机械原理课程设计自动叠衣机

机械原理课程设计自动叠衣机中国地质大学(武汉) 0 设计目的：该机构可以供给家庭叠衣服运用。现代人的生活节奏越来越快，面对做不完的工作，面对没完没了的应酬，人们感觉非常的疲惫，更头疼的是还得抽出时间做家务，做清洁。现代化对我们是非常的重要，洗干一体，榨汁机，豆浆机，面包机，洗碗机，我们就在这样的方便当中来缓解生活的压力，那么，人们同样希望有个机器能够代替他们去整理洗干的衣物所以我们从现代化机械发展和人们需求方面考虑的，就想设计一款能够整折叠板实现衣物折叠运动，整个机构以机械原理课本上的铰链四杆机构和导杆机构为主导为了实现折叠板的运动是确定的运动，我们在最初的设计上进行了改进：折叠板的转动装上复位弹簧使折叠板能够实现完全确定的运动。2．设计各机构的相对位置和各构件的尺寸。3.利用CAD画出各机构的运动方案简图，并用运动极限位置确定各机构运动最大行程或5．利用MATLAB对各个机构进行位移、速度、加速度分析，绘出运动曲线图。6.齿轮机构的计算与设计。根据传动比选择齿轮，根据齿宽确定各两齿轮的齿数，给出模数，进而确定齿轮的各个参数，绘制成表。7．编写设计计算程序，运用MATLAB软件对函数关系进行绘图表达，最后输出图形，直其方案确定想电机的转动提供动力，引起主动件转动。主动件引起整个机构运动，最终折叠板实现衣；传实现叠衣服的工作要求，实现了接近180度的转动，执行件的转动角度只能是接近180该方案是在执行件的转角处装了复位过复位弹簧的作用可使执行件转动180为零，并且反向运动，实现叠衣服的工该方案是在执行件的转角处装了复位过复位弹簧的作用可使执行件转动180为零，并且反向运动，实现叠衣服的工机构方案二度时速度作要求。案上进行了改进，在执行件的转角处装了复位弹簧，利用复位弹簧来达到理想的运动效机构作确定的运动，在《机械原理》课程设计中，我们选从上面的机构示意图可知，执行机构的运动不能同时运动，必须将两个机构的运动错开，为此选择了间歇机构中的不完全齿轮机构来实现该种运动的要求，齿轮传动机构示意该部分是为了使整个机器能够合理的运动、协调机构间的运动，执行机构结构的整体基本为对称结构构，如下图3—1所示，但是原动件的运动方向相反，而且两个原动件不2应该小于整个圆周的1/2，传动比接近于1。由于不完整齿轮存在刚性冲击，需要在两轮顶相撞，需将首齿齿顶高作适当的削减。hac0.25，并且e=s，则该直齿圆柱齿轮的几何尺寸参数如名称名称代号计算数值名称代号计算数值3mm54mm3mm3.75mm6.75mm60mm46.5mm50.7mm尺厚齿槽宽名称名称代号计算数值名称代号计算数值模数3mm压力角齿数36分度圆直径108mm齿顶高3mm齿根高3.75mm齿全高6.75mm齿顶圆直径114mm齿根圆直径100.5mm基圆直径101.4mm齿距基圆齿距尺厚齿槽宽只是做了一部分的验算，可能还存在一定的问题，我们将会<1>设计目标：曲柄带动摇杆转动，摇杆再作为导杆机构的主动件带动执行件转动，执行<2>机构划分：根据我们的初步方案，通过三维建模(如图3-3)可知，执行机构可以划分为四连杆铰链机构(如图3—4)和导杆机构(如图3—5)。由于一般情况衣服的宽度为600mm——900mm,如果叠衣服机要想把衣服叠整齐，整个机器中间不运动部分的宽度为360mm,运动的折衣服板的宽度分别为250mm,由于整个机构又对称，由此可知，机架的长度应该小于180mm，在这里首先将其初值定为170mm,即机架AE=170mm，执行件的长度应该小于250mm，如果执行件的长度太短的话，根据杠杆原理的执行件太短不合理，而且机架EC的距离应该大于摇杆的长度，根据上述确定执行件的长度为200mm,即OD=200mm，首先设定摇杆的理想摆角为三D'ED''=60。，各个杆的尺寸可以根据《机械原理》按预定的运动规律设计四杆机构的方法来设计，运用解析法来3ED''=OD''3AC''=AB''+B''CAC'=BC'AB通过上面初步确定的尺寸以及上述数学关系式计算处执行机构中各构件的长度，接着验算此时的机构能否满足运动规律的要求以及铰链四杆机构有曲柄的要求和参数要求，由此得ACAE1极为夹角为9=9'9''=50。KK封闭杆矢量图如图4—1所示，由封闭图形ABCDA可写出机构各杆矢所构成的封闭矢量l+l=l+l12341osl1122334 112233由于该式是一个非线性方程组，直接求比较困难，在这里借助集合方法进行求解，如图42、速度分析((4—2)式对时间t求导数)：111222333解上式即可求的二个角速度o、o。23将(4—2)式对时间t求二次导数，可得加速度关系表达式 (4—4)(4—5)23编程可求得9、9、o、编程可求得9、9、o、、a、a23得数据见附录求的，但是，连杆和摇杆的角加速度会发生突变，但变化是缓慢的，则存在柔性冲击，虽然在运动过程速度并不会很高再加之变化是很慢的，也就是运动基本合理。封闭杆矢量图如图4—5所示，由封闭图形ABCA可写出机构各杆矢所构成的封闭矢量方l=l75C将(4—7)式投影到坐标轴上可得：lcos9=scos15C366 (4—8)(4—9)将(4—8)式对时间t求一次导数，得速度关系locos9=vsin9+socos9(4—10)665C3C33形式来表示，则上式可写为:解上式即可求得滑块相对导杆的速度为v和执行件的角速度oB53、将(4—8)式对时间t求二次导数，可得加速度关系表达式:(4—12)解上式即可求得滑块相对导杆的线加速度a和执行件的加速度aB55C5C5C33知折衣板的角位移运动线图基本满足了我们设计的需求，折衣板的角速度线图可知，折衣加速度会发生突变，但变化是缓慢的，则折衣板在运动过程中存在柔性冲击，虽然在运动<1>人们对于衣服这种软材料物品整理，暂时还认为不能用简单的机器代替人工，但<2>该方案运用了比较的简单的机构来实现动作要求。<1>在齿轮传动机构中运用了不完全齿轮，不完全齿轮的首齿轮进行啮合时存在刚<2>该机构最后是否能实现我们预想的叠衣服的效果是不能够确定的。由于该机构实现折衣服的预想，还需要人提供帮助，在此机构完全设计好后，将在该机构上进行改进，实现不需要人提供帮助就能实现折衣服的预想，即实现衣服洗后的晾、晒、整理都能通过该自动叠衣服机实现，而且该自动叠衣服机可以当作衣柜使用，这是我我们以后的设计中实现。从机械创新设计大赛的主题出来，到确定选题，到现在的课程设计，真的使我受益匪浅，感受颇深。在机械原理课程设计之前就说我们这次的课程设计可以根据机械创新设计们就开始组队进行选题，我们定了一个月的选题时间，最终从我们的众多想法中选出两个在设计过程中我们遇到了很多困难，但是通过我们小组成员的共同努力，终于完成了一部分设计，得到了相应的尺寸、运动分析等等，对机构大体上有了一个把握，也算是取得了一些成绩吧。虽然如此，由于我们相关经验的缺乏，此设计还存在很多的问题和不合理的因素，例如，一些构件的加速度有突变，即在机构运转过程中存在柔性冲击，等等。我相信，有了这次课程设计的一些经验和体会，我们在以后的学习过程中不断完善我们的设这次课程设计，不仅是我们对《机械原理》课程知识的综合运用，同时也是对我们其他不断的改进完善设计，同时也清晰地认识到只有认真的掌握好理论知识，同时在不断的在今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在这一个多星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的题，同时在设计的过程中发现了自己的很多的不足，自己知识的很多漏洞，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如，对矩阵法、解析法进行运动分析还是不怎么了解,……看到了自己基础知识还是不够扎实，实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还待急需提高。通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。在生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。虽然这只是一次的较简单的课程设计，可是也耗费了我们不少的心血。无论如何，就当它是一次机械原理的复习课吧！为以后的设座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我大学旅途上一个非常美好的回忆m=zeros(10,36);%%%定义矩阵%%%%%%%%%%%%计算角位移%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%计算角速度