机构创新设计1 钢板翻转机工作原理钢板翻转机构工作原理图设计任务：1）用图解法或解析法完成机构系统的运动方案设计，并用机构创新模型加以实现；2）绘制出机构系统运动简图，并对所设计的机构系统进行简要的说明。
1.1设计要求设计机构带动两夹板来实现钢板翻转180°的动作；原动件由旋转式电动机驱动;每分钟翻钢板六次；许用传动角为50度。
1.2 工艺动作分解设计机具实现将钢板反转180度。
钢板翻转机工作过程，当钢板T 由传送带送至左翻板W1后，W1开始顺时针方向转动。
转至铅垂位置偏左10度左右时，与逆时针方向转动的右翻板W2会和。
接着，W1与W2一同转至铅垂位置偏右10度左右，W1折回到水平位置，与此同时，W2顺时针方向转动到水平位置，从而完成钢板翻转任务。
2 传动装置设计2.1 执行构件的运动参数2.2 拟定传动方案已知原动件曲柄的转速为n=6r/min ，一般选用同步转速为1000或1500的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为或150，为使传动装置结构尺寸尽量小，应选择较小的传动比，所以选用转速为1000的电动机.由于传动比较大，可采用蜗轮蜗杆传动或者复合轮系传动。
2.3 电动机选择1）根据电源及工作机工作条件，选用卧式封闭型Y （IP44）系列三相交流异步电动机。
2）工作所需功率根据工作要求，工作机主动轴的输出转矩约为T=3000（N ·m ）和转速n=6r/min ，则工作机主动轴所需功率为9550tnc pw =kW=955063000⨯=1.88kw 假设传动装置的总效率为装置的总效率为=0.6，则电动机输出功率Pd=3.14kW3）电动机额定功率根据pd=3.14kW，选取电动机额定功率Ped=4kW。
4）传动装置总传动机构原动件曲柄转速=6，电动机的满载转速=960,则传动装置总传动比为i=160。
3 机械协调设计简析3.1 方案一图1工作机构选择两套曲柄摇杆机构如图1、图2所示，分别是两套曲柄摇杆机构的极限位置，在P点上，两曲柄成170°固结，对于两个摇杆，二者正好同时达到极限位置。
当曲柄以6r/min速度顺时针旋转了180°时，两摇杆恰好同时到达极限位置，使交接钢板的重合位置位于垂直方向向左偏10°的位置，并同时捏合运动至位置位于垂直方向向右偏10°的位置。
再转180°同时回到初始位置，并且曲柄的转动是匀速的，就这样同时进程，同时回程，往复循环。
机械运动循环图如图3。
图2图3图4 根据图4，计算左边曲柄摇杆机构的尺寸设曲柄长度a1、连杆长度b1、摇杆长度c1。
O1A、O1B为摇杆的两极限位置，O1C为∠AO1B的角平分线。
根据题意，θ1=θ2=50°。
过P作O1C的垂线，分别交O1A、O1C、O1B于点A、C、B。
已知O1C=450mm，PC=2000mm则 O1A=C1=oCO50cos4501cos1=θ=700mmAC=BC=O1C*tanθ1=536.29mm所以 b1*a1=pc*ac=1463.71mmb1+a1=pc+bc=2536.29mm联立可得： a1=536.29mmb1=2000mm左摇杆长=700mm；左曲柄长=536.29mm；左连杆长=2000mm 根据图5，计算右边曲柄摇杆机构的尺寸\设曲柄长度a2、连杆长度b2、摇杆长度c2。
D、E为摇杆的两极限位置，O2F为∠DO2E的角平分线。
根据题意，θ3=θ4=40°。
过P作O2F的垂线，分别叫D、F、E于点D、F、E, PM为过P点的水平线，过O2作M⊥PM于点M。
PM=PC+O1O2=2450mm O2M=450mm PO2=2491mm图5tan ∠PO 2M=PM/O 2M=5.44 则 ∠PO 2M=79.6° 已知 ∠DO 2M=50°则 ∠PO 2D=∠PO 2M-∠DO 2M=29.6° 得 ∠PO 2F=∠PO 2D+θ3=69.6°O 2F=cos ∠PO 2F=2491×cos69.6°=868.3mm PF=2334.77mmO 2D=c 2=O 2F/COS 3θ=1133.5mm DF =EF=728.6mm 所以 b 2+a 2=PF+EF=3063.37mm b 2-a 2=1606.17mm 联立可得： a 2=728.6mm b 2=2334.77mm右摇杆长=1133.5mm 右曲柄长=728.6mm 右连杆长=2334.7mm图6如图6，设曲柄角速度1ω，长度l 1,与机架夹角1θ，连杆与机架夹角2θ，摇杆角速度3ω,长度3l 、与机架夹角3θ，则 α=90°*21θθ-β=90°*23θθ+因为 βαcos **cos **3311l w l w = 即 w 1*l 1*)sin(*)sin(233321θθθθ-=+l w得 )sin(*)sin(**23321113θθθθ-+=l l w w当曲柄和连杆共线时，摇杆速度为0，即摇杆在两个极限位置时的速度为0，这样有助于顺利盛放和交接钢板，避免冲撞，而在中间过程时速度较快，能够节省时间，以满足每分钟翻钢板6次的要求。
经过计算检验，该方案可行，选择合适的电机和运动方案进行运动仿真3.2 方案二选定方案运动简图：图7 计算如下：图8经过计算可确定： AD=1500， CD=500， α=20。
β=120ْ 在三角形ACD 中，,**2**23422324222L L AC L L CD AD AC CD AD COS -+=-+=α 12342,***22324L L AC COS L L L L AC -=-+=α即 （1）在三角形AC 1D 中，,**2**234212324121212L L AC L L D C AD AC D C AD COS -+=-+=β 1234232421,***2L L AC COS L L L L AC +=-+=β即 （2）()︒⨯⨯⨯-+=-+=-20500150025001500***222342324212COS COS L L L L L L α由（1）（2）得：L2=1423.52 L1=379.27图9在三角形AFG 中， FGAG AFFG AG **2222cos -+=θ在三角形AFG 中， FGAG AF FG AG COS **2222-+=θL22=1800, L12=311.08 计算结果：左半机构: L 1=379.27, L 2=1423.52, L 3=500, L 4=1500 右半机构: L 12=311.08, L 22=1800, L3=500, L 4=1929.01杆长关系检验: 左半机构:L min +L max =L 1+L 4=1879.27<L 2+L 3=1923.52 右半机构:L min +L max =L 12+L 4=2240.09<L 2+L 3=2300连杆到位情况：图10A(311.08,311.08), E 1(1.69,278.7), E 2(396.22,11.88), E 3(622.1,317.18), F 1(1791.91,466.04), F 2(2175.02,287.97), F 3(2421.75,353.09), G(2175.02,784.22)位。
的符号相同，连杆能到带入数据分别求得：）（（）（）（）（出：的模式值表达式可以列组解析法检验，从动二杆)3,2,1(286.64,763.21,6532.34)3,2,1***1321=====----=i MD MD MD MD i x x y y y y x x MD FEA Bi i A Bi Ci B A i B i C ()[]()n i L L MD DC BC i i ，，•••=•=1/arcsin γ的条件。
满足︒≥︒=︒=︒=50,73.65,27.57,08.52321i γγγγ经过计算检验，该方案可行，选择合适的电机和运动方案进行运动仿真4 方案分析经前文对杆长计算检验与运动仿真，方案一与方案二均可行。
方案二，圆盘上的曲柄机构和连杆机构需要用用一根轴连接使之不在一个平面内以达到运动的效果，因而产生很大磨损，容易使构件损坏。
而方案一当曲柄和连杆共线时，摇杆速度为0，即摇杆在两个极限位置时的速度为0，这样有助于顺利盛放和交接钢板，避免冲撞，而在中间过程时速度较快，能够节省时间，以满足每分钟翻钢板十次的要求。
所以确定最优方案是方案一。
5 设计心得课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，也是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。
让我们认识到创新的重要性。
头脑里固有的思维，习惯总是会将自己陷在问题里，在一种思路上纠结不清。
而往往只有通过创新，通过一种新的角度才能使所有的问题都得到顾及，而解决问题。
组员之间讨论免不了是不同意见的交锋，免不了对自己的意见固守不放而伤害别人。
因此想法要深思熟虑，要先倾听别人，以尊重来换取尊重，团队的效率才是最重要的。
其次，这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。
通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致。
课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱，但想到今后自己应当承担的社会责任，我就提示自己，一定必须养成一种高度负责，认真对待的良好习惯。