機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-健身球自動(dòng)分類機(jī)方案設(shè)計(jì)說明書

1、，課程設(shè)計(jì)課程名稱： 健身球檢驗(yàn)分類機(jī) 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)制081 姓 名： 高揚(yáng) 學(xué) 號： 8 年 級： 2008級 任課教師： 戴明 2010年1月15日前 言隨著科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展和人們生活條件的不斷改善，消費(fèi)者的價(jià)值觀念變化很快，市場需求出現(xiàn)多樣化的特征，機(jī)械產(chǎn)品的種類日益增多例如，各種金屬切屑機(jī)床、儀器儀表、重型機(jī)械、輕工機(jī)械、石油化工機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、海洋作業(yè)機(jī)械、鋼鐵成套設(shè)備、辦公設(shè)備、家用電器以及兒童玩具等等。同時(shí)，這些機(jī)械產(chǎn)品的壽命周期也相應(yīng)縮短。企業(yè)為了贏得市場，必須不斷開發(fā)合符市場需求的產(chǎn)品。新產(chǎn)品的開發(fā)包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，其中設(shè)計(jì)是產(chǎn)品

2、開發(fā)的第一步，是決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、水平、市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的最主要因素。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是對產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤滑方式等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工程過程。其中機(jī)械產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、力和能量的傳遞方式等設(shè)計(jì)內(nèi)容是機(jī)械原理課程的教學(xué)內(nèi)容。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理課程的一個(gè)重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)，又是機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中的一個(gè)相對獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)踐，在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力（重點(diǎn)在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)

3、計(jì)）及創(chuàng)新意識與能力方面，起著十分重要的作用。對于機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)有“按照一個(gè)簡單機(jī)械系統(tǒng)的給定功能要求，綜合運(yùn)用所學(xué)知識，擬定機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案并對其中的某些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。通過課程設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生更好地掌握和加深理解本課程的基本理論和婦女廣發(fā)，進(jìn)一步提高學(xué)生查閱技術(shù)資料、繪制工程圖和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力”的明確要求。目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書.6 1.1功能要求及工藝動(dòng)作分解提示.6 1.2 設(shè)計(jì)方案提示.6二、健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)方案設(shè)計(jì).7 2.1健身球檢驗(yàn)分類機(jī)整體工作流程72.2功能分解.7 2.3功能邏輯圖.82.4方案設(shè)想.52.5原動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇.9 2.5.1原動(dòng)機(jī)的選

4、擇.9 2.5.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇.92.6執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較.122.6.1進(jìn)料與送料.122.6.2檢驗(yàn)分類與按類存放.12三、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定與比較.14 3.1根據(jù)工藝過程確定執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式 .14 3.2繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖 .14 3.3根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式選擇機(jī)構(gòu).15 3.4用形態(tài)學(xué)矩陣法創(chuàng)建機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案.15四、機(jī)械系統(tǒng)工作運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖.16五、機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析.18 5.1凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).18 5.2結(jié)果分析.185.3曲柄搖桿設(shè)計(jì).185.4減速裝置的尺寸設(shè)計(jì).29六、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總體方案圖.32 6.1運(yùn)動(dòng)方案簡圖.32 6.2健身球檢驗(yàn)分類機(jī)

5、工作原理.32 6.3健身球檢測分類機(jī)分析與評價(jià).33七、總結(jié).34附錄一： 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖.35附錄二：凸輪設(shè)計(jì)分段圖、輪廓圖、設(shè)計(jì)結(jié)果圖.36附錄三：程序運(yùn)行結(jié)果及曲線圖.39八、主要參考資料.40一、設(shè)計(jì)任務(wù)書（1） 功能要求及工藝動(dòng)作分解提示1) 總功能要求將不同直徑的健身球按直徑分類存放。2) 工作原理及工藝動(dòng)作分解提示健身球自動(dòng)分類機(jī)的功能是將不同直徑的健身球（石料）按直徑分類，并送到各指定位置。整個(gè)工作過程（包括進(jìn)料、送料、分類、按類存放）自動(dòng)完成。（2） 原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求健身球直徑范圍為4046mm，要求分類機(jī)將健身球按直徑的大小分為三類：第一類： 4042 ； 第二類：424

6、4；第三類：4446。生產(chǎn)率（分類速度）20個(gè)/min。（3） 運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思提示健身球自動(dòng)分類機(jī)可以有多種運(yùn)動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)。一般的思路在于：1) 球的尺寸控制可以靠三個(gè)不同直徑的接料口實(shí)現(xiàn)。例如：第一個(gè)接料口直徑為42mm，中間接料口直徑為44mm，而第三個(gè)接料口直徑稍大于46mm。使直徑小于（等于）42mm的球直接落入第一個(gè)接料口，直徑大于42mm的球先卡在第一個(gè)接料口，然后由送料機(jī)構(gòu)將其推出滾向中間接料口。以此類推。2) 送料機(jī)構(gòu)、接料機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)可由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)。（4） 建議完成的設(shè)計(jì)工作量1) 本題設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周。2) 根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖

7、。3) 按工藝動(dòng)作過程擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4) 構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案(至少二個(gè)以上)，進(jìn)行方案評價(jià)，選出較優(yōu)方案。5) 對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)。6) 繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖。7) 編寫設(shè)計(jì)說明書。 二、健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)方案設(shè)計(jì)2.1健身球檢驗(yàn)分類機(jī)整體工作流程 為了實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求每分鐘檢驗(yàn)分類15個(gè)球，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速720r/min，經(jīng)過三級降速（皮帶降速、齒輪減速、齒輪降速）使主軸達(dá)到15r/min，再通過曲柄搖桿與凸輪推桿分別實(shí)現(xiàn)送料與分類，并分別儲存，最終達(dá)到健身球的檢驗(yàn)分類目的2.2功能分解1.送料功能2.自動(dòng)分類功能3.按類存放功能2.3功能邏輯圖 圖2.12.4方案設(shè)想方案一

8、 自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)的主要用途就是將不同直徑大小的健身球分成三類，我們提出了如下圖的運(yùn)動(dòng)裝置: 圖2.2該方案將送料機(jī)構(gòu)與檢料機(jī)構(gòu)中的滑塊運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來，在上滑塊將球推出的同時(shí)下滑塊上邊緣也正好抵達(dá)料道1的口緣處，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)對球進(jìn)行檢測分類。但考慮到球在檢料機(jī)構(gòu)通道中向下運(yùn)動(dòng)至靠近料道時(shí)，有可能球會卡在料道口而不能進(jìn)行正常分類。以及檢料機(jī)構(gòu)滑塊間歇時(shí)間不易控制，所以我們放棄這一方案，選用改進(jìn)的方案二。方案二 運(yùn)動(dòng)方案圖: 圖2.3此方案解決了上述問題，料道一處滑塊軌道直徑為42.料道二處滑塊軌道直徑44，這樣當(dāng)中球或大球被推倒滑道一處口時(shí)不會下落卡在滑道口處，不會出現(xiàn)卡在料道口處，同理大球會卡在滑道

9、二口處，隨滑塊上升，大球被推倒滑道三進(jìn)行分類，這種方案不僅解決了以上的問題，而且還簡化了分類步驟，所以選擇此方案。2.5原動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇2.5.1原動(dòng)機(jī)的選擇 本健身球檢驗(yàn)分類機(jī)原動(dòng)件采用轉(zhuǎn)速為720r/min的交流電動(dòng)機(jī)2.5.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)能量的分配、轉(zhuǎn)速的改變及運(yùn)動(dòng)形式的改變的中間裝置。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最常見的有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等。他們的特點(diǎn)如表2：表二：特點(diǎn)壽命應(yīng)用齒輪傳動(dòng)承載能力和速度范圍大；傳動(dòng)比恒定，可獲得較大傳動(dòng)比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求高，精度低時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)有噪音；無過載保護(hù)作用取

10、決于齒輪材料的接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度以及抗膠合與抗磨損能力金屬切削機(jī)床、汽車、起重運(yùn)輸機(jī)械、冶金礦山機(jī)械以及儀器等蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，單級傳動(dòng)能得到很大的傳動(dòng)比；傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)比大、滑動(dòng)速度低時(shí)效率低；中、高速傳動(dòng)需用昂貴的減磨材料；制造精度要求高，刀具費(fèi)用貴。制造精確，潤滑良好，壽命較長；低速傳動(dòng)，磨損顯著金屬切削機(jī)床（特別是分度機(jī)構(gòu)）、起重機(jī)、冶金礦山機(jī)械、焊接轉(zhuǎn)胎等帶傳動(dòng)軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能緩和沖擊，吸收振動(dòng)；摩擦型帶傳動(dòng)有過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝要求不高；外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動(dòng)，不能用于分度鏈；由于帶的摩擦起電，不宜用于易燃易爆的地方；

11、軸和軸承上的作用力很大，帶的壽命較短帶輪直徑大，帶的壽命長。普通V帶 3500-5000h金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床、輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和紡織機(jī)械鏈傳動(dòng)軸間距范圍大；傳動(dòng)比恒定；鏈條組成件間形成油膜能吸振，工作可靠；作用在軸上的荷載?。贿\(yùn)轉(zhuǎn)的瞬時(shí)速度不均勻，高速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)；鏈條工作時(shí)，特別是因磨損產(chǎn)生伸長以后，容易引起共振，因而需增設(shè)張緊和減振裝置與制造質(zhì)量有關(guān)5000-15000h農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、礦山機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械和起重機(jī)械等 由上訴幾種主要的傳動(dòng)裝置相互比較可知，齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)用于減速，故選用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng), 齒輪傳動(dòng)效率高，工作可靠、傳動(dòng)精確。2.6執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較2

12、.6.1送料方案一、六連桿機(jī)構(gòu) 圖2.4此方案的功能為把曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，即是原動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，即可完成送料功能 方案二、圓盤曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 主視圖俯視圖圖2.5此方案用圓盤代替曲柄，把曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，圓盤旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，即可完成送料功能以上兩種方案各有特色，兩者都同樣能玩成工作任務(wù)，但方案一中六連桿機(jī)構(gòu)有急回特性，有沖擊，而采用方案二中圓盤代替曲柄的曲柄搖桿搖桿無急回，可避免沖擊，并且結(jié)構(gòu)更為簡單，便于設(shè)計(jì)，桿件少，功能損失更少，能出色地完成認(rèn)務(wù)，所以選用后者，即圓盤曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。26.2檢

13、驗(yàn)分類與按類存放（1） 檢驗(yàn)分類機(jī)構(gòu) 方案一： 圖2.6方案二： 圖2.7 從理論上來講，以上兩種方案都可以實(shí)現(xiàn)健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類的功能，但是，前面我們已經(jīng)提到，實(shí)際上方案一在料道1處，直徑在42及以上的健身球會卡住，而無法實(shí)現(xiàn)分類，故選方案二。在方案二的檢料箱體中，設(shè)有待測球出口料道1、料道2、料道3，料道順序?yàn)槌叽鐝男〉酱笠来卧O(shè)置，小球先檢測，接著檢測中球、大球，為了使球能夠快速穩(wěn)定地經(jīng)過料道尺寸檢測，設(shè)計(jì)軌道與水平夾角為：=15料道相應(yīng)尺寸大小如表三：料道1料道2料道3料道直徑（mm）424446設(shè)置滑塊軌道有關(guān)尺寸為：其中，S是滑塊的行程， S1=110mm,S2=S3=75mmS1的

14、大小是考慮到下料口徑（48mm）和球的大小以及球要在軌道上移動(dòng)(取62mm)得S1=110.因?yàn)榭紤]到健身球的形狀以及其重力作用S2=S3=75.（2） 按類存放裝置 如下圖所示： 圖2.8 三、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定與比較3.1根據(jù)工藝過程確定執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式1. 送料功能的執(zhí)行構(gòu)件是滑塊1，它作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；2. 檢驗(yàn)分類功能的執(zhí)行構(gòu)件是滑塊2和滑塊3，它們都作間歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。3.2繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖 根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式，繪制機(jī)械系統(tǒng)轉(zhuǎn)換功能圖： 圖3.13.3根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式選擇機(jī)構(gòu)（1） 送料滑塊1的往復(fù)移動(dòng)，可選圓盤曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)，凸輪+連桿機(jī)構(gòu)等。（2

15、） 分類滑塊2的間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可選凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)，凸輪+連桿機(jī)構(gòu)等。（3）分類滑塊3的間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可選凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)，凸輪+連桿機(jī)構(gòu)等。3.4用形態(tài)學(xué)矩陣法創(chuàng)建機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案可由給定的條件，各機(jī)構(gòu)的相容性，各機(jī)構(gòu)的空間布置，類似產(chǎn)品的借鑒和設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)等，從中選出若干個(gè)較為實(shí)際可行的方案，然后從選出的若干個(gè)方案中用評價(jià)方法選出最優(yōu)方案。 圖示實(shí)線連接的即為設(shè)計(jì)的最佳方案。4、 機(jī)械系統(tǒng)工作運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案有個(gè)執(zhí)行構(gòu)件需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，它們是送料機(jī)構(gòu)（滑塊），檢驗(yàn)分類機(jī)構(gòu)（滑塊和滑塊），在運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖中，分別用滑塊一滑塊二，滑塊三來表示。橫坐標(biāo)表示分配軸的轉(zhuǎn)角，滑塊一的

16、縱坐標(biāo)表示送料滑塊的運(yùn)動(dòng)，滑塊二的縱坐標(biāo)表示滑塊的運(yùn)動(dòng)，滑塊三的縱坐標(biāo)表示滑塊的運(yùn)動(dòng)。 如下圖所示： 圖4.1表四：執(zhí)行階段運(yùn)動(dòng)階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間(s)分配轉(zhuǎn)角()滑塊一階段送料回程 2s 2s 180 180滑塊二階段遠(yuǎn)休回程近休推程0.67s1.33s 0.67s1.33s60 12060120滑塊三階段近休推程遠(yuǎn)休回程0.67s1.33s 0.67s1.33s6012060120五、機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析5.1凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)滑塊一、二凸輪的設(shè)計(jì)：分析結(jié)果見附錄二5.2結(jié)果分析 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在推程時(shí)，許用壓力角的值對于移動(dòng)從動(dòng)件，=3038。在回程時(shí)，對于力封閉的凸輪，由于這時(shí)使從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的

17、是封閉力，不存在自鎖的問題，故可采用較大的壓力角，通常取=7080。并且，最大壓力角因此，我們?nèi)?30，=70。從上面的調(diào)試結(jié)果可知，升程=30，回程最大壓力角=70，且無運(yùn)動(dòng)失真現(xiàn)象，故滿足設(shè)計(jì)要求。5.3曲柄搖桿設(shè)計(jì) 主視圖俯視圖圖5.1如圖根據(jù)工件要求可確定滑塊形成為110mm，送料機(jī)構(gòu)采用圓盤對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由生產(chǎn)率n=15件/min,可知主軸轉(zhuǎn)速為15r/min。由于曲柄和滑塊處于同一平面且兩極限處于同一直線，則k=1，取AB=55mm ，BC=200 AC1=AB1+B1C1 AC2= B2C2-AB2 則可確定C點(diǎn)兩極限位置，的曲柄L1=55mm連桿L2=200開始輸入已知數(shù)據(jù)

18、j1=0j1=j1+Dj調(diào)用單桿運(yùn)動(dòng)分析子程序,計(jì)算B點(diǎn)的位置、速度、加速度調(diào)用RRP桿組運(yùn)動(dòng)分析子程序,計(jì)算C點(diǎn)的位置、速度、加速度及桿3的角速度、角加速度否j1360?是停輸出計(jì)算結(jié)果連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析流程圖編寫程序：Private Sub Command1_Click()Dim b(6), c(6), d(3), t As String pai = Atn(1#) * 4 / 180 For fi = 0 To 360 Step 10 Fi1 = fi * pai Call 單桿運(yùn)動(dòng)分析子程序(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.055, 0, Fi1, 1.57, 0, _ xB,

19、 yB, vBx, vBy, aBx, aBy) Call RRP運(yùn)動(dòng)分析子程序(1, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, 0, 0, 0, 0, 0, 0, _ 0.200, 0, 0, 0, xE, yE, vEx, vEy, aEx, aey, fi4, omega4, epsilon4, sr, vsr, asr) t = t + Fi1= + Str(fi) + vbCrLf t = t + xE(m)= + Str(xE) + vbCrLf t = t + vE(m/S)= + Str(vEx) + vbCrLf t = t + aE(m/S2)= + Str(

20、aEx) + vbCrLf t = t + omega4(rad/S)= + Str(omega4) + vbCrLf t = t + epsilon4(rad/S)= + Str(epsilon4) + vbCrLf t = t + vbCrLf Next fi Text1.Text = t End Sub Sub 單桿運(yùn)動(dòng)分析子程序(xA, yA, vAx, vAy, aAx, aAy, S, theta, fi, omega, epsilon, _ xm, ym, vmx, vmy, amx, amy) xm = xA + S * Cos(fi + theta) ym = yA + S

21、* Sin(fi + theta) vmx = vAx - S * omega * Sin(fi + theta) vmy = vAy + S * omega * Cos(fi + theta) amx = aAx - S * epsilon * Sin(fi + theta) - S * omega 2 * Cos(fi + theta) amy = aAy + S * epsilon * Cos(fi + theta) - S * omega 2 * Sin(fi + theta) End Sub Sub RRP運(yùn)動(dòng)分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy,

22、xP, yP, vPx, vPy, aPx, aPy, _ L2, fi3, omega3, epsilon3, xC, yC, vCx, vCy, _ aCx, aCy, fi2, omega2, epsilon2, sr, vsr, asr) Dim pi, d2, e, F, yCB, xCB, E1, F1, Q, E2, F2 pi = Atn(1#) * 4 d2 = (xB - xP) 2 + (yB - yP) 2) e = 2 * (xP - xB) * Cos(fi3) + 2 * (yP - yB) * Sin(fi3) F = d2 - L2 2 If e 2 L2 +

23、 L3 Or d 0 Thengam = Atn(sa / ca)Else: gam = Atn(sa / ca) + piEnd IfIf m = 1 Thenfi2 = delta + gamElse: fi2 = delta - gamEnd IfxC = xB + L2 * Cos(fi2)yC = yB + L2 * Sin(fi2)yCD = yC - yDxCD = xC - xDIf xCD 0 Thenfi3 = Atn(yCD / xCD)ElseIf yCD = 0 Thenfi3 = Atn(yCD / xCD) + piElse: fi3 = Atn(yCD / xC

24、D) - piEnd Ife = (vDx - vBx) * xCD + (vDy - vBy) * yCDF = (vDx - vBx) * (xC - xB) + (vDy - vBy) * (yC - yB)Q = yCD * (xC - xB) - (yC - yB) * xCDomega2 = e / Qomega3 = F / QvCx = vBx - omega2 * (yC - yB)vCy = vBy + omega2 * (xC - xB)EA = aDx - aBx + omega2 2 * (xC - xB) - omega3 2 * xCDFA = aDy - aBy

25、 + omega2 2 * (yC - yB) - omega3 2 * yCDepsilon2 = (EA * xCD + FA * yCD) / Qepsilon3 = (EA * (xC - xB) + FA * (yC - yB) / QaCx = aBx - omega2 2 * (xC - xB) - epsilon2 * (yC - yB)aCy = aBy - omega2 2 * (yC - yB) + epsilon2 * (xC - xB)n1: End Sub Sub atn1(x1, y1, x2, y2, fi) Dim pi, y21, x21pi = Atn(1

26、#) * 4y21 = y2 - y1x21 = x2 - x1If x21 = 0 Then 判斷BD線段與x軸的夾角 If y21 0 Then fi = pi / 2 ElseIf y21 = 0 Then MsgBox B、D兩點(diǎn)重合，不能確定 Else: fi = 3 * pi / 2 End If Else If x21 = 0 Then fi = Atn(y21 / x21) Else: fi = Atn(y21 / x21) + 2 * pi End IfEnd IfEnd SubPrivate Sub Command2_Click()Dim b(6), c(6), d(3),

27、 xE1(360), vEx1(360), aEx1(360) pai = Atn(1#) * 4 / 180 Picture1.Print 紅色線條表位移 藍(lán)色線條表速度 綠色線條表加速度 Picture1.Print 工程機(jī)械 高揚(yáng)8 For fi = 0 To 360 Step 10 Fi1 = fi * pai Call 單桿運(yùn)動(dòng)分析子程序(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0.055, 0, Fi1, 1.57, 0, _ xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy) Call RRP運(yùn)動(dòng)分析子程序(1, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, 0, 0,

28、 0, 0, 0, 0, _ 0.200, 0, 0, 0, xE, yE, vEx, vEy, aEx, aey, fi4, omega4, epsilon4, sr, vsr, asr) xE1(fi) = xE vEx1(fi) = vEx aEx1(fi) = aEx Next fi ForeColor = QBColor(0) Picture1.Scale (-10, 100)-(370, -100) Picture1.Line (0, 0)-(360, 0), ForeColor Picture1.Line (0, -100)-(0, 100), ForeColor ForeCol

29、or = QBColor(4) Picture1.PSet (0, xE1(0) * 100) For fi = 0 To 360 Step 10 Picture1.Line -(fi, xE1(fi) * 200 - 18), ForeColor Next fi ForeColor = QBColor(9) Picture1.PSet (0, vEx1(0) * 100) For fi = 0 To 360 Step 10 Picture1.Line -(fi, vEx1(fi) * 500 + 8), ForeColor Next fi ForeColor = QBColor(10) Pi

30、cture1.PSet (0, aEx1(0) * 0.3) For fi = 0 To 360 Step 10 Picture1.Line -(fi, aEx1(fi) * 800 + 6), ForeColor Next fiEnd Sub程序運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：分析結(jié)果見附錄三5.4減速裝置的尺寸設(shè)計(jì) 圖5.2 本分類裝置采用上圖所示的減速器，由傳送帶和齒輪系構(gòu)成的減速裝置。其中一對齒輪的傳動(dòng)比是有限的，由于本裝置需要較大的傳動(dòng)比，固采用輪系來實(shí)現(xiàn)。（）皮帶傳送： 圖5.3如圖所示為皮帶減速機(jī)構(gòu)，帶輪1連接原動(dòng)件轉(zhuǎn)速為=720r/min的交流電動(dòng)機(jī)，皮帶2連接齒輪系中的齒輪1，皮帶1的半

31、徑為，皮帶2的半徑為，根據(jù)皮帶傳動(dòng)原理有：= (1)皮帶1與皮帶2的轉(zhuǎn)速與半徑成反比：= (2)（）齒輪系傳動(dòng)：如圖5.5所示，帶輪2與齒輪1同軸傳動(dòng)，齒輪1與齒輪2嚙合傳動(dòng)，齒輪2與齒輪3同軸傳動(dòng)，齒輪3與齒輪4嚙合傳動(dòng)，根據(jù)齒輪系傳動(dòng)原理有： (3)由上式可得： (4)（）直齒錐齒輪：圖5.4如圖7所示，直齒輪4與直齒錐齒輪5凸輪14、15同軸傳動(dòng)，直齒錐齒輪5與直齒錐齒輪6垂直嚙合，直齒錐齒輪6與圓盤7同軸連接。 (7)根據(jù)提供的原動(dòng)件轉(zhuǎn)速為=720r/min的交流電動(dòng)機(jī)與課程設(shè)計(jì)要求，在的前提下，設(shè)計(jì)機(jī)器的生產(chǎn)率為15個(gè)/min,設(shè)計(jì)的凸輪滑塊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈完成一個(gè)健身球的檢測，

32、總傳動(dòng)比i=48經(jīng)過三級降速：第一級降速：皮帶傳動(dòng) i=3第二級降速：齒輪傳動(dòng) i=4第三級降速：齒輪傳動(dòng) i=4考慮到齒輪大小與傳動(dòng)的合理性，經(jīng)過比較設(shè)計(jì)皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與齒輪系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)參數(shù)如下： 表五：皮帶輪參數(shù)帶輪1帶輪2皮帶輪半徑（mm）100300表六： 各齒輪參數(shù)模數(shù)(mm)壓力角()齒數(shù)(個(gè))直徑(mm)分錐角()齒輪13203090/齒輪2320120360/齒輪33203090/齒輪4320120360/直齒錐5，63206018090六、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總體方案圖6.1運(yùn)動(dòng)方案簡圖：見附錄四6.2健身球檢驗(yàn)分類機(jī)工作原理6.2.1健身球檢驗(yàn)分類機(jī)工作流程 將待測健身球放入料槽中通過導(dǎo)管將料槽中的小球引入帶凹槽的導(dǎo)軌中電機(jī)通過變速器帶動(dòng)曲柄滑塊1推動(dòng)健身球健身球在滑塊1推動(dòng)的作用下由導(dǎo)軌進(jìn)入檢料裝置口若為小球則跟隨滑塊2緩慢向下移動(dòng)，進(jìn)入進(jìn)入滑道一，若為中球與大球則卡在檢料裝置口處 隨著滑塊2上升至頂點(diǎn)，將中大球推入滑塊三軌道，中球隨滑塊三落下進(jìn)入軌道，大球卡在入口 滑塊三上升至頂點(diǎn)，將大球推入滑道3不同類型的健身球沿各自的軌道進(jìn)入不同的收集箱中6.3健身球檢測分類機(jī)分析與評價(jià)（1）優(yōu)點(diǎn)1)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，能耗低；2)設(shè)計(jì)制造簡單；3)使用解卡振蕩器，很大程度上減小健身球互卡的幾率；4)傳送帶靠摩擦力工作，傳動(dòng)平