)既可以滿足設(shè)計(jì)要求同時(shí)相對(duì)于其他的滿足同樣要求的機(jī)構(gòu)又具有尺寸小和運(yùn)動(dòng)可靠的特點(diǎn)。同時(shí)設(shè)計(jì)凸輪尺寸來(lái)滿足滑塊的間歇運(yùn)動(dòng)和快慢交替的變速運(yùn)動(dòng)。 機(jī)構(gòu)的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)由輪機(jī)構(gòu)和扇形齒與齒條配合，中間采用連桿帶動(dòng)。方案2的設(shè)計(jì)矩陣為E2={A1 B1 C2 D1}。 送料裝置如果采用凸輪滑塊機(jī)構(gòu)，雖然可以實(shí)現(xiàn)滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但是不能夠保證滑塊能夠?qū)崿F(xiàn)間歇休止并且配合好其他機(jī)構(gòu)。 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)采用D1時(shí)候能夠滿足設(shè)計(jì)要求，但是機(jī)構(gòu)構(gòu)件之間缺乏穩(wěn)定的傳動(dòng)，對(duì)制造出的工件精度很難保證質(zhì)量。實(shí)際采用的半自動(dòng)鉆床運(yùn)動(dòng)方案如下圖所示：1電動(dòng)機(jī) 2定軸齒輪 3蝸輪 4凸輪 5連桿 6工件毛坯 7滑塊8鉆頭 9齒輪 10扇形齒輪 11彈簧 12連桿 13夾具 14連桿15凸輪 16皮帶半自動(dòng)鉆床運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第五章 傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)比分配 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和工件生產(chǎn)的速度，確定系統(tǒng)總的傳動(dòng)比為i==n輸入/n輸出 =1450/1=1450對(duì)于定軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分，由齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度確定齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4.齒輪齒數(shù)：設(shè)定Z1=20，因?yàn)辇X輪1直接與電動(dòng)機(jī)連接，所以n1=1450令i12=n1/n2=Z2/Z1=4 所以n2= z2=80令Z2 `=20，n 2`=n2=≈360 i2`3=5=n2 `/n3=Z3/Z2 ` 所以n3=72， Z3=100最后確定蝸桿齒數(shù) 蝸桿轉(zhuǎn)速=n3=72，所以i=72/1=72所以n蝸桿=1，Z蝸桿=72齒輪參數(shù)模數(shù)（mm）壓力角（176。應(yīng)該保證鉆床在鉆孔運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，定位裝置和送料裝置和鉆頭在時(shí)間和凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度上相互協(xié)調(diào)。 60176。 60176。 90176。 180176。 360176。具體設(shè)計(jì)步驟如下： ,設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑r0=40mm，中心距A=80mm，擺桿長(zhǎng)度d=65mm，最大擺角β為18176。,β=0176。270176。凸輪轉(zhuǎn)角λ=270176。；凸輪轉(zhuǎn)角λ=300176。β=0176。, l=20mm，=，如圖72圖722凸輪推桿滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：① 凸輪設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)采用直動(dòng)滾子盤(pán)行凸輪，且為力封閉凸輪機(jī)構(gòu)，利用彈簧力來(lái)使?jié)L子與凸輪保持接觸，實(shí)現(xiàn)定位功能。具體設(shè)計(jì)如下:設(shè)計(jì)基圓半徑r0=40mm,偏心距e=25凸輪轉(zhuǎn)角λ=0176。,定位機(jī)構(gòu)休止,推桿行程h=0mm。285176。凸輪轉(zhuǎn)角λ=285176。,定位機(jī)構(gòu)休止,推桿行程h=0mm。360176。 設(shè)計(jì)偏心距e=25的原因是因?yàn)榇送馆唸?zhí)行的是定位，其定位桿的行程為25故如此設(shè)計(jì)。 根據(jù)四桿機(jī)構(gòu)的急回特性計(jì)算得各桿尺寸： AB= BC= CD=60 DA=60 CE=40 EF=8該尺寸可以滿足設(shè)計(jì)要求，即滑塊的左右運(yùn)動(dòng)為40，ABCD的極位夾角為12度。可以減少各個(gè)零件制造誤差而形成的運(yùn)動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)累計(jì)誤差，從而提高零件加工的工藝性和工作可靠性，提高傳動(dòng)精度。此外，為了減少構(gòu)件的數(shù)目還有利于提高系統(tǒng)的剛性。2 傳動(dòng)比的分配 運(yùn)動(dòng)鏈的傳動(dòng)比的分配是否合理將直接影響機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸。在安排傳動(dòng)比分配的時(shí)候運(yùn)動(dòng)鏈逐級(jí)減速，可以使得各級(jí)中間軸有較高的轉(zhuǎn)速及較小的轉(zhuǎn)矩，從而可以使軸及軸上零件有較小的尺寸，是機(jī)構(gòu)較為緊湊。2：對(duì)大功率傳動(dòng)，應(yīng)優(yōu)先考慮傳動(dòng)的效率，節(jié)約能源，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和維修費(fèi)用。用動(dòng)力機(jī)調(diào)速不能滿足機(jī)械特性和經(jīng)濟(jì)性要求時(shí)，則應(yīng)采用變傳動(dòng)比傳動(dòng)；除執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求連續(xù)變速外，盡量采用有級(jí)變速。5：主，從動(dòng)軸要求同步時(shí)，應(yīng)采用無(wú)滑動(dòng)的傳動(dòng)裝置。參考文獻(xiàn)：[1]裘建新編著的《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》. 北京:高等教育出版社,2005[ 2 《機(jī)械原理》程友聯(lián)。2007半自動(dòng)鉆床目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)21. 設(shè)計(jì)工作原理42. 功能分解圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作分解圖63. 運(yùn)動(dòng)方案的選擇與比較94. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總體方案圖（機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖）105. 工作循環(huán)圖166. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程及尺寸計(jì)算187. 凸輪設(shè)計(jì)分段圖．輪廓圖．設(shè)計(jì)結(jié)果218. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)流程259. 程序清單（主程序和子程序）2610. 十一運(yùn)行結(jié)果及運(yùn)動(dòng)線圖3111. 設(shè)計(jì)總結(jié)3212 參考資料33　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)加工所示工件ф12mm孔的半自動(dòng)鉆床。 二、設(shè)計(jì)要求及方案提示要求設(shè)計(jì)該半自動(dòng)鉆床的送料、定位、及進(jìn)刀的整體傳動(dòng)系統(tǒng)。2. 除動(dòng)力頭升降機(jī)構(gòu)外，還需要設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)。3. 可采用凸輪軸的方法分配協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。20186。45186。75186。105186。300186。送料快進(jìn)休止快退休止定位休止快進(jìn)休止快退休止進(jìn)刀休止快進(jìn)快進(jìn)快退休止三、設(shè)計(jì)任務(wù)、齒輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu)；，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)系統(tǒng)圖；3. 圖紙上畫(huà)出半自動(dòng)鉆床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；。對(duì)盤(pán)狀凸輪要用電算法計(jì)算出理論廓線、實(shí)際廓線值。屬于此類(lèi)原動(dòng)機(jī)的有柴油機(jī)，汽油機(jī)，汽輪機(jī)和燃汽機(jī)等。屬于此類(lèi)原動(dòng)機(jī)的有電動(dòng)機(jī)，液壓馬達(dá)，氣壓馬達(dá)，汽缸和液壓缸等。2：考慮原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作制度與工作相匹配。4：考慮工作環(huán)境的影響。6：為了提高機(jī)械系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，須考慮經(jīng)濟(jì)成本：包括初始成本和運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)成本。（1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用1：把原動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的轉(zhuǎn)矩或力。3：用原動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速不經(jīng)濟(jì)和不可能時(shí)，采用變速傳動(dòng)來(lái)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常調(diào)要求4：把原動(dòng)機(jī)輸出的等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變5：實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)或若干個(gè)速度相同或不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇的原則1：對(duì)于小功率傳動(dòng)，應(yīng)在考慮滿足性能的需要下，選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的傳動(dòng)裝置，盡可能降低初始費(fèi)用。3：當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求變速時(shí)，若能與動(dòng)力機(jī)調(diào)速比相適應(yīng)，可直接連接或采用定傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置；當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求變速范圍大。 4：執(zhí)行機(jī)構(gòu)上載荷變化頻繁，且可能出現(xiàn)過(guò)載，這時(shí)應(yīng)加過(guò)載保護(hù)裝置。6：動(dòng)裝置的選用必須與制造水平相適應(yīng)，盡可能選用專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)裝置，加減速器，變速器和無(wú)級(jí)變速器等。由于我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要有間歇往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，有當(dāng)凸輪由近休到遠(yuǎn)休運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,定位桿就阻止了工件滑動(dòng)，當(dāng)凸輪由遠(yuǎn)休到近休運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可通過(guò)兩側(cè)的彈簧實(shí)現(xiàn)定位機(jī)構(gòu)的回位,等待送料,凸輪的循環(huán)運(yùn)動(dòng)完成了此功能。 采用凸輪的循環(huán)運(yùn)動(dòng),推動(dòng)滾子使?jié)L子擺動(dòng)一個(gè)角度,在杠桿的另一端焊接一個(gè) 圓弧齒輪,圓弧齒輪的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)再帶動(dòng)動(dòng)力頭的升降運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀.根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖（圖32）可構(gòu)成形態(tài)學(xué)矩陣如表（表33）。圖41（3） 對(duì)比機(jī)構(gòu)：對(duì)比機(jī)構(gòu)：定軸輪系傳動(dòng)；傳動(dòng)比 =n輸入/n輸出 =700 傳動(dòng)比很大，要用多級(jí)傳動(dòng)。圖43（4） 對(duì)比機(jī)構(gòu)： 在擺桿上加一個(gè)平行四邊行四桿機(jī)構(gòu)，這樣也可以來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，但是當(dāng)加了四桿機(jī)構(gòu)以后并沒(méi)有達(dá)到改善傳動(dòng)的效果，只是多增加了四桿機(jī)構(gòu)，為了使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，又能完成需要的傳動(dòng)，所以選擇了一個(gè)擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)行凸輪機(jī)構(gòu)。再加上用四桿機(jī)構(gòu)在本設(shè)計(jì)中在尺寸上很小。由于本設(shè)計(jì)送料時(shí)不要求在傳動(dòng)過(guò)程中有間歇，所以不需要使用凸輪機(jī)構(gòu)。圖45（6）對(duì)比機(jī)構(gòu)：所選用的對(duì)比四桿機(jī)構(gòu)如下圖(圖46)，由于在空間上軸與軸之間的距離較大，但選用下來(lái)此四桿的尺寸太小。 圖46（7）定位系統(tǒng)：定位系統(tǒng)采用的是一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪，因?yàn)槎ㄎ幌到y(tǒng)要 有間歇，所以就要使用凸輪機(jī)構(gòu)，但如果是平底推桿從動(dòng)件，則凸輪就會(huì)失真，若增加凸輪的基圓半徑，那么凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)就會(huì)很大，也不求實(shí)際，所以就采用一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪，它就可以滿足我們的實(shí)際要求了。這樣也可以完成實(shí)際要求，但是為了使設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，又能節(jié)省材料，所以還是選偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪來(lái)完成定位。 各桿尺寸：（如圖61） AB= BC= CD=60 DA=60 CE=40 EF=8該尺寸可以滿足設(shè)計(jì)要求，即滑塊的左右運(yùn)動(dòng)為40，ABCD的極位夾角為12度。具體設(shè)計(jì)步驟如下： ,設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑r0=40mm，中心距A=80mm，擺桿長(zhǎng)度d=65mm，最大擺角β為18176。,β=0176。270176。凸輪轉(zhuǎn)角λ=270176。；凸輪轉(zhuǎn)角λ=300176。β=01