機械原理課程設計---半自動鉆床

1、<p><b>　　課程設計</b></p><p>　　課程名稱： 半自動鉆床 </p><p>　　學 院： 機械學院 專 業(yè)： 機電 </p><p>　　姓 名： 趙正楊

2、學 號： 0908030332 </p><p>　　年 級： 09級 任課教師： 余述凡 </p><p>　　2012年 1 月 4 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設計任務…………………………………

3、……………………………3-4</p><p>　　一、整個系統(tǒng)各方面的原理…………………………………………5-7</p><p>　　二、功能分解圖與執(zhí)行機構動作……………………………………8-10</p><p>　　三、運動方案的比較與選擇………………………………………11-17</p><p>　　四 、運動循環(huán)圖 …………………………

4、………………………18</p><p>　　五 、執(zhí)行機構設計過程及尺寸計算………………………………19-23</p><p>　　六 、系統(tǒng)機構運動總體方案圖……………………………………24</p><p>　　七、凸輪設計分段圖輪廓圖和設計結果…………………………25-20</p><p>　　八、機構運動分析計算機輔助設計流程框圖………

5、……………31</p><p>　　九、程序清單（主程序和子程序）………………………………32-38</p><p>　　小結，參考資料………………………………………………………39</p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　半自動鉆床</b></p>

6、<p>　　一、設計題目及原始數(shù)據</p><p>　　設計加工所示工件ф12mm孔的半自動鉆床。進刀機構負責動力頭的升降，送料機構將被加工工件推入加工位置，并由定位機構使被加工工件可靠固定。</p><p>　　半自動鉆床設計數(shù)據參看下表。</p><p>　　半自動鉆床凸輪設計數(shù)據表</p><p><b>　　二、

7、設計方案提示</b></p><p>　　1.鉆頭由動力頭驅動，設計者只需考慮動力頭的進刀（升降）運動。</p><p>　　2. 除動力頭升降機構外，還需要設計送料機構、定位機構。各機構運動循環(huán)要求見下表。</p><p><b>　　機構運動循環(huán)要求表</b></p><p>　　3. 可采用凸輪軸的方法

8、分配協(xié)調各機構運動。</p><p><b>　　三、設計任務</b></p><p>　　1.半自動鉆床至少包括凸輪機構、齒輪機構在內的三種機構；</p><p>　　2.設計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配，并在圖紙上畫出傳動系統(tǒng)圖；</p><p>　　3. 圖紙上畫出半自動鉆床的機構運動方案簡圖和運動循環(huán)圖；</

9、p><p>　　4.凸輪機構的設計計算。按各凸輪機構的工作要求，自選從動件的運動規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對盤狀凸輪要用電算法計算出理論廓線、實際廓線值。畫出從動件運動規(guī)律線圖及凸輪廓線圖；</p><p>　　5.設計計算其他機構；</p><p>　　6.編寫設計計算說明書；</p><p>　　一、整個系統(tǒng)各方面的原

10、理</p><p>　　一.整個系統(tǒng)的工作原理:</p><p>　　該系統(tǒng)由電機驅動，通過行星輪系將電機的1400r/min降到主軸的1r/min，與傳動軸相連的各機構控制送料、定位、夾緊和進刀等工藝動作，最后由凸輪機構通過齒輪傳動帶動齒條上下平穩(wěn)地運動,這樣動力頭也就能平穩(wěn)地上下移動從而保證了較高的加工質量，具體的選擇原理和工作原理如下：</p><p>　　二

11、.原動機的選擇原理</p><p><b>　　2.1原動機</b></p><p>　　原動機泛指利用能源產生原動力的一切機械。</p><p><b>　　2.2原動機的分類</b></p><p>　　原動機的種類按其輸入能量的不同可以分為兩類：</p><p>　　a

12、一次原動機 </p><p>　　此類原動機是把自然界的能源直接轉變?yōu)闄C械能，因此稱為一次原動機。屬于此類原動機的有柴油機、汽油機、汽輪機和燃汽輪機等。</p><p><b>　　b二次原動機 </b></p><p>　　此類原動機是將發(fā)電機等變能機所產生的各種形態(tài)的能量轉變?yōu)闄C械能，因此稱為二次原動機。屬于此類原動機的有電動機、

13、液壓馬達、氣動馬達、汽缸和液壓缸等。</p><p>　　2.3原動機的輸出運動形式</p><p>　　a 轉動 具有這種輸出運動形式的原動機有電動機、液壓馬達、氣動馬達、柴油機、汽油機、汽輪機和燃氣輪機等。</p><p>　　b 往復運動 具有這種輸出運動形式的原動機有直線電動機、氣缸、液壓缸。</p><p>　　c 往復

14、擺動 具有這種輸出運動形式的原動機有擺動油缸、擺動氣缸。</p><p>　　2.4選擇原動機時需考慮的因素：</p><p>　　A：必須考慮到現(xiàn)場能源的供應情況。</p><p>　　B：必須考慮原動機的機械特性和工作制度與工作機相匹配。</p><p>　　C：必須考慮工作機對原動機提出的起動、過載、運轉平穩(wěn)性、調速和控制等方面的要求

15、。</p><p>　　D：必須考慮工作環(huán)境的因素。</p><p>　　E：必須考慮工作可靠，操作簡易，維修方便。</p><p>　　F：為了提高機械系統(tǒng)的經濟效益，必須考慮經濟成本：包括初始成本和運轉維護成本。</p><p>　　此外，所選原動機的額定功率必須滿足負載需要，但也不宜過大。對電動機來說所選電動機功率過大造成功率因數(shù)過低也

16、是不經濟的。</p><p>　　綜上所述，在半自動鉆床中最益選擇二次原動機中的電動機作為原動件。</p><p>　　三.傳動機構的選擇和工作原理</p><p>　　3.1機械系統(tǒng)中傳動機構的作用</p><p>　　機械系統(tǒng)中的傳動裝置是指把原動機輸出的機械能傳遞給執(zhí)行機構并實現(xiàn)能量的分配、轉速的改變和運動形式的改變等作用的中間裝置，其

17、作用有：</p><p>　　A：把原動機輸出的速度降低或提高，以適應執(zhí)行機構的需要。</p><p>　　B：用原動機進行調速不經濟和不可能時，采用變速傳動來滿足執(zhí)行機構經常調速的要求</p><p>　　C：把原動機輸出的轉矩變換為執(zhí)行機構所需的轉矩或力。</p><p>　　D：把原動機輸出的等速回轉運動轉變?yōu)閳?zhí)行機構所要求的，其速度按

18、某種規(guī)律變化的回轉或非回轉運動。</p><p>　　E：實現(xiàn)由一個或多個動力機驅動若干個速度相同或不同的執(zhí)行機構。</p><p>　　F：由于受機體的外形、尺寸的限制，或為了安全和操作方便，執(zhí)行機構不宜與原動機直接聯(lián)接時，也需要用傳動裝置來聯(lián)接。</p><p>　　3.2傳動類型選擇的原則</p><p>　　A：對于小功率傳動，應在考

19、慮滿足性能的需要下，選用結構簡單的傳動裝置，盡可能降低初始費用。</p><p>　　B：對大功率傳動，應優(yōu)先考慮傳動的效率、節(jié)約能源、降低運轉費用和維修費用。</p><p>　　C：當執(zhí)行機構要求變速時，若能與動力機調速比相適應，可直接連接或采用定傳動比的傳動裝置；當執(zhí)行機構要求變速范圍大。用動力機調速不能滿足機械特性和經濟性要求時，則應采用變傳動比傳動；除執(zhí)行機構要求連續(xù)變速外，盡量

20、采用有級變速。 </p><p>　　D：執(zhí)行機構上載荷變化頻繁，且可能出現(xiàn)過載，這時應加過載保護裝置。</p><p>　　E：主，從動軸要求同步時，應采用無滑動的傳動裝置。</p><p>　　F：動裝置的選用必須與制造水平相適應，盡可能選用專業(yè)廠生產的標準傳動裝置，如減速器、變速器和無級變速器等。</p><p>　　在本設計要求中，要

21、將電動機1400r/min的轉速降到2r/min，采用采用齒輪一級一級的降速，將會使降速裝置比較龐大，而且功率損失較大，對能量的利用將會大大打折扣，考慮到經濟、傳動效果和節(jié)能，宜采用具有較高傳動比的行星輪系。</p><p>　　二．功能分解圖與執(zhí)行機構動作</p><p>　　一、功能分解圖如下圖</p><p><b>　　圖2-1</b>

22、</p><p>　　二、繪制機械系統(tǒng)運動轉換功能</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p><b>　　三.執(zhí)行構件的選擇</b></p><p><b>　　1.減速傳動功能</b></p><p>　　在滿足設計要求的情況下，應

23、該選用經濟成本相對較低，而且具有傳動效率高,結構簡單，傳動比大的特點，可滿足具有較大傳動比的工作要求，故這里就采用行星輪系來實現(xiàn)傳動。</p><p><b>　　2.進料功能</b></p><p>　　進料只需把料送到，無需間歇，加上為了方便進行運動分析，因此采用了6桿機構（正置曲柄搖桿機構）</p><p><b>　　3.定位

24、功能</b></p><p>　　由于我們設計的機構要有間歇往復的運動，當凸輪由遠休到近休運動過程中，可通過兩側的彈簧實現(xiàn)定位，定位桿就阻止了工件滑動，當凸輪由近休到遠休運動過程中，等待送料，凸輪循環(huán)運動完成每加工一工件實現(xiàn)定位一次。</p><p><b>　　4.夾緊功能</b></p><p>　　在工件送到后，須得夾緊，然后

25、才能加工，為了實現(xiàn)這一功能，我們采用盤型凸輪滾子推桿機構，推桿頂端加一v型槽，從近休到遠休，實現(xiàn)夾緊，遠休到近休，由彈簧實現(xiàn)復位。</p><p><b>　　5.進刀功能 </b></p><p>　　采用凸輪的循環(huán)運動,推動滾子使?jié)L子擺動一個角度,通過杠桿的擺動弧度放大原理將滾子擺動角度進行放大，可增大刀具的進給量，在杠桿的另一端焊接一扇齒，扇齒的擺動實現(xiàn)齒輪的轉

26、動，齒輪的轉動再帶動動力頭的升降運動，從而實現(xiàn)進刀功能。</p><p>　　四.用形態(tài)學矩陣法創(chuàng)建機械系統(tǒng)運動方案</p><p>　　根據系統(tǒng)的運動轉換功能圖（圖2-2）可構成形態(tài)學矩陣如表（表2-3）。由表3-3所示的形態(tài)學矩陣可以求出半自動鉆床系統(tǒng)運動方案數(shù)為： </p><p>　　3×3×3×3×3×3＝

27、729</p><p>　　根據功能原理，工藝分解過程及執(zhí)行機構的選擇，確定了以下運動方案，</p><p><b>　　圖2-3</b></p><p>　　三．運動方案的比較與選擇</p><p><b>　　方案的分析與比較：</b></p><p>　　A減速機構：行

28、星輪系；如圖3-1</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　a減速對比機構：定軸輪系；如圖3-2</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　總結： 由于電動機的轉速是1400r/min，而設計要求的主軸轉速為2r/min，定軸輪系所用的齒輪半徑大，

29、齒數(shù)多，齒輪體積龐大，傳動效率低，安裝不便，且不經濟，所以宜采用體積小，結構緊湊，傳動比大，效率高，比較經濟的行星輪系。</p><p>　　B送料機構：6桿機構；如圖3-3</p><p><b>　　圖3-3</b></p><p>　　b送料對比機構：曲柄滑塊；如圖3-4</p><p><b>　　圖3

30、-4</b></p><p>　　總結：由于我們設計的送料方案中，送料時間與回程時間相等，不用考慮快進慢回、間歇，且由于設計的鉆床在空間上傳動軸之間的距離大，故一般四桿機構很難實現(xiàn)這種遠距離的運動。再加上用四桿機構在本設計中在軸線尺寸上很小。所以考慮到所設計的機構能否穩(wěn)定地運行，因此優(yōu)先選用了如3-3所示的六桿機構。</p><p>　　說明：曲柄逆時針轉動，機構送料，送到后，

31、曲柄繼續(xù)轉，滑塊退出，以此循環(huán)。</p><p>　　C定位機構：凸輪機構；如圖3-5</p><p><b>　　圖3-5</b></p><p>　　c定位對比機構：彈力急回間歇機構；如圖3-6</p><p><b>　　圖3-6</b></p><p>　　總結：彈力

32、急回間歇機構來代替直動滾子從動件盤型凸輪，它是將旋轉運動轉換成單側停歇的往復運動。這樣也可以完成實際要求，但是為了使設計的機構結構緊湊，又能節(jié)省材料，所以還是選直動滾子從動件盤型凸輪來完成定位。</p><p>　　說明：遠休到近休，先有一段空行程，然后由彈簧夾緊，并保持設計所需要的定位時間，然后近休到遠休，定位桿退出，以此循環(huán)。</p><p>　　D夾緊機構：凸輪機構；如圖3-7<

33、;/p><p>　　d夾緊對比機構：不完全齒輪+齒條機構；如圖3-8</p><p>　　總結：一開始我們采用不完全齒輪+齒條機構，這雖然能滿足設計要求，但是與凸輪機構相比，有一些缺點，首先，凸輪好加工，價格便宜，能較好地滿足系統(tǒng)的要求，而齒輪齒條則難加工，并且性能不如凸輪好，所以我們最終采用凸輪機構。</p><p>　　說明：凸輪近休到遠休，實現(xiàn)夾緊，并保持夾緊時間

34、，然后凸輪回程，由彈簧完成復位，以此循環(huán)。</p><p>　　E進刀機構:凸輪+齒扇機構；如圖3-9</p><p>　　e進刀對比機構：凸輪+齒條機構；如圖3-10</p><p>　　總結：凸輪+齒條機構雖然能滿足設計要求，但是與組合機構相比，存在不耐用的缺點，為了延長使用壽命，我們小組采用組合機構。</p><p>　　說明：凸輪近休

35、到遠休，實現(xiàn)空行程和加工，遠休到近休，由彈簧實現(xiàn)復位。</p><p><b>　　四 運動循環(huán)圖</b></p><p>　　經過我們幾次細致的分析，考慮到已經加工的工件必須由第二個工件推出，因此定位桿不能和已經加工的工件發(fā)生干涉，因此定位桿須在已經加工的工件推出一半后才能伸進來，后兩步須建立在此基礎上。下圖是運動循環(huán)圖：</p><p>

36、<b>　　4-1</b></p><p><b>　　4-2</b></p><p>　　五 執(zhí)行機構設計過程及尺寸計算</p><p>　　1.送料機構機構采用如下分析</p><p>　　此為正置曲柄搖桿機構，即為夾角為0，即行程速比系數(shù)為1，無急回運動，畫圖如下： </p>&

37、lt;p>　　A點位置由功能軸和工作臺的距離決定，取A點位坐標原點，我們假設曲柄AB為7，以AB為原點畫半徑為7的圓，又根據設計要求將此曲柄搖桿設計為正置曲柄搖桿，故在水平兩位置B1（左圓圓心）和B2（右圓圓心）取兩個極限位置，并假設連桿BC為30，以B1為圓心畫半徑30的圓，以B2為圓心畫半徑為30的圓，兩園與水平線交予C1和C2兩點（圖中2個圓與綠線交點），做C1C2的中垂線，則D點在C1C2的中垂線上。</p>

38、<p>　　由公式H=L1*DE/DC,由此可得，DE與DC的比列為2.5，取DC為40，則DE的尺寸定下來，為100，D點的坐標也定下來，得AD為49.51；最后數(shù)據為AB=7；BC=30；CD=40；DE=100；EF=60（為適應程序，須大一些）；AD=49.51。</p><p><b>　　計算過程：</b></p><p>　　H=2*L1*D

39、E/DC;H=35mm</p><p>　　L1取7，DE/DE=2.5，DC取40，DE=100;</p><p><b>　　又</b></p><p>　　L1*L1+L0*L0=L2*L2+L3*L3</p><p>　　L1：曲柄長度 L2：連桿長度 L3：搖桿長度（DC段） L0：機架長度</p&

40、gt;<p>　　取L2=30mm L3=40mm 算得L0=49.51mm</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p><b>　　2.定位凸輪數(shù)據：</b></p><p>　　凸輪機構采用直動滾子盤行凸輪，且為力封閉凸輪機構，利用彈簧力來使?jié)L子與凸輪保持接觸，實現(xiàn)定位功能

41、。只要適當?shù)卦O計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿實現(xiàn)我們所需要的運動規(guī)律，滿足加工要求，而且響應快速，機構簡單緊湊。具體設計如下:</p><p>　　設計基圓半徑r0=70mm,偏心距e=0,滾子半徑r=15mm</p><p>　　凸輪轉角λ=0°-100°,定位機構休止,推桿行程h=0mm;</p><p>　　凸輪轉角λ=100°

42、-174°,定位機構快進,推桿行程h=30mm;</p><p>　　凸輪轉角λ=174°-186°,定位機構休止,推桿行程h=0mm;</p><p>　　凸輪轉角λ=186°-260°,定位機構快退,推桿行程h=-30mm;</p><p>　　凸輪轉角λ=260°-360°，定位機構休止，推

43、桿行程h=0mm;</p><p><b>　　3.夾緊凸輪數(shù)據：</b></p><p>　　設計基圓半徑r0=90mm,偏心距e=0,滾子半徑r=15mm</p><p>　　凸輪轉角λ=0°-168°,夾緊機構休止,推桿行程h=0mm;</p><p>　　凸輪轉角λ=168°-198

44、°,夾緊機構快進,推桿行程h=15mm;</p><p>　　凸輪轉角λ=198°-324°,夾緊機構休止,推桿行程h=0mm;</p><p>　　凸輪轉角λ=324°-360°,夾緊機構快退,推桿行程h=-15mm;</p><p>　　4.進刀凸輪+擺桿機構數(shù)據：</p><p>　　(

45、1).由進刀規(guī)律，我們設計了凸輪+擺桿機構，又以齒輪齒條的嚙合來實現(xiàn)刀頭的上下運動；</p><p>　　(2).用凸輪擺桿機構和圓弧形齒條所構成的同一構件，凸輪擺桿從動件的擺動就可以實現(xiàn)弧形齒條的來回擺動，從而實現(xiàn)要求；采用滾子盤行凸輪，且為力封閉凸輪機構，利用彈簧力來使?jié)L子與凸輪保持接觸.刀具的運動規(guī)律就與凸輪擺桿的運動規(guī)律一致；</p><p>　　(3).弧形齒條所轉過的弧長即為刀

46、頭所運動的的距離。具體設計步驟如下：</p><p>　　1.根據進刀機構的工作循環(huán)規(guī)律,設計凸輪基圓半徑r0=15mm，中心距A=30mm，擺桿長度d=60mm，最大擺角β為17°, 刀具總行程H=17/360*100*6.28=29.7mm</p><p>　　凸輪轉角λ=0-150°,β=0°;</p><p>　　凸輪轉角λ=1

47、50°-185.71°，刀具快進，β=4.4°，行程=7.7mm</p><p>　　凸輪轉角λ=185.71°-288°；刀具加工工件，β=12.6°，行程=22mm</p><p>　　凸輪轉角λ=288°-360°，β=0°，刀具由彈簧牽引退回，行程29.7mm。</p><

48、p>　　2.設計圓形齒條,根據刀頭的行程和凸輪的擺角,設計出圓形齒輪的半徑r=mz/2=100mm°；m=2；z（全齒）=100，現(xiàn)在取得齒數(shù)大于17°對應的齒數(shù)，也就是17/360*100=4.72≈5齒，可以取20齒。</p><p>　　小齒輪m=2；z=20；r=20mm。</p><p>　　5.行星輪系的計算:</p><p>

49、　?。?）用定軸輪系傳動</p><p>　　i =n（輸入）/n（輸出） = 700 </p><p>　?。?）用行星輪系傳動</p><p>　　皮帶輪1 R=900mm；皮帶輪2 R=1400mm；</p><p>　　Z1=29 Z2=30 Z3=31 Z4=30 傳動比i4H=1/900 </p><p>

50、;　　根據行星輪傳動公式：i（4H）=1-i(41)H=1-（Z3Z1）/（Z4Z2）</p><p>　　=1-31*29/30*30=1/900;由于我們B組是 2個/s，所以須得再加一個增速一倍的齒輪。Z5=50，Z6=25.Z4與Z5聯(lián)在一根軸上，Z6接另外一根軸（帶動凸輪的軸）</p><p>　　六 系統(tǒng)機構運動總體方案圖</p><p>　　下圖是

51、我們設計方案的總圖</p><p><b>　　圖6-1</b></p><p>　　七. 凸輪設計分段圖輪廓圖和設計結果</p><p><b>　　一：定位凸輪</b></p><p>　　以下為定位凸輪分段圖和設計結果圖</p><p>　　圖 7-1

52、 </p><p><b>　　圖7-2</b></p><p><b>　　圖7-3</b></p><p><b>　　圖7-4</b></p><p><b>　　二 夾緊凸輪：</b></p><p>　　以下為夾

53、緊凸輪分段圖和設計結果圖：</p><p><b>　　圖7-5</b></p><p><b>　　圖7-6</b></p><p><b>　　圖7-8</b></p><p><b>　　圖7-9</b></p><p>&l

54、t;b>　　三 進刀凸輪：</b></p><p>　　以下為進刀凸輪分段圖和設計結果圖：</p><p><b>　　圖7-10</b></p><p><b>　　圖7-11</b></p><p><b>　　圖7-12</b></p>&

55、lt;p><b>　　圖7-13</b></p><p>　　八．機構運動分析計算機輔助設計流程框圖</p><p><b>　　圖8-1</b></p><p>　　九.程序清單（主程序和子程序）</p><p><b>　　坐標圖</b></p><

56、;p><b>　　桿組拆分圖</b></p><p>　　Private Sub Command1_Click()</p><p>　　Dim b(6), c(6), d(3), t As String</p><p>　　pai = Atn(1#) * 4 / 180</p><p>　　For fi = 0 T

57、o 360 Step 10</p><p>　　Fi1 = fi * pai</p><p>　　Call 單桿運動分析子程序(0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 0, Fi1, 0.2093, 0, _</p><p>　　xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy)</p><p>　　Call RRR運動分析子程序(1,

58、 xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, 37, 0, 0, 0, 0, 0, _</p><p>　　30, 40, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, fi3, _</p><p>　　omega2, omega3, epsilon2, epsilon3)</p><p>　　Call 單桿運動分析子程序(37, 0

59、, 0, 0, 0, 0, 100, 0, fi3, omega3, epsilon3, _</p><p>　　xE, yE, vEx, vEy, aEx, aEy)</p><p>　　Call RRP運動分析子程序(1, xE, yE, vEx, vEy, aEx, aEy, 95.85, 93.94, 0, 0, 0, 0, _</p><p>　　60,

60、0, 0, 0, xF, yF, vFx, vFy, _</p><p>　　aFx, aFy, fi4, omega4, epsilon4, sr, vsr, asr)</p><p>　　t = t + "Fi1= " + Str(fi) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "xE(m)=

61、 " + Str(xE) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "vE(m/S)= " + Str(vEx) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "aE(m/S2)= " + Str(aEx) + vbCrLf</p><p>　　t

62、= t + "omega3(rad/S)= " + Str(omega3) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "omega4(rad/S)= " + Str(omega4) + vbCrLf</p><p>　　t = t + "epsilon3(rad/S)= " + Str(epsilon3) +

63、vbCrLf</p><p>　　t = t + "epsilon4(rad/S)= " + Str(epsilon4) + vbCrLf</p><p><b>　　Next fi</b></p><p>　　Text1.Text = t</p><p><b>　　End Sub<

64、/b></p><p>　　Private Sub Command2_Click()</p><p>　　Dim b(6), c(6), d(3), xE1(360), vEx1(360), aEx1(360)</p><p>　　pai = Atn(1#) * 4 / 180</p><p>　　Picture1.Print &quo

65、t;紅色曲線表示位移, 藍色曲線表示速度, 綠色曲線表示加速"</p><p>　　For fi = 0 To 360 Step 10</p><p>　　Fi1 = fi * pai</p><p>　　Call 單桿運動分析子程序(0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 0, Fi1, 0.2093, 0, _</p><p>

66、;　　xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy)</p><p>　　Call RRR運動分析子程序(1, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, 45, -28.28, 0, 0, 0, 0, _</p><p>　　30, 40, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, fi3, _</p><p>　　om

67、ega2, omega3, epsilon2, epsilon3)</p><p>　　Call 單桿運動分析子程序(37, 0, 0, 0, 0, 0, 100, 0, fi3, omega3, epsilon3, _</p><p>　　xE, yE, vEx, vEy, aEx, aEy)</p><p>　　Call RRP運動分析子程序(1, xE, yE

68、, vEx, vEy, aEx, aEy, 95.85, 93.94, 0, 0, 0, 0, _</p><p>　　60, 0, 0, 0, xF, yF, vFx, vFy, _</p><p>　　aFx, aFy, fi4, omega4, epsilon4, sr, vsr, asr)</p><p>　　xE1(fi) = xE</p>

69、<p>　　vEx1(fi) = vEx</p><p>　　aEx1(fi) = aEx</p><p><b>　　Next fi</b></p><p>　　ForeColor = QBColor(0)</p><p>　　Picture1.Scale (-10, 100)-(370, -100)<

70、/p><p>　　Picture1.Line (0, 0)-(360, 0), ForeColor</p><p>　　Picture1.Line (0, -100)-(0, 100), ForeColor</p><p>　　ForeColor = QBColor(12) '紅線表示位移</p><p>　　Picture1.PSet

71、(0, xE1(0) * 1000)</p><p>　　For fi = 0 To 360 Step 10</p><p>　　Picture1.Line -(fi, xE1(fi) * 0.8 - 52), ForeColor</p><p><b>　　Next fi</b></p><p>　　ForeColor

72、 = QBColor(0) '黑線表示速度</p><p>　　Picture1.PSet (0, vEx1(0) * 100)</p><p>　　For fi = 0 To 360 Step 10</p><p>　　Picture1.Line -(fi, vEx1(fi) * 10), ForeColor</p><p><

73、;b>　　Next fi</b></p><p>　　ForeColor = QBColor(10) '綠線表示加速度</p><p>　　Picture1.PSet (0, aEx1(0) * 0.1)</p><p>　　For fi = 0 To 360 Step 10</p><p>　　Picture1.L

74、ine -(fi, aEx1(fi) * 50 + 15), ForeColor</p><p><b>　　Next fi</b></p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Sub 單桿運動分析子程序(xA, yA, vAx, vAy, aAx, aAy, S, theta, fi, ome

75、ga, epsilon, _</p><p>　　xm, ym, vmx, vmy, amx, amy)</p><p>　　xm = xA + S * Cos(fi + theta)</p><p>　　ym = yA + S * Sin(fi + theta)</p><p>　　vmx = vAx - S * omega * Sin(f

76、i + theta)</p><p>　　vmy = vAy + S * omega * Cos(fi + theta)</p><p>　　amx = aAx - S * epsilon * Sin(fi + theta) - S * omega ^ 2 * Cos(fi + theta)</p><p>　　amy = aAy + S * epsilon * C

77、os(fi + theta) - S * omega ^ 2 * Sin(fi + theta)</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Sub RRR運動分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, xD, yD, vDx, vDy, aDx, aDy, _</p><p>　　L2

78、, L3, xC, yC, vCx, vCy, aCx, aCy, fi2, fi3, _</p><p>　　omega2, omega3, epsilon2, epsilon3)</p><p>　　Dim pi, d, ca, sa, yDB, xDB, gam, yCD, xCD, e, F, Q, EA, FA, delta</p><p>　　pi =

79、Atn(1#) * 4</p><p>　　d = ((xD - xB) ^ 2 + (yD - yB) ^ 2) ^ 0.5</p><p>　　If d > L2 + L3 Or d < Abs(L2 - L3) Then</p><p>　　MsgBox "此位置不能裝配"</p><p><b&g

80、t;　　GoTo n1</b></p><p><b>　　Else</b></p><p><b>　　End If</b></p><p>　　ca = (d ^ 2 + L2 ^ 2 - L3 ^ 2) / 2 / L2 / d</p><p>　　sa = (1 - ca ^ 2

81、) ^ 0.5</p><p>　　yDB = yD - yB</p><p>　　xDB = xD - xB</p><p>　　Call atn1(xB, yB, xD, yD, delta)</p><p>　　If ca > 0 Then</p><p>　　gam = Atn(sa / ca)</

82、p><p>　　Else: gam = Atn(sa / ca) + pi</p><p><b>　　End If</b></p><p>　　If m = 1 Then</p><p>　　fi2 = delta + gam</p><p>　　Else: fi2 = delta - gam<

83、;/p><p><b>　　End If</b></p><p>　　xC = xB + L2 * Cos(fi2)</p><p>　　yC = yB + L2 * Sin(fi2)</p><p>　　yCD = yC - yD</p><p>　　xCD = xC - xD</p>

84、<p>　　If xCD > 0 Then</p><p>　　fi3 = Atn(yCD / xCD)</p><p>　　ElseIf yCD >= 0 Then</p><p>　　fi3 = Atn(yCD / xCD) + pi</p><p>　　Else: fi3 = Atn(yCD / xCD) - p

85、i</p><p><b>　　End If</b></p><p>　　e = (vDx - vBx) * xCD + (vDy - vBy) * yCD</p><p>　　F = (vDx - vBx) * (xC - xB) + (vDy - vBy) * (yC - yB)</p><p>　　Q = yCD

86、* (xC - xB) - (yC - yB) * xCD</p><p>　　omega2 = e / Q</p><p>　　omega3 = F / Q</p><p>　　vCx = vBx - omega2 * (yC - yB)</p><p>　　vCy = vBy + omega2 * (xC - xB)</p>

87、<p>　　EA = aDx - aBx + omega2 ^ 2 * (xC - xB) - omega3 ^ 2 * xCD</p><p>　　FA = aDy - aBy + omega2 ^ 2 * (yC - yB) - omega3 ^ 2 * yCD</p><p>　　epsilon2 = (EA * xCD + FA * yCD) / Q</p>

88、<p>　　epsilon3 = (EA * (xC - xB) + FA * (yC - yB)) / Q</p><p>　　aCx = aBx - omega2 ^ 2 * (xC - xB) - epsilon2 * (yC - yB)</p><p>　　aCy = aBy - omega2 ^ 2 * (yC - yB) + epsilon2 * (xC - xB

89、)</p><p>　　n1: End Sub</p><p>　　Sub atn1(x1, y1, x2, y2, fi)</p><p>　　Dim pi, y21, x21</p><p>　　pi = Atn(1#) * 4</p><p>　　y21 = y2 - y1</p><p&g

90、t;　　x21 = x2 - x1</p><p>　　If x21 = 0 Then '判斷BD線段與x軸的夾角</p><p>　　If y21 > 0 Then</p><p>　　fi = pi / 2</p><p>　　ElseIf y21 = 0 Then</p><p>　　MsgBox

91、"B、D兩點重合，不能確定"</p><p>　　Else: fi = 3 * pi / 2</p><p><b>　　End If</b></p><p><b>　　Else</b></p><p>　　If x21 < 0 Then</p><p

92、>　　fi = Atn(y21 / x21) + pi</p><p>　　ElseIf y21 >= 0 Then</p><p>　　fi = Atn(y21 / x21)</p><p>　　Else: fi = Atn(y21 / x21) + 2 * pi</p><p><b>　　End If</b&

93、gt;</p><p><b>　　End If</b></p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Sub RRP運動分析子程序(m, xB, yB, vBx, vBy, aBx, aBy, xP, yP, vPx, vPy, aPx, aPy, _</p><p>　

94、　L2, fi3, omega3, epsilon3, xC, yC, vCx, vCy, _</p><p>　　aCx, aCy, fi2, omega2, epsilon2, sr, vsr, asr)</p><p>　　Dim pi, d2, e, F, yCB, xCB, E1, F1, Q, E2, F2</p><p>　　pi = Atn(1#)

95、* 4</p><p>　　d2 = ((xB - xP) ^ 2 + (yB - yP) ^ 2)</p><p>　　e = 2 * (xP - xB) * Cos(fi3) + 2 * (yP - yB) * Sin(fi3)</p><p>　　F = d2 - L2 ^ 2</p><p>　　If e ^ 2 < 4 * F

96、 Then</p><p>　　MsgBox "此位置不能裝配"</p><p><b>　　GoTo n1</b></p><p><b>　　Else</b></p><p><b>　　End If</b></p><p>　　

97、If m = 1 Then</p><p>　　sr = Abs((-e + (e ^ 2 - 4 * F) ^ 0.5) / 2)</p><p>　　Else: sr = Abs((-e - (e ^ 2 - 4 * F) ^ 0.5) / 2)</p><p><b>　　End If</b></p><p>　　

98、xC = xP + sr * Cos(fi3)</p><p>　　yC = yP + sr * Sin(fi3)</p><p>　　yCB = yC - yB</p><p>　　xCB = xC - xB</p><p>　　Call atn1(xB, yB, xC, yC, fi2)</p><p>　　E1

99、= (vPx - vBx) - sr * omega3 * Sin(fi3)</p><p>　　F1 = (vPy - vBy) + sr * omega3 * Cos(fi3)</p><p>　　Q = yCB * Sin(fi3) + xCB * Cos(fi3)</p><p>　　omega2 = (F1 * Cos(fi3) - E1 * Sin(fi

100、3)) / Q</p><p>　　vsr = -(F1 * yCB + E1 * xCB) / Q</p><p>　　vCx = vBx - omega2 * yCB</p><p>　　vCy = vBy + omega2 * xCB</p><p>　　E2 = aPx - aBx + omega2 ^ 2 * xCB - 2 * o

101、mega3 * vsr * Sin(fi3) _</p><p>　　- epsilon3 * (yC - yP) - omega3 ^ 2 * (xC - xP)</p><p>　　F2 = aPy - aBy + omega2 ^ 2 * yCB + 2 * omega3 * vsr * Cos(fi3) _</p><p>　　+ epsilon3 * (x

102、C - xP) - omega3 ^ 2 * (yC - yP)</p><p>　　epsilon2 = (F2 * Cos(fi3) - E2 * Sin(fi3)) / Q</p><p>　　asr = -(F2 * yCB + E2 * xCB) / Q</p><p>　　aCx = aBx - omega2 ^ 2 * xCB - epsilon2 *

103、 yCB</p><p>　　aCy = aBy - omega2 ^ 2 * yCB + epsilon2 * xCB</p><p>　　n1: End Sub</p><p><b>　　運行結果：</b></p><p><b>　　設計小結</b></p><p>

104、　　經過兩周的努力，我們小組終于將機械原理課程設計做完了。在這次課題設計過程中，我們小組遇到了很多的問題，選用什么機構？會不會發(fā)生干涉？時間上會不會沖突？設計合不合理？……方案的確定花了幾乎大半的時間，主要是沒有任何經驗；機構尺寸的計算很快，但是后來又發(fā)現(xiàn)了嚴重的問題，那就是我們沒有考慮第一次與第二次的合理過渡，后面幾乎完全重來，不過有前一次的經驗，設計順利多了；我由于是B組，一開始小組成員都在討論A組的問題，在寫的時候，才發(fā)現(xiàn)B組有些

105、數(shù)據又得算，可是大家都忙自己的事，沒有辦法，自己一個人算，所以，6桿機構設計得不好，從圖中就可以看出，速度與加速度波動比較大，這是我算得最好的了，幾乎寫不下去了；VB以前沒有學過，現(xiàn)在突然要用，時間又緊，我?guī)缀醪幌胱隽耍饕菦]有一點頭緒，后來在其他成員的幫助下，終于完成了，雖然不好，但是有進步。在對整個設計過程中遇到的許多問題都經過深刻的求解，使得我對機械原理的理論知識更加了解！</p><p>　　盡管這次作

106、業(yè)的過程是曲折的，但是我的收獲還是很大的，不僅僅掌握了連桿機構和帶傳動以及齒輪傳動的機構設計步驟和方法，對Ａuto CAD 、Word這些軟件更加熟練了，對我來說，收獲最大的是獨立思考能力的增強，還增加了我對機構的感性認識，空間認識，空間理論知識等。同時增進了同學和老師之間的交流。</p><p>　　在設計過程中體現(xiàn)出的自身不足需要我在以后的學習中加以改進和補充，我相信在以后的設計中會拿出一份更好的作品。<

107、;/p><p><b>　　主要參考文獻：</b></p><p>　　1．《機械原理》第七版 主編、陳作模、葛文杰、孫恒 高等教育出版社</p><p>　　2．《機械原理課程設計手冊》主編 牛鳴歧、王保民 、重慶大學出版社</p><p>　　3．《機械原理課程設計指導書》　貴州大學機械工程學院　　</p