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间隙运动机构运动分析及创新设计试验平台研制【19张图纸】【全套图纸】【优秀】

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间隙运动机构运动分析及创新设计试验平台研制【19张图纸】【全套图纸】【优秀】.rar

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间隙运动机构运动分析及创新设计试验平台研制开题报告.doc---(点击预览)

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关键词：: 间隙运动机构分析创新立异设计试验实验平台研制图纸全套

资源描述：

间隙运动机构运动分析及创新设计试验平台研制

47页 14000字数+说明书+任务书+开题报告+19张CAD图纸

不完全齿轮机构总装.dwg

不完全齿轮轴.dwg

主动轮.dwg

从动轮.dwg

任务书.doc

共轭凸轮.dwg

共轭凸轮总装.dwg

凸轮轴.dwg

拨盘.dwg

指导卡.pdf

棘轮机构总装.dwg

槽轮.dwg

槽轮机构总装.dwg

槽轮轴.dwg

综述报告.doc

转盘.dwg

间隙运动机构运动分析及创新设计试验平台研制开题报告.doc

间隙运动机构运动分析及创新设计试验平台研制论文.doc

2801 偏心轮.dwg

2805 棘轮轴.dwg

2806 棘轮.dwg

2808 摆杆.dwg

2809 连杆.dwg

2810 棘爪.dwg

摘要

　　在许多机械设备中，尤其是自动和半自动机中，由于生产工艺的需求，往往需要机构实现周期性的转位、分度以及作带有瞬间停歇或有停歇区的断续性运动。

　　总的来说，间歇运动机构根据其不同的结构特征和运动原理，可以分为两大类：一类是实现步进运动的间歇运动机构，如棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、共轭盘形分度凸轮机构等；另一类是实现瞬间停歇或停歇区的间歇运动机构，如凸轮-连杆组合机构以及差动链轮机构。

　　由于间歇机构传动的间歇特性以及设计难度较大，所以现实生活中，对于间歇机构运动分析的试验平台还是比较少见的，本文着重对常见的几种可以实现步进运动的间歇机构进行设计，通过理论初设计时确定机构的动停比，在试验台上安装相应传感器，对运动的间歇机构进行数据的采集，绘制出间歇机构的运动曲线，对机构进行运动的分析，确定机构在理想工况下的传动特性，从而对后期机构的矫正与优化提供一定的帮助。

　　关键字：间歇运动机构；传感器；步进运动；试验台

摘要

Abstract

第1章绪论1

1.1 间歇机构的背景1

1.2 国内外研究现状及发展趋势1

1.2.1 国内外间歇机构研究现状1

1.2.2 国内外间歇机构研究趋势3

1.3 本次设计的内容和意义3

第2章间歇运动机构的设计4

2.1 棘轮机构的设计4

2.2 槽轮机构的设计7

2.3 不完全齿轮机构的设计10

2.4 共轭盘形分度凸轮机构的设计16

第3章间歇运动机构试验平台26

3.1试验台的简介26

3.2电机的选择29

3.3减速器的选择29

3.4旋转编码器的选择30

3.5 带的设计31

3.6 轴的强度校核32

第4章间歇机构的运动分析33

4.1 槽轮机构运动分析33

4.2 共轭凸轮运动分析36

第5章总结与展望40

参考文献41

致谢42

　　1.3 本次设计的内容和意义

　　间歇运动机构的运动机构与形式层数不穷，并且复杂多变，本设计从简入手，对几种生活中常见并且广泛运用的间歇运动机构进行一个结构的设计，设计时先确定机构的动停比，再通过试验台对机构的角位移、角速度进行测量，从定性到定量的去研究间歇机构在运动过程中各个物理量的变化情况，让我们在认识的基础上，更加深层次的去了解各种间歇机构的运动特点与工作原理。试验台的设计以及推广，可以弥补当代高校学生重理论，轻实践的缺陷，让更多的学生去了解，认识和创新各种间歇运动机构，还能丰富学生的课堂学习内容，强化学生的动手能力。

第2章间歇运动机构的设计

　　步进运动间歇机构的运动特点是其输出构件做单向的具有周期性停歇的运动，其运动的特点是单个方向的、有规律的、动停交替的。如多工位组合机床中，工件装在工作台上，沿转台圆周方向按工艺要求装有几个动力头，转台在步进运动间歇机构的推动下做周期性的分度转位运动，使工件经过不同的工位时，各个动力头完成相应的加工动作，在加工头进行加工的时候，转台作为从动件，处于停歇期，当第一个动力头完成加工时，转台转过一定的分度角，使工件转到下一个工位，进入下一个停歇期，让下一个动力头再进行加工。步进运动间歇机构应用非常广泛，在金属切削机床、冲压机械、包装机械及轻工、纺织等行业的许多机械设备中都有应用，本论文主要针对棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构及共轭盘形分度凸轮机构做一个简单的设计与运动分析。

2.1 棘轮机构的设计

　　棘轮机构可分为齿式和摩擦式两类，每类中又有几种不同的结构形式。齿式棘轮机构主要由棘爪和齿式棘轮组成一般棘爪为主动件，其运动可由连杆机构、凸轮机构、液压、气动或电磁铁等实现。棘轮为从动件，可实现单向间歇步进运动。由于电机做单向的旋转，而棘轮机构的主动件棘爪为往复运动，因此不能直接将主动轴与棘爪连接，需要一个连杆机构与主动轴连接，将主动轴的单向旋转变成棘爪的往复摆动。本文中主要是对棘轮-连杆机构进行设计。

　　图2-1由一个偏心圆、连杆、摆杆、棘爪和棘轮组成，偏心圆与主动轴安装在主动轴上，带动连杆摆动，连杆与装在从动轴上的摆杆连接，再由摆杆带动棘爪做往复摆动，使棘轮做步进运动。

QQ截图20130729175633.gif

内容简介：: 浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告班级机械设计制造及其自动化09（4）班姓名黄陆杨课题名称间歇运动机构运动分析及创新设计试验平台研制文献综述目录1 前言2 国内外间歇机构研究现状3 国内外间歇机构研究趋势4 总结参考文献（报告全文附后）指导教师审批意见签名：年月日间歇运动机构运动分析及创新设计试验平台研制黄陆杨（机械设计制造及其自动化09（4）班 B09300411）1、前言随着制造业的不断发展，各种各样的自动化机械设备应运而生。这些自动化机械设备为了满足多种多样的机器工作原理和生产工艺动作的需要，在机械运动方案设计中常常要采用一些机构来实现周期性的转位和步进分度动作，以及需要实现瞬时停歇运动和带有停歇区间的断续性运动。实现以上运动的机构系统称为间歇运动机构。常见的间歇机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇机构等。通过对各种间歇机构的了解以及运动分析，设计一台间歇运动机构运动分析及创新设计试验台，使我们可以在试验台上改变不同间隙运动机构结构形式，对各种间歇运动机构进行运动动态测试分析，从而让间歇运动机构的设计达到最优化。2、国内外间歇机构研究现状间歇机构的创造与发展历史悠久，在中国古代其实就有不少的间歇机构，像北宋年间创造的水运仪象台，元代的大明灯漏等。18世纪下半叶，资本主义在欧洲兴起，英国的第一次工业革命，大大推动了机械化生产的发展，各种间歇机构在生活中得到了广泛的应用。随着科学技术的飞速发展，计算机时代接踵而至，计算机技术、控制技术和传感技术在机械产品上广泛运用，智能化的生产将间歇机构的研究推向一个新的高度。常见的间歇机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇机构等。由于它们各有其不同的机构特征和工作原理及其应用场合，所以现代学者对它们的研究从未停止，并且研究方向也有所不同。棘轮机构,在一般的冲压速度和寿命的要求下,因结构比较可靠,其设计、加工方便而被选用。棘轮的齿大多做在棘轮的外缘,若做在内缘,则构成内接棘轮机构。棘轮是在非对称应力循环加载下特有的一种非弹性循环受力,其结构安全性和寿命评估是设计人员在设计时必须考虑的一个重要因素。要想延长棘轮的使用寿命,就必须在棘轮的材料选择、结构设计上进行研究与优化。康国政、高庆学者的课题组对40Cr3MoV贝氏体钢、调质42CrMo钢等循环软化材料的棘轮行为进行了实验研究,结果表明:该类材料的棘轮行为具有明显的三阶段特征,即初始的棘轮应变率衰减阶段、中段的常棘轮应变率阶段和后期的加速棘轮应变率阶段,并且材料会很快因为过大的棘轮应变而过早失效。由于棘轮行为的复杂性,很多因素的影响都还没有得到合理的考虑,还需要进行大量的实验以及相应的理论研究。槽轮机构,是继棘轮机构后应用较为广泛的一种纯机械式间歇运动机构。槽轮机构具有结构简单,便于制造、安装方便等优点,但传统普通槽轮机构在每次驱动曲柄进人或脱离轮槽时,槽轮的瞬时角加速度不为零且方向相反。以致发生方向相反的柔性冲击,引起动载荷,使传动系统产生不必要的振动,严重时甚至能造成槽轮在定位时出现越位现象,尽管增多槽数等方法可以减缓加速度的峰值,但无法从根本上完全消除。现在有些学者对传统普通槽轮机构进行机构变异,使新型槽轮机构能够在很大程度上克服以上缺点。例如行星齿轮-槽轮间歇运动机构,由于它的运动特性较普通槽轮间歇运动机构优越,已被用在一些先进的自动机械上。槽轮机构本身的结构形状,在主要受力点形状过渡较为平滑,可以避免对槽轮机构零件寿命影响较大的应力集中问题,使槽轮机构的使用寿命较相等载荷情况下的棘轮机构要长。故,各种槽轮机构应用更为普遍,如冷霜灌装自动机,陶瓷液压成型机、糖果包装机、灯泡自动机、饼干包封机以及各种多工位组合机床等均利用槽轮机构实现转位。在众多的间歇运动机构中,有一种很常用但并不为多数人熟悉的纯机械机构。它就是擒纵机构。擒纵机构主要用于计时器、定时器等中。擒纵机构的设计思想非常巧妙,其功能在适当的机构中显得非常突出。现在,有的机械设计人员将擒纵机构放大,应用到将较高速度减速的设备当中。虽然,这种类似于减速器作用的擒纵机构,不如减速器的寿命和可靠性,但其体积小,重量轻的优点非常适合用在特定环境下的机械设备中。擒纵机构也有其先天性的缺陷。由于擒纵轮的形状不规则与过渡不够平滑以及工作中的冲击,会产生对机械零件伤害极大的应力集中和噪声。如果载荷较大或是使用频繁,擒纵机构的寿命会相对较短。这就需要设计人员在设计过程中要充分考虑到设备的安全性设计。除此之外,擒纵机构还存在润滑的难题。传统方法是采用液体油润滑,但这种润滑方式并不可靠。因为在擒纵叉与擒纵轮的接触点的压强较大,油膜的形成会很困难,常常会造成润滑不良,导致机构磨损加速,从而减少使用寿命。但随着现代材料技术的发展,现侧重于用化学方法使油不易流散,通过改变材料、电镀方式使油能在润滑表面上长期保持良好的工作状态,增加机构的可靠性及寿命。不完全齿轮机构是由齿轮机构演变而得的一种间歇运动机构。即在主动轮上只做出一部分齿，并根据运动时间与停歇时间的要求，在从动轮上做出与主动轮轮齿想啮合的轮齿。不完全齿轮机构是一种颇具特色的间歇运动机构, 特别是对于低速、轻载、要求间歇匀速传动的情况, 尤为适宜。60年代初期, 机械工程学报曾刊文论述。近年来, 很多作者进一步对不完全齿轮机构的啮合过程几何参数作了详细的推证, 但是, 由于不完全齿轮机构的参数众多, 关系复杂, 交错影响, 给设计工作带来很大困难。现行的设计方法, 一般都是以假想齿轮的齿数Z 、模数m或中心距A为给定条件, 再选定一些参数, 经过相当繁复的运算, 得出K值。如果K 值不合要求, 则需另选参数, 重新计算。由于这些参数并不标志间歇运动的基本特征, 因此计算工作量很大,而所得结果往往不够理想。由于缺少有效的设计方法, 在一定程度上也影响了推广应用。凸轮型分度机构结构简单、能自动定位、动静比可任意选择，已广泛应用于印刷、食品包装等自动机械中，并成为间歇和步进机构的主要发展方向。凸轮机构在发达国家已有数十年的发展历史，其理论研究工作仍在深入，其生产已采用高精度加工设备，产品质量不断完善。GonzalezPalacios和JAngeles于1990年提出了输入、输出轴相交成任意角度的球面分度凸轮机构，但只分析了输入、输出构件直接接触的情况。在文献中，他们进一步推导了含滚子的球面分度凸轮机构凸轮轮廓的曲面方程，初步分析了输入、输出轴夹角对机构压力角的影响，给出了几个摆动凸轮机构的设计实例和一个球面空间分度凸轮机构的原型机。目前对球面分度凸轮机构的理论分析工作已取得一些成果，但是该机构采用球面凸轮，结构复杂，加工制造难度很大，制造成本较高，与实际应用还有相当一段距离。我国于70年代开始在某些工厂和高校着手研究这类机构，在几何学、运动学、结构设计和动力学方面均取得了一些成果，已具备设计开发能力。3、国内外间歇机构研究趋势一些学者和工程技术人员将间歇机构与其他一些机构进行并联组合，实现了较为复杂的工作循环。这类组合机构的特点是设计灵活性较大，可以在不改变原有间歇机构工作特点的情况下，打破原有机构的局限性，这方面的文献有等。此外，一些机构学工作者提出了许多灵活多样的变异设计，为间歇机构的创新提供了更为广阔的思路。机构的组合是发展新机构的重要途径之一。目前组合机构已在各种自动机械或自动生产线上得到广泛应用。人们尝试将各种基本机构进行适当的组合，使其既能发挥特长，又能避免本身固有的局限性，从而形成结构简单、设计方便、性能优良的机构系统，以满足生产中所提出的多种要求和提高生产的自动化程度。由于组合机构的结构较复杂，设计计算亦繁复，增加对它研究的困难。近年来，运用电子计算机和采用最优化方法，极大地推进了它的研究进展，因此，今后一定会有更多更新的组合机构出现，适应日趋现代化的生产需求。4、总结由此可见，各种间歇机构虽然在生活中广为应用，但由于它们各有其不同的机构特征和工作原理及其应用场合，所以都存在着各种各样的缺陷与局限性。新设计的提出，给我们完善各种间歇机构带来了灵感与实际可行的方案。因此，在探索的道路上，我们仍将继续前进。参考文献1 孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理（第七版）M.北京：高等教育出版社2 王振兵，彭飞，李关章,起重运输机械J.2011年第04期3 王婷,刘云,李家春,牛鸣岐.行星齿轮-槽轮间歇运动机构的运动设计J.北京：高等教育出版社,20074 卢立军,擒纵机构的润滑及其改进J.北京：科学出版杜,19945 关玉明;张文雅;肖艳春;王兴,机械设计与制造J.2009年第07期6 尹仪方，对不完全渐开线齿轮机构啮合问题的商榷N,机械工程学报, 第10卷第3期7 苏华恺,不完全渐开线齿轮机构的啮合公式N,机械工程学报.第11卷第3期8 Gonzalez-Palacios and Angeles，J,The Generation of Contact Surface ofIndexing Cam MechanismsA Unified ApproachJJournal of Mechan

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