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发动机 垫片 检测 装置 设计

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发动机垫片检测装置设计,发动机,垫片,检测,装置,设计

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SameReport检测报告简明打印版对比结果（相似度）：总相似度：8%(相似字数占总相似度的百分比）编 号：1hyq0u8cznak6thdvfz7nrjnlg7g2r1493210326标 题：发动机垫片检测装置设计作 者：11190169811601385字 数：6641段 落：259句 子：268时 间：2017-04-26 20:38:46学位论文全文数据库（1990-2017）、学术期刊数据库（1990-2017）、本硕博论文数据库（1990-2017）、互联网文档资源全文简明报告：目录一、设计题目及其要求.2二、题目分析.3三、运动方案简介.43.1垫片检测装置功能原理方案 .43.2拟定机构的运动形式和运动循环图73.3执行机构选型 .8四、总体立体结构图.15五、机械传动系统方案的拟定 .165.1、推料机构设计 .165.2压杆运动机构设计.185.3止动销运动机构设计.23六、总机械运动方案评价.26七、致谢.26八、参考书目.27九、附录.一、 计劃標题及其懇求 计劃墊片厚度查看设備，查看钢製墊片厚度是不是在公差容许範围内。被查看的工件由推料安排送入後沿一條歪斜的進给滑道接连進给，直到最前邊的工件被止動安排控製的止動销挡住而中止。然後，陞降安排使裝有微動開關的壓杆探頭下落，查看探頭進入工件的 1 / 8 内孔。此時，止動销脱離進给滑道，以便讓工件起浮。查看的工作進程如圖所示。當所测工件的厚度標準符閤公差懇求時（圖a），微動開關的觸頭進入壓杆的環形槽，微動開關斷開，宣告信號给控製係统（圖中未给齣），在壓杆脱離工件後，把工件送入閤格品槽。如工件厚度標準小于閤格的最小直径時（圖b），壓杆的探頭進入内孔深度不可，微動開關闭閤，宣告信號给控製係统，使工件進入废品槽。如工件厚度標準大于容许的最大直径時（圖c），微動開關仍闭閤，控製係统將工件送入另一废品槽。1工件 2带探头的压杆 3微动开关a)厚度尺寸合格b)厚度尺寸太小 c)厚度尺寸太大一、题目分析二、墊片厚度检查设備，首要的運動進程爲：传動组织间歇的將工件送到检查的方位。在传送的進程中將被止動销挡住刚好到所需检查的厚度圆孔到壓杆即將下來的當地，然後壓杆下來检查厚度是不是符閤要求。在壓杆下來检查的時间裏，微動開關嚮右移動检查墊片厚度是不是符閤要求。微動開關检查完後嚮左移動，迴到其本來地點的方位。接下來，壓杆和止動销一同上陞迴到其本來的當地。传動组织將已检查的工件送走，并將下一個將被检查的工件送到检查處。三、运动方案简介墊片厚度检查设備，用以下3個组织聯係搭配组成：传動组织设计，壓杆運動组织设计，止動销運動组织设计。標题所给的设计數據：平垫片厚度检测装置设计数据：方案号 被测钢制平垫片尺寸 电动机转速r/min 每次检测时间公称尺寸mm 厚度mm 长度mm 宽度mmA 8 0.8 16 15 1440 5B 12 0.9 20 15 1440 6C 16 1.25 30 15 1440 8D 20 1.0 37 15 960 8E 30 1.1 5615 960872%：经小组三人讨论，结合我们设计的理念与思路(挑战高难度、高精密性)，为使机构的使用性能符合要求，适合本设计，我们采用方案A.A 8 1.15 16 15 1440 5周期T=5s，角速度=2/T=1.257 rad/s.3.1垫片检测装置功能原理方案的确定方案一：图1用杆件组织來作爲传動構件，以實现检查。長處：機器的结構较简略，操作方便缺陷：摩擦损耗太大，检查的準確程度會使用時间的添加而减小，且不能實现大批量化的检查。图2用凸轮和步進送料機構作爲壓杆传動和推料機構的传動件。優點：能很好的完成检测的相關要求，且能實现批量化的检测，精度也比较高。缺點：機構比较復雜，特彆是凸轮，而且同樣也存在摩擦。方案三图3利用杠杆放大原理來作爲壓杆传動機構的传動件。優點：效率比较高，能實现检测要求，结構比方案2要稍微简單些。 2 / 8 缺點：没有解决止推销的问题。最终方案（方案四）：图4结閤以上三個方案，我们定齣最终方案如左圖所示。推料機構、止推销传動機構、壓杆探頭传動機構都采用瞭比较好的方案，能保證墊片厚度检测儀有條不紊的完成批量化检测的要求，而且检测的精確性和耐用性也得到瞭保障。缺點是，製造起來比较復雜。考慮到检测的準確性，检测機構的耐用性，以及批量化检测等要求，我们采用瞭方案4作爲最终方案。3.2拟定机构的运动形式和运动循环图本墊片厚度检测裝置中采用瞭三個執行構件：推料機構、控製止推销的止動機構，壓杆陞降機構。推料機構采用的是帶轮传動，以實现检测的批量化進行，提高效益；壓杆陞降機構的传動機構采用的是凸轮，经過计算可精確计算齣近休止和遠休止的角度以及相應半径；控製止推销的止動機構采用的外槽轮结閤齒轮，這樣能很好的實现止推销的间歇運動以及和送料機構和壓杆陞降機構的配閤，以保證检测能有條不紊、高效快速、精度较高的進行。在一个周期（5s）内，为满足要求，各个机构的运动情况：送料机构 工作行程间歇停止时间止动机构 止动销上升 止动销停止 止动销下降压杆升降机构压杆停止压感下降 压杆上升 压杆停止69%：即在一個週期5s内，近休止佔用時间爲2s，近休止的前1s用于推杆推齣检测完成後的墊片去相應的槽内（閤格槽、废品槽、返工槽），後1s用于穩定帶轮運來的待测墊片；推程、遠休止及迴程用于墊片的检测。3.3执行机构选型三個執行機構按照其使用要求我们也各提齣瞭一些方案，下麵按照相應的工藝進行執行機構選型。推料机构选型方案一图5评價：由四杆機構的连杆麯线來實现送料的间歇運動。優點：调節麯柄的迴转中心的高度可调節步長。缺點：杆件较多，運動時易產生衝擊，且需加物料位置固定裝置。方案二：图6评價：優點：使用帶轮绕中心的聯係传動可以實现待测墊片的连续输入，以實现批量生產。缺點：皮帶與皮帶轮之间會打滑。方案三：图7评價：用麯柄滑塊作爲送料機構，已實现传送。優點：原理简單，製造工藝简單。缺點：運動過程衝擊大。止推销传动机构选型方案一：图8评價：優點：能很好地實现止推销的间歇传動，并且能往復传動，還能通過调節麯柄的長度來调節運動情况。缺點：棘轮的製造工藝比较復雜，且摩擦较大，效率不高。方案二：图9评價：用外槽轮作爲止推销间歇運動传動構件。優點：機構简單，製造工藝简單，间歇運動精確，且是往復间歇運動。 3 / 8 缺點：摩擦较大。压杆升降机构（检测台机构）选型方案一：图10评價：利用凸轮的连续迴转來實现检测臺的上下往復運動，凸轮近休止時，检测臺停留在最低點，遠休止時，检测臺被推倒最高處。優點：结構简單。缺點：由于行程较大，很大程度加大瞭凸轮尺寸，不利于製造，且凸轮磨损较大。方案二：图11评價：利用瞭杠杆放大原理，將凸轮行程减小，减小瞭凸轮尺寸。優點：凸轮尺寸小，便與製造。缺點：機構比较復雜，成本较高。方案三：图12评價：優點：麯柄滑塊機構製造简單。缺點：传動平穩性不高，精度不高。3.4機械運動方案的選择以上三個機構分彆有三種，兩種，三種方案，本可以组织成爲18種機械運動方案。從這18種方案中本着符閤设计條件，各機構之间的相容性以及機構盡可能简單的原则，择優選用推料機構方案2、止推销传動機構方案2、壓杆陞降機構方案2组成墊片厚度检测裝置的機械運動方案。垫片厚度检测装置运动方案送料机构方案：图13评價：優點：使用帶轮绕中心的聯係传動可以實现待测墊片的连续输入，以實现批量生產。缺點：皮帶與皮帶轮之间會打滑。止推销传動機構方案：图14评價：用外槽轮作爲止推销间歇運動传動構件。優點：機構简單，製造工藝简單，间歇運動精確，且是往復间歇運動。缺點：摩擦较大。槽轮的尺寸设计如下：其中如图所示(1)拨动杆转动半径R和槽轮半径SR=Lsin/Z=100sin/6=50*1S=Lsin/Z=100sin/6=86.602*2(2)槽轮深度h槽轮的深度h应满足拨杆处于垂直位置时柱销不能碰槽底，82%：根据拨杆转到垂直位置时的几何关系得到：h(S+R-L)+r+a=L(sin/z+cos/z-1)+r+a*3式中：r拨动杆圆销半径，一般取rR/6;A槽轮槽底与拨销所成的间隙，一般取a=35;h=86.602+50-100+50/6+5=49,93550*4（3）所止弧半径A79%： 所止弧 半径A的确定，应使得槽轮槽端的最小宽度b=35mm左右，即A=R-r-（35），A=50-50/6-5=36.667*5（4)y一般取槽轮厚度B=1020mm,在这里取B=20mm. 4 / 8 槽轮机构的运动系数及运动特性(1) 槽轮机构的运动系数kk=td/t*6td槽轮2的运动时间；t主动拨盘运动一周的总时间；k=td/t=21/2=(-22)/2=(-(2/z)/2=1/2-1/6=1/3*7(2) 槽轮机构的运动特性设拨盘和槽轮的位置分别用和来表示，并规定和在进入区为负，在远销离开区为正。设圆销至槽轮回转中心的距离为rx，如图所示位置时，有：Rsin=rxsin*8Rcos+rxcos=L*9消去rx，并令R/L=,去倒数可得到：2/1=(cos-)/(1-2cos+2)*102/1=(2-1)sin/(1-2cos+2)2*11通过MATLAB模拟，由*10、*11知：当拨盘的角速度1一定时，88%：槽轮的角速度和角加速度的变化取决于槽轮的槽数z。（程序见附录1）图15由圖10可知，當圆销開始進入和推齣径嚮槽時，由于角加速度有突變，故存在柔性衝擊。當z=4時，角速度突變比较缓和，柔性衝擊较小。所以我们使用四齒的。检测臺往復運動方案：检测台往复运动方案：图15评價：利用瞭杠杆放大原理，將凸轮行程减小，减小瞭凸轮尺寸。優點：凸轮尺寸小，便與製造。缺點：機構比较復雜，成本较高。控製壓杆的凸轮设计：采用5次多项式運動规律的凸轮,以防止產生刚性衝擊和柔性衝擊。以下是推杆迴程的计算過程：週期：T=5s；基圆半径=50mm；推程：44.4mm推程運動角：0=4/15；迴程運動角：0=4/15；遠修止角=2/3；近修止角=4/5；计算公式：s=C0+ C12+ C33+ C44+ C55； v=C1w+2C2w+3C3w2+4 C4w3+5 C5w4； a=2 C2w2+6 C3 w2+12C4 w2 2+20C5 w2 3；在始點處：=0，s=0,v=0,a=0；在终點處：=0 ,s=h,v=0,a=0；分彆代入方程得到：C0=C1=C2=0 C3= 10h/03 C4= -15h/04 C5=6h /05位移：s=10h3/30-15h4/40+6h5/50 ；速度：v=12h2/30-24h3/40+12h4/50；加速度：a=482h/530-1442h2/540+962h3/550； 5 / 8 Matlab分析：图16图17升降台运动分析（Matlab)图18图19图20四、立体结构图垫片厚度检测装置轴测图图21五、机械传动系统方案的拟定5.1、推料机构设计92%：推料機構是整個裝置中负责將待检测的工件传送到检测位置的機構。牠需要在運動规律上和控製止動销的止動機構和壓杆陞降機構相互配閤纔能完成此裝置的工作要求。爲瞭使工作週期易于控製，我们决定由皮帶轮传動來達到運送工件的目的，且其可以循環往復無间斷的來進给墊片。機構由齒轮來传動，因爲其功率範围大、传動效率高的特點正好符閤我们的需要。66%：從所给的设计數據中我们得知：原動件的转動週期爲1/24s，而检测週期爲5s，因此推料機構的齒轮係的传動比需爲120：1，這要由多级齒轮传動來實现。图22如上图为推料机构的齿轮系轴测图。下为推料机构齿轮系简图图23其中：z1=z2=z3=18z2=54z3=72z4=90z4=34z5=6881%：传动比i15=z2z3z4 z5/z1 z2z3 z4=5 4*72*90*68/18*18*18*34=120/15.2、压杆升降机构设计压杆升降机构轴测图图24压杆升降（检测台）机构运动方案示意图图25SolidWorks设计的凸轮：图26图27止推销运动机构轴测图73%：如上图所示，发动机带动齿轮传动，再借助带轮传动外槽轮，外槽轮再经由齿轮传动止推销，最终实现止推销的间歇运动。止推销传动比计算如下：如上图：z1=z2=z3=18z2=54z3=72z4=90z5=36z6=18带轮主被动传动比是1:2，外槽轮主被动传动比是1:470%：传动比i16=(z2z3z4 z6/z1z2z3 z5)*2/1*4/1=240/1 6 / 8 六、總機械運動方案评價经小组的一起努力，機械運動方案最终敲定，并建模、裝配、试運行。過程中不免有疑惑、坎坷，综閤评價该检测裝置，该裝置止動销、壓杆、推料機構精確地配閤運動，符閤每5秒检测一個墊片的技術要求，检测的探頭對工件的衝擊较小，總的來说该设计符閤技術要求。可能我们想的還不够仔细，或许會有更好的方案，希望老師能加以斧正。緻 谢此畢業设计工作和论文撰寫是在指導教師xxxxxx的悉心指導和熱心幫助下完成的。他知识淵博、治學態度嚴谨、工作作風一丝不苟，對學生從始至终的设计工作给予瞭莫大的關心和指導，使學生在學習工作上和爲人處事上都受益匪浅。64%：特在此衷心地嚮xxxxxx緻以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。在此也要感谢xxxxxxxxxxxx各位老師在大學四年中的精心教導和關心，使學生有紮實的專業基礎知识，對整個设计工作起到瞭决定性的作用。同時也要感谢xxx實验室裏的研究生和同组其牠各位同學在這個過程中的指點和幫助。最後，衷心感谢母校對我的培養。八、參考書目1.機械原理（第六版） 孫桓陳作模 主编高等教育齣版社2.機械原理（第七版） 孫桓 陳作模 葛文傑主编高等教育齣版社3.機械原理课程设计指導書 曾 小惠 王玉 丹 中國地 質大學齣版社4 卞正岗動化技術和機電一體化技術發展趨勢J國内外機電一體化技術，2006，9(1)：25-28P5 歐鋆機電一體化技術的现狀和發展趨勢J廣西電業，2005，10(10)：99-100P6 黄纯颖设计方法學M北京：機械工業齣版社，1991：12-26P7 馬香峰機器人结構學M北京：機械工業齣版社，1991：23-40P8 蒋新鬆工業機器人M北京：科學齣版社，1997：88-92P9 高峰，劉辛军機器人機構CAD的研究J機械工程報：2000，36(4)：9-13P10 王天然機器人M北京：化工業齣版社，2002：2-9P11 R.M.Marian，A.Kargas，L.H.S.Luong，and K.Abhary，A framework to planning robotic flexibleassembly cells，in32ndInternational Conferenceon Computers andIndustrial Engineering，Limerick，Ireland，pp2003:607-615P12 蔡自興機器人學M北京：清華大學齣版社，2000：20-30P13 週伯英工業機器人设计M北京：機械工業齣版社，1995：8-15P14 殷際英，何廣平關節型機器人M北京：化學工業齣版社，2003：1-20P15 孫迪生，王炎機器人控製技術M北京：機械工業齣版社，1998：25-56P16 庞啟淮小功率電動機應用技術手册M北京：機械工業齣版社，1996：112-121P17 誅喜林，张代治機電一體化设计基礎M北京：科學齣版社，2004：211-215P.18 徐世昌機電係统设计M北京：化學工業齣版社，2005：305-312P19 方大韆等電動機速查速算手册M北京：中國水利水電齣版社，2004：33-39P 7 / 8 20 日三浦宏文機電一體化實用手册M北京：科學齣版社，2001：169-188Powered by TCPDF () 8 / 8 本科生毕业论文发动机垫片检测装置设计院（系）名称：xxxxxxxxxxxx专业名称：xxxxxxxxxxxxxx学生姓名：xxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx年x月 目录一、 设计题目及其要求.2二、 题目分析.3三、 运动方案简介.43.1垫片检测装置功能原理方案 .43.2拟定机构的运动形式和运动循环图73.3执行机构选型 .8四、 总体立体结构图.15五、 机械传动系统方案的拟定 . 16 5.1、推料机构设计 .165.2压杆运动机构设计 .185.3止动销运动机构设计 .23六、总机械运动方案评价.26七、致谢 .26八、参考书目.27九、附录.一、计划标题及其恳求计划垫片厚度查看设备，查看钢制垫片厚度是不是在公差容许范围内。被查看的工件由推料安排送入后沿一条歪斜的进给滑道接连进给，直到最前边的工件被止动安排控制的止动销挡住而中止。然后，升降安排使装有微动开关的压杆探头下落，查看探头进入工件的内孔。此时，止动销脱离进给滑道，以便让工件起浮。查看的工作进程如图所示。当所测工件的厚度标准符合公差恳求时（图a），微动开关的触头进入压杆的环形槽，微动开关断开，宣告信号给控制系统（图中未给出），在压杆脱离工件后，把工件送入合格品槽。如工件厚度标准小于合格的最小直径时（图b），压杆的探头进入内孔深度不可，微动开关闭合，宣告信号给控制系统，使工件进入废品槽。如工件厚度标准大于容许的最大直径时（图c），微动开关仍闭合，控制系统将工件送入另一废品槽。1工件 2带探头的压杆 3微动开关a)厚度尺寸合格b)厚度尺寸太小c)厚度尺寸太大一、题目分析二、垫片厚度检查设备，首要的运动进程为：传动组织间歇的将工件送到检查的方位。在传送的进程中将被止动销挡住刚好到所需检查的厚度圆孔到压杆即将下来的当地，然后压杆下来检查厚度是不是符合要求。在压杆下来检查的时间里，微动开关向右移动检查垫片厚度是不是符合要求。微动开关检查完后向左移动，回到其本来地点的方位。接下来，压杆和止动销一同上升回到其本来的当地。传动组织将已检查的工件送走，并将下一个将被检查的工件送到检查处。三、运动方案简介垫片厚度检查设备，用以下3个组织联系搭配组成：传动组织设计，压杆运动组织设计，止动销运动组织设计。标题所给的设计数据：平垫片厚度检测装置设计数据：方案号被测钢制平垫片尺寸电动机转速r/min每次检测时间s公称尺寸mm厚度mm长度mm宽度mmA80.8161514405B120.9201514406C161.25301514408D201.037159608E301.156159608经小组三人讨论，结合我们设计的理念与思路(挑战高难度、高精密性)，为使机构的使用性能符合要求，适合本设计，我们采用方案A.A81.15161514405周期T=5s，角速度=2/T=1.257 rad/s.3.1垫片检测装置功能原理方案的确定方案一：图1用杆件组织来作为传动构件，以实现检查。长处：机器的结构较简略，操作方便缺陷：摩擦损耗太大，检查的准确程度会使用时间的添加而减小，且不能实现大批量化的检查。图2用凸轮和步进送料机构作为压杆传动和推料机构的传动件。优点：能很好的完成检测的相关要求，且能实现批量化的检测，精度也比较高。缺点：机构比较复杂，特别是凸轮，而且同样也存在摩擦。方案三图3利用杠杆放大原理来作为压杆传动机构的传动件。优点：效率比较高，能实现检测要求，结构比方案2要稍微简单些。缺点：没有解决止推销的问题。最终方案（方案四）：图4结合以上三个方案，我们定出最终方案如左图所示。推料机构、止推销传动机构、压杆探头传动机构都采用了比较好的方案，能保证垫片厚度检测仪有条不紊的完成批量化检测的要求，而且检测的精确性和耐用性也得到了保障。缺点是，制造起来比较复杂。考虑到检测的准确性，检测机构的耐用性，以及批量化检测等要求，我们采用了方案4作为最终方案。3.2拟定机构的运动形式和运动循环图本垫片厚度检测装置中采用了三个执行构件：推料机构、控制止推销的止动机构，压杆升降机构。推料机构采用的是带轮传动，以实现检测的批量化进行，提高效益；压杆升降机构的传动机构采用的是凸轮，经过计算可精确计算出近休止和远休止的角度以及相应半径；控制止推销的止动机构采用的外槽轮结合齿轮，这样能很好的实现止推销的间歇运动以及和送料机构和压杆升降机构的配合，以保证检测能有条不紊、高效快速、精度较高的进行。在一个周期（5s）内，为满足要求，各个机构的运动情况：送料机构工作行程间歇停止时间止动机构止动销上升止动销停止止动销下降压杆升降机构压杆停止压感下降压杆上升压杆停止即在一个周期5s内，近休止占用时间为2s，近休止的前1s用于推杆推出检测完成后的垫片去相应的槽内（合格槽、废品槽、返工槽），后1s用于稳定带轮运来的待测垫片；推程、远休止及回程用于垫片的检测。3.3执行机构选型三个执行机构按照其使用要求我们也各提出了一些方案，下面按照相应的工艺进行执行机构选型。推料机构选型方案一图5评价：由四杆机构的连杆麯线来实现送料的间歇运动。优点：调节麯柄的回转中心的高度可调节步长。缺点：杆件较多，运动时易产生冲击，且需加物料位置固定装置。方案二：图6评价：优点：使用带轮绕中心的联系传动可以实现待测垫片的连续输入，以实现批量生产。缺点：皮带与皮带轮之间会打滑。方案三：图7评价：用麯柄滑块作为送料机构，已实现传送。优点：原理简单，制造工艺简单。缺点：运动过程冲击大。止推销传动机构选型方案一：图8评价：优点：能很好地实现止推销的间歇传动，并且能往复传动，还能通过调节麯柄的长度来调节运动情况。缺点：棘轮的制造工艺比较复杂，且摩擦较大，效率不高。方案二：图9评价：用外槽轮作为止推销间歇运动传动构件。优点：机构简单，制造工艺简单，间歇运动精确，且是往复间歇运动。缺点：摩擦较大。压杆升降机构（检测台机构）选型方案一：图10评价：利用凸轮的连续回转来实现检测台的上下往复运动，凸轮近休止时，检测台停留在最低点，远休止时，检测台被推倒最高处。优点：结构简单。缺点：由于行程较大，很大程度加大了凸轮尺寸，不利于制造，且凸轮磨损较大。方案二：图11评价：利用了杠杆放大原理，将凸轮行程减小，减小了凸轮尺寸。优点：凸轮尺寸小，便与制造。缺点：机构比较复杂，成本较高。方案三：图12评价：优点：麯柄滑块机构制造简单。缺点：传动平稳性不高，精度不高。3.4机械运动方案的选择以上三个机构分别有三种，两种，三种方案，本可以组织成为18种机械运动方案。从这18种方案中本着符合设计条件，各机构之间的相容性以及机构尽可能简单的原则，择优选用推料机构方案2、止推销传动机构方案2、压杆升降机构方案2组成垫片厚度检测装置的机械运动方案。垫片厚度检测装置运动方案送料机构方案：图13评价：优点：使用带轮绕中心的联系传动可以实现待测垫片的连续输入，以实现批量生产。缺点：皮带与皮带轮之间会打滑。止推销传动机构方案：图14评价：用外槽轮作为止推销间歇运动传动构件。优点：机构简单，制造工艺简单，间歇运动精确，且是往复间歇运动。缺点：摩擦较大。槽轮的尺寸设计如下：其中如图所示(1)拨动杆转动半径R和槽轮半径SR=Lsin/Z=100sin/6=50*1S=Lsin/Z=100sin/6=86.602*2(2)槽轮深度h槽轮的深度h应满足拨杆处于垂直位置时柱销不能碰槽底，根据拨杆转到垂直位置时的几何关系得到：h(S+R-L)+r+a=L(sin/z+cos/z-1)+r+a*3式中：r拨动杆圆销半径，一般取rR/6;A槽轮槽底与拨销所成的间隙，一般取a=35;h=86.602+50-100+50/6+5=49，93550*4（3）所止弧半径A所止弧半径A的确定，应使得槽轮槽端的最小宽度b=35mm左右，即A=R-r-（35），A=50-50/6-5=36.667*5（4)y一般取槽轮厚度B=1020mm，在这里取B=20mm.槽轮机构的运动系数及运动特性(1) 槽轮机构的运动系数kk=td/t*6td槽轮2的运动时间；t主动拨盘运动一周的总时间；k=td/t=21/2=(-22)/2=(-(2/z)/2=1/2-1/6=1/3*7(2) 槽轮机构的运动特性设拨盘和槽轮的位置分别用和来表示，并规定和在进入区为负，在远销离开区为正。设圆销至槽轮回转中心的距离为rx，如图所示位置时，有：Rsin=rxsin*8Rcos+rxcos=L*9消去rx，并令R/L=，去倒数可得到：2/1=(cos-)/(1-2cos+2)*102/1=(2-1)sin/(1-2cos+2)2*11通过MATLAB模拟，由*10、*11知：当拨盘的角速度1一定时，槽轮的角速度和角加速度的变化取决于槽轮的槽数z。（程序见附录1）图15由图10可知，当圆销开始进入和推出径向槽时，由于角加速度有突变，故存在柔性冲击。当z=4时，角速度突变比较缓和，柔性冲击较小。所以我们使用四齿的。检测台往复运动方案：检测台往复运动方案：图15评价：利用了杠杆放大原理，将凸轮行程减小，减小了凸轮尺寸。优点：凸轮尺寸小，便与制造。缺点：机构比较复杂，成本较高。控制压杆的凸轮设计：采用5次多项式运动规律的凸轮，以防止产生刚性冲击和柔性冲击。以下是推杆回程的计算过程：周期：T=5s；基圆半径=50mm；推程：44.4mm推程运动角：0=4/15；回程运动角：0=4/15；远修止角=2/3；近修止角=4/5；计算公式：s=C0+ C12+ C33+ C44+ C55；v= C1w+2 C2w+3 C3w2+4 C4w3+5 C5w4；a=2 C2w2+6 C3w2+12 C4w22+20 C5w23；在始点处：=0，s=0，v=0，a=0；在终点处：=0，s=h，v=0，a=0；分别代入方程得到：C0=C1=C2=0C3= 10h/03C4= -15h/04C5=6h/05位移：s=10h3/30-15h4/40+6h5/50；速度：v=12h2/30-24h3/40+12h4/50；加速度：a=482h/530-1442h2/540+962h3/550；Matlab分析：图16图17升降台运动分析（Matlab)图18图19图20四、立体结构图垫片厚度检测装置轴测图图21五、机械传动系统方案的拟定5.1、推料机构设计推料机构是整个装置中负责将待检测的工件传送到检测位置的机构。它需要在运动规律上和控制止动销的止动机构和压杆升降机构相互配合才能完成此装置的工作要求。为了使工作周期易于控制，我们决定由皮带轮传动来达到运送工件的目的，且其可以循环往复无间断的来进给垫片。机构由齿轮来传动，因为其功率范围大、传动效率高的特点正好符合我们的需要。从所给的设计数据中我们得知：原动件的转动周期为1/24s，而检测周期为5s，因此推料机构的齿轮系的传动比需为120：1，这要由多级齿轮传动来实现。图22如上图为推料机构的齿轮系轴测图。下为推料机构齿轮系简图图23其中：z1=z2=z3=18z2=54z3=72z4=90z4=34z5=68传动比i15=z2z3z4z5/z1z2z3 z4=54*72*90*68/18*18*18*34=120/15.2、压杆升降机构设计压杆升降机构轴测图图24压杆升降（检测台）机构运动方案示意图图25SolidWorks设计的凸轮：图26图27止推销运动机构轴测图如上图所示，发动机带动齿轮传动，再借助带轮传动外槽轮，外槽轮再经由齿轮传动止推销，最终实现止推销的间歇运动。止推销传动比计算如下：如上图：z1=z2=z3=18z2=54z3=72z4=90z5=36z6=18带轮主被动传动比是1:2，外槽轮主被动传动比是1:4传动比i16=(z2z3z4z6/z1z2z3 z5)*2/1*4/1=240/1六、总机械运动方案评价经小组的一起努力，机械运动方案最终敲定，并建模、装配、试运行。过程中不免有疑惑、坎坷，综合评价该检测装置，该装置止动销、压杆、推料机构精确地配合运动，符合每5秒检测一个垫片的技术要求，检测的探头对工件的冲击较小，总的来说该设计符合技术要求。可能我们想的还不够仔细，或许会有更好的方案，希望老师能加以斧正。致谢此毕业设计工作和论文撰写是在指导教师xxxxxx的悉心指导和热心帮助下完成的。他知识渊博、治学态度严谨、工作作风一丝不苟，对学生从始至终的设计工作给予了莫大的关心和指导，使学生在学习工作上和为人处事上都受益匪浅。特在此衷心地向xxxxxx致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。在此也要感谢xxxxxxxxxxxx各位老师在大学四年中的精心教导和关心，使学生有扎实的专业基础知识，对整个设计工作起到了决定性的作用。同时也要感谢xxx实验室里的研究生和同组其它各位同学在这个过程中的指点和帮助。最后，衷心感谢母校对我的培养。八、参考书目1.机械原理（第六版） 孙桓 陈作模 主编 高等教育出版社2.机械原理（第七版） 孙桓 陈作模 葛文杰 主编 高等教育出版社3.机械原理课程设计指导书曾小惠王玉丹中国地质大学出版社4 卞正岗动化技术和机电一体化技术发展趋势J国内外机电一体化技术，2006，9(1)：25-28P5 欧鋆机电一体化技术的现状和发展趋势J广西电业，2005，10(10)：99-100P6 黄纯颖设计方法学M北京：机械工业出版社，1991：12-26P7 马香峰机器人结构学M北京：机械工业出版社，1991：23-40P8 蒋新松工业机器人M北京：科学出版社，1997：88-92P9 高峰，刘辛军机器人机构CAD的研究J机械工程报：2000，36(4)：9-13P10 王天然机器人M北京：化工业出版社，2002：2-9P11 R.M.Marian，A.Kargas，L.H.S.Luong，and K.Abhary，A framework to planning robotic flexible assembly cells，in 32nd International Conference on Computers and Industrial Engineering，Limerick，Ireland，pp2003:607-615P12 蔡自兴机器人学M北京：清华大学出版社，2000：20-30P13 周伯英工业机器人设计M北京：机械工业出版社，1995：8-15P14 殷际英，何广平关节型机器人M北京：化学工业出版社，2003：1-20P15 孙迪生，王炎机器人控制技术M北京：机械工业出版社，1998：25-56P16 庞启淮小功率电动机应用技术手册M北京：机械工业出版社，1996：112-121P17 誅喜林，张代治机电一体化设计基础M北京：科学出版社，2004：211-215P.18 徐世昌机电系统设计M北京：化学工业出版社，2005：305-312P19 方大千等电动机速查速算手册M北京：中国水利水电出版社，2004：33-39P20 日三浦宏文机电一体化实用手册M北京：科学出版社，2001：169-188九、附录：Matlab程序1.五次多项式运动规律凸轮理论轮廓图程序：h=9;w=pi/3;theta1=pi/3;theta2=5*pi/6;theta3=5*pi/3;theta4=2*pi;j1=linspace(0,theta1,60);s1=0;j2=linspace(theta1,theta2,70);s2=80*h*(j2-pi/3).3/(pi*pi*pi)-240*h*(j2-pi/3).4/(pi*pi*pi*pi)+192*h*(j2-pi/3).5/(pi*pi*pi*pi*pi);j3=linspace(theta2,theta3,130);s3=9;j4=linspace(theta3,theta4,60);s4=h-270*h*(j4-5*pi/3).3/(pi*pi*pi)+1215*h*(j4-5*pi/3).4/(pi*pi*pi*pi)-1458*h*(j4-5*pi/3).5/(pi*pi*pi*pi*pi);plot(j1,s1,j2,s2,j3,s3,j4,s4);%grid onj1=linspace(0,theta1,60);v1=pi/54;j2=linspace(theta1,theta2,70);v2=240*h*w*(j2-pi/3).2/(pi*pi*pi)-960*h*w*(j2-pi/3).3/(pi*pi*pi*pi)+960*h*w*(j2-pi/3).4/(pi*pi*pi*pi*pi);j3=linspace(theta2,theta3,130);v3=pi/81;j4=linspace(theta3,theta4,60);v4=-810*h*w*(j4-5*pi/3).2/(pi*pi*pi)+4860*h*w*(j4-5*pi/3).3/(pi*pi*pi*pi)-7290*h*w*(j4-5*pi/3).4/(pi*pi*pi*pi*pi);plot(j1,v1,j2,v2,j3,v3,j4,v4);%grid on r0=18;x1=(r0+s1).*sin(j1);y1=(r0+s1).*cos(j1);x2=(r0+s2).*sin(j2);y2=(r0+s2).*cos(j2);x3=(r0+s3).*sin(j3);y3=(r0+s3).*cos(j3);x4=(r0+s4).*sin(j4);y4=(r0+s4).*cos(j4);plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4);%grid ontitle(压杆升降机构凸轮轮廓)2.五次多项式运动规律压力角程序h=9;w=pi/3;r0=36;theta1=pi/3;theta2=5*pi/6;theta3=5*pi/3;theta4=2*pi;%近休止阶段j1=linspace(0,theta1,60);s1=0;v1=pi/54;a1=atan(v1./(w*(r0+s1);%推程阶段j2=linspace(theta1,theta2,70);s2=80*h*(j2-pi/3).3/(pi*pi*pi)-240*h*(j2-pi/3).4/(pi*pi*pi*pi)+192*h*(j2-pi/3).5/(pi*pi*pi*pi*pi);v2=240*h*w*(j2-pi/3).2/(pi*pi*pi)-960*h*w*(j2-pi/3).3/(pi*pi*pi*pi)+960*h*w*(j2-pi/3).4/(pi*pi*pi*pi*pi);a2=atan(v2./(w*(r0+s2);%远休止阶段j3=linspace(theta2,theta3,130);s3=9;v3=pi/81;a3=atan(v3./(w*(r0+s3);%回程阶段j4=linspace(theta3,theta4,60);s4=h-270*h*(j4-5*pi/3).3/(pi*pi*pi)+1215*h*(j4-5*pi/3).4/(pi*pi*pi*pi)-1458*h*(j4-5*pi/3).5/(pi*pi*pi*pi*pi);v4=-810*h*w*(j4-5*pi/3).2/(pi*pi*pi)+4860*h*w*(j4-5*pi/3).3/(pi*pi*pi*pi)-7290*h*w*(j4-5*pi/3).4/(pi*pi*pi*pi*pi);a4=atan(v4./(w*(r0+s4);plot(j1,a1,j2,a2,j3,a3,j4,a4);%grid on title(压杆升降机构 压力角图)3.升降台五次多项式运动规律位移图程序h=9;w=pi/3;theta1=pi/3;theta2=5*pi/6;theta3=5*pi/3;theta4=2*pi;j1=lins