机械原理与机械设计机械结构设计的方法和准则

基于某STM32的机械臂运动控制分析报告设计

机器人测控技术 大作业课程设计 课程设计名称：基于STM32的机械臂运动控制分析设计专业班级：自动1302 学生姓名：张鹏涛 学号：201323020219 指导教师：曹毅 课程设计时间：2016-4-28～2016-5-16 指导教师意见： 成绩: 签名：年月日 目录 摘要.............................................................................................................................. I V 第一章运动模型建立................................................................................................. V

1.1引言............................................................................................................. V 1.2机器人运动学模型的建立........................................................................... V 1.2.1运动学正解................................................................................... VII 第二章机械臂控制系统的总体方案设计............................................................. VIII 2.1机械臂的机械结构设计........................................................................... VIII 2.1.1臂部结构设计原则...................................................................... VIII 2.1.2机械臂自由度的确定..................................................................... I X 2.2机械臂关节控制的总体方案...................................................................... I X 2.2.1机械臂控制器类型的确定............................................................. I X 2.2.2机械臂控制系统结构...................................................................... X 2.2.3关节控制系统的控制策略.............................................................. X 第三章机械臂控制系统硬件设计............................................................................ X I 3.1机械臂控制系统概述.................................................................................. X I 3.2微处理器选型............................................................................................ XII 3.3主控制模块设计........................................................................................ XII 3.3.1电源电路....................................................................................... XII 3.3.2复位电路...................................................................................... XIII 3.3.3时钟电路...................................................................................... XIII 3.3.4 JTAG调试电路 ........................................................................... X IV 3.4驱动模块设计........................................................................................... X IV 3.5电源模块设计........................................................................................... X VI 第四章机械臂控制系统软件设计........................................................................XVII 4.1初始化模块设计......................................................................................XVII 4.1.1系统时钟控制.............................................................................XVII 4.1.2 SysTick定时器......................................................................... XVIII 4.1.3 TIM定时器 ................................................................................. X IX 4.1.4通用输入输出接口GPIO ............................................................ XX 4.1.5超声波传感器模块....................................................................... XX 总结........................................................................................................................... X XI 参考文献..................................................................................................................XXII 附录A .................................................................................................................... XXIII 附录B .................................................................................................................... XXIV

机械设计机械原理课程设计题目

机械设计机械原理课程设计题目 1 2020年4月19日

2 2020年4月19日 设计题目1：手动圆柱螺旋弹簧缠绕机设计 机构简图： 技术要求：弹簧螺距经过调整挂轮传动比可变，钢丝应拉紧，弹簧直径可变，最大长度Lmax 为300mm 。 主要参数： 弹黄中径D 2 ： mm 钢丝直径d ： mm 弹簧螺距p ： mm 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图，完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或执行系统的装配图。 钢丝 导轨 挂轮

3 2020年4月19日 3)设计主要构件和零件，完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期： 年 月 日 指导教师 设计题目2：稳速器的设计 工作简图： 技术要求：输出轴转速稳定，主轴速度波动由辅轴调节。 主要参数： 3 4 1－输出轴 ２－机体 ３－主输入轴 ４－辅输入轴

输出轴转速n2 r/min 主轴转速范围n1±r/min 输出轴功率P kw 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图，完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或 执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件，完成1张构件图和3张零件工作 图。 4)编写设计说明书。 完成日期：年月日指导教师 设计题目3：自动钢板卷花机设计 工作简图： 4 2020年4月19日

5 2020年4月19日 技术要求：卷花轴转φ1角后，内限位板与卷花轴共同转φ 2角,外限位板可限位和退出,并有退料装置。限位板直径D ：400mm ， 主要参数： 卷花轴转角φ1：3600 内限位板转角φ2：1800 钢板宽和厚：30×3 生产率： 电机功率P ：1.1kw 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图， 1 2 3 1－卷花轴 ２－模板 ３－钢板花 ４－内限位板

机械原理与机械设计大纲

机械原理与机械设计大纲 一、考试的总体要求 "机械原理与机械设计"入学考试是为招收机械类硕士生而实施的选拔性考试。其指导思想是有利于选拔具有扎实的基础理论知识和具备一定实践技能的高素质人才。要求考生能够系统地掌握机械原理与机械设计的基本知识和具备运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。 二、考试的内容及比例 机械原理部分： 一平面机构的结构分析 1.平面机构自由度的计算 2.平面机构的组成原理、结构分类及结构分析 二平面机构的运动分析 1.速度瞬心及其在平面机构速度分析中的应用 2.用矢量方程图解法做机构的速度和加速度分析 三平面机构的力分析 1.质量代换法 1.用图解法做机构的动态静力分析 四机械中的摩擦和机械效率 2.考虑摩擦时机构的受力分析 3.机械的效率和自锁 五平面连杆机构及其设计 1.有关平面四杆机构的一些基本知识 2.平面四杆机构的设计 六凸轮机构及其设计 1.凸轮轮廓曲线的设计 2.凸轮机构基本尺寸的确定 七齿轮机构及其设计 1.渐开线齿廓的啮合特性 2.渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 3.变位齿轮概述 4.斜齿圆柱齿轮传动 5.蜗杆传动 6.圆锥齿轮传动 八齿轮系及其设计 九其他常用机构、组合机构及其设计 十机械的平衡 1.刚性转子的平衡及计算 十一机械的运转及其速度波动的调节 1. 稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节 机械设计部分： 一总论 1)疲劳极限应力图 2．影响机械零件疲劳强度的主要因素 3．摩擦的种类及其基本性质

二联结 （一）螺纹联结 1．螺栓联结的拧紧和防松 2．单个螺栓连接的受力分析和强度计算 3．螺栓组联结的受力分析 4．提高螺栓联结强度的措施 （二）键、花键、销、成形联结 三传动 （一）带传动 1)作用力分析 2)带的应力 3)弹性滑动、打滑和滑动率 （二）齿轮传动 1.齿轮传动的失效形式 2．直齿斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 （三）蜗杆传动 1.蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构 2.圆柱蜗杆传动的几何计算 3.蜗杆传动受力分析和效率计算 （四）链传动 1.概述 2.链传动的运动特性 3.链传动的受力分析 四轴、轴承、联轴器 （一）轴 1)轴的分类 2)轴设计的主要问题 （二）滑动轴承 1.概述 2.滑动轴承材料 3.液体动力润滑的基本方程式 （三）滚动轴承 1 滚动轴承的力分析、额定失效和计算准则 2 滚动轴承的动载荷和寿命计算 3 基本额定动载荷和基本寿命计算 4 成对安装角接触轴承的计算特点 5 滚动轴承的组合结构设计 三、考试的题型及比例 机械原理部分（75分） 选择题（27 %） 设计和分析题（60 %） 计算题（13 %） 机械设计部分：（75分）

机械原理与机械设计课后作业参考答案 - 第3章 凸轮机构教案资料

第三章凸轮机构及其设计 3 - 1 判断题(正确的在其题号后括号内打√，否则打×) （1）为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。( ) （2）若凸轮机构的压力角过大，可用增大基圆半径来解决。( ) （3）从动件作等速运动的凸轮机构有柔性冲击。( ) （4）凸轮的基圆一般是指以理论轮廓上最小向径所作的圆。( ) （5）滚子从动件盘形凸轮的理论轮廓是滚子中心的轨迹。( ) 解答： （1）√（2）√（3）×（4）√（5）√ 3 - 2 填空题 （1）对于外凸凸轮，为了保证有正常的实际轮廓，其滚子半径应理论轮廓的最小曲率半径。 （2）滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从到的最短距离。 （3）在凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时，有冲击。 （4）绘制凸轮轮廓曲线时，常采用法，其原理是假设给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω的公共角速度，使凸轮相对固定。 （5）直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角为，其基圆半径应按条件确定。解答： （1）小于 （2）凸轮回转中心到凸轮理论轮廓 （3）柔性冲击 （4）反转法相反的 （5）0 按全部廓线外凸的条件设计基圆半径 3 - 3 简答题 （1）凸轮机构中，常用的从动件运动规律有哪几种？各用于什么场合？ 解答： 1）等速运动规律刚性冲击（硬冲）低速轻载 2）等加速、等减速运动规律柔性冲击中低速轻载 3）简谐（余弦）运动规律柔性冲击中低速中载 4）正弦加速度运动规律无冲击中高速轻载 5）3-4-5多项式运动规律无冲击中高速中载 （2）何谓凸轮机构的压力角？压力角的大小与凸轮基圆半径r0有何关系？压力角的大小对凸轮的传动有何影响？ 解答： 在不计摩擦时，凸轮作用在从动件上推力作用线与从动件受力点的绝对速度方向所夹锐角称为压力角，称为凸轮机构的压力角。 基圆半径愈大，机构压力角愈小，但机构愈不紧凑；基圆半径愈小，机构压力角愈大，机

机械原理与机械设计复习题库

《机械原理与机械设计基础》复习资料 一、单选题 1. 复合铰链的转动副数等于（ B ）。 A ．主动件数 B ．构件数－1 C ．构件数 D ．活动构件数－1 2. 在平面机构中，每增加一个低副将引入（C ）。 A ．0个约束 B ．1个约束 C ．2个约束 D ．3个约束 3. 机构具有确定相对运动的条件是（ A ）。 A ．机构自由度数等于主动件数 B ．机构自由度数大于主动件数 C ．机构自由度数小于主动件数 D ．机构自由度数大于等于主动件数 4. 某平面机构有5个低副，1个高副，机构自由度为1，则该机构具有（ B ）个活动构件。 A ．3 B ．4 C ．5 D ．6 5. 在机械系统速度波动的一个周期中，（ D ） A ．当系统出现盈功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将储存能量 B ．当系统出现盈功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将释放能量 C ．当系统出现亏功时，系统的运转速度将加快，此时飞轮将储存能量 D ．当系统出现亏功时，系统的运转速度将降低，此时飞轮将释放能量 6. 速度不均匀系数是描述机械运转速度不均匀程度的重要参数，其表达式为（ C ）。 A ．?? = ?max －?min B ．2 ωωmin max += δ C ．m min max ωωω-= δ D ．min max min max ωωωω+-= δ 7. 在双曲柄机构中，已知杆长a ＝80，b ＝150，c ＝120，则d 杆长度为（ B ）。 A ．d ＜110 B ．110≤d ≤190 C ．d ＜190 D ．0＜d 8. 四杆机构处于死点时，其传动角??? 为（ A ）。 A ．0° B ．90° C ．??＞90° D ．0°＜???＜90° 9. 在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件，摇杆为从动件时，可将（ B ）。 A ．连续转动变为往复移动 B ．连续转动变为往复摆动 C ．往复移动变为转动 D ．往复摆动变为连续转动 10. 对于平面连杆机构，通常可利用（ C ）的惯性储蓄能量，以越过机构的死点位置。 A ．主动件 B ．连杆 C ．从动件 D ．连架杆 11. 曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，（ B ）死点位置。 A ．不存在 B ．曲柄与连杆共线时为 C ．摇杆与连杆共线时为 D ．曲柄与机架共线时为 12. 曲柄摇杆机构处于死点位置时，角度等于零度的是（ B ）。 A ．压力角 B ．传动角 C ．极位夹角 D ．摆角 13. “最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和”的铰链四杆机构为（D ）。 A ．曲柄摇杆机构 B ．曲柄滑块机构

、机械原理与机械设计复习资料、.doc

机械原理与机械设计复习资料 一、单项选择题：在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。 1.在平面机构中，每增加一个低副将引入【C ] A. 0个约束 B. 1个约束 C. 2个约束 D. 3个约束 2.某平而机构有5个低副，1个高副，机构自由度为1,则该机构具有的活动构件是【B] A. 3 C. 5 D. 6 3.在平面机构中，每增加一个高副将引入【B ] A. 0个约束 B. 1个约束 C. 2个约束 D. 3个约束 4.在双曲柄机构中，已知杆长? = 80,方=150, c=120,则〃杆长度为【 B ] A. J<110 B. 110WdW190 C. J<190 D. 0

天津大学机械原理与机械设计考研真题

天津大学机械原理与机械设计考研真题-考研资料-笔记讲义 天津考研网独家推出天津大学机械原理与机械设计考研资料、真题解析班等辅导资料，帮助考生在考研复习中能够理清做题思路，出题方向及复习重点。以下为相关资料的介绍。 【适用对象】2014年报考天津大学且初试科目为803机械原理与机械设计的专业课基础不扎实、对院系内部信息了解甚少的同学，适合跨校考生使用 【推荐理由】由本部签约的天津大学在读本硕博团队搜集整理精心编制成套，严格依照天津大学最新考研大纲及考研参考书目整理. 【使用方法】基础阶段使用课件配合指定教材复习，梳理知识点；强化阶段使用历年考研辅导班笔记总结分析总结天大授课重点，使用内部习题集强化练习；冲刺阶段使用历年试题等试题资料进行测试，同时可以分析出题思路及重点 【包含资料】天津大学机械原理与机械设计考研资料格式为A4纸打印版，原创及附赠资料总量达到3万余字共300余页，清晰易复习，由优秀考生研究生团队执笔，集合多方力量精制而成，填补了此专业原创资料空白的局面已与编写者签订资料保真转让协议，各位研友可放心使用参考 ！ 第一部分由天津考研网提供的核心原创资料： 引言：为了帮助有志考天津大学机械工程专业研究生的学生更有效的复习，我写了这些资料，让大家对机械原理与机械设计这门专业课有更好的了解和把握，做到胸有成竹。 天津大学机械原理与机械设计考研资料包括以下信息，让您的复习事半功倍： 1、介绍了天津大学机械工程专业的实力，录取情况及研究方向，让您更了解目标。 2、对需要的资料进行了简单的说明。 3、认真分析历年考题，让您了解天大考研题的命题特点，把握复习方向。 4、非常详细的为大家讲解每个章节的重点。为您的复习节约时间，让您更准确的抓住重点。 5、讲解答题思路，让您在看到考题时不会感到无从下手。 6、对复试进行了详细分析，包括复试流程、复试内容、复试如何准备、复试的注意事项。 一、总体介绍；首先整体介绍天大机械工程专业的基本情况，包括报名录取情况和专业设置。由于天大09年开始采用一级学科统一招生的形式，所以和以往稍有不同。 二、取舍资料；虽然天大没有指定的参考书目，仅以大纲的形式告诉考生要考的范围，但是选择看合适的书可以事半功倍。另外，网络上关于专业课的书很多，还有往年的笔记及本科试题等，而在许多的资料中一大部分都是没有什么用的，既费时又费钱。所以对资料的取舍非常重要。 三、专业课篇： 四、初试后的准备；包括联系导师以及准备复试。 五、复试篇；复试对最后的排名起着非常重要的影响（以去年的排名变动说明） 第二部分由天津考研网提供的考研真题及答案： 1、天津大学803机械原理及机械设计1996－2012年考研真题，众所周知天大出题重复率高，一般多年的试题就是一个小题库，所以历年试题一定要仔细研究，通过多年试卷可总结出出题重点及思路；

工业机器人球坐标型机械臂结构设计-论文正文

工业机器人球坐标机械臂结构设计 摘要 在装配机器人中，球坐标型装配机器人（极坐标型）是应用非常广泛的一种装配机器人。本文设计的工业机器人既可以用于实际生产，又可以用于教学实验和科学研究。用于实际生产，它能够满足装配作业内容改变频繁的要求，用于教学实验，它能够使人更直观地了解机器人机构组成、动作原理等，所以开发球坐标型机器人具有广泛的实际和应用前景，本课题的研究工作正是在这样的背景下提出来的。 本文设计的工业机器人球坐标型机械臂具有下列特点:通用性好、重复定位精度高、体积小、重量轻、外形美观、适于观察、成本低，对其本体的可行方案进行了充分的论证后，设计成具有三自由度的结构，由机身、大臂及小臂组成，行星齿轮减速器、同步齿型带、丝杠螺母等组成了工业机器人球坐标型机械臂简单可靠的传动方案，该机器人的三个关节均选用直流伺服电机驱动。 关键词工业机器人；极坐标型机械臂；球坐标型机械臂/结构设计

Industrial Robot Spherical Coordinates Robotic Arm Structure Design ABSTRCT In assembly robots, ball coordinates type assembly robot (namely polar type) is a kind of very extensive assembly robot. The paper presents the desion of industrial robot can be used either for practical production,and can be used in experiment teaching and scientific research.Applied to practical production.It can satisfy the assembly work content change frequent requirements,used in teaching experiments.It can make a person more intuitively understand robot mechanism composition,action principle,etc.Therefore, the development goals coordinates type of robot has extensive practical and application prospects of this topic research work,and it is in this context brought out. The paper presents the design of industrial robot ball coordinates type has the following characteristics: the mechanical arm high universality,repositioning high precision,small volume,light weight,good appearance,suitable for observation,low cost and feasible scheme for its ontology adequate argument,designed to have three degrees of freedom,the fuselage,big structure composed,planets and forearm arm,and synchronizing gear reducer cog-type belt,screw nuts etc the industrial robot mechanical arm ball coordinates type a simple and reliable transmission scheme,the robot are chosen for the three joint dc servo motor driver. KEY WORDS Industrial robot/polar type mechanical arm/ball coordinates type mechanical arm/structure design

机械设计的结构要素

机械设计的结构要素 一、机械结构件的结构要素与设计方法 1、1 结构件的几何要素 机械结构的功能主要就是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面就是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计就是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 1、2 结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不就是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能与其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关与间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关与运动相关两类。位置相关就是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关就是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这就是靠床身导轨与主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它 零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链与精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。 1、3 结构设计据结构件的材料 机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺, 结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

《机械原理与机械设计》复习重点

机械设计与机械原理教学及复习重点 机器与机构组成认识 【教学目的】 通过教学，使学生了解机械零件设计中所必备的基础知识,如零件的常用材料及其选择、结构工艺性、零件的设计准则及零件设计的一般步骤。 【教学内容】 一．了解本课程研究的对象、内容和任务。 二．掌握机械设计的基本要求和一般过程。 【重点】 1．机器和机构的异同。 2．构件和零件的区别。 平面连杆机构 【教学目的】 通过教学，使学生初步了解平面机构的组成及运动特点，掌握平面机构运动简图的绘制以及机构自由度的计算和平面四杆机构的工作特性。 【教学内容】 一．掌握平面机构的结构分析。 二．了解平面连杆机构的类型和应用。 三．掌握平面连杆机构的基本特性。

四、运用计算方法对平面连杆机构进行设计。 【重点】 1．平面连杆机构的基本形式。 2．平面四杆机构存在曲柄的条件及其基本特性。 3．平面四杆机构的设计。 凸轮机构 【教学目的】 通过本教学，使学生初步了解凸轮机构的类型、特点和适用场合，了解从动件常见运动规律及位移曲线的绘制，了解凸轮机构的常用材料及机构。 【教学内容】 一．了解凸轮机构的类型及应用 （1）凸轮机构的应用和组成 （2）凸轮机构的分类 二．掌握凸轮机构的从动件常用运动规律 （1）凸轮机构运动分析的基本概念 （2）从动件的常用运动规律 三．运用凸轮轮廓的设计方法确定凸轮机构的基本尺寸 四．了解凸轮机构的常用材料和机构 【重点】 1．凸轮机构的从动件常用运动规律 2．凸轮的设计方法

其他常用机构 【教学目的】 通过教学，使学生初步了齿轮机构、轮系机构以及各类间歇运动机构的工作原理、特点、功用及适用场合。 【教学内容】 一．掌握齿轮机构的工作原理、类型、特点和应用并学会棘轮基本参数的确定。 二．了解轮系的类型、特点和应用。 三．了解各类间歇运动机构的工作原理、类型及工作特点。【重点】 齿轮机构运动特点 轮系种类及传动比计算 间歇运动机构类型 标准件的选择——螺纹联接 【教学目的】 通过教学，使学生了解联接的功能和分类、常用螺纹的特点和应用；掌握螺栓组联接的结构设计和受力分析；紧螺栓联接的计算（螺栓仅受预紧力时的计算，螺栓承受预紧力和工作载荷时的计算，螺栓承受工作剪力的计算）。 【教学内容】 一．联接的功能和分类、常用螺纹的特点和应用； 二．螺栓组联接的结构设计和受力分析

机械原理及机械设计

机械原理及机械设计

减速器拆装 一、实验目的 1.熟悉减速器的基本结构，了解常用减速器的用途及特点。 2.了解减速器各组成零件的结构及功用，并分析其结构工艺性。 3.了解减速器中零件的装配关系及安装、调整过程。 4.了解轴承和齿轮的润滑。 5.学习减速器的基本参数测定方法。 6.为课程设计时，能设计一台合理的减速器打下良好的基础。 二、实验设备与工具 1.圆柱齿轮减速器。 2.拆装工具。 3.测量工具。 三、减速器概述 减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动所组成的独立部件，为了提高电动机 2

的效率，原动机提供的回转速度一般比工作机械所需的转速高，因此齿轮减速器、蜗杆减速器常安装在机械的原动机与工作机之间，用以降低输入的转速并相应地增大输出的转矩，在机器设备中被广泛采用。作为机械类专业的学生有必要熟悉减速器的结构与设计，本实验为了使同学了解减速器的一般结构设计、主要零件加工工艺而设立的，对于详细的减速器技术设计过程在“机械设计课程设计”这一课程中予以介绍。实验中应注意掌握减速器的结构、主要零件的加工工艺。减速器的基本结构由箱体、轴系零部件和附件三部分组成。图6-1、图6-2为单级圆柱齿轮减速器，现结合该图简要介绍该减速器的结构。 3

4 ⑦⑧ ⑨ 图6-1 减速器的结构

图6-2 减速器的结构 1.箱体结构 减速器的箱体用来支承和固定轴系零部件，应保证传动零件轴线相互位置的正确性，因此轴孔必须精确加工。箱体必须具有足够的强度和刚度，以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不均。为了增加箱体的刚度，通常在箱体上制出筋板。 为便于轴系零部件的安装和拆卸，箱体通常制成剖分式。剖分面一般取在轴线所在的水 平面内（即水平剖分），以便于加工。箱盖（件 5

机械原理与机械设计课程设计

机械原理与机械设计课程设计 设计题目：半自动模切机运动方案拟定及 传动系统设计 学院机自学院 专业机械工程 学号 学生姓名 课程名及课程号结构设计(1) 0932A032 指导老师丁卫 日期

模切机运动方案拟定及传动系统设计 ---机械原理与机械设计课程设计说明书 一、半自动平压模切机（以下简称模切机）简介 1.课题说明 模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备，该机可对各种规格的纸板和厚度在6mm以下的瓦楞纸板进行压痕、切线。沿切线去掉边料后，可折成各种纸盒、纸箱或压制各种富有立体感的精美凹凸商标和印刷品。 2.原始参数和设计要求 1）纸张尺寸为250mm×250mm，由人工放入输送线上，双班制，每小时压制纸板3000 张； 2）模压行程H=50±0.5mm。回程的平均速度是工作行程平均速度的1.25倍。压力与模压行程的关系如图1所示。模压产生阻力F=0.8×106 N，模压回程时不受力； 3）模具和滑块的质量约为120Kg； 4）在最后加压的5mm范围内施压性能良好，即增力性好，且在5mm范围内施压时间适当长些； 5）工作台距离地面约1200mm; 6）要求结构简单紧凑、节省动力、便于制造，使用寿命为十年。 二、模切机运动方案的确定 1.工艺动作分解 纸箱或纸盒的压痕、切线、压凹凸，都要用凹模和凸模加压，为此纸板需定位、夹紧，再送到模压位置加压，之后将加压后的纸板送走。因此，模切机的工艺动作可分解为：控制

夹紧装置张开、夹紧、送料和加压模切三个动作。 2.送料机构的选择 为了保证模压时的相对位置精度，纸板在输送过程中，必须定位、夹紧。比较简单而可靠的方法是利用带有夹紧片的双列链条，如图2所示。而链轮的运动可由间隙运动机构（如不完全齿轮机构等）控制。两链条之间有固定模块3（固定模块的条数和间距L可根据整机尺寸确定，与链轮中心距有关，通常L可取5条），其上装有夹紧片8，当推杆7顶住夹紧片时，夹紧片张开，此时在工作台10上，由人工放入纸板6，当推杆7下降时，夹紧片8靠弹力自动夹紧纸板，推杆的动作可用凸轮控制。这样在间隙机构控制下输送链条带着纸板移动距离L，在模切工位上停止移动，进行模切。同时在另一个工位上推杆推开夹紧片，工人再放入纸板，输送链再将切好的纸板送至指定工位，由固定挡块9迫使夹紧片张开，纸板落到收纸台上。完成一个工作循环。 3.模切运动方案的构思及筛选 首先应考虑模切机的加工方法，它在很大程度上将决定整机的总体布置。运用所谓关联树法，按层次列出可能的几种加压方法如图3所示。图中排出6种可能的加压方法。通过分析可知，水平加压不利于纸板输送系统的布置。而垂直加压中，当上下模具同时加压时，上下模不易对准。经过筛选后可有二种方案再作进一步的对比分析，如果采用由上向下压，即下模固定，上模运动，则必然要占用工作台上面的空间，这会干扰链条输送系统的布置。而传动系统一般又总是放在工作台下方。这样从总体布置而言，显得不很合理，故宜采用上模固定，由下向上压，这样可使加压机构与传动系统都布置在工作台下方，能有效地利用空间，且便于工人操作和输送纸板，在图2中上模4通过装配调整后固定不动，而使下模运动。 4.传动系统运动方案构思及筛选 通过上述方案的筛选，采用由下往上压的方案，即执行构件作往复直线运动。一般原动机都采用水平布置的电动机，因此在传动系统运动方案构思中，必须考虑如何把水平方向的旋转运动经减速后变换为垂直方向的往复直线运动。亦就是说在考虑模切机运动方案构思时，需要有运动形式，运动方向和运动速度变换的功能，而满足这些要求的机构组合可以有许多种，例如经齿轮减速后的曲柄滑块机构，以及由曲柄滑块机构演变而成一些带滑块的六杆机构都能满足上述要求。此外还有经减速后的直动推杆盘形凸轮机构、螺母作往复转动的螺旋机构，以及齿轮作往复转动的齿轮齿条机构等等，都是可供选择的方案。

机械原理与机械设计

上海交通大学 2012年硕士研究生入学考试试题回忆版 试题序号： 809 试题名称：机械原理与机械设计 一、选择题（20分） 1.以下运动副自由度为是（平面副螺旋副还有2个空间副） 2.曲柄摇杆机构摇杆的极限位置是（曲柄与连杆共线） 3.以下压力角为常量的机构是（输出件为平底直动从动件盘形凸轮机构） 4.凸轮基圆半径变大压力角如何变化 5.凸轮运动规律刚性冲击柔性冲击判断 6.正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿距p=18.84mm，齿顶圆直径300mm，则该齿轮的齿数：52 50 48 46 7.下列各圆可能与渐开线无交点的是（分度圆节圆齿顶圆齿根圆） 8.对斜齿圆柱齿轮，螺旋角越小：（这里把11年的大改成了小）传动平稳性越好，轴向分力越小传动平稳性越好，轴向分力越大传动平稳性越差，轴向分力越小传动平稳性越差，轴向分力越小 9.锥齿轮的当量齿数比实际齿数（Z v=Z/cosδ δ：分度圆锥角） 10.以下失效形式不属于强度问题的是(以往原题，选蜗杆变形) 11.不利于避免螺纹联接松动的是：加弹簧垫圈用对顶螺母用止动垫片增大螺纹升角 12.平键标记：键16×80 GB1096-79表示键，16×80表示：（注意一下，这里没标注ABC，可能是A省略不标，我还以为没打印出来捏。唉，悲剧啊） 13.带传动的中心距和小带轮直径不变，减小传动比，大带轮包角：（这里把11年的增大传动比改为减小）不变增大减小 14.带传动时，小轮主动，应力最大处：大带轮与紧边处小带轮与紧边处大带轮与松边处小带轮与松边处 15.链条节数宜采用：奇数偶数3的倍数4的倍数 16.在实际应用中应成对使用联轴器是：牙嵌联轴器轮胎式联轴器万向联轴器圆盘摩擦离合器 17.在非液体摩擦滑动轴承中，限制压强P的目的是：防止过热防止过度磨损防止塑性变形防止过大的摩擦阻力矩 18.弯矩合成中的那个α引入是为了什么 19.控制滑动轴承PV值的目的是：防止轴承破裂防止油膜破裂（维持边界膜不遭破裂）防止轴颈磨损（P）防止油脂变质 20.还有一个想不出来了基本上是原题或者原题作简单变化注意基础即可。 二、填充题（30分） 1.从设计角度来看，连杆机构可分为（3个空） 2.四杆机构杆长范围计算（11年出了个大题，今年只是1分的填空） 3.具有相同标准模数和压力角的直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的基圆，分度圆，齿根圆，齿顶圆，齿根，齿高的大小比较，直齿轮大的是（），小的是（），等的是（）这三个空6分其余都是1分，而且这六个当中直齿轮大的应该没有吧 4.飞轮的作用（1）（2） 5.齿廓啮合基本定律是（），蜗杆传动正确啮合条件（交错角Σ=90°时，蜗杆导程角等于蜗轮

柑橘采摘机机械臂结构的设计

摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业柑橘采摘机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业柑橘采摘机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业柑橘采摘机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台五自由度的工业柑橘采摘机器人，用于给采摘水果。首先，本文将设计柑橘采摘机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建柑橘采摘机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该柑橘采摘机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和柑橘采摘机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测柑橘采摘机器人的各个关节的运动情况、柑橘采摘机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词：柑橘采摘机器人，示教编程，伺服，制动

ABSTRACT In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake