创新设计修改版.doc

目 录 一、设计题目························································1 二、设计方案的选定·················································2 三、机构的设计·····················································6 1、偏置滑块机构的设计··········································6 2、直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计······························7 四、电动机的选定及传动系统方案的设计·······························9 1、电动机转速、功率的确定······································9 2、传动系统的设计··············································9 五、 1 轴承 2 推头 3 凸轮 a方案所采用推送机构是如图所示的类似于曲柄滑块机构。其主要由凸轮和推头组成。该机构运动时，凸轮逆时针转动，带动推头运动，实现推头的左右来回的动作。 方案b: 方案b采用的是曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构的组合，优点是机构的稳定性好，可以实现所需的各种要求，产生的压力也大。曲柄运动带动推头完成各种动作。 综上所述，b方案明显优于a方案，所以推头采用b方案的设计。 2.推头上下运动 方案a 方案a所采用机构是如图所示的凸轮机构。其主要由凸轮和推头串联而成。该机构运动时，凸轮逆时针转动，带动推头运动，实现压和停歇的动作。 方案b: 方案b采用曲柄来带动从动件来实现运动。当凸轮顺时针转动时，带动推头完成所需的各种动作。此方案结构简单，不过这个有个缺点，就是它没有急回运动，此机构满足所需的要求，但工作效率不是很高，所以不是很理想。该运动所需的时间长，从简便等各个方面的因素考虑， 方案一：双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合，（见图2） 图2双凸轮机构与摇杆机构滑块机构的组合 方案一的运动分析和评价： 该机构由，。机构具有个活动构件。机构中的运动副有，。机构。由此可知： F=3n-2Pl+Ph-p =1 机构中有一个原动件，原动件的个数等于该机构的自由度。所以，该机构具有确定的运动。在原动件凸轮1带动杆会在一定的角度范围内摇动。通过连杆推动运动，从而实现。该机构中除了有两个高副外，所有的运动副都是低副同时是比较大的工件，强度比较高，不需要担心因为载荷的过大而出现机构的断裂。在整个机构的运转过程中，原动件1是一个，，，机构的是设计上不存在运转的死角，机构可以正常的往复运行。 行程速比系数K在1.2-1.5范围内选取 可由曲柄滑块机构的极位夹角公式 k=1.2-1.5 其极位夹角的取值范围为 在这范围内取极位夹角为 。 滑块的行程题目给出S=100mm 偏置距离e选取40mm 用图解法求出各杆的长度如下：（见图3） 由已知滑块的工作行程为100mm，作BB’ 为100mm，过点B作BB’所在水平面的垂线BP，过点B’作直线作直线B’P交于点P，并使=。然后过B、B’、P三点作圆。因为已知偏距e=40mm,所以作直线平行于直线BB’，向下平移40mm，与圆O’交于一点O，则O点为曲柄的支点，连接OB、OB’， 则 OB-OB’=2a OB+OB’=2b 从图中量取得： AB=151.32mm AB’=61.86mm 则可知曲柄滑块机构的：曲柄 a=44.73mm 连杆b=106.59mm 到此，机构组合的曲柄滑块机构设计完毕。 2、直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计 用作图法求出凸轮的推程角，远休止角，回程角，近休止角。 （见下图） 因为题目要求在推头在返程阶段到达离最大推程距离为25mm时，要求推头从按照给定的轨迹，从下方返回到起点。因此可利用偏置滑块机构，滑块在返回阶段离最大推程为25mm的地方作出其曲柄，连杆和滑块的位置，以通过量取曲柄的转动的角度而确定凸轮近休止角的角度，以及推程角，回程角。 具体做法如下： 先在离点B为25mm的地方作点B’’； 过点B’’作直线A’’B’’交圆O于点A’’，并使A’’B’’=AB； 连接OA’’，则OA’’ ，A’’B’’为曲柄以及连杆在当滑块离最大推程距离为25mm时的位置。 因为题目要求推头的轨迹在abc段内实现平推运动，因此即凸轮近休止角应为曲柄由A’转动到A’’的角度，从图上量取，，即凸轮的近