机械原理课程设计——粉末成型机完整版

1、目录工艺原理与工艺运动. 3设计要求. 4技术要求. 4运动方案确定. 5 运动循环图.详细设计. 6上冲膜设计. 6下冲模设计. 16 方案一详细设计. 方案二详细设计.方案比较. 40送粉机构设计. 41 凸轮机构设计. 曲柄滑块机构设计.机构动力设计.50 心得总结. 参考文献.附件. 51一、工作原理及工艺运动过程粉末冶金是将金属等粉末的混合料，通过压制成型和烧结而制成零件或成品材料的一种工艺方法。在压制长径比h/d<=1的原助理压坯时，可采用单项压制，及压制时进一个方向施力。压制过程中，阴模固定不变，其他执行件动作如图1所示送料器上粉后返回，上冲模开始 上冲模压制到位，下行压制

2、粉末，下冲模固定不动 下冲模固定不动（a）（b）上冲模上行回位，下 送粉器推坯下料冲模上顶压坯脱模 下冲模固定不动（c） （d）送粉器到位后上料准备回位 下冲模下行回位，准备循环(e)二设计要求：1、上模冲压制机构应具有一下的运动特性：快速接近粉料，慢速等速压制，压制到位后停歇片刻（约0.4秒左右）保持或接近压制行程终点时在放慢速度而起到保压作用。2、脱模机构应使夏末冲顶出距离准确，复位时要求速度快而冲击小3、送粉机构要严格遵守压制周期的运动行程4、进一步要求：让上模冲和下模冲的行程可调三. 技术要求1每分钟压制次数为1040次； 2.压坯最大直径为45mm;3.上冲模最大行程为110mm;

3、4.送粉器行程为115mm;5.脱模最大行程为45mm; 6.压制及脱模能力最大为58KN;四、运动方案确定成型压机的总体设计如下图所示。该成型压机包括三个机构：上冲模机构、下冲模机构（脱模机构）、送粉机构，为保证机构运动协调，各机构运动间拟用皮带传动。 本报告构思了两种方案：方案一如图（1）所示（1）运动特点如下：（一）、上冲模机构由一个曲柄摇杆机构（1、2、3）和一个三杆滑块机构（3、4、 5）并联，其功能是：（1）曲柄1做回转运动，带动摇杆3在一定范围内摆动，并且具有急回特性。（2）摇杆3与连杆4铰接，进而带动冲头5做直线运动。（3)上冲模在冲压完成后停歇0.30.4S，之后有一个急回过

4、程。（二）、脱模机构由下冲模即平底推杆与圆盘凸轮组成。其功能是：（1）在凸轮停歇，上冲模做冲压动作时凸轮与推杆相切，此时推杆由机架托住。这样，在冲压过程中推杆上受到的压力就不会作用到凸轮上。（2）脱模机构能使下冲模顶出距离准确。（3）回程（复位）时速度快而冲击小。（三）、送粉机构由一个滚子摆杆偏心圆盘机构与一个摇杆滑块机构串联而成。其功能是：（1）具有间歇送料和急回特性（2）送料的同时将已压制好的坯送离工作区域方案二如图（2）所示（2）其基本运动特点与方案一相同，对于上冲膜采用滚子推杆与圆盘凸轮，同样可以实现冲压停歇时，所有力由机架承受，减少对凸轮的冲击。方案比较：方案一和方案二均可行，方案二

5、采用滚子推杆凸轮可以减少凸轮的半径，同时滚子推杆的运动特性较平底推杆凸轮的好，综合以上因素，我们最终选取方案二，为了进一步应用所学的知识，我们将对两种方案进行分析对比，证明结论的准确性。五、运动循环图1、机构工艺动作分解（1）上冲头完成上下往复直线运动：下移至终点后有短时间停歇，起保压作用；因冲头上升后腰留有料筛进入的空间，上冲头的最大行程为110mm,筛子高度拟定为40mm，冲模在膜道中的行程为35mm，故上冲头在回程为30mm至冲程行程为30mm间为送粉机构留有一段时间。机构主动件转一转完成一个运动循环。（2）下冲头在初始阶段保持停歇，当上冲头压制完成后回程阶段，随后下冲头立即向上运动，中

6、间间隔时间约为0.1s，下冲头运动40mm后再次停歇，此时筛子将成品推出，当成品重心在机架上后，下冲头急回至初始位置准备接受粉料。（3）送粉机构的运动范围行程为115mm，当上冲头在回程30mm至冲程30mm之间时需在模口停留，以实现推出成品和完成送粉过程。2、拟定运动循环图按照工艺运动循序和行程协调要求拟定运动循环图，以主动件的角度为横坐标，各构件的运动行程为纵坐标有：拟定的循环图如上，其具体的运动规律在分析中需要具体化，图中只初步反映出三者运动的协调性。六、详细设计（1）上冲模机构设计：整体结构图如下所示：选取每分钟压制次数为30次，即轮的周期为2s,为了分析方便选取LCD =LBC =L

7、CE=220mm，上冲模的行程为110mm。先对曲柄摇杆机构进行作图分析：当杆CD处于竖直状态时，AB杆和BC杆正好共线，假设此时AB杆与水平方向的夹角为30°，B1C1与B2C2分别是BC杆运动的两个极限位置，根据对称性有CosC1DC2=(C2D-C2E)/C1D=(220-110/2)/220=0.75得到CD杆的摆角为C1DC2=41.4°,根据几何关系有C1C2D=69.3°则C1C2A=30°+69.3°-90°=9.3°设AB=X，则AC2=220+X，AC1=220-X。在三角形AC1C2中利用余弦定理得：C

8、1C2=2*CD*Sin（C1DC2/2）=2*220*Sin(21.2°）=159.11mmCosC1C2A=（AC22+C1C22-AC12）/（2*AC2*C1C2）即Cos（9.3°）=(220+X)2+159.112-(220-X)2/(2*(220+X)*159.11得：X=75.64mm即取曲柄的长度为75.6mm在三角形C1C2A中利用正弦定理求得极位夹角为10.26°约等于10.3°，即取极位夹角为10.3°得该机构的行程速比系数K=1.12。在三角形AC2D中，利用正弦定理有AD2=AC22+C2D2-2*AC2*C2D*C

9、os60°得 AD=265.98mm,取整得AD=266mm进行运动分析：在图中AD与水平方向夹角为16°，在分析过程中对数据无影响，q为CD杆与铅垂位置的夹角，通过q角可以求解出上冲膜的行程，其中q=q3-106°，运动分析时选取AD为机架进行分析，AD=266mm，AE=295.6mm。根据封闭矢量位置方程式LAB+LBC=LAD+LDC列出式子如下： LBCCos（q2）+LABCos（q1）-（LCDCos（q3）+LAD）=0BCSin（q2）+LABSin（q1）-LCDSin（q3）=0令q2,q3)=LBCCos（q2）+LABCos（q1）-（L

10、CDCos（q3）+LAD）f2(q2,q3)=LBCSin（q2）+LABSin（q1）-LCDSin（q3）求出雅可比矩阵为LBC sinq2 LCDsinq3BCcosq2 -LCDcosq3根据上述两式子编制M函数见附录一，输入下列参数得到相关图像有：根据循环图可知在上冲膜回程近30mm处作为分界点有x1=linspace(-pi,pi,360);/*每取一度进行分析*/x=zeros(length(x1),7);for n=1:360x(n,:)=x1(:,n) 20*pi/180 110*pi/180 75.6 220 220 266; endp=zeros(length(x1),

11、2);for k=1:360y= rrrposi1(x(k,:);p(k,:)=y;endp输入参数得到相应的图像：>> plot(x1,p(:,2)xlabel('theta1')ylabel('theta3/rad')q=p(:,2)*180/pi-106plot(x1,q)xlabel('theta1')ylabel('摆角/°')axis(-pi pi 0 42)z=2*220*cos(q*pi/180)-330plot(x1,z,'b:')xlabel('theta1'

12、;)ylabel('行程/mm')输出q3角度图像如下：因为q=q3-106°，进而可以得到摆角q的图像如下：上冲膜行程图由上图可知，上冲膜存在一定近0.3s的停歇，因而可以实现保压功能，由图像可以看出，初始角度为-时能够满足条件。进行速度分析：根据上述位置方程对时间求导得到下式： f1(q2,q3)= LBCCos（q2）+LABCos（q1）-（LCDCos（q3）+LAD）=02(q2,q3)=LBCSin（q2）+LABSin（q1）-LCDSin（q3）=0BCSin（q2）+ W3LCDSin（q3）- W1LABSin（q1）=0BCCos（q2）- W

13、3LCDCos（q3)+W1LABCos（q1）=0BCSin（q2） LCDSin（q3ABSin（q1） LBCCos（q2） LCDCos（qABCos（q1利用上式编写M函数见附录二输入参数设置如下x2=x1'p(:,1) p(:,2) pi*ones(360,1) 0.0764*ones(360,1) 0.225*ones(360,1) 0.225*ones(360,1);s=zeros(2,360);for m=1:360y2=rrrvel1(x2(m,:);s(:,m)=y2;endsplot(x1,s(1,:),x1,s(2,:)gtext('W2')p

14、lot(x1,s(1,:),x1,s(2,:)gtext('W2')gtext('W3')xlabel('theta1')ylabel('W2,W3')legend('W2','W3',4)得到角速度图像如下：上冲膜速度V=-W3*0.44*Cosq其中q=q3-106°得到图像如下：进行加速度分析：BCSin（q2）LCDSin（q3）ABSin（q1 求导 BCCos（q2） -LCDCos（qABCos（q1BCSin（q2） LCDSin（q3）ABCos（q1 BCCos（q2）

15、 -LCDCos（qABSin（q1BCCos（q2） -LCDCos（qBCSin（q2） -LCDSin（q3BCSin（q2） LCDSin（q3）ABCos（q1） W2*LBCCos（q2） BCCos（q2） -LCDCos（qABSin（q1） W2*LBCSin（q2）-W3LCDCos（q -W3LCDSin（q3）根据上式编写M函数见附录三：输入参数如下：x3=x1' p(:,1) p(:,2) pi*ones(360,1) s(1,:)' s(2,:)' 0.0764*ones(360,1). 0.225*ones(360,1) 0.225*one

16、s(360,1) 0.2714*ones(360,1);n=zeros(2,360);for k=1:360y3=rrra1(x3(k,:);n(:,k)=y3;endnplot(x1,n(2,:)xlabel('theta1')ylabel('CD杆角加速度/rad/s2')S=zeros(1,360);for k=1:360S(k)=-0.44*n(2,k)*sin(p(k,2)-106*pi/180)-0.44*s(2,k)2*cos(p(k,2)-106*pi/180);endplot(x1,S)xlabel('theta1')ylabe

17、l('加速度')输出摆杆CD角加速度曲线如下：上冲膜加速度图像如下：整理相关数据见附录四。(2)下冲模设计：（1）脱模机构应使下冲模顶出距离准确，复位时要求速度快而冲击小，在压膜阶段产生的压力较大，进而设计出两种不同形式的凸轮，滚子从动杆凸轮与平底从动杆凸轮。 方案一、滚子直杆对心凸轮设计凸轮的动作时间分布为：（周期为2S）0.6s1.5s：推杆静止不动，处于停歇状态，历时1s中1.6s2.0s:推杆以摆线规律上顶40mm，使推杆加速度过度平稳，没有冲击历时0.5s,因而选择正弦加速度运动规律即摆线规律0s0.2s：远端静休，使送粉筛将压片推出历时0.2s0.3s0.5s：推杆

18、以正弦加速度运动规律返回，速度快，无冲击，历时0.3s 推杆运动规律与转角的运动图像如下：推杆最大行程为H=40mm，初步确定凸轮的基圆半径ro=130mm。凸轮的运动周期T=2s，运动过程中实现两次停歇，每次停歇的时间不等，一次进程一次回程。（1）凸轮草图如下（2）凸轮推杆运动规律推杆DA段推程时的运动方程为：S=h(d/d01)-sin（2d/d01）/2)V=hw1-cos（2d/d01）/d0122A=2hwsin（2d/d01）/d01其中d01=90°=/2 dÎ3/2，2推杆AB段远休时的运动方程为:S=40其中d02=36°=/5 dÎ0

19、，/5推杆BC段回程的运动方程为：S=h1-(d/d03)+sin（2d/d03）/2)V=hwcos（2d/d03）-1/d0322A=-2hwsin（2d/d03）/d03其中d03=54°=3/10 dÎ/5,/2推杆CD段远休时的运动方程为:S=0其中d02=180°= dÎ/2，3/2（3）凸轮轮廓曲线设计凸轮理想轮廓设计以凸轮的回转中心为坐标原点，则凸轮上每一点的坐标满足下列方程： x=(so+s)sind+ecosdy=(so+s)cosd+esind式中，e为偏距；so= 因为是对心推杆，则e=0mm，故s0=r0, d为凸轮转角； 凸轮

20、的工作轮廓线方程式：x'=x±rrsindy'=y±rrcosd式中，rr为滚子半径，取滚子半径rr=15mm，“-”号用于内等距曲线，“+”号用于外等距曲线。（4）运用Matlab画出凸轮的轮廓线(a)凸轮的理论轮廓和实际轮廓曲线程序编制：h=40;s0=130;r=20;i=0;y1=ones(1,360);for theta=0:0.05:36;i=i+1;y1(i)=s0+h;endfor theta=36.05:0.05:90i=i+1;y1(i)=s0+h*(1-(theta-36)/54+sin(2*pi*(theta-36)/54)/(2*p

21、i); endfor theta=90.05:0.05:270i=i+1;y1(i)=s0;endfor theta=270.05:0.05:360i=i+1;y1(i)=s0+h*(theta-270)/90)-sin(2*pi*(theta-270)/90)/(2*pi); endtheta=(0:0.05:360)*pi/180;polar(theta,y1+r);title('凸轮理论轮廓线');theta=(0:0.05:360)*pi/180;m1=figure;polar(theta,y1+2*r);hold ontheta=(0:0.05:360)*pi/180

22、;polar(theta,y1);title('凸轮内外轮廓线');(b)凸轮速度、加速度分析编制M值函数：h=40;y=ones(1,360);for k=1:36y(k)=0;endm=linspace(37,90,54);for k=1:54y(k+36)=h*pi*(cos(2*pi*(m(k)-36)/54)-1)/(54*pi/180); endfor k=1:180y(k+90)=0;endm=linspace(271,360,90);for k=1:90y(k+270)=h*pi*(-cos(2*pi*(m(k)-270)/90)+1)/(90*pi/180);

23、 endm=linspace(1,360,360);plot(m,2*y);title('速度曲线');xlabel('theta');得到图像如下：加速度函数：h=40;y=ones(1,360);for k=1:36y(k)=0;endm=linspace(37,90,54);for k=1:54y(k+36)=-2*h*pi2*sin(2*pi*(m(k)-36)/54)/(54*pi/180)2; endfor k=1:180y(k+90)=0;endm=linspace(271,360,90);for k=1:90y(k+270)=2*h*pi2*si

24、n(2*pi*(m(k)-270)/90)/(90*pi/180)2; endm=linspace(1,360,360);plot(m,y);title('加速度曲线');xlabel('theta');得到图像如下：通过软件Camtrax进行分析：通过软件模拟可知最小基圆半径R=130mm,滚子半径为r=20mm，通过建模得到凸轮图像如下：输出各数据图像：位置速度图像：加速度：压力角：由图像可知最大压力角为29.5°，小于许用压力角30°，因而满足条件。输出各数据参数表见附录五。方案二、平底直杆对心凸轮。基本图像如下：通过Camtrax软件

25、进行详细设计得到下面的凸轮输入基本参数如上表，基圆的最小直径D=170mm，由于多项式运动曲线与摆线运动曲线基本相似，都可以实现要求，第四阶段采用摆线运动规律所需的最小基圆直径D=220mm,经进一步优化选取以上运动规律。进行建模得到：输出推杆的运动位置规律如下图：输出推杆的速度规律如下图：输出的加速度图像如下：压力角图像如下：据上图可知最大压力角约为21.5°，据书上知直动推杆许用压力角为30°，满足要求。 下列是凸轮的各项数据见附录六。方案比较：方案一和方案二的速度加速度图像相似，且压力角均能满足许用范围，方案一最终选用的基圆半径为170mm，方案二选用的基圆半径为13

26、0mm,综合考虑经济价值与方案分析，方案二更合理。(3)送料机构设计：由摆动推杆凸轮机构与摇杆滑块机构串联而成。机构设计尺寸：摆动推杆长度AD=35mm、摇杆长度AB=160mm、连杆长度 28BC=390mm、摆杆与机架铰接的位置和连杆与送料器铰接的位置在同一条水平线上，且铰链到送料器右极限距离500mm。送料器的宽度为60mm。滚子半径15mm。摇杆与摆动推杆固连在一起，两杆成90°夹角。（a）凸轮机构设计根据以上的分析得到送粉器的运动规律如下，先设计其运动规律如下：0.00.2s：送粉器达到右极限位置，将压片推出，此阶段送粉器运动为55mm。此时连杆AB与水平线的夹角为由59.

27、85°到39.48°，对应的摆动推杆AD与水平线的夹角由31.15°转到50.52°，该阶段运动规律为摆线规律。历时0.2s；0.30.4s：送粉器远休，此时AB杆与水平线的夹角为39.48°对应的摆动推杆AD与水平线的夹角为50.52°，历时0.2s；0.50.6s：送粉器退回，该时间段回程为55mm。此阶段AB杆与水平线的夹角由39.48°运动到59.85°，此时对应的摆动推杆AD与水平线的夹角则由50.52°运动到31.15°，这段时间凸轮运动规律设计为摆线运动规律或者八次多项式运动规律。

28、历时0.2s； 0.70.9s：送粉器继续退回，该阶段退回60mm，此阶段AB杆与水平方向的夹角由59.98°运动到79.84°，对应的AD杆则由31.15°运动到10.16°。历时0.3s；1.01.7s：送粉器在该阶段保持静止，停歇接受粉料。此时摆动推杆角度保持为为10.16°。 历时0.8s；1.82.0s：送粉器向前运动，该阶段行程为60mm。对应的摇杆AB从79.84°的位置变化到59.85°。对应的摆动推杆的摆角从10.16°变化到31.15°。这段时间凸轮运动规律设计为摆线运动规律。 历时0

29、.3s。其运动曲线图如下：具体设计：选取滚子半径为r=15mm,利用软件模拟优化设计有相关输入情况：得到仿真的结果如下：输出的相关结果如下：位置图像：速度图像：加速度图像：压力角图像：由图中可知最大压力角为 amax=29°<a=35°，则该凸轮满足许用要求 曲率图像：由图像可知最小的曲率半径为41.25mm，可知该凸轮的基圆半径r=41.25mm根据以上分析综合得到，设计的凸轮轮廓满足使用要求和相关的设计要求。其相关的数据参数见附件七。（b)曲柄连杆机构设计：AD杆与AB杆固连，则AB杆与AD杆运动规律相同。根据相关参数求得AB杆转过角度与凸轮转角d之间的关系式：5

30、9.85+20.37*-d/d0+Sin（2*d/d0)/（2*）*/18039.48+20.37*（d-72）/d0-Sin（2*(d-72)/d0)/（2*）*/18059.85+19.99*（d-108）/d0-Sin（2*(d-108)/d0)/（2*）*/18079.84+19.99*-(d-306)/d0+Sin（2*(d-306)/d0)/（2*）*/180利用MatlAB编程求得AB杆转角的变化图像规律：x=ones(1,360);y=linspace(1,36,36);for k=1:36x(k)=(59.85+20.37*(-y(k)/36+sin(2*pi*y(k)/36

31、)/(2*pi)*pi/180; endfor k=1:36x(k+36)=39.48*pi/180;endy=linspace(73,108,36);for k=1:36x(k+72)=(39.48+20.37*(y(k)-72)/36-sin(2*pi*(y(k)-72)/36)/(2*pi)*pi/180; endy=linspace(109,162,54);for k=1:54x(k+108)=(59.85+19.99*(y(k)-108)/54-sin(2*pi*(y(k)-108)/36)/(2*pi)*pi/180; endfor k=1:144x(k+162)=79.84*pi

32、/180;endy=linspace(307,360,54);for k=1:54x(k+306)=(79.84+19.99*(-(y(k)-306)/54+sin(2*pi*(y(k)-306)/54)/(2*pi)*pi/180;endy=linspace(1,360,360);plot(y,x);title('AB杆摆角运动规律');xlabel('theta');axis(0 360 0.65 1.42);得到AB杆摆角规律如下图：运用软件得到的数据在MatlAB中转换为AB杆角速度图像：以下是AB杆角加速度曲线图：对于曲柄滑块机构有以下位置关系，以A点

33、位坐标原点，AC为横坐标建立坐标系，则有： S=0.16*cosj+0.39*cosq-0.385V=S'=-0.16*WAB*sinj-0.39*WBC*sinqA=S''=-0.16*aAB*sinj-0.16*WAB2*cosj-0.39*aBC*sinq-0.39*WBC2*cosq其中，有下列关系式：0.16*sinj=0.39*sinq0.16*WAB*cosj=0.39*WBC*cosq0.16*aAB*cosj-0.16*WAB2*sinj=0.39*aBC*cosq-0.39*WBC2*sinq编程得到料斗的位置：x=ones(1,360);y=lin

34、space(1,36,36);for k=1:36x(k)=(59.85+20.37*(-y(k)/36+sin(2*pi*y(k)/36)/(2*pi)*pi/180; endfor k=1:36x(k+36)=39.48*pi/180;endy=linspace(73,108,36);for k=1:36x(k+72)=(39.48+20.37*(y(k)-72)/36-sin(2*pi*(y(k)-72)/36)/(2*pi)*pi/180; endy=linspace(109,162,54);for k=1:54x(k+108)=(59.85+19.99*(y(k)-108)/54-s

35、in(2*pi*(y(k)-108)/36)/(2*pi)*pi/180; endfor k=1:144x(k+162)=79.84*pi/180;endy=linspace(307,360,54);for k=1:54x(k+306)=(79.84+19.99*(-(y(k)-306)/54+sin(2*pi*(y(k)-306)/54)/(2*pi)*pi/180;ends=ones(1,360);for k=1:360s(k)=0.16*cos(x(k)+0.39*cos(asin(0.16*sin(x(k)/0.39)-0.385; endy=linspace(1,2*pi,360);

36、plot(y,s);title('料斗位置');xlabel('theta');得到图像如下：编程得到加速度：V=ones(1,360);for k=1:360V(k)=-0.16*m(k)'*sin(x(k)-0.16*sin(x(k)*0.16*m(k)'*cos(x(k)/(0.39*cos(asin(0.16*sin(x(k)/0.39);endy=linspace(0,2*pi,360);plot(y,V);title('料斗加速度');label('theta');得到图像如下：编写加速度函数：A=on

37、es(1,360);b=ones(1,360);for k=1:360b(k)=0.16*n(k)'*cos(x(k)-0.16*m(k)'2*sin(x(k)+0.16*sin(x(k)*. (0.16*m(k)'*cos(x(k)/0.39/cos(asin(0.16*sin(x(k)2;A(k)=-0.16*n(k)'*cos(x(k)-0.16*cos(x(k)*m(k)'2-.0.16*sin(x(k)*b(k)-0.39*cos(asin(0.16*sin(x(k)/0.39)*. 0.16*m(k)'*cos(x(k)/(0.39*

38、cos(asin(0.16*sin(x(k)/0.39); endy=linspace(0,2*pi,360);plot(y,A);title('料斗加速度');xlabel('theta');得到加速度图像如下：七、机构动力设计分析机械在工作过程中所要提供的最大动力为58KN，选取上冲模行程为75mm作为分析点.根据上冲模在冲压的过程中受到的最大力为58KN，经过计算得到动力杆所要提供的最大动力为F=45.56KN。力学中 P=Mz=F×R，其中R=75.6mm ,=rad/s计算得到的需求功率为Pmax=10.9Kw选择转速为750r/min的同步

39、转速电机，冲压机构的周期为2s，所以要求设 计的减速器减速比为25 。根据传动比的分配原则：（1）每级传动比应在各类传动机构的合理范围内取值；（2）当齿轮传动链的传动比较大时。采用多级齿轮传动。其中一级圆柱齿轮减速器的传动比一般小于五，二级圆柱齿轮减速器的传动比一般为840。（3）当各中间轴有较高转速和较小扭矩时，轴与轴上的零件可取较小的尺寸，从而使结构较为紧凑。设计齿轮传动系统如下，先经过皮带轮进行减速，减少减速器的传动行程：第一级皮带轮传动比i1=2.5 第二级齿轮传动比为4 第三级齿轮传动比为2.5 因此各级齿轮参数如下表：选取模数为2 压力角 =20 h a*=1.0中心距 Z2Z3=

40、 90 Z3Z4=84 由于各个齿轮的齿距都大于17 即最小变为齿数 故采用标准渐开线齿轮。又查询机械手册得齿轮传动的机械效率为0.920.96，取为计算得电机的额定功率P额=P/3 = 10.9/0.953 Kw = 12.7Kw所以选择额定功率为13KW，转速为750r/min的同步电机。=0.95心得总结经过几个星期的课程设计，基本掌握了机械原理的设计方法，在反复设计的过程中不断深化所学习的知识，使应用更加熟练，掌握了有关设计的一些基本技能，虽然在设计过程中遇到许多问题，通过小组的商讨最终得出好的结论，参考文献【1】 机械原理第七版孙恒，陈作模 高等教育出版社【2】 基于MATLAB7.

41、x/Simulink/Stateflow系统仿真，分析及 设计 贾秋玲，袁冬莉 西北工业大学出版社【3】 基于MATLAB/Simulink平面连杆机构的动态仿真 曲秀全 哈尔滨工业大学出版社【4】 MATLAB 从入门到精通周建兴，岂兴明 人民邮电出版社【5】 MATLAB 语言实用教程马莉 清华大学出版社【6】 连杆机构设计与应用创新华大年，华志宏 机械工业出版社【7】 机构系统创新设计李瑞琴 国防工业出版社【8】 线性代数同济大学数学系 高等教育出版社【9】 理论力学张建民，白景岭 中国地质大学出版社【10】 SolidWorks Simulation 基础教程叶修杺 陈超祥 机械工业出

42、版社【11】 SolidWorks2009 机械，钣金，焊接基础与典型范例 吴科龙 电子工业出版社【12】 机械工程设计分析和MatlAB应用郭仁生 机械工业出版社附件一function y=rrrposi1(x)% Script used ro implement Newton-Raphson method for% solving nonlinear position of RRR bar group% Input parameters% x(1)=theta-1% x(2)=theta-2 guess value% x(3)=theta-3 guess value% x(4)=LAB%

43、x(5)=LBC% x(6)=LCD% x(7)=LAD% Output parameters% y(1)=theta-2% y(2)=theta-3%theta2=x(2);theta3=x(3);%epsilon=1.0E-6;%f=x(4)*cos(x(1)+x(5)*cos(theta2)-x(7)-x(6)*cos(theta3); x(4)*sin(x(1)+x(5)*sin(theta2)-x(6)*sin(theta3); %while norm(f)>epsilonJ=-x(5)*sin(theta2) x(6)*sin(theta3);x(5)*cos(theta2)

44、 -x(6)*cos(theta3);dth=inv(J)*(-1.0*f);theta2=theta2+dth(1);theta3=theta3+dth(2);f=x(4)*cos(x(1)+x(5)*cos(theta2)-x(7)-x(6)*cos(theta3); x(4)*sin(x(1)+x(5)*sin(theta2)-x(6)*sin(theta3); norm(f);end;y(1)=theta2;y(2)=theta3;附件二function y=rrrvel1(x)% Iput parameters% x(1)=theta-1% x(2)=theta-2% x(3)=th

45、eta-3% x(4)=dtheta-1% x(5)=LAB% x(6)=LBC% x(7)=LCD% Output parameters% y(1)=dtheta-2% y(2)=dtheta-3%A=-x(6)*sin(x(2) x(7)*sin(x(3);x(6)*cos(x(2) -x(7)*cos(x(3);B=x(5)*sin(x(1);-x(5)*cos(x(1)*x(4);y=inv(A)*B;附件三function y=rrra1(x)%Input parameters%x(1)=theta-1%x(2)=theta-2%x(3)=theta-3%x(4)=dtheta-1%

46、x(5)=dtheta-2%x(6)=dtheta-3%x(7)=LAB%x(8)=LBC%x(9)=LCD%x(10)=LAD%Outout parameters%y(1)=a2 %y(2)=a3 %A=-x(8)*sin(x(2) x(9)*sin(x(3); x(8)*cos(x(2) -x(9)*cos(x(3);B=x(4)*x(7)*cos(x(1) x(5)*x(8)*cos(x(2) -x(6)*x(9)*cos(x(3); x(4)*x(7)*sin(x(1) x(5)*x(8)*sin(x(2) -x(6)*x(9)*sin(x(3); C=x(4);x(5);x(6);

47、y=inv(A)*B*C;x3=x1' p(:,1) p(:,2) pi*ones(360,1) s(1,:)' s(2,:)' 0.0764*ones(360,1) 0.225*ones(360,1) 0.225*ones(360,1) 0.2714*ones(360,1); n=zeros(2,360); for k=1:360y3=rrra1(x3(k,:); n(:,k)=y3; End附件四q1/rad 0 0.0175 0.035 0.0525 0.07 0.0875 0.105 0.1225 0.14 0.1575 0.175 0.1925 0.21 0.

48、2275 0.245 0.2625 0.28 0.2975 0.315q2/rad 0.6819 0.6858 0.6898 0.6938 0.6979 0.7021 0.7063 0.7106 0.7149 0.7193 0.7238 0.7283 0.7329 0.7375 0.7422 0.747 0.7518 0.7567 0.7616q3/rad 2.4597 2.4635 2.4673 2.471 2.4746 2.4782 2.4817 2.4852 2.4885 2.4918 2.4951 2.4982 2.5013 2.5044 2.5073 2.5102 2.513 2.5

49、158 2.5185w2（rad/s） w3（rad/s） a2/(rad/m2) a3/(rad/m2) 0.687 0.6985 0.7099 0.7212 0.7324 0.7434 0.7544 0.7652 0.776 0.7866 0.797 0.8073 0.8175 0.8276 0.8375 0.8472 0.8568 0.8662 0.87540.687 0.6754 0.6638 0.652 0.6402 0.6283 0.6163 0.6043 0.5922 0.5801 0.5678 0.5556 0.5433 0.531 0.5186 0.5062 0.4937 0

50、.4812 0.46882.0772 2.0602 2.0425 2.0239 2.0045 1.9843 1.9633 1.9415 1.9188 1.8953 1.8711 1.846 1.8201 1.7935 1.766 1.7378 1.7088 1.679 1.6484 -2.0772 -2.0933 -2.1087 -2.1232 -2.137 -2.15 -2.1623 -2.1738 -2.1845 -2.1945 -2.2038 -2.2125 -2.2204 -2.2277 -2.2343 -2.2403 -2.2456 -2.2504 -2.25460.3325 0.3

51、5 0.3675 0.385 0.4025 0.42 0.4375 0.455 0.4726 0.4901 0.5076 0.5251 0.5426 0.5601 0.5776 0.5951 0.6126 0.6301 0.6476 0.6651 0.6826 0.7001 0.7176 0.7351 0.7526 0.7701 0.7876 0.8051 0.8226 0.8401 0.8576 0.8751 0.8926 0.9101 0.9276 0.9451 0.9626 0.9801 0.9976 1.0151 1.0326 1.0501 1.0676 1.08510.7665 0.

52、7715 0.7766 0.7817 0.7869 0.7921 0.7973 0.8026 0.808 0.8133 0.8188 0.8242 0.8297 0.8352 0.8408 0.8464 0.8521 0.8577 0.8634 0.8692 0.8749 0.8807 0.8865 0.8924 0.8982 0.9041 0.91 0.9159 0.9218 0.9278 0.9338 0.9397 0.9457 0.9517 0.9577 0.9637 0.9697 0.9757 0.9818 0.9878 0.9938 0.9998 1.0058 1.0118 2.5211 2.5236 2.5