毕业设计52华北水利水电学院脱挂梁设计

华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 I 前 言 中国地大物博，蕴藏着丰富的水利资源，长江黄河更是我们的历史动脉，一直以来哺育着中华儿女，然而解放前我们并没有真正利用好这些资源，白白 看着滚滚大水“奔流到海不复回”，浪费了多少宝贵财富。解放后，我们的水利建设迅速发展。 水利工程建设成为国民经济的一项重要任务，它可以综合满足工业和民用供电、供水、干旱地区的灌溉、改善通航条件以及各项需要，并解决其它一些问题。 水利工程的建设和发展要有过硬技术的保证，水工机械就是其中特别重要一项，而脱挂梁对于水工机械的可靠性具有极其重要的作用。 脱挂梁的主要功用就是配合启 闭机完成起吊和放下闸门的任务，在人员无法进入的水下完成自动挂钩或脱钩工作。但是由于其传动机构比较复杂，运动参数和动力参数都随着 (时间或者位置 )变化，在传统设计中又需要知道全方位的传动性能特性，设计图纸多，绘图工作量大，因此脱挂梁的设计周期比较长。但在本次设计中我们运用了 C+在计算机上编程，这样就大大缩短了设计 周期 ，采用AotoLisp 作为 VC+和 AutoCAD 的接口 建立基本图形元素的绘图函数，就可以快速出图， 从而实现了脱挂梁设计的全自动化 。 另外，设计过程中有些参数之间存在复杂的相关关系，一般没有现成的公 式可以套用，这就需用采用设计专家的知识来确定这些关系。 C+是 从 C 语言 发展演变而来的一种面向对象的程序设计语言 。 C+语言的主要特点表现在两个方面，一是全面兼容 C，二是支持面向对象的方法。由于 脱挂梁机构复杂，有些零部件形状也比较复杂，况且运动参数和动力参数都是随着时间变化的，用常规的方法设计，不仅计算繁琐，误差较大，可 如果我们利用 C+语言，对其进行分析设计 ， 将会得到事半功倍的效果。但是由于这是 我们第一次真正的学习和运用 C+语言 ，水平和知识都很有限 ，在设计中存在很多不足， 设计的成果也不是太满意，因此 在 设 计过程中 可能 会存在 些许纰漏 ，不足之处敬请各位老师批评指正。 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 II 摘 要 脱挂梁的主要功用就是配合启闭机完成起吊和放下闸门的任务，在人员无法进入的水下完成自动挂钩或脱钩工作。 脱挂梁种类很多，应用也很广泛，因此在水利工程机械上占有重要的地位。我们这次 的设计项目是 齿轮齿条式 脱挂梁，它是一种机械传动形式的脱挂梁，其传动机构主要由吊钩、拉杆、偏心轮、中间轴、齿轮、齿条等组成。 软件界面是在C+环境中生成的图形，其目的是方便与用户进行交流。类库的建立可以使我们设计工作量大大的减少。 我们这次设计，利用 VC+建立了计 算模型，运用计算机进行计算，这样不仅保证了设计精度，提高了脱挂梁的性能，而且 实现了脱挂梁设计的全自动化。我们通过对脱挂梁的参数化设计的研究 ,并且通过对脱挂梁运动过程的分析 ,成功建立了脱挂梁各部件之间的函数关系，也就是利用 VC+编制了脱挂梁所有图纸的参数化程序 ,并利用VisualLISP作为 C+和 autocad的接口 ,试验表明次设计方法可以大大缩短脱挂梁设计周期 ,在水利工程机械设计 中有较大的应用价值 . 关键词： 脱挂梁 水利工程机械 软件界面 参数化设计 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 III Abstract The main function of the shed and lifting beam is to complete the duty of hoisting up and laying down the strobe,when people are unable to complete the automatic suspension hook or get unhooked the work under the water . The shed and lifting beam has many kinds and ueses widely ,consequently it is has an important place in the haydraulic engineering .Our goal in this design is shed and lifting beam which type is gear.The software interface is prouduced in c+ environment,which purse is get on well with the user.The aim of the class set up is to decrease our design load. Its a kind of mechanically driven one, whose running gear is principally composed by hook, drawbar, wobblers, jackshaft, gear, and rack grade. In the process of designing, we create the computation modol and compost the computational program with VC+ theory by computer.Moreover all the figures are marched by computer. In this way, it can ensure the design accuracy, and achieve the transfer characteristic, and then the load of mechanism would come to a basic equilibration at omni range. Basing on the result of the theoretical calculation, we have an innovation on the running gear, and realize the full automation of the lifting beam. According to the research of parametric method design and the analysis of its moving process, we establish the function relationship among every component of lifting beam. Besides, we work out all the drawing parametric procedures with the VC+ 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 IV theory, and use the VisualLISP as interface.All the tests show that the program can greatly reduce the time of the design of lifting beam. The program is of great value in hydraulic engineering design. Key words : shed and lifting beam hydraulic engineering software interface parametric method design 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 1 前 言 . I 摘 要 . II ABSTRACT . III 第一章 概述 . 1 1.1脱挂梁的用途 . 1 1.2脱挂梁的各种类型及工作原理 . 1 1.3国内外应用概况 . 3 1.4发展前景 . 3 1.5常见脱挂梁的缺陷分析 . 3 1.6脱挂梁智能化自动化设计的优势分析和可行性论证 . 4 第二章 软件界面的设计 . 4 2.1图片准备 . 4 2.1.1 图形绘制 . 4 2.1.2 图片的处理 . 5 2.2. 程序框架的制作 . 5 图 2-8程序运行结果 . 10 第三章 图形接口的绘制 . 10 3.1. 引言 . 10 3.2. AUTO CAD命令、 AUTO LISP语句和 C+函数对应关系 . 11 3.3. 任务 . 12 3.4. 采用 VISUAL C+6.0-AUTOLISP作为接口，建立基本图形元素的绘图函数。 . 14 3.4.1 圆心半径画圆 . 14 3.4.2 两点直径画圆 . 14 3.4.3 三点画圆 . 15 3.4.4两点画直线 . 15 3.4.5 图层的选择 . 16 3.4.6圆弧的绘制 . 16 3.4.7镜像的使用 . 17 3.4.8矩形的绘制 . 17 3.4.9倒圆角的绘制 . 17 第四章 类库建立 . 18 4.1.基本要求 . 18 4.2.绘制 图形 . 21 4.2.1.溢洪道脱挂梁 . 21 第五章 主要参数建立 . 23 5.1梁断面的系列化设计 . 23 5.2.吊钩主要尺寸的确定 . 26 5.2.1 吊钩开口宽度有关的尺寸的确定： . 26 5.2.2 吊钩厚度和宽度的确定： . 26 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 2 5.2.3 吊钩的选择 . 28 5.2.4 吊钩的重量（面积）计算 . 28 5.2.5 吊钩重心坐标计算 . 28 5.3组合梁的整体稳定性 . 29 5.3.1焊接等截面简支梁的校核 . 29 5.3.2 结论 . 31 第六章齿轮齿条式脱挂梁的运动分析和动力分 析 . 31 6.1传动机构的运动学分析 . 32 6.1.1 偏心轮和吊钩之间的转角关系 . 32 6.1.3偏心轮与左吊钩之间的受力关系 . 37 6.1.4偏心轮与右吊钩之间的受力关系 . 38 6.2传动特性的逼近 . 39 6.3中间轴计算 . 40 6.4拉杆销轴的计算 . 40 第七章 参数化绘图程序设计 . 41 7.1 基本要求 . 41 7.1.1零件图按照完全参数化绘图 . 41 7.1.2装配图按照半参数化绘图 . 41 7.1.3图框标题栏明细表等不变部分作为初始环境 . 41 7.2本次设计图形编码 . 41 论文设计总结及致谢 . 42 参考文献 . 42 附录 1 程序代码 . 43 附录 2 英文文献及翻译 . 124 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 1 第一章 概述 1.1 脱挂梁的用途 脱挂梁是水电站的重要设备，在人员无法进入的水下完成挂钩或脱钩作业时，配合启闭机实现起吊和下放闸门 。在水坝的闸门中，脱挂梁具有十分重要的作用，当水坝采用移动平车启闭闸门时，就必须对闸门自动挂钩和脱钩。采用液压启闭机启闭闸门而需长期悬挂时，为了使液压系统卸荷，有时也采用自动挂钩和脱钩。而简单的挂钩和脱钩如果采用人力，操作烦琐，费时费事，且不安全。所以自动脱挂梁的设计显得优为重要，设计参数的精确性也极为重要。脱挂梁可以保证闸门（拦污栅）与起重机重吊钩之间的远距离脱挂钩，而无须繁重的手工操作。挂钩与脱钩都可以在水下进行，脱挂梁可以快速操作闸门，减轻工作人员的劳动 强度 。 1.2 脱挂梁的各种类型及工作原理 由于 脱挂梁的发展尚处于初级阶段，国内外标准不一，具体统计较为困难，但我们常见的脱挂梁类型主要有 吊式自动脱挂梁 ， 齿轮齿条式，液压自动式和电磁式等。 （ 1） 吊式自动脱挂梁的工作原理，其 结构示意 如下 图 1-1： 1234567III图 1-1 脱挂梁示意图 1-驱动装置， 2-吊钩装置， 3-梁体， 4-偏心轮装置， 5-滚轮装置， 6-制动装置， 7-拉杆装置和平衡装置。 自动脱挂梁在工作时，是从起重机司机室远距离控制台发出操作指令，抓梁与闸门的联接和脱挂钩信号也送到 控制室。因为在平衡装置的作用下，吊钩会停在 I点位置，当梁下降时，驱动装置先与闸门接触，并把动力传输到偏心轮装置，再到拉杆，这时拉杆对吊钩有水平方向的作用力，吊钩就会到 II点，这就是挂钩过程。 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 2 当梁体再下降，吊钩在拉杆作用下，会再由 II点回到 I点，实现脱钩的过程，因为驱动装置的齿轮是单向作用的，上升过程中对吊钩没有任何影响，吊钩在平衡装置的作用下，会一直保持在 I点。 （ 2） 齿轮齿条式脱挂梁是一种机械式自动脱挂梁，其传动机构主要由吊钩，拉杆，偏心轮，中间轴，齿轮，齿条等组成。其 传动机构由齿轮齿条和几何对称但运动 不对称的双四连杆机构组成。 其传动机构由齿轮齿条和几何对称但运动不对称的双四连杆机构组成。为便于分析，脱挂梁的传动机构可以抽象为四杆机构。偏心轮抽象为 OA，吊钩抽象为摇杆 BC，拉杆抽象为连杆 AB，梁体抽象为机架 OC，现以左吊钩传动机构为例，计算模型如下图 1-2所示： LaebhALxyA0LBLB0LCBAOf图 1-2自动脱挂梁左连杆机构计算模型 （ 3）液压自动式的主要组成由脱挂梁体，泵站系统，液压穿轴装置，定位装置，信号装置以及电缆防水接线和防水密封插头等部件组成。 液压自动脱挂梁主 要由脱挂梁体、泵站系统、液压穿轴装置、定位装置、导向滚轮装置、信号装置以及电缆防水接线盒和防水密封插头等部件组成。液压脱挂梁的工作原理如下： 1） 对位 脱信号装置能将信号发送到操作室，直观显示出销轴位置。挂梁对位是指脱挂梁销轴中心与闸门吊耳孔中心对准的过程。脱挂梁对位由设在脱挂梁两侧底板上的定位销和设在下吊耳上方的对位信号装置来完成。当脱挂梁下降接近闸门时，定位销首先进入闸门上的定位孔，固定住脱挂梁的前后左右位置。然后随着脱挂梁的进一步下放，对位信号装置的铁芯头部与闸门吊耳顶板接触，并将铁芯上推，对位 信号装置的下降感应器中产生感应电流。当脱挂梁继续下降使铁芯全部进入感应器中时，感应电流达到量程的最小值。这时脱挂梁正好落在闸门上，脱挂梁上的液压穿轴装置的中心也正好对准闸门吊耳孔的中心。同时设在起升机构上的高度传感器动作，起升机构断电停机。对位过程完成，可以进行穿轴动作。 这种对位方式由定位销、对位信号装置以及高度指示器三个环节共同进行约束，因此一般不会出现对位错误。另外，通过荷载限制器也能对是否准确对位辅助加以判断：当脱挂梁 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 3 坐在闸门上时，荷载限制器的显示值达到最小值。如果此时对位信号装置也同时达到最小位置 ，则可判定已准确对位。 2） 穿轴 按 “ 泵站启动按钮 ” 启动油泵组，液压油经三位四通电磁阀中位卸荷口 (滑阀机能为 M型 )回至油箱，电动机空载启动。至电机运行平稳后，再按下 “ 穿轴 ” 按钮，三位四通换向阀动作，阀芯换位，穿轴油路系统接通，液压油经三位四通阀进入销轴无杆腔，销轴前移穿轴。穿轴到位后，位置发信器发出信号。按下 “ 停止 ” 按钮，电动机停止运转，三位四通换向阀复位，油路系统锁死。油路系统闭锁后，销轴不会在水压作用下自动回退。 3） 脱轴 按 “ 泵站启动按钮 ” 启动油泵组，液压油经三位四通电磁阀中位卸荷口回 至油箱，电动机空载启动。至电机运行平稳后，再按下 “ 脱轴 ” 按钮，三位四通换向阀动作，阀芯换位至另一位置，脱轴油路系统接通，液压油经三位四通阀进入销轴有杆腔，销轴后撤脱轴。脱轴到位后，位置发信器发出信号。按下 “ 停止 ” 按钮，电动机停止运转，三位四通换向阀复位，油路系统锁死。 1.3 国内外应用概况 自动脱挂梁技术在国内外都被遍利用，特别是在中小型的闸门。 如 秦山核电三期工程海水系统 ， 结构设计为平面滑动闸门、角钢边宽框钢筋混凝土结构，闸门槽宽度为 575 mm、深 150 mm，闸门宽 5250 mm、厚 500 mm、高度从 1000 mm 至 4200 mm 不等， 在那里也用到了 自动脱挂梁 。 小浪底工程的液压自动抓梁技术的利用。小浪底工程的移动式启闭机共有 9 套液压式自动抓梁，是目前国内集中采用液压抓梁较多的工程。其中 8 套单吊点抓梁，由 4000N水塔门机操作，最大工作水深约 90M； 1套为双吊点抓梁，由电站尾闸室 2x2500台车式启闭机操作，最大工作水深约 10m。 1.4 发展前景 由于现在水电站要求的 水头 越来越大，也就是说闸门工作的深度越来越深，这就对自动抓挂梁的技术要求越来越高。水流流动对脱挂梁的稳定性的影响也变大。这对自动脱挂梁结构要 求更高，导向装置要更精确，稳定，自动脱挂灵活， 并且还要观察到脱挂钩的运动过程 。吊点与吊环的设计要求更合理，尽量减小水流对其的影响。 1.5 常见脱挂梁的缺陷分析 （ 1）齿轮齿条式脱挂梁：齿轮齿条式脱挂梁的吊钩重达数百公斤，在脱钩或挂钩过程中产生较大的不平衡力矩。脱钩时产生较大的正值负载，需要较大的驱动力。而在挂钩时产生较大的负值负载，造成机构的前冲。影响传动机构的平稳性。为了保证传动机构的正常工作，齿条不得不兼作平衡重，牺牲了脱挂梁的部分自动性能，这样脱挂梁每操作一次，使用非常不便。 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 4 （ 2）液压式 脱挂梁： 液压脱挂梁的设计目前国内尚无统一的标准。本工程液压脱挂梁的设计既有对其他工程同类产品设计经验的借鉴，也有针对小浪底工程的具体条件所采取的措施。从这些脱挂梁目前的运行情况来看还是比较好的，其安全性和可靠性均达到了预期的设计目标，到目前为止还没有发生提门挂不上钩，闭门脱不掉钩的情况。但根据对以往工程脱挂梁运行情况的调查，约 60%以上的故障是由于脱挂梁防水密封失效造成的，而这其中又有一部分原因是拔、接电缆插头造成的。因此，从设计的角度来讲，一方面要选用防水性能较高的电缆插座新产品，提高密封效果和延长插座的 使用寿命，另一方面应在工程总体布置阶段，在不影响工程正常运行的前提下，尽量减少不同尺寸的孔口的数量，以减少脱挂梁种类和更换脱挂梁、拔接电缆插头的次数，提高脱挂梁的工作可靠性。 1.6 脱挂梁智能化自动化设计的优势分析和可行性论证 脱挂梁 智能化自动化设计具有以下优点： 1 该设计是一个自动化的设计过程，整个设计过程都有计算机按照程序来完成。 2 原始参数的输入采取对话框，界面友好，操作简便。 3 脱挂梁 的智能性全部集中在程序中，对用户来说，本程序是一个傻瓜操作。不需要计算机专业知识就能操作，从而完成脱挂梁的设计。 4 本程序是 高效设计程序，使工作效率得到了有效的提高。 本设计通过建立计算模型，利用计算机进行全程计算，得到了脱挂梁的传动特性，使传动机构的载荷在全程基本达到了平衡，并根据理论计算的结果，创新了传动机构，免去了操作过程的拆装，从而实现了脱挂梁的全自动化。因此其开发设计是可行的。 总之，该程序的成功开发将在脱挂梁的设计中具有较大实用价值。 第二章 软件界面的设计 我们 用 Visual C+ 6.0 作为编程语言， 采用对话框上有图形的界面 。 因此 脱挂梁参数化设计软件的界面为带有图片的对话框 。 2.1 图片准备 2.1.1 图形绘制 在 AutoCAD 中，首先把背景设置为 白色， 这样将能更清楚的显示绘制的图形 。如图2-1所示 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 5 L1(a)(a)L2QeQe闸门门槽中心线W3L4L3图 1 脱 挂 梁 的 主 要 参 数W2L7W1闸门起吊中心线L6L5水流方向图 2-1 脱挂梁的主要参数 图形绘制完毕后可以输出图片文件（ .bmp） 。利用 AutoCAD 的菜单工具中的保存命令，然后输入自己的姓名保存即可。 2.1.2 图片的处理 由于绘制的图形不能恰当的满足要求，因此要对其进行适当的编辑 修改，在这里我们选择图片编辑器进行进一步的操作，使图片显得美观大方。 首先 利用 windows 的画笔功能打开图片文件 ，再 利用 图象（ I） 属性 里的裁剪功能， 修改宽度和高度把右边和下边的白色边裁剪掉 接着 利用 图象（ I） 翻转旋转 使图片 旋转 180度 ，再 把右边和下边的白边裁剪掉 最后 利用 图象（ I） 翻转旋转 使图片再 旋转 180 度 ，使其恢复到初始位置 。这样就完成了对图片的编辑。那就要 存盘 了 。 2.2. 程序框架的制作 从开始菜单中找到，程序 Mcrosoft Visual Studio 6.0 接着进入其下属选项，点击 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 6 Mcrosoft Visual C+ 6.0，即可 运行 C+ 6.0。 视图寻找如 图 2-2 图 2-2查找运行 C+ 接着我们 进入如下 图 2-3界面 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 7 图 2-3 C+运行界面 选择 file New ,进入如下 图 2-4界面 图 2-4 建立 C+文件 属性 选择 选择 MFC AppWizardexe，在 P 中添入姓名（全拼） LIKUO，选择OK 按钮 进入下 图 2-5界面。 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 8 图 2-5 C+属性建立选择 选择 Dialog Based,选择 Next 按钮 进入下一步界面 如图 2-6 图 2-6 C+属性选择 选择 As a statically linked library,选择 Next 按钮进入下一步界面 选择 Finish 按钮进入下一步界面 选择 OK 进入下一步界面 如图 2-7 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 9 图 2-7 C+操作界面 程序框架制作完毕，选择 Save all.存盘，编译链接，运行程序，观察程序运行结果 用鼠标拖动对话框的右下角使对话框尽可能大，可窗口的右下角看到对话框的尺寸。 删除对话框的文本说明， 将 确定 和 取消 两个按钮拖到对话框的底步 。 1） 创建图形资源，在 C+窗口选择 Insert Rsource 菜单命令 2） 在弹出的 Insert source 对话框中选择 Resource type 项中的 Bitmap,单击 New 按钮，系统自动产生一个。 3）将制作好的图片拷贝到剪贴板上。 4）剪贴板上粘贴到资源中。 5）双击 ResourceView 标签上选中 Dialog IDD_NAME_DIALOG 条目，打开对话框资源，在对话框中添加一个 Picture 控件。 6）选中 Picture 控件（通过双击控件的边框），打开属性对话 框。在 General|Type 中选择 Bitmap,在 General|Type 中选择 IDB BITMAP1 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 10 选择 Save all,存盘，编译，链接，运行程序，观察程序运行结果如图 2-8： 图 2-8程序运行结果 第三章 图形接口的绘制 3.1. 引言 Auto CAD 的图形文件 是一个复杂而又庞大的数据库文件，利用高级程序设计语言 Visual C+直接来书写 是非常麻烦的事情。 Auto CAD 支持 .DXF、 .DXB、 .IGES 数据交换文件和 .SCR 为后缀的命令文件以及 .WMF 为后缀图元文件，利用高级语言可以书写这种文件。早期的二次开发往往采用数据交换文件方式 ， 利用数据文件开发的优点是不需要太多的 Auto CAD 开发技术知识 ,缺点是功能有限，且无法实现交互功能。 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 11 Auto LISP 语言是 Auto CAD 的内嵌语言， Visual LISP 是 Autodesk 公司 90年代后期推出的可视化的语言开发环境，是 Auto LISP 语言的扩展和延伸，使 Auto LISP语言走进了一个新时代。因此我们利用 Auto LISP 技术作为 Visual C+和 Auto CAD之间的接口。 3.2. Auto CAD 命令、 Auto LISP 语句和 C+函数对应关系 以画直线为例，在（ 1， 3）和（ 8， 12）两点之间画直线。 Auto CAD 命令： Line Enter 1,3 Enter 8,12 Enter Enter Auto LISP 语句 : (command Line 1,3 8,12 ) Visual C+： 在 nameDlg.cpp 文件的前面加上 #include math.h #include stdlib.h #include fstream.h ofstream fout(name.lsp); 在 name.h 文件的最后加上函数定义 void Line(double x1,double y1,double x2,double y2)； 在 nameDlg.cpp 文件的最后加上函数实现 void Line(double x1,double y1,double x2,double y2) 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 12 const char line=(command line ; /用 line 代表 (command line const char comma=,; /用 comma 代表 , const char blank= ; /用 blank 代表 const char lend= )n; /用 lend 代表 )n; fout0.6时，应以30 . 4 6 4 6 0 . 1 2 6 91 . 1ss s 代替。由于脱挂梁体断面形状为：2 5 7 0 2 3 5 2 5 7 0 2 0 0 1 4 2 3 50 . 3 31 0 0 0 0 9 6 0 2 3 5s sbtLh 。 梁的整体稳定验算： 3 22m a x33 2 0 1 0 1 0 0 0 1 1 3 N / m m 2 1 5 / m m0 . 3 3 8 5 9 4 1 0s x s xM Q e a fNww 由上式可知，梁的整体稳定满足要求。 5.3.2 结论 对于任何机械设备，首先最主要的就是保证其安全，只有安全才会给企业带来效益。而要保证其各方面能够正常运行，不出现事故，在设计过程中就要对其刚度、强度、和稳定性进行校核，并且要有足够的安全系数。在对其刚度、 强度、及稳定性进行校核的时候，要用到很多公式，这样也就涉及到很多方面的知识，其过程相当复杂。 第六章齿轮齿条式脱挂梁的运动分析和动力分析 齿轮齿条式脱挂梁的传动机构主要有吊钩，拉杆，偏心轮，中间轴，齿轮，齿条等组成。由于机构复杂，部分零件形状比较复杂，运动参数和运动参数随时间变化 ，用常规的方法不仅计算繁琐，误差较大，可信度差，而且无法保证机构的性能。鉴于这种情况，我 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 32 们建立了计算模型，编制了计算机程序，利用计算机进行运动分析和动力分析。 6.1 传动机构的运动学分析 传动机构的运动学分析的目的就是要弄清各个够件的的运动参数随着齿条位移变化的规律。为了便于分析，脱挂梁的传动机构可以抽象为机构学中的四杆机构，偏心轮抽象为曲柄，吊钩为摇杆，拉杆为连杆，梁体为机架现以左吊钩为例，计算模型如图 6-1 LaebhALxyA0LBLB0LCBAOf图 6-1 脱挂梁左连杆机构计算 模型 6.1.1 偏心轮和吊钩之间的转角关系 根据齿轮齿条的关系，齿条的位移 s 就是齿轮（节圆半径为 r）转过的弧长，偏心轮又和齿轮同轴转动，则偏心轮 和齿条位移的关系为： =s/r 设连杆机构从初始位置（虚线位置）开始运动开始运动，曲柄 OAuur 的初始为 a r c t a n / ( ) OLa h a b 摇杆的初始角为 a r c t a n ( / )OL bh 1 左吊钩传动机构 左连杆机构在齿轮齿条的驱动下由出始位置（虚线位置）转过 角后，到达 OABC位置。 华北水利水电学院毕业设计说明书 共 140 页 第 页 33 A点坐标为： c o s ( )c o s ( )A O LA O LxeyeC点坐标为 0CCxyB 点可以看作两个圆弧（以 A 点为圆心，以 L 为半径；以 C 圆心，以 f 为半径）的交点，两圆交点的坐标可用两圆的方程求解。 2 2 22 2 2) ( )B A B AB C B Cx x y y Lx x y y f 解此方程可得： 2 42BBBB b A CyAx v u y 式中： ( ) / ( )A C C Au y y x x