目录1 设计任务.................................................. (2)1.1设计题目 (2)1.2机构简介 (2)1.3设计要求及原始数据 (3)2 设计方案及过程.............................. .......... .. (4)2.1设计选定数据 (4)2.2机构各构件尺寸确定 (6)2.3机构两个位置的运动简图 (6)2.4对两个位置进行速度和加速度分析 (6)2.5B点的运动轨迹及位移、速度、加速度线图 (10)3 设计总结..................................... . (12)4 心得体会..................................... ........... ..12 参考文献........................................ .. (12)1.设计任务1.1设计题目缝纫机导针机构设计及其运动分析1.2机构简介机构示意图:该机构由O1轴上齿轮1驱动齿轮2,O2轴上还固接有曲柄O2A和O 2C,曲柄滑块机构O2AB的滑块为缝纫针杆,曲柄摇杆机构O2O3DC的连杆上点E为紧线头,针杆与紧线头协调动作,完成缝纫和紧线过程。
1.3 原始数据压力角︒=20α,齿顶高系数1*=a h ,顶隙系数25.0*=c 。
杆O 3D 摆角范围:。
2. 设计方案及过程2.1 设计选定数据齿轮设计 由传动比公式8333.0240200//122112====Z Z n n i 得:可取z1=42 z2=35 则: ⑴标准中心距 d=m (z 1+z 2)2=1.5(42+35)2=57.75 mm⑵齿轮正确啮合时的压力角 d •cos α=d'•cos á 即:á=arccos d cos αd′=arccos54xcos20°55=20.67°⑶分度圆直径d 1=mz 1=1.5 x 32 =63 mm d 2=mz 2=1.5 x 40 =52.5 mm⑷基圆直径d b1=d 1cos α=63 x cos20°=59.20064 mmd b2=d 2cos α=52.5x cos20°=49.33386 mm⑸齿轮机构的传动类型 正传动 ⑹齿顶高h a1= h a *m=1.5 x 1 =1.5 mmh a2=h a* m =1.5 x 1 =1.5 mm⑺齿根高h f1=(h a *+c *)m = 1.5 x (1+0.25)=1.875 mm h f2=(h a *+c *)m = 1.5 x (1+0.25)=1.875 mm⑻齿顶圆直径d a1=(z1+2 h a*)m=d1+ 2h a*=63+2=65 mmd a2=(z2+2 h a*)m=d2+ 2h a*=52.5+2=54.5 mm⑼齿根圆直径d f1=(z1+2h a*-2c*)m =(46-2x1-2x0.25)x1.5=59.3081 mmd f2=(z2+2h a*-2c*)m =(35-2x1-2x0.25)x1.5=49.2 mm⑽齿距P=πm =3.14 x 1.5 =4.71 mm⑾基圆齿距(法向齿距)Pb=p cosα=4.17 x cos20°=4.426 mm⑿齿厚S=πm/2 =3.14 x 1.5 x 0.5 =2.355 mm⒀齿槽宽e=πm/2 =3.14 x 1.5 x 0.5 =2.355 mm⒁顶隙c= c*m =0.25 x 1.5 =0.375 mm杆长计算对于杆AB:O2A = H2=362=18 mm由杆长O2A/AB=0.35,得AB =180.35=51.43 mm2.2机构各构件尺寸确定齿轮参数列表如下:由上述计算可得到齿轮啮合传动的重合的大于1,满足连续传动要求,齿厚大于0.4m (m=1.5),所以也满足要求,所以设计的齿轮参数正确。
2.3机构两个位置的运动简图见A2图纸2.4对两个位置进行速度和加速度分析滑块B运动分析由已知条件和相关数据得:O 2A•COSψ= AB•Sin(32π-θ)即:O2A•COSψ+ AB•COSθ= 0 对于B点:y b =O 2A •Sin ψ- AB • COS (32π-θ)= O 2A •sin ψ+ AB •Sin ψ COS θ= (O 2A •cos ψ)AB那么:Sin θ=√1−[((O 2A • cos ψ)2AB ]即:y b = O 2A •Sin ψ + AB •√1−[(O 2A×cos)2AB ]即 为B 点的位置纵坐标针杆运动分析 1速度分析因为取缝纫机针杆在下极限位置是对应的曲柄位置为起始位置 即 此时φ=110°V B→ = V A→ + V BA→大小: ? ωO 2A ∗l O 2A ? 方向: B →A ⊥O 2A ⊥AB ωO 2A=2πn 260=2∗3.14∗24060=25.12rad s ⁄V A =ωO 2A *l O 2A =452.16 mm/s取比例尺为μv =VA→Pa =5则 Pa =452.16/5=90.4321.取一点p ,过p 点作pa 防线垂直于O 2A 向上2.过a 作ab 方向垂直AB 向上 (见附纸图1-2)得:V B→ =μv ∗Pb V AB→ =μv ∗ab ωAB =V AB AB=μv ∗ab AB解得:V B =5*15=75 mm/s V AB =5*85=425 mm/s ωAB =425/51.43=8.26rad s ⁄ (2)加速度分析a B→ = a A→ + a BAτ→ + a BAn→ 大小: ? ωO 2A 2∗l O 2A ? ωAB 2∗AB 方向: B →A A →O 2 ⊥AB B →A代入已知得 a A =25.122*18=11358.25 mm/min 2a BA n =8.262*51.43=3508.95 mm/min 2取比例尺为μa =aA→Pa =1000则Pa A≈11.36 mm Pa BA≈n 3.5 mm1.取一点p ,过p 作pa ,方向沿A 指向O 22.过a 作a ba τ,方向上垂直AB 向上3.过a 作a ba n ,方向沿B 指向A(见附纸图1-3)则:a B =U a ∗l 14=1000*8.4=8400 mm/min 2 (1)当针杆位于位置时 即 此时φ=295°V B→ = V A→ + V BA→大小: ? ωO 2A ∗l O 2A ? 方向:B →O 2 ⊥O 2A ⊥AB ωO 2A=2πn 2=2∗3.14∗240=25.12rad s ⁄V A =ωO 2A *l O 2A =452.16 mm/s取比例尺为μv =VA→Pa =5则 Pa =452.16/5=90.4321. 取一点p ,过p 点作pa 防线垂直于O 2A 向上2. 过p 做直线l ,方向沿BO 23. 过点a 作直线交l 于b (见附纸图2-2)得:V B→ =μv ∗Pb V AB→ =μv ∗ab ωAB =V AB AB=μv ∗ab AB由已知解得:V B =5*47=235 mm/s V AB =5*73=365 mm/s ωAB =365/51.43=7.1rad s ⁄(2)加速度分析a B→ = a A→ + a BAn → + a BAτ→ 大小: ? ωO 2A2∗O 2A ωAB 2∗AB ? 方向:B →A A →O 2 B →A ⊥AB取比例尺为: μa =aA→Pa =1000代入已知得 a A =25.122*18=11358.25 mm/min 2a BA n=7.12*51.43=2592.59 mm/min 21.取一点p ,过p 作pa ,方向沿A 指向O 22.过a 作a ba τ,方向上垂直AB 3.过a 作a ba n ,方向沿AB 方向4.过p 做直线与a ba τ和a ba n 两线矢量和直线交于b(见附纸图2-3) 则:a B→ =U a ∗PbPa A≈11.36 mm Pa BA≈n2.6 mm则:a B =U a ∗l 13=1000*8=8000 mm/min 2 2.5B 点的运动轨迹及位移、速度、加速度线图对应的速度曲线如下再对上式求导得2O ABXYϕθθ对应的加速度曲线图如下11/ 11。