角为，为精确计算凸轮轮廓曲线，取，即每个步长的无量纲时间为，则转盘的分度期角位移分成三个阶段，即图按最大压力角选用的曲线图间歇运动机构运动分析及创新设计试验平台研制图能形成凸轮理论廓线的最大允许值曲线图图不产生自交现象的曲线图当当浙江理工大学本科毕业设计论文当当凸轮转角为时，该转角所对应的点为凸轮理论廓线的拐点，即与滚子接触的末点，因为此时与滚子接触的理论廓线与跟滚子接触的理论廓线具有相同的和，但凸轮的工作廓线的转角与理论廓线的转角又不相同，经计算，当凸轮转角为时，此时与滚子接触的实际工作廓线与跟滚子接触的实际工作廓线有相同的和。将计算轮廓点的方程式输入中，每隔取个值，凸轮的实际工作廓线分为两端，以为转角，分度期转角为，设计时总共取点个，停歇期转角为半圆弧，将各个点导入中，最后绘制出凸轮的轮廓曲线，如图所示，图实际绘得凸轮轮廓曲线图凸轮前后两个凸轮片呈对称安装，且错开定的相位角，安装相位角为前后两部分的滚子运动情况相同，只是有个相位角之差而已。凸轮的三维模型图如图所示间歇运动机构运动分析及创新设计试验平台研制图凸轮三维模型图浙江理工大学本科毕业设计论文第章间歇运动机构试验平台试验台的简介以槽轮机构为例，试验平台如下图所示图试验台简图槽轮机构试验平台如图所示，槽轮机构试验平台主要由几个部分组成，分别为套在减速器主轴上的拨盘，与拨盘配合做间歇运动的槽轮，槽轮被固定在轴上，轴由前后两个轴承座进行固定与定位，减速器前后各有个轴，前轴与拨盘连接，在后面的轴上则与旋转编码器连接，当电机转动，通过带轮传动，与减速器连接时，减速器上的转速就可以被旋转编码器所捕获，测出我们所要的主动轴的转速，拨盘转动时，转臂上的圆销会进入槽轮的槽内，从而带动槽轮做分度运动，在槽轮轴的尾部，也被安置了个旋转编码器，槽轮与轴通过过盈配合对槽轮进行个轴向定位，防止槽轮在运动过程中由于冲击过大导致轴向窜动，引起试验台的测试误差，轴上有键槽，键槽与槽轮的毂通过键连接，确定了槽轮的径向定位，当槽轮转动时，键起到了个传递转速的作用，带动了轴的转动，又因轴尾部与编码器连接，所以轴的转速这时被编码器所捕获，从而测出轴的转速，伺服电机槽轮编码器拨盘轴承座减速器槽轮轴间歇运动机构运动分析及创新设计试验平台研制转过的位置，以及轴的加速度变化，又因轴与槽轮同时运动，所以对轴所测得的数据也为槽轮机构的运动数据。相应的，其他三个间歇机构，棘轮机构，不完全齿轮机构与共轭分度凸轮机构，根据设计时确定的各个部件的距离，调节减速器与轴之间的中心距，也可以由旋转编码器测出减速器轴与从动轴之间的运动数据，再通过分析主动轴与从动轴之间的角速度比，转过的角位移之比等，确定些间歇机构的运动参数，如间歇机构的动停比，加速度的变化对机构的冲击等。棘轮机构的参数本文中棘轮机构的参数主要有偏心轮的偏心距，连杆长度，棘轮模数，齿数，偏心圆与棘轮轴的中心距。如图所示，当减小偏心圆的偏心距时，在满足能形成曲柄摇杆机构的杆长条件下，的摆动角将会减小，棘轮的摆动角也将减小，因此棘轮的每次分度转角将会减小，动停比也随之改变，如若要改变棘轮的转角，除了改变偏心距外，还可以在棘轮上安装个棘轮罩，并且这种改变棘轮分度角的方式调节幅度更大。槽轮机构的参数槽轮机构的参数有槽轮的槽数与拨盘的圆销个数，设计时确定了槽数与拨盘圆销数时，槽轮机构的动停比就已经被确定下来了，所以要改变槽轮机构的动停比，可以通过改变槽数与圆销数。槽轮的角速度与角加速度为其中，为拨盘转臂半径与中心距的比值，为转盘转速，为拨盘转角，不同槽数的槽轮机构的槽轮加速度曲线如图所示由图看出，槽轮的槽数越少，曲线变化的越剧烈，当槽数变多时，槽轮的角加速度大幅度下降，槽数越多，曲线越趋于平缓。从改善传动性能方面来看，槽数多时传动较为平稳，从增加停歇时间来说，槽少比较有利，设计时还应根据实际工艺需求，综合考虑。浙江理工大学本科毕业设计论文图不同槽数时外槽轮机构的曲线不完全齿轮机构的参数不完全齿轮机构的动停比的调节主要靠两轮的锁止弧之间的轮齿之比来调节，相比槽轮与棘轮机构，不完全齿轮的动停比调节范围更广，因为齿轮的齿数比可调性更大，且运动过程中，传动更加平稳。除了在始末有冲击外，其余为定角速传动。共轭凸轮机构的参数共轭凸轮机构的分度主要靠共轭凸轮的轮廓与转盘的滚子数来实现，因此机构的动停比也靠改变分度凸轮的轮廓曲线和转盘上的滚子数，并且，设计时般根据转盘的运动规律来设计凸轮轮廓曲线，常用的运动规律有余弦加速度运动规间歇运动机构运动分速度图为图转速为时槽轮的加速度由图可知，当主动轴转速变为原来的时，槽轮的加速度变化更大，将近变浙江理工大学本科毕业设计论文为原来的，由于槽轮机构在主动轴转速改变时，槽轮的加速度变化大于速度的变化，所以槽轮机构般使用于低速的情况下，否则，可能会因为冲击过大而产生较大噪声并加速工件寿命的减少。共轭凸轮运动分析双头式共轭分度凸轮根据其轮廓线随着无量纲时间的变化，从动轴上的转盘有角速度方程为无量纲速度的方程为转盘的角加速度方程为无量纲加速度的方程为将方程输入，得出运动方程曲线间歇运动机构运动分析及创新设计试验平台研制图转盘在分度期的角位移由上图看出，当凸轮转过弧度的时候，转盘转过的角度为，与设计的情况符合。图转盘在分度期的角速度由图可知，共轭凸轮在分度期，转盘的角速度呈正弦曲线变化，且角速度比主动轴小，传动比较平稳。浙江理工大学本科毕业设计论文图转盘在分度期的角加速度变化曲线由图可以看出，虽然主动轴的转速为，但是转盘在分度期的角加速度并没有像槽轮那样呈极端分布，而是较为平缓的过度，这样的机构动力学性能更好。所以共轭凸轮不仅适用于低速场合，也同样适用在高速场合。间歇运动机构运动分析及创新设计试验平台研制第章总结与展望随着现代工业的飞速发展，机械化程度越来越高，在全自动和半自动机中，由于生产工艺的需求，往往需要些机构来实现周期性的转动停歇的分度运动，于是就有了间歇机构的产生，并被广泛的应用于生产生活中，如糖果包装机和些生产线上。由于间歇运动机构的计算复杂性以及构件的难加工性，所以在很多高校的教科书中并没有详细的介绍这类机构的运动特性及具体的设计方法，且教学实验室中也缺乏这类机构的试验平台，因此，很多同学都缺乏对这机构的认识与掌握，但它在现实生活中又是极为重要的种运动机构，因此，这次设计，对我来说很有意义。本文主要对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进行了设计，并着重对槽轮机构与共轭分度凸轮机构进行了运动分析并通过数据对比它们两种机构各自的优缺点以及适用的场合。间歇运动机构多种多样，由于精力与能力有限，我只能对以上几种机构做些简单的设计，并通过试验台上各种机构的拆转与组合，采集数据，进行分析。通过此次设计，我认为在间歇机构试验平台的研制工作中还有许多的技术等待着我们去研究去开发。浙江理工大学本科毕业设计论文参考文献刘政昆，间歇运动机构大连大连理工大学出版社，孟宪源姜琪，机构构型与应用北京机械工业出版社，杨良渠，赵丽娟包机中外槽轮机构运动分析包装工程年期殷鸿梁，朱邦贤间歇运动机构设计上海上海科学技术出版社，赖雅琳，张金顺间歇机构不完全齿轮机构设计及应用，王猛，李长春，机械传动年期常勇作平面复杂运动滚子从动件平面凸轮廓线设计机械设计年期张春林高等机构学北京北京理工大学出版社，李春明，陈静双曲柄槽轮组合机构的结构参数优化制造业自动化张平格商德勇卢军民王蕊模切机送纸机构的优化设计包装工程年期邹慧君，机构学研究现状发展趋势和应用前景机械工程学报，楼鸿棣，邹慧君。高等机械原理北京高等教育出版社，孙桓，陈作模，葛文杰，机械原理高等教育出版社第七版孔午光，不完全齿轮机构的设计，西安交通大学学报年第期邹慧君，殷鸿梁，间歇运动机构设计与应用创新，机械工业出版社间歇运动机构运动分析及创新设计试验平台研制致谢当代高校越来越注重理论型人才的培养，而忽略了学生们的动手能力，因此我们做的设计往往是不能去实际联系起来的，毕业设计作为大学最后个对学生进行考核的项目，很好的将理论的设计与分析能力与实际的动手操作能力结合了起来，在设计期间，经常会有各种各样的问题和出现，唐老师总是耐心的指出设计中的，在设计中有不足的地方，唐老师会指导我改进，并经常对我们进行鼓励与肯定，让我们有热情将毕业设计进行到底。还要感谢学院老师为我们提供了很好的毕业设计条件，并适当对我们进行督促，让我们可以顺利完成毕业设计。毕业设计虽然枯燥，但是确实学到了许多东西，感谢唐老师的指导与帮助，在以后的学习和工作中我会继续努力的。析及创新设计试验平台研制律，正弦加速度运动规律，改进等速运动规律，改进梯形加速度运动规律，改进正弦加速度运动规律。本设计采用了改进正弦加速度运动规律。此运动规律在中间部分加速度变化比较平缓，动力学性能更好。电机的选择本试验台为教学性试验台，所以载荷不大，对比直流电动机与变频交流电动机的综合性能，在考虑不造成浪费的前提下，功率要求能满足进行试验即可，选择直流伺服电动机，该电机具有体积小输出功率大调速范围广等优点。并给电动机配个手轮，由于间歇机构在运动之前由于人为等因素，有可能造成机构出现卡死等现象，给电动机配个手轮，可以手动调节机构的转位，在运动之前将机构调整到正确的位置。电机主要技术参数如下励磁电压控制电压转矩转速参考功率重量使用