机械原理课程设计说明书剖析
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平台印刷机主传动机构运动简图设计
一、设计任务与数据
一、 工作原理及要求
1、 版台(嵌入铅字)作往复移动 滚筒(卷着空白纸张):做连续运动
一个电机驱动——同步 压印完成任务 2、版台的移动速度严格等于滚筒表面的圆周速度: 清晰性 3、版台运动具有急回特性: 工作效率 二、设计思路
1、传动方案的选择与分析比较
A 、传动链I :电机—减速器—运动链I —版台:转动——移动,摩擦传动,齿轮齿条,螺
旋,凸轮,曲滑,组合机构
B 、传动链II :电机—减速器—链II —滚筒: 转动—转动,齿轮机构、连杆机构、其他机
构
C 、补偿机构:凸轮机构,组合机构等。
i
1
2
2、参考方案
A、传动链I:双曲柄机构+曲滑机构:为了改善版台速度特性
FIG 2-2 的AA0主动,FIG 2-4的L3(CD)主动
B、传动链II:双曲柄机构FIG2-4 h3(IL)主动,h1(JK)从动(与滚筒同步)
C、同步机构:i=1的一对齿轮(一个齿轮与l3(CD)联,一个齿轮与h3(IL)
联)
D、补偿机构:凸轮机构, FIG2-2
凸轮与从动曲柄BB0C联:即FIG2-2中的3:
或FIG2-4中的l1:BAE杆
从动曲柄与滑块齿轮联:FIG2-2中的3-4-5
或FIG2-4中的BAE-F相连
凸轮从动件与齿条6相连FIG2-2
三、设计数据
1、设计原始数据:T2-1:第二组
2、参考方案:传动链II及同步齿轮的数据P5(上第2段)
h i已知:
待求机构ABCD(FIG2-4)(双曲柄机构)的机架长度AD(L4)=55mm
四、设计任务要求
P6
1、论证与确定传动方案;
2、曲柄滑块机构的设计(指传动链I的设计);
3、双曲柄机构的设计(指传动链I的设计);
4、组合机构的运动分析(指滚筒与版台的位移和速度分析),作出补偿凸轮机构的运
动线图(位移线图);
5、补偿凸轮的轮廓设计作图,用A3图纸作,包括:
a)滚筒与版台的速度线图V P、V C-~ϕ
b)滚筒与版台的位移线图S P、S C-~ϕ
c)凸轮从动件的位移曲线(推程和回程)S~ϕ
d)凸轮的轮廓曲线
6、绘制全系统的机构运动简图A3图纸(类似图2-4)
二、理论分析与公式
一、 曲柄滑块机构的尺度综合与运动分析 子程序CRLE
1. 几何关系: Fig2-3
a. 滑块的行程H
22
2(2)1
r r δλ≈+- (2-5)
当0.4x ≤
2
121x
=- 其中 /l r λ= /e l δ= (2-1) b. 行程速比系数
011011
001111
180sin sin 180180180sin sin k δλ
δλλλδλδλ
λλθθ---+---++-+==--+ (2-6) c. 最小传动角: (发生在曲柄与导轨垂直时)
工作行程 (γ1)1111
cos cos ()r e r l δλ---==- (2-7)
回程 (γ2)121
cos ()r δλ
-=+ (2-8)
2. 参数选择与尺寸综合
a. 参数选择 p8 : H : 滑块行程H 为板台行程795的一半:795/2=397.5mm λ: λ
↑ γ↑、尺寸↑ 一般[2.5,4] δ: 影响γ和r 一般[0.3,0.4] e : 在确定λ和δ时要照顾e
(e>0,e 影响K (正比);e 影响r (反比))
b 、尺度综合 (程序CRLE )
由公式(2-5)和(2-1):λ、δ、H ⇒r 、l 、e c 、行程速比系数计算与min γ校核
3. 曲柄滑块机构的运动分析. Fig 2-3 a 、运动方程:
滑块位移 ()[
]
x e
l r s --+=2
12
2
其中:αϕcos cos l r x += (2-2)
2sin 2sin 1sin 1cos 22
22
2
1
δϕλδλϕδλϕα-+-≈⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--= 速度 ⎪⎭
⎫
⎝⎛-+=ϕδϕλϕϖcos 2sin 21sin r v (2-3) 加速度
⎪⎭
⎫
⎝⎛-+
+⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕδϕλϕεϕδϕλϕϖcos 2sin 21sin sin 2cos 1cos 2r r a (2-4) b 、运动线图:
s 、v 、a ~ϕ 二、
双曲柄机构(运动链I )的分析与综合
按给定两连架杆的对应位置()(),(31i i ϕϕ)(i=1……10)设计 滑块位移
)
()
(31i i (i=1……10)同步对应 1、根据滑块位移S i )(3i ϕ -----------子程序CFI
可由FIG2-4 倒推:滑块(版台)S i ——滚筒——(通过齿轮)传动链II 的双曲柄机构h 的ψ1(i )——双曲柄机构h 的ψ3(i )——(通过齿轮)双曲柄机构L 的)(3i ϕ
A 、S ψ1(i ) ψ1(i )=
cir
R S
2 FIG2-4 (2-10) B 、ψ1(i ) ψ3(i ) ψ3(i )=C
B C B A A TAN
+-+±-2
221
2
FIG2-5 参见指导书的 (2-12)----(2-14),参照解析法列方程求 C 、ψ3(i ) — —)(3i ϕ 参见FIG2-4: 由i=1的齿轮同步
ψ3(i )导数=)(3i ϕ&
导数
2、根据滑块位移S i )(1i ϕ 子程序CPSI
参见FIG2-4和图2-6: 滑块(版台)S i ,----(通过曲柄滑块机构AEF )-----曲柄)(1i ϕ βϕπ
ϕ--=
2
1 见指导书(2-17)---(2-20)
其中 z
x z x e e TAN
+-+±=-2
221
2ϕ