课程设计说明书

设计题目

滚压成型生产线的投泥机械手设计

设计目的

机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。

此次课程设计要求我们熟悉和并熟练运用机械原理所学到的知识，设计一个滚压成型生产线的投泥机械手。

原始数据和设计要求

投泥机械手是用于将从输送带上切下的陶瓷坯料转送到滚压成型机上成型模中心的机械。输送带作间歇输送，投泥机械手往返于I、Ⅱ位置如图3-82所示，输送过程如下：

(l)带式输送机T作间歇单向输送，将泥料棒N往前输送，带式输送轮直径d=172mm;

(2)吸盘S与真空泵接通，把泥料吸住；

(3)切豁器K切断泥料；

(4)投料机械手由水平I位置逆时针转过90°到Ⅱ位置，将泥坯料送到成型模M上方；

(5)吸盘进气，泥坯料准确落在成型模中心；

(6)投料机械手顺时针转过90°返回到I位置；

(7)成型机工作台为六工位转台，每投料一次转过一个工位。

设计数据

(1)投料次数n=15次／分；

(2)机械手在I位置停留T/3(T-运动周期)。再以近似匀速运动由I位置转到Ⅱ位置，用时T/4。然后在Ⅱ位置停留T/4，再以加速运动回到I 位置，用时T/6；

(3)如设计成杆机构，要求该机构不能出现死点位置；

(4)间歇运动带式输送机的动停及工作台的运动要与机械手的运动相

协调；

(5)其几何位置如题目8-82图所示。

方案设计及步骤

根据题目要求，我们可以知道，要使机械手臂进行90°的上下往复运动，该机构应设计为平面四连杆机构，且应为双摇杆机构。同时要满足间歇性运动，我们可以设计一个凸轮机构来作为动力输出。

如图所示为所设计的机构运动简图

（一）工作原理

通过凸轮带动连杆，使得主动杆做间歇性往复运动，从而带动连杆机构使得其上部机械手完成该设计所要求的运动。

（二）设计说明

为了实现机械手臂的90°往复运动，连杆机构则是最为简单的设计方案，另外根据已知所给数据和条件，并且使主动杆的运动更为简便，

则应选取双摇杆机构。如图A，B，C, D.

为实现机械手臂的间歇性运动，则应采用凸轮机构最为简便，局部机其中动力输出件凸轮和主动件杆AB是通过一个摆动副和滑块实现的。

（三）尺寸数据计算

双摇杆机构的几何尺寸

由原始数据可知，A(200,900)，B（740,950），B’(250,1440)。则连杆AB=540mm。

由双摇杆机构的连杆特点得

AC’=AB+AC

BC=250mm DC=550mm D(0,1250)

凸轮机构的几何尺寸

由已知条件：

机械手在I位置停留T/3(T-运动周期)。再以近似匀速运动由I位置转到Ⅱ位置，用时T/4。然后在Ⅱ位置停留T/4，再以加速运动回到I位置，用时T/6。可得出凸轮的运动规律。

凸轮的推程运动为加速运动，推程运动角为60°，远休止角为120°，回程运动为匀速运动，回程运动角为90°，近休止角为90°。

凸轮的基圆半径为100mm，推程为40mm。

由此可绘出凸轮的运动线图。如下图所示。

根据凸轮机构的运动线图，可用pore软件用解析法画出画出。

具体公式为：

推程过程：r=100+t ^2 远休止过程：r=140

Theta =60*t theta=60+120*t

Z=0 z=0

回程过程：r=100+40*t 近休止过程：r=100

Theta =180+90*t theta=270+90*t

Z =0 z=0

设计心得及体会：

这次的课程设计，对我们来说是一次全新的体验，不仅让我学到了如何设计一件小机械，如何使它最优化，而且让我在这个过程中学会了团队合作，学会了坚持不懈的努力，更从中学会了如何做人的道理，让我受益颇多。尤其值得一提的是，在这个过程中，我学到了许多知识，更加了解了机械的奇妙之处，也了解了一些人机的知识，为以后的学习做了铺垫。在整个设计过程中我们遇到了很多困难，但是我们一一将其解决，从而也体会到了战胜困难的快乐。在整个课程设计过程中我得到了许多帮助，这些对于我以后的为人处事都有很大的好处，在此，非常感谢给予我帮助的队友，老师和同学。这件作品，是大家共同努力的结晶，相信会给我大学生活添上浓重的一笔。

目录

设计题目 (1)

设计目的 (1)

原始数据和设计要求 (1)

方案设计及步骤 (3)

（1）工作原理 (3)

（2）设计说明 (4)

（3）尺寸及数据计算 (5)

设计心得及体会 (6)

方案2

方案3