1、哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计课程名称： 机械原理课程设计设计题目： 产品包装生产线（2）院 系： 机电工程学院班 级：设 计 者：学 号：指导教师： 唐德威设计时间： 2014.06.23-2014.06.29哈尔滨工业大学哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计产 品 包 装 生 产 线 (方 案 2)1.设 计 课 题 概 述如 图 1所 示 ， 输 送 线 1上 为 小 包 装 产 品 ， 其 尺 寸 为 长 宽 高 =600 200200， 采 取 步 进 式 输 送 方 式 ， 小 包 装 产 品 送 至 A处 （ 自 由 下
2、 落 ） 达 到 3包 时 ， 被送 到 下 一 个 工 位 进 行 包 装 。 原 动 机 转 速 为 1430rpm， 产 品 输 送 数 量 分 三 档 可 调 ，每 分 钟 向 下 一 工 位 分 别 输 送 12、 21、 30件 小 包 装 产 品 。图 1产 品 包 装 生 产 线 （ 方 案 2） 功 能 简 图2.设 计 课 题 工 艺 分 析由 设 计 题 目 和 图 1可 以 看 出 ， 推 动 产 品 在 输 送 线 1上 运 动 的 是 执 行 构 件 1，在 A处 把 产 品 推 向 下 一 工 位 的 是 执 行 构 件 2， 这 两 个 执 行 构 件 的 运
3、动 协 调 关 系 如图 2所 示 。执 行 构 件 运 动 情 况执 行 构 件 1 进 退 进 退 进 退执 行 构 件 2 退 停 止 进 退图 2产 品 包 装 生 产 线 （ 方 案 2） 运 动 循 环 图图 2中 是 执 行 构 件 1的 工 作 周 期 ， 是 执 行 构 件 2 的 工 作 周 期 ， 是 执 行 构 件 2的 动 作 周 期 。 由 图 2 可 以 看 出 ， 执 行 构 件 1是 作 连 续 往 复 运 动 ， 执 行 构 件 2是间 歇 运 动 ， 执 行 构 件 2的 工 作 周 期 是 执 行 构 件 1的 工 作 周 期 的 3倍 ， 执 行 构
4、件 2的 动 作 周 期 则 只 有 执 行 构 件 2的 工 作 周 期 的 四 分 之 一 左 右 。哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计3.设 计 课 题 运 动 功 能 分 析根 据 前 面 的 分 析 可 知 ， 驱 动 执 行 构 件 1工 作 的 执 行 机 构 应 该 具 有 运 动 功 能 如图 3所 示 。 该 运 动 功 能 把 一 个 连 续 的 单 向 转 动 转 换 为 连 续 的 往 复 移 动 ， 主 动 件 每转 动 一 周 ， 从 动 件 （ 执 行 构 件 1） 往 复 运 动 一 次 ， 主 动 件 的 转 速 分 别 为 12、 21、30rpm
5、。 12、 21、 30rpm图 3 执 行 机 构 1的 运 动 功 能由 于 电 动 机 转 速 为 1430rpm， 为 了 在 执 行 机 构 1的 主 动 件 上 分 别 得 到 12、 21、30rpm的 转 速 ， 则 由 电 动 机 到 执 行 机 构 1之 间 的 传 动 比 有 3种 分 别 为 ：= =119.167= =68.095= =47.667总 传 动 比 由 定 传 动 比 与 变 传 动 比 组 成 ， 即 ：=三 种 传 动 比 中 最 大 ， 最 小 。 由 于 定 传 动 比 是 常 数 ， 因 此 3种 传 动 比 中 最 大 ，最 小 。 若 采
6、用 滑 移 齿 轮 变 速 ， 其 最 大 传 动 比 最 好 不 要 大 于 4， 即 ：=4于 是 定 传 动 比 为 ： = =29.792故 定 传 动 比 的 其 他 值 为 ：= =2.286=1.600于 是 ， 传 动 系 统 的 有 级 变 速 功 能 单 元 如 图 4：图 4 有 级 变 速 运 动 功 能 单 元为 保 证 系 统 过 载 时 不 至 于 损 坏 ， 在 电 动 机 和 传 动 系 统 之 间 加 一 个 过 载 保 护 环节 。 过 载 保 护 运 动 功 能 单 元 可 采 用 带 传 动 实 现 ， 这 样 ， 该 运 动 功 能 单 元 不 仅
7、具 有过 载 保 护 能 力 ， 还 具 有 减 速 功 能 ， 如 图 5所 示 。i=2.5图 5 过 载 保 护 运 动 功 能 单 元哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计整 个 传 动 系 统 仅 靠 过 载 保 护 功 能 单 元 的 减 速 功 能 不 能 实 现 全 部 定 传 动 比 ， 因此 ， 在 传 动 系 统 中 还 要 另 加 减 速 运 动 功 能 单 元 ， 减 速 比 为i= =11.9167减 速 运 动 功 能 单 元 如 图 6所 示 。图 6 减 速 运 动 功 能 单 元根 据 上 述 运 动 功 能 分 析 ， 可 以 得 到 实 现 执 行
8、构 件 1运 动 的 功 能 系 统 图 ， 如 图7所 示 。图 7 实 现 执 行 构 件 1运 动 的 运 动 功 能 系 统 图为 了 使 用 同 一 原 动 机 驱 动 执 行 构 件 2， 应 该 在 图 7所 示 的 运 动 功 能 系 统 图 加上 一 运 动 分 支 功 能 单 元 ， 使 其 能 够 驱 动 分 支 执 行 构 件 2， 该 运 动 分 支 功 能 单 元 如图 8所 示 。 图 8 运 动 分 支 功 能 单 元由 于 执 行 构 件 2的 工 作 周 期 是 执 行 构 件 1的 工 作 周 期 的 3倍 ， 也 就 是 说 ， 运动 分 支 在 驱 动
9、 构 件 2之 前 应 该 减 速 ， 使 其 转 速 等 于 执 行 构 件 1的 三 分 之 一 ， 由 于执 行 构 件 2与 执 行 构 件 1的 运 动 平 面 相 互 垂 直 ， 因 此 ， 该 减 速 运 动 功 能 单 元 如 图9所 示 。i=3图 9 减 速 运 动 功 能 单 元由 于 执 行 构 件 2是 间 歇 运 动 ， 且 由 图 2可 以 看 出 执 行 构 件 2的 间 歇 时 间 是 其工 作 周 期 的 四 分 之 三 ， 也 就 是 说 其 运 动 时 间 是 其 工 作 周 期 的 四 分 之 一 。 因 此 ， 间歇 运 动 功 能 单 元 的 运
10、动 系 数 为间 歇 运 动 功 能 单 元 如 图 10所 示 。哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计图 10 间 歇 运 动 功 能 单 元由 于 执 行 构 件 2的 动 作 周 期 是 执 行 构 件 2的 工 作 周 期 的 四 分 之 一 左 右 ， 因 此 ，驱 动 执 行 构 件 2的 转 速 应 该 是 驱 动 执 行 构 件 2的 转 速 的 4倍 左 右 。 所 以 ， 间 歇 运动 功 能 的 运 动 应 经 过 增 速 运 动 功 能 单 元 增 速 ， 如 图 11所 示 。图 11 增 速 运 动 功 能 单 元 增 速增 速 运 动 单 元 输 出 的 运
11、 动 驱 动 执 行 机 构 2实 现 执 行 机 构 2的 运 动 功 能 。 由 于执 行 构 件 2作 往 复 直 线 运 动 ， 因 此 ， 执 行 机 构 2的 运 动 功 能 是 把 连 续 转 动 转 换 为往 复 直 线 运 动 ， 如 图 12所 示 。图 12 执 行 机 构 2的 运 动 功 能 单 元根 据 上 述 分 析 ， 可 以 画 出 整 个 系 统 的 运 动 功 能 系 统 图 ， 如 图 13所 示 。1430rpm i=2.5 i=4,2.286， 1.600 i=11.9167图 13 产 品 包 装 生 产 线 （ 方 案 2） 的 运 动 功 能
12、系 统 图4.设 计 课 题 运 动 方 案 拟 定根 据 图 13所 示 的 运 动 功 能 系 统 图 ,选 择 适 当 的 机 构 替 代 运 动 功 能 系 统 图 中 的各 个 运 动 功 能 单 元 ,便 可 拟 定 出 机 械 系 统 运 动 方 案 。图 13中 的 运 动 功 能 单 元 1是 原 动 机 。 根 据 产 品 包 装 生 产 线 的 工 作 要 求 ， 可以 选 择 电 动 机 作 为 原 动 机 。 如 图 14所 示 。 1430rpm哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计1图 14电 动 机 替 代 运 动 功 能 单 元 1图 13中 的 运 动
13、功 能 单 元 2是 过 载 保 护 单 元 兼 具 减 速 功 能 ， 可 以 选 择 带 传 动实 现 ， 如 图 15所 示 。2图 15 带 传 动 替 代 运 动 功 能 单 元 2图 13中 的 运 动 功 能 单 元 3是 有 级 变 速 功 能 单 元 ， 可 以 选 择 滑 移 齿 轮 变 速 传动 替 代 ， 如 图 16所 示 。3图 16 滑 移 齿 轮 变 速 替 代 运 动 功 能 单 元 3图 13中 的 运 动 功 能 单 元 4是 减 速 功 能 ， 可 以 选 择 2级 齿 轮 传 动 代 替 ， 如 图17所 示 。哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设
14、计图 17 2级 齿 轮 传 动 替 代 运 动 功 能 单 元 4图 13中 的 运 动 功 能 单 元 6将 连 续 传 动 转 换 为 往 复 摆 动 ， 可 以 选 择 导 杆 滑 块机 构 替 代 ， 如 图 18所 示 。图 18 导 杆 滑 块 机 构 替 代 运 动 功 能 单 元 6图 13中 的 运 动 功 能 单 元 7是 运 动 传 递 方 向 转 换 功 能 和 减 速 运 动 功 能 单 元 ，可 以 用 圆 锥 齿 轮 传 动 替 代 ， 如 图 19所 示 。 i=3图 19圆 锥 齿 轮 传 动 替 代 减 速 运 动 功 能 单 元 7图 13中 运 动 功
15、 能 单 元 5是 运 动 分 支 功 能 单 元 ， 可 以 用 圆 锥 齿 轮 传 动 的 主 动 轮 与导 杆 滑 块 机 构 的 曲 柄 固 联 替 代 ， 如 图 20所 示 。图 202个 运 动 功 能 单 元 的 主 动 件 固 联 替 代 运 动 功 能 单 元 5图 13中 运 动 功 能 单 元 8是 把 连 续 转 动 转 换 为 间 歇 转 动 的 运 动 功 能 单 元 ， 可以 用 槽 轮 机 构 替 代 。 该 运 动 功 能 单 元 的 运 动 系 数 为哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计由 槽 轮 机 构 运 动 系 数 的 计 算 公 式 有 ：式
16、 中 ， Z 槽 轮 的 径 向 槽 数 。则 ， 槽 轮 的 径 向 槽 数 为 ：该 槽 轮 机 构 如 图 21所 示 。图 21用 槽 轮 机 构 替 代 运 动 功 能 单 元 8图 13中 的 运 动 功 能 单 元 9是 增 速 运 动 功 能 单 元 ， 可 以 圆 柱 齿 轮 传 动 代 替 ，如 图 22所 示 。图 22 用 圆 柱 齿 轮 传 动 替 代 运 动 功 能 单 元 9图 13中 运 动 功 能 单 元 10是 把 连 续 转 动 转 换 为 连 续 往 复 移 动 的 运 动 功 能 单 元 ，可 以 用 曲 柄 滑 块 机 构 替 代 ， 如 图 23所
17、 示 。图 23用 曲 柄 滑 块 机 构 替 代 运 动 功 能 单 元 10根 据 上 述 分 析 ， 按 照 图 13各 个 运 动 单 元 连 接 顺 序 把 个 运 动 功 能 单 元 的 替 代 机 构 一 次 连接 便 形 成 了 产 品 包 装 生 产 线 （ 方 案 2） 的 运 动 方 案 简 图 ， 如 图 24所 示 。哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计（ a）哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计1.电 动 机 2,皮 带 轮 3.皮 带 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,26,27.圆 柱 齿 轮 15,28.曲 柄 16,17 圆 锥
18、齿轮 18,30.滑 块 19.摇 杆 20,29.连 杆 21.滑 枕 22.棘 轮 23.产 品 24.拨 盘 25.槽 轮图 24 产 品 包 装 生 产 线 （ 方 案 2） 的 运 动 方 案 简 图5. 设 计 课 题 运 动 方 案 设 计1） 执 行 机 构 1 的 设 计执 行 机 构 1驱 动 执 行 构 件 1运 动 ， 由 图 24可 知 ， 执 行 机 构 1由 曲 柄 15，滑 块 18， 导 杆 19， 连 杆 20和 滑 枕 21 组 成 。 其 中 大 滑 块 的 行 程 h=480mm,现对 机 构 进 行 参 数 计 算 。该 机 构 具 有 急 回 特
19、性 ， 在 导 杆 19与 曲 柄 15 的 轨 迹 圆 相 切 时 候 ， 从 动 件处 于 两 个 极 限 位 置 ， 此 时 导 杆 的 末 端 分 别 位 于 C1和 C2位 置 。 取 定 C1C2的 长 度 ，使 其 满 足 ： hCC 21利 用 平 行 四 边 形 的 特 点 ， 由 下 图 可 知 滑 块 移 动 的 距 离 E1E2= C1C2=h， 这 样就 利 用 了 机 构 急 回 运 动 特 性 ， 使 滑 块 移 动 了 指 定 的 位 移 。设 极 位 夹 角 为 ， 显 然 导 杆 19 的 摆 角 就 是 ， 取 机 构 的 行 程 速 比 系 数K=1.4
20、， 由 此 可 得 极 位 夹 角 和 导 杆 19的 长 度 。0 01180 301/2 927.289sin 2kkhl mm 哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计图 25 导 杆 滑 块 机 构 设 计先 随 意 选 定 一 点 为 D， 以 D为 圆 心 ， l为 半 径 做 圆 。 再 过 D作 竖 直 线 ， 以之 为 基 础 线 ， 左 右 各 作 射 线 ， 与 之 夹 角 15 ， 交 圆 与 C1和 C2点 。 则 弧 C1C2即 为 导 杆 顶 部 转 过 的 弧 线 ， 当 导 轨 从 C1D 摆 到 C2D的 时 候 ， 摆 角 为 30 。 接着 取 最 高
21、 点 为 C,在 C 和 C1之 间 做 平 行 于 C1C2的 直 线 m， 该 线 为 滑 枕 21 的 导路 ， 距 离 D点 的 距 离 为 cos22l ls l 在 C1点 有 机 构 最 大 压 力 角 ， 设 导 杆 21 的 长 度 为 ， 最 大 压 力 角 的 正 弦 等于 1max 2 2cossin lll 要 求 最 大 压 力 角 小 于 100， 所 以 有 01 0maxsin 1 cos152 927.689 91.022sin 2 sin10l ll mm 哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计越 大 ， 压 力 角 越 小 ， 取 =200400mm
22、。曲 柄 15的 回 转 中 心 在 过 D点 的 竖 直 线 上 ， 曲 柄 越 长 ， 曲 柄 受 力 越 小 ， 可选 llAD 3221取 AD=500mm， 据 此 可 以 得 到 曲 柄 15的 长 度 02 sin 500 sin15 129.412l AD mm 2） 执 行 机 构 2 的 设 计执 行 机 构 2驱 动 执 行 构 件 2 运 动 ， 有 图 24可 知 ， 执 行 构 件 2由 曲 柄 28， 连杆 29和 滑 块 30组 成 。 由 设 计 题 目 可 知 ， 滑 块 30的 行 程 为由 此 可 确 定 该 机 构 曲 柄 的 长 度连 杆 29的 长
23、 度 与 机 构 的 许 用 压 力 角 、 曲 柄 存 在 条 件 及 结 构 有 关 ， 即由 此 可 以 看 出 ， 连 杆 29的 长 度 越 大 ， 机 构 的 最 大 压 力 角 就 越 小 。若 要 求则执 行 机 构 2如 图 26图 26 曲 柄 滑 块 机 构 设 计3） 槽 轮 机 构 的 设 计1 确 定 槽 轮 槽 数根 据 图 21可 知 ， 在 拨 盘 圆 销 数 k=1时 ， 槽 轮 槽 数 z=4。2 槽 轮 槽 间 角 23 槽 轮 每 次 转 位 时 拨 盘 的 转 角 2=904 中 心 距槽 轮 机 构 的 中 心 距 应 该 根 据 具 体 结 构
24、确 定 ， 在 结 构 尚 不 确 定 的 情 况 下 暂定 为 a=150mm5 拨 盘 圆 销 的 回 转 半 径6 槽 轮 半 径哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计7 锁 止 弧 张 角8 圆 销 半 径圆 整 ：9 槽 轮 深 度10 锁 止 弧 半 径取4） 齿 轮 传 动 设 计1 滑 移 齿 轮 设 计根 据 滑 移 齿 轮 变 速 传 动 系 统 中 对 齿 轮 齿 数 的 要 求 ， 选 择 齿 轮 5、 6、 7、 8、 9和 10为 角 度 变 位 直 齿 轮 ， 其 齿 数 ： ， ， ， ， ， ， 各 个 齿 轮 参 数 如 下 表 ：表 1 滑 移 齿 轮
25、 5、 6参 数序 号 项 目 代 号 计 算 公 式 及 计 算 结 果1 齿 数 齿 轮 5 33齿 轮 6 532 模 数 23 压 力 角 204 齿 顶 高 系 数 15 顶 隙 系 数 0.256 标 准 中 心 距 = ()/2=867 实 际 中 心 距 888 啮 合 角 23.3169 变 位 系 数 齿 轮 5 0.32齿 轮 6 0.2510 齿 顶 高 齿 轮 5 =3.50齿 轮 6 =3.3611 齿 根 高 齿 轮 5 =1.86齿 轮 6 =2.00哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计12 分 度 圆 直径 齿 轮 5 =66齿 轮 6 =10613 齿
26、 顶 圆 直径 齿 轮 5 =73.00齿 轮 6 =112.7214 齿 根 圆 直径 齿 轮 5 =62.28齿 轮 6 =102.0015 齿 顶 圆 压力 角 齿 轮 5 =31.83齿 轮 6 =27.9116 重 合 度 /=1.829表 2 滑 移 齿 轮 7、 8参 数序 号 项 目 代 号 计 算 公 式 及 计 算 结 果1 齿 数 齿 轮 7 27齿 轮 8 602 模 数 23 压 力 角 204 齿 顶 高 系 数 15 顶 隙 系 数 0.256 标 准 中 心 距 = ()/2=877 实 际 中 心 距 888 啮 合 角 21.7189 变 位 系 数 齿 轮
27、 7 0.42齿 轮 8 0.0810 齿 顶 高 齿 轮 7 =2.84齿 轮 8 =2.1611 齿 根 高 齿 轮 7 =1.66齿 轮 8 =2.3412 分 度 圆 直径 齿 轮 7 =54齿 轮 8 =120哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计齿 顶 圆 直径 齿 轮 7 =50.68齿 轮 8 =115.3214 齿 根 圆 直径 齿 轮 7 =62.38齿 轮 8 =102.0015 齿 顶 圆 压力 角 齿 轮 7 =31.760齿 轮 8 =24.90116 重 合 度 /=1.578表 3 滑 移 齿 轮 9、 10参 数序 号 项 目 代 号 计 算 公 式 及
28、计 算 结 果1 齿 数 齿 轮 9 17齿 轮 10 692 模 数 23 压 力 角 204 齿 顶 高 系 数 15 顶 隙 系 数 0.256 标 准 中 心 距 = ()/2=867 实 际 中 心 距 888 啮 合 角 23.3169 变 位 系 数 齿 轮 9 0.47齿 轮 10 0.2310 齿 顶 高 齿 轮 9 =3.54齿 轮 10 =3.0611 齿 根 高 齿 轮 9 =1.56齿 轮 10 =2.0412 分 度 圆 直径 齿 轮 9 =34齿 轮 10 =138齿 顶 圆 直径 齿 轮 9 =41.04齿 轮 10 =144.121313哈 工 大 机 械 原
29、 理 课 程 设 计14 齿 根 圆 直径 齿 轮 9 =30.88齿 轮 10 =133.9215 齿 顶 圆 压力 角 齿 轮 9 =38.946齿 轮 10 =25.87016 重 合 度 /=1.6132 定 轴 齿 轮 设 计根 据 定 轴 齿 轮 变 速 传 动 系 统 中 对 齿 轮 齿 数 的 要 求 ， ，选 择 齿 轮 11、 12、 13和 14为 角 度 变 位 直 齿 轮 ， 其 齿 数 ： ： ,。根 据 定 轴 齿 轮 变 速 传 动 系 统 中 对 齿 轮 齿 数 的 要 求 ， ， 选 择 齿 轮 26 和 27为 角 度 变 位 直齿 轮 ， 其 齿 数 ：
30、 ， 。各 个 齿 轮 参 数 如 下 表 ：表 4 定 轴 圆 柱 齿 轮 11、 12参 数 （ 齿 轮 13、 14与 11、 12对 应 相 同 ）序 号 项 目 代 号 计 算 公 式 及 计 算 结 果1 齿 数 齿 轮 11 17齿 轮 12 592 模 数 23 压 力 角 204 齿 顶 高 系 数 15 顶 隙 系 数 0.256 标 准 中 心 距 = ()/2=767 实 际 中 心 距 788 啮 合 角 23.7099 变 位 系 数 齿 轮 11 0.54齿 轮 12 0.5910 齿 顶 高 齿 轮 11 =2.82齿 轮 12 =2.9211 齿 根 高 齿
31、轮 11 =1.42齿 轮 12 =1.32哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计12 分 度 圆 直径 齿 轮 11 =34齿 轮 12 =118齿 顶 圆 直径 齿 轮 11 39.64齿 轮 12 =123.8414 齿 根 圆 直径 齿 轮 11 =30.88齿 轮 12 =115.3615 齿 顶 圆 压力 角 齿 轮 11 =36.294齿 轮 12 =26.44316 重 合 度 /=1.345表 5 定 轴 齿 轮 26、 27参 数序 号 项 目 代 号 计 算 公 式 及 计 算 结 果1 齿 数 齿 轮 26 68齿 轮 27 172 模 数 23 压 力 角 204
32、 齿 顶 高 系 数 15 顶 隙 系 数 0.256 标 准 中 心 距 = ()/2=857 实 际 中 心 距 878 啮 合 角 23.3529 变 位 系 数 齿 轮 26 0.76齿 轮 27 0.5410 齿 顶 高 齿 轮 26 =2.92齿 轮 27 =2.4811 齿 根 高 齿 轮 26 =0.98齿 轮27 =1.4212 分 度 圆 直径 齿 轮 26 =136齿 轮 27 =3413哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计13 齿 顶 圆 直径 齿 轮 26 =141.84齿 轮 27 =38.9614 齿 根 圆 直径 齿 轮 26 =134.04齿 轮 27
33、=31.1615 齿 顶 圆 压力 角 齿 轮 26 =25.710齿 轮 27 =34.91016 重 合 度 /=1.2583 圆 锥 齿 轮 设 计根 据 圆 锥 齿 轮 变 速 传 动 系 统 中 对 齿 轮 齿 数 的 要 求 ， ， 齿 轮 16 和 17 选 择 为 标 准 齿 轮 ， 。各 个 齿 轮 参 数 如 下 表 ： 表 5 圆 锥 齿 轮 16、 17参 数序 号 项 目 代 号 计 算 公 式 及 计 算 结 果1 齿 数 齿 轮 16 17齿 轮 17 512 模 数 33 压 力 角 204 齿 顶 高 系 数 15 顶 隙 系 数 0.26 分 度 圆 锥 角
34、 齿 轮 16 =18.435齿 轮 17 =71.5657 分 度 圆 直 径 齿 轮 16 =51齿 轮 17 =1538 锥 距 =80.649 齿 顶 高 齿 轮 16 =3齿 轮 17 =310 齿 根 高 齿 轮 16 =3.6齿 轮 17 =3.611 齿 顶 圆 直 径 齿 轮 16 2=56.69哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计齿 轮 17 2=154.9012 齿 根 圆 直 径 齿 轮 16 =44.17齿 轮 17 =150.7213 当 量 齿 数 齿 轮 16 =17.92齿 轮 17 =161.2814 当 量 齿 轮齿 顶 圆 压 力角 齿 轮 16
35、=齿 轮 17 =15 重 合 度 /=1.6366. 设 计 课 题 运 动 方 案 分 析曲 柄 15顺 时 针 转 动1 曲 柄 15的 初 始 位 置如 图 27所 示 ， 曲 柄 顺 时 针 转 动 时 的 初 始 位 置 由 角 确 定 。 由 于 该 曲 柄 导 杆机 构 的 =30， 因 此 ， 当 导 杆 19位 于 左 侧 极 限 位 置 时 ， 曲 柄 15与 水 平 轴 的 夹 角 = 152 曲 柄 28的 初 始 位 置如 图 28所 示 ， 曲 柄 28逆 时 针 转 动 时 的 初 始 位 置 由 角 确 定 。 滑 块 30的 起始 极 限 位 置 在 上 方
36、 极 限 ， 因 此 ， 曲 柄 28与 水 平 轴 的 夹 角 = 90。3 槽 轮 25的 初 始 位 置如 图 28所 示 槽 轮 25 逆 时 针 转 动 时 的 初 始 位 置 由 角 确 定 。 槽 轮 的 起 始 位置 位 于 传 动 过 程 的 因 此 ， =22.5。4 拨 盘 24的 起 始 位 置如 图 28所 示 ， 曲 柄 24逆 时 针 转 动 时 的 初 始 位 置 由 角 确 定 。 拨 盘 24逆 时针 转 动 时 的 初 始 位 置 位 于 右 侧 极 限 与 槽 轮 由 动 到 停 的 分 界 位 置 的 中 间 位置 ， 由 正 弦 定 理 ， 得 ，
37、因 此 ， 拨 盘 24与 水 平 轴 的 夹 角 =10.3哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计图 27 曲 柄 导 杆 机 构 曲 柄 的 起 始 位 置图 28 槽 轮 机 构 拨 盘 的 起 始 位 置曲 柄 15顺 时 针 转 动 时 的 机 械 系 统 运 动 循 环 图 如 图 29所 示 ：构 件 运 动 情 况21 进 退 进 退 进 退15 +210 +360 +570 +720 +93030 退 停 进 退28 停24 +304.725 停 动注 ： = 15， = 90， =10.3,=22.5图 29 曲 柄 15顺 时 针 转 动 时 的 机 械 系 统 运
38、动 循 环 图哈 工 大 机 械 原 理 课 程 设 计曲 柄 15顺 时 针 转 动 时 ， 步 进 送 料 机 构 的 滑 枕 21的 位 移 s、 速 度 v、 加 速 度 a随 曲 柄 15的 转 动 角 度 之 间 的 关 系 如 图 30所 示 ：0 1 2 3 4 5 60200400600转角/rad位移/(mm)位移与转角曲线0 1 2 3 4 5 6-400-2000200转角/rad速度/(mm/s)速度与转角曲线0 1 2 3 4 5 6-5000500转角/rad加速度/(mm/s2)加速度与转角曲线图 30 滑 枕 21的 位 移 s、 速 度 v、 加 速 度 a随 曲 柄 15的 转 角 关 系 曲 线
