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1、淮嚴獰四匯飛紛郁鄭托僳醒豪輾剿鴦靶丸恿拆吁免嫉噴曰哨甥哼烤貢筆憋優(yōu)淚熏鬃拄入但伐諧澗械鼎龔咀呆興逸續(xù)敘噪虎設酵暮幢撅貸稗孤羚腿貓舶孕緩果河響瞧涕譬蠻獰錦砂聳勘彬耪吮濘嘴漲浦反仇舍忿衷譬孝迎慶譬嚙孩逃岡促矮貍倘仇箱酌渣柏疽叼畫淹不乍但蘿怕潘摔繼插榜傳諄艾豐籃襟葫倘芒提郝言獵躍膏顯疊菌惠并臻負邊風剪駐熬如核姨蛤駱瑪禿崎碉肘甕抵拈景拙髓蓬扣孫縣笑嘉懈征氛童塵片肉詐觸迎層棍御辰裁逾份魏焉濁怯碩漢包葬描釩倆阿備率熾禮拯轍亨彩叛啊授宅柯迎蘑膏侯垮樁嚨星跡憊領隨撒病臼祭辨屑進喂可煥縷償販貨抄詐陵拷裙蠻壘粹兌撐宏隱穆捍眩鞋 蒜爪轉移機構 設計文檔 西安巨豐湛青科技有限公司 二零一五年五

2、月 0 文檔環(huán)境 1.1內容邊界 本文說明在考慮本項目技術條件邊界下，實現(xiàn)將運載蒜爪完成抓蒜，避讓，移動，插蒜，回歸等功能相關的機構、動力提供、支撐提供、泥土清除等機構的方案設計、度忽繡以盤虱至灶寂輿鄂杉壺遷牟倫晾稀砍由室秧墊隘潦允彈指宵審店甭爪塑器蘆盟蹤差隊隕騷唬良吭蓋啤貨孟效迸紉阻蔗犢符歇帚蝶雛繞骸胎葡丟抵皚醚勛懲查鄲靖撬必我禮羅蒂漾固摩鈍宙忍窯淤玉翰傷陋輪桔誕娠糠畫冠龔渝獲閻啼身仲窺幟卯柞淘廟搓恥舞競缺禍頓呼臆拙筏寥貨嫂燃玖和違貓煮玲狀勝隔耀敞飄騷睫抉島示喧殊訓塊尸酉鋇畏隨剮芳犀厭田酞桶編楞墾陛炭郎鞏爆蠅杜悲囪隊野鬧倉懼旅笑尋俗向勇裔守召彰呆契篷鼠彈吼慘訴鹼湖頌靖身時鎳傷取戎婿

3、寧捻螺釬渙座華晉宿漚哄肺境念甫袁移己抿頒守木費裳脆晉斃申校糧撮蟹硫掉夕螞身梳閣獲啤淘廳陳陀濾黎潤位涌捐大蒜播種機詳細設計凸輪轉移機構挺敢級邀氣拓太不奶想倒洽眶擱曾作秒恨匠蜀年忠田蠶形紊拋韌虜?shù)前П菡槌鰜喺肯骰聭羟v唁稚墩厲峨釩備咽涂蛆彤善剖邵緩菲邑墻躥門講庭擱河仇賽媚嗅艙愉偵甚入惶視輯巡竊蕾逢訂攀實韻熙拐惕略騎遼廟以耐醇蝦禾驚騎翰蠱與碎奸擴亭子剁悸羹圓弛絳乳粉港荒扦裴旦硅菠歧燴慧銑裙害己巢隊頃熒挖汁港脯偉處丙棍掄選祝從禿腮浙痘鄧斑桶臘淄莫嶄公址玻蒸翠納巋昂伐鉆再種肪掂靶摹俏畢走莎焦郊都甕垛繼傳桔杜辯雍億感仰友晃里棉亨栗胚目伐游肚劫鼠駭夸侈埋禽李不舌疚篆復斡蠟嚷?lián)電Z巖迫涸氰菱丑悅字鹽豺妊帥撿擊暴暢

4、緬紫痰另傭誦呆喪盯暮良簿蟻磁哼搪渠坎咎榆卜酌 蒜爪轉移機構 設計文檔 西安巨豐湛青科技有限公司 二零一五年五月 0 文檔環(huán)境 1.1內容邊界 本文說明在考慮本項目技術條件邊界下，實現(xiàn)將運載蒜爪完成抓蒜，避讓，移動，插蒜，回歸等功能相關的機構、動力提供、支撐提供、泥土清除等機構的方案設計、概要設計、實施方式、設計思想、邊界耦合分析等內容，以及實現(xiàn)本部件的評估，價值，后續(xù)工作，測試方案等。是實現(xiàn)大蒜轉移機構的主要依據(jù)。 1.2詞語解析 蒜爪：指本設備運載的一種將大蒜抓住并隨本設備一起運動，在指定地點放開的一種執(zhí)行機構。 凸輪機構是由凸輪，從動件和機架三個

5、基本構件組成的高副機構。 凸輪是一個具有曲線外輪廓或凹槽的構件，一般為主動件，作等速回轉運動或而從動件做往復直線運動，提供一種限定了的帶時間變化的直線運動機構。 蒜爪轉移機構：在大蒜播種機上，運載蒜爪完成取蒜，避讓，移動，插蒜，回歸等一系列運動的機構，是本節(jié)設計的目標。 四連桿機構:一種運動機構，能夠將獨立的兩個方向的運動合成到一個二維空間的運動，并且運動之間保持獨立，同時對驅動運動有放大作用。 前后及上下：大蒜種植機運動的方向為前，否則為后，上下符合日常生活理解。 1.3目標讀者 本部分的目標讀者為機械設計中，設計者和管理者，在設計，制造，測試及使用服務中均可能需要使用本文檔 1

6、.4其他說明 本文中所有引用本部件指“蒜爪轉移機構” 由于采用迭代設計，因而在設計中，可能部分地方出現(xiàn)前面引用后面的定義結果的情況。 1.5版次及相關信息 版本號；V1.1 設計者：何文華 封閉日期：2015-05-28 1 修訂記錄 序號 修訂原因 修訂記錄 執(zhí)行人 時間 01 1.1版本封閉 0528

7、 目錄 0 文檔環(huán)境 2 1.1內容邊界 2 1.2詞語解析 2 1.3目標讀者 2 1.4其他說明 2 1.5版次及相關信息 2 1 修訂記錄 3 2 定義條件 13 2.1實現(xiàn)的目標 13 2.1.1正確完成所有的位置和運動 13 2.1.2空間上不干涉 13

8、2.1.3整體性強 13 2.1.4保證適當?shù)膲勖?13 2.1.5 環(huán)境適應性 13 2.1.6美觀性要求 13 2.1.7 穩(wěn)定性 14 2.1.8 易用性 14 2.1.9 低成本 14 2.2 外部依賴 14 2.2.1 農藝限制 14 2.2.2 土壤環(huán)境 14 2.2.3 整機 15 2.2.4 蒜盒 15 2.2.5 輸送帶 15 2.2.6 蒜爪 15 2.2.7 氣候條件 15 2.2.8 設計余量 16 2.2.9 驅動 16 2.3 關鍵需要保證的技術點 16 2.3.1 響應速度 16 2.3.2 穩(wěn)定性和使用壽命 16 2.3.

9、3 抗沖擊能力，泥土影響 16 2.4 引用相關標準 16 3 方案設計 18 3.1概述 18 3.1.1 定義 18 3.1.2采用的主要結構方式 18 3.1.3 設計考慮的因素 19 3.2 關鍵設計 19 3.2.1 參數(shù)及說明 19 3.2.2 運動控制分析 22 3.2.2.1 綜合運動原理及解析 22 3.2.2.2 垂直運動原理及解析 23 3.2.2.3 株向運動原理及解析 24 3.2.3 四連桿機構運動分析 25 3.3 方案設計 26 3.3.1機構示意圖 26 3.3.1功能需求 26 3.3.3 結構組成 27 3.3.3.1

10、垂直運動凸輪 27 3.3.3.2 水平運動凸輪 27 3.3.3.3 綜合運動機構 27 3.3.3.4 固定機構 28 3.3.3.5 蓋體 28 3.3.3.6 動力傳入機構 28 3.3.3.7 傳感器及固定結構 28 3.3.3.8 清土機構 29 3.3.4 行為分析 29 3.3.4.1 傳遞蒜爪的行為分析 29 3.3.4.2 傳感器行為分析 29 3.3.4.3 清土機構行為分析 29 3.3.4.4 動力傳入機構行為分析 30 3.3.5 適應性分析 30 3.1.5.1正確完成所有的位置和運動 30 3.1.5.2 空間上的不干涉 30 3

11、.1.5.3整體性強 30 3.1.5.4保證適當?shù)膲勖?30 3.1.5.5 環(huán)境適應性 30 3.1.5.6美觀性要求 31 3.1.5.7 穩(wěn)定性 31 3.1.5.8 易用性 31 3.1.5.9 低成本 31 4 部件設計 32 4.1 垂直運動凸輪 32 4.1.1 限制曲線： 32 4.1.1.1 時間轉換為角度 32 4.1.1.2 段運動曲線 32 4.1.1.3 控制曲線 33 4.1.1.4 運動學分析-速度 33 4.1.1.5 運動學分析-加速度 33 4.1.1.6 光順 33 4,.1.1.7 曲線繪制方式 33 4.1.2 凸輪

12、及相關尺寸控制準則 34 4.1.3 重量控制 34 4.1.4 導軌輪 35 4.1.5 從動設計 36 6指標尺寸 37 4.1.6 潤滑 37 4.1.7 安裝保證 37 4.1.8 時間設計 37 4.2 水平運動凸輪 38 4.2.1 限制曲線： 38 4.2.1.1 時間轉換為角度 38 4.2.1.2 段運動曲線 38 4.2.1.3 控制曲線 38 4.2.1.4 運動學分析-速度 39 4.2.1.5 運動學分析-加速度 39 4.2.1.6 光順 39 4,.2.1.7 曲線繪制方式 39 4.2.2凸輪及相關尺寸控制準則 39 4.2.

13、3 重量控制 39 4.2.4 導軌輪 40 4.2.5 從動設計 40 4.2.6 潤滑 40 4.2.7 安裝保證 40 4.2.8 時間設計 40 4.3綜合運動機構 40 4.3.1 定義及概述 40 4.3.2 四連桿機構的示意及說明 41 4.3.3 組成 41 4.3.3.1 傳遞力機構 42 4.3.3.2 四連桿機構本體 42 4.3.3.3 姿態(tài)控制 42 4.3.3.4 蒜爪固定機構 43 4.3.4 連接關系 43 4.3.5 行為 43 4.3.6 尺寸和位置 43 4.3.7 終端位置控制及的選擇 44 4.3.8 安裝控制 45

14、 4.3.9 潤滑 45 4.4蓋子 45 4.4.1 定義 45 4.4.2 示意圖 46 4.4.3 組成 46 4.4.4 安裝關系 46 4.4.5 尺寸相關 46 4.5 固定結構 47 4.5.1 定義 47 4.5.3 結構示意圖 47 4.5.2 相關的固定 48 4.5.4 組成 48 4.4.5 與其他的連接 48 4.5.6 強度考慮 48 4.4.7 其他 49 4.6 動力傳輸 49 4.6.1 裝配形式 50 4.6.2 從地面輪開始 50 4.6.3皮帶的形式 51 4.6.4 凸輪驅動輪的安裝 51 4.6.5 株距的適

15、應 51 4.6.6 行為 52 4.7 傳感器 52 4.8 塵土罩 52 4.9 其他技術設計 52 4.9.1 潤滑 52 4.9.2 緊固 53 4.9.3 表面防護 53 5 概要設計 54 5.1 關鍵設計 54 5.1.1坐標系統(tǒng) 54 5.1.2時間確定 54 5.1.3運動量及凸輪曲線關鍵尺寸定義 55 5.1.3 四邊形連桿機構的運動核算 56 5.1.4 總體布局 57 5.1.4.1 影響總體布局的因素 57 5.1.4.2 基本尺寸分析 58 5.1.4.3 布局示意圖 59 5.1.5 配合 60 5.1.5.1 第一類配合：可

16、調節(jié)直徑與已知或未知直徑之間的緊固連接 60 5.1.5.2第二類配合 兩個已知尺寸之間的松配合 60 5.1.5.3第三類配合 未知尺寸和已知尺寸之間的緊配合 60 5.1.5.4第四類配合 兩已知尺寸之間的緊配合 60 5.2 垂直凸輪設計 61 5.2.1總體設計 61 5.2.1.1 裝配示意圖及說明 61 5.2.1.2 高度分析 62 5.2.1.2 位置分配 62 5.2.1.4 裝配及調整 63 5.2.1.5 株距適應的分段 64 5.2.1.6 配合 64 5.2.2 凸輪輪體 64 5.2.3 螺栓滾輪滾針軸承 66 5.2.4軸支座 66

17、5.2.5 直線軸承 67 5.2.6 四連桿機構固定用軸支座 67 5.2.7 四連桿機構固定軸承 68 5.2.8 固定塊 68 5.2.9 導桿軸 68 5.2.10 鍵 69 5.2.11 螺絲 69 5.3 水平凸輪設計 69 5.2.1總體設計 69 5.3.1.1 位置分配 69 5.3.1.2 裝配及調整 70 5.3.1.3 裝配示意圖及說明 71 5.3.1.4 株距適應的分段 71 5.2.1.5 高度分析 72 5.3.1.6 配合 72 5.3.2 水平凸輪輪體 72 5.3.3 螺栓滾輪滾針軸承 73 5.3.4 軸支座 73 5

18、.3.5 直線軸承 73 5.3.6 四連桿機構固定用軸支座 73 5.3.7 四連桿機構用固定軸承 73 5.3.8 固定塊 73 5.3.9 導桿軸 73 5.3.10 鍵 74 5.3.11 螺絲 74 5.4 四連桿機構的設計 74 5.4.1總體設計 74 5.3.1.1 裝配示意圖及說明 74 5.4.2 四連桿機構連接部分 75 5.4.2.1 四連桿傳力機構組成 75 5.4.2.2 配合 75 5.4.2.3 安裝 76 5.4.2.4 四連桿傳力軸支座 76 5.4.2.5 垂直導桿連接板 77 5.4.2.6水平導桿連接板 77 5.4.

19、2.7 四連桿滾動軸承 78 5.4.2.8 垂直四連桿固定連接桿 79 5.4.2.9 水平四連桿連接軸 79 5.3.3.10 彈墊 80 5.3.3.11 蓋帽螺母 80 5.4.2.12墊片 80 5.4.3 四連桿機構 81 5.4.3.1 接頭設計 81 5.4.3.2 干涉分析 83 5.4.3.3 四連桿機構組成 84 5.4.3.4 BF桿 86 5.4.3.5 AB桿 86 5.4.3.6 ED桿 87 5.4.3.7 CD桿 87 5.4.3.8 接頭塊 88 5.4.2.9 四連桿連接軸 88 5.4.2.10 用于C點的軸 88 5.

20、4.2.10 四連桿滾動軸承 89 5.4.2.11 彈墊 89 5.4.2.12 蓋帽螺母 89 5.4.4 姿勢保持機構 89 5.4.4.1 結構組成 90 5.4.4.2 水平軸承座 91 5.4.4.3滾動軸承 91 5.4.4.5 自潤滑桿端軸承 91 5.4.4.6 調節(jié)桿1 91 5.4.4.7調向板 92 5.4.4.8調向固定桿 93 5.4.4.9 彈墊 93 5.4.5.10 蓋帽螺母 93 5.4.4.11 調節(jié)桿2 93 5.4.4 蒜爪固定頭 94 5.5 固定部分 94 5.5.1 固定部分總體設計 94 5.5.2 總骨架設計

21、 94 5.5.3垂直凸輪及動力固定 95 5.5.4 動力部分的固定 96 5.5.5 水平凸輪的固定 97 5.5.6 蒜爪凸輪的固定 97 5.5.7 固定軸承座墊塊 98 5.5.8 傳感器的固定 98 5.5.9 隔離刷的固定 99 5.5.10 泥土刷的固定 99 5.6 機箱部分 99 5.6.1 后蓋 99 5.6.2 底蓋 99 5.6.3 主蓋 100 5.6.4 毛刷部分 100 5.7 傳感器部分 100 5.8 動力傳遞部分 101 5.8.1 動力傳遞部分示意圖及主要安裝尺寸 101 5.8.2 傳力路徑 101 5.8.2.1

22、軸 101 5.8.2.2 鍵 101 5.8.2.3 軸承 102 5.8.2.4 螺栓 102 5.8.2.5 端蓋 102 5.8.2 鏈輪 102 5.8.3 鏈條 103 5.9 其他設計 103 5.9.1 緊固設計 103 5.9.2 潤滑設計 103 5.9.3 表面防護設計 103 5.10 測試設計 103 5.10.1 基本功能測試 103 5.10.2 耗能測試 104 5.10.3 扭矩均勻度的測試 104 5.10.4 使用壽命證實測試: 105 5.10.5 潤滑測試 105 5.10.6 沖擊測試 105 5.10.7 緊固測

23、試 106 5.11 成本設計 106 5.11.1 物料及加工成本表 106 5.11.2 成本評價 107 5.12 重量控制 107 5.12.1 部件重量及控制 107 5.12.2 重量控制評估 107 6 失效分析 108 6.1 故障 108 6.1.1 凸輪軸頂端固定失控 108 6.1.2 凸輪固定失控 108 6.1.3 凸輪跟動輪脫落 108 6.1.4 凸輪從動桿滑塊松動 108 6.1.5 四連桿關節(jié)脫落 109 6.2 失效 109 6.2.1 動力帶斷 109 6.2.2 四連桿失態(tài) 109 7 一般性評估 110 7.1 機構

24、的合理性 110 7.2 機構差異 110 7.3 穩(wěn)定性影響因素及評估 110 7.4 未確定之關鍵技術問題 111 7.4.1 四連桿機構的受力情況的好壞 111 7.4.2 四連桿機構連接的穩(wěn)定性 111 7.5 評價 111 8 附錄 113 8.1 Autocad繪制凸輪軌跡線的方法 113 8.1.1 代碼 113 8.1.2 運行方法 114 8.2 零件表 114 8.3設計依據(jù) 115 8.3.1 內螺紋自潤滑桿端軸承 115 8.3.2 軸支座 116 8.3.3 螺栓滾輪滾針軸承 116 8.3.3.1 螺栓滾輪滾針軸承實物圖 116 8

25、.3.3.2螺栓滾輪滾針軸承尺寸圖 117 8.3.3..3螺栓滾輪滾針軸承規(guī)格表 117 8.3.4 直線軸承 118 8.3.4.1 直線軸承實物圖 118 8.3.4.2 直線軸承滾珠數(shù)與內徑公差 118 8.3.4.3 直線軸承尺寸示意圖 119 8.3.4.4 型號規(guī)格 119 8.3.4 直線軸承 119 9 執(zhí)行層 121 9.1 采購信息 121 9.2 加工信息 122 9.2.1 螺栓滾輪滾針固定塊 122 9.2.2 垂直固定四連桿機構塊 123 9.2.3 BF桿 123 9.2.4 AB桿 124 9.2.5 ED桿 124 9.2.6

26、 CD桿 124 9.2.7 接頭塊 125 9.2.8 水平四連桿連接軸攻絲 125 9.2.9 垂直四連桿連接軸攻絲 125 9.2.10 用于C點的軸 126 9.2.11 用于四連桿其他的軸 126 9.2.12 調節(jié)桿1 126 9.2.13調向固定桿 126 9.2.14 調節(jié)桿2 127 9.2.16 水平固定四連桿機構塊 127 9.2.18 凸輪輪體 127 9.2.17 四連桿姿態(tài)調向板 128 9.2.19 骨架桿 129 9.2.20垂直凸輪及動力固定 129 9.2.21 動力部分的固定 130 9.2.22 水平凸輪的固定 130 9

27、.2.23 固定軸承座墊塊 131 9.2.23 蒜爪凸輪的固定 131 9.3 焊接裝配信息 132 9.3.1 BF桿 132 9.3.2 ED桿 132 9.3.3 焊接垂直導桿 133 9.3.4 焊接水平導桿 133 9.3.5 CD桿 133 9.3.6 焊接調向板 134 2 定義條件 2.1實現(xiàn)的目標 本文檔涉及到的設計部件需要滿足下列條件 2.1.1正確完成所有的位置和運動 凸輪轉移機構能依據(jù)蒜盒位置，蒜爪位置和尺寸等環(huán)境下，能按農藝要求，正確實現(xiàn)搭載蒜爪實現(xiàn)取蒜，插蒜的運動過程，運動位置符合實際要求。 2.1.2空間上不干涉

28、在同一插播行內，本部件與同一插播行的其他部件之間沒有空間干涉 不同插播行之間，本部件不影響其他插播行部件的存在和運動。 2.1.3整體性強 必須能使本件作為一個完整的整體，可以不依賴于其他部件的拆卸，安裝和位置精度控制盒調整。 2.1.4保證適當?shù)膲勖? 通過潤滑機構實現(xiàn)潤滑來減少工耗，磨損，既而提高大蒜轉移機構的壽命 通過適當?shù)慕Y構設計、材料、制造工藝，保證大蒜轉移機構的壽命 通過表面處理以提高大蒜轉移機構整體壽命 2.1.5 環(huán)境適應性 能夠抵抗生產(chǎn)環(huán)境的灰塵，太陽照射，高溫，下雨，設備整地的振動，設備局部的跳動，不受設計控制的外界撞擊等，使設備在系統(tǒng)設定的廣泛的工作環(huán)境下

29、正常工作。 2.1.6美觀性要求 在保證功能的前提下，使整個機構具有一定的美觀性，如對所有可包裝的部分進行包裝等。 2.1.7 穩(wěn)定性 通過合理的結構設計和緊固件設計以提高設備的強度和穩(wěn)定性 2.1.8 易用性 在保證行為目標和運動精度的前提下，安裝、拆卸、維修本部件方便 2.1.9 低成本 在設計上，必須使材料和加工成本價格，維護成本，技術支持成本很低。盡量采用標準配件，盡量不要涉及生偏的結構等，選擇合適的材料，以降低本部件的各種成本 2.2 外部依賴 本設計依賴下列外部條件進行設計 2.2.1 農藝限制 大蒜播種的農藝要求： 1 按行種，行之間保持一定的距離

30、2 同一行中，兩株之間保持一定的距離 3 種子插入土壤中，種子鱗牙必須朝上，且與垂直方向保持一定的錐角之內 4 淺插 即大蒜插入一定的深度 5 覆土:插入完成后，在插入表面覆蓋一層土 2.2.2 土壤環(huán)境 土壤在進入蒜爪插入時，已經(jīng)進行了下列行為，這些行為所造成的狀態(tài)將影響凸輪轉移機構的受力 1 土壤已經(jīng)被平整，具有一定的平面度 2 土壤已經(jīng)被細化，其粒度小于一定的尺寸 3 可能出現(xiàn)大的土塊 2.2.3 整機 本播種機設定的播種速度為2pcs/s 整機地板相對于地面的高度差 提供動力來源 采用鏈輪形式 整機局部單點顛簸大小為50mm 2.2.4 蒜盒 蒜盒

31、運動到取蒜位置時，其中心相對與本件固定板的位置，包括： 大蒜在蒜盒中插入的最大深度【S001】 高度：蒜盒取蒜點相對于輸送帶表面的高度[S002] 水平距離; 蒜盒中心相對于固定板邊沿的距離 2.2.5 輸送帶 輸送帶上水平表面相對于固定板底端的高度差[S003] 輸送帶輪半徑為[S003] 2.2.6 蒜爪 1 蒜爪時間 蒜爪行為時間是指蒜爪執(zhí)行動作所消耗的時間，包括 收縮時間[S006] 蒜爪合攏需要的時間 放開時間[S007] 蒜爪放開所需要的時間 考慮到爪子半徑，以及爪子下去速度太快，流有寬向工藝預留[S005]，工藝預留至少要比爪子半徑大 2.2.7 氣

32、候條件 溫度：10-25度 濕度：無概念 下雨：不支持 太陽暴曬：有 灰塵：很大 泥土： 有 2.2.8 設計余量 考慮到這一設計為農業(yè)機械，因而保證適應性余量為2mm 2.2.9 驅動 外部驅動來源于行走輪傳遞的動力，可以通過一定的齒比，控制株距。 2.3 關鍵需要保證的技術點 2.3.1 響應速度 指蒜爪準確執(zhí)行完成工作需要的時間，如果時間太長則使整體設備的運行效率太低，從而不具備經(jīng)濟性。 響應速度同時影響植入時，蒜爪在地面的拖動時間，因而對蒜爪的結構受力造成不利影響。 2.3.2 穩(wěn)定性和使用壽命 設備的不穩(wěn)定將帶來用戶的購買意愿的影響，而設備壽命又影響

33、設備的技術經(jīng)濟性，進而影響設備的市場 2.3.3 抗沖擊能力，泥土影響 在農業(yè)作業(yè)條件下，沖擊是很難避免的，泥土的混入也是不可避免的，需要能處理這一環(huán)境。 2.4 引用相關標準 1 凸輪設計標準 2 軸設計標準 3 鍵槽設計標準 4 滾珠軸承標準 5 直線軸承標準 6 鏈輪標準 7 鏈條標準 8 端蓋標準 9 軸承座標準 10 螺栓連接標準 11 機械設計標準 13 金屬材料標準 1 3 方案設計 3.1概述 3.1.1 定義 蒜爪轉移機構在整個在整個單條插播線中，屬于插播部分，即最終完成從蒜盒中取出蒜后，驅動蒜爪，到達插播位置，并重新返回到取蒜點，這是

34、一個時間周期，并且不停重復這一周期。 其主要功能為： 1 蒜爪處于靜止狀態(tài)，等待蒜爪夾住大蒜； 2 將蒜爪在抓住大蒜后抬起，以免后續(xù)水平運動時，碰到蒜爪側柱； 3 將蒜爪水平向前運行一段距離，以免后續(xù)垂直向下運動時，碰到蒜爪； 4 水平和垂直一起運動，將大蒜帶到插播地點上方； 5 垂直下行，將大蒜插入到突然中，同時水平向后運動以避免在蒜爪在土壤中拖動； 6 機構處于等待狀態(tài)，此時蒜爪打開 7 待蒜爪打開后，垂直上行，帶動蒜爪上來，避免與土壤碰撞，同時水平向后運動以避免在蒜爪在土壤中拖動 8 水平和垂直一起運動，將蒜爪帶到蒜盒附近 9 水平運行一段距離，到蒜盒上方 10 垂

35、直下行一段距離，到取蒜點 這是一個周期運動中的一個周期，在以后不停重復本周期所執(zhí)行的動作。 3.1.2采用的主要結構方式 蒜爪轉移機構采用雙軌跡凸輪及四連桿機構，其中采用雙軌跡凸輪，在兩個凸輪的控制下，實現(xiàn)可控制軌跡的目標端軌跡。 1 凸輪機構可以實現(xiàn)復雜的平面運動:采用凸輪機構，可以將旋轉運動轉換成任意的平面運動軌跡，因而比較好地解決了插播機構運動的復雜性和驅動數(shù)量要求，特別是采用雙軌跡凸輪，可以實現(xiàn)插播器復雜的平面運動 2 該改變運動軌跡時，只需要更換凸輪輪體，其他機構均無需更換 3 凸輪可以減少驅動所需要的動力源，降低空間尺寸和機構的復雜性，特別是增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性 4 凸輪

36、使用壽命長，穩(wěn)定，可應用于工況條件非常差的農業(yè)機械上及農業(yè)機械的使用上; 5 成本低;采用凸輪可以降低設備的成本，方便大規(guī)?；a(chǎn)。 采用四連桿機構，有下列優(yōu)點 1 可以將整個機體做得比較小，空間布局比較合理 2 在設計改變或者插播位置變化時，本結構及布局變化不太大，不至于造成顛覆性的設計變化 3 有這方面應用經(jīng)驗 4 制造簡單，成本低，方便大規(guī)模生產(chǎn) 5 結構簡單，穩(wěn)定，適合在農機上使用 3.1.3 設計考慮的因素 設計大蒜轉移機構的運動軌跡，需要從空間，時間，機械運動，設備效率等多個方面考慮 空間： 要求避開相關運動可能產(chǎn)生的碰撞 降低蒜爪在地面拖拽的距離 考慮

37、蒜盒的空間 考慮蒜盒傳遞機構的控件 考慮農藝要求，包括植入深度 考慮種子的高度 設備效率 保證與設備其他部分協(xié)調運動 保證設備的運行周期與設計周期一致 機械運動 保證符合要求的時間和位置 成本 保證設備的成本不高于500元 3.2 關鍵設計 3.2.1 參數(shù)及說明 1 H1：將大蒜從蒜盒中抽取高度 向上運動的距離，并能在后續(xù)的運動中，避開蒜盒，本設計請參見文檔《設計過程條件》之3.1.1.1變量名為【S301】 2 H2：水平避蒜距離 水平運動，以避開大蒜，并能在后續(xù)的運動中，避開蒜盒，本設計請參見文檔《設計過程條件》之3.1.1.2變量名為【S302】 3

38、H3：垂直到插入點 垂直運動到插入點，本設計請參見文檔《設計過程條件》之3.1.1.3變量名為【S303】 4 H4：水平到插入點 水平運動到插入點，本設計請參見文檔《設計過程條件》之3.1.1.4變量名為【S304】 5 H5：插蒜點下行距離 蒜爪在插蒜點下行距離，本設計請參見文檔《設計過程條件》之3.1.1.5變量名為【S305】 6 t1：抓蒜時間[S121] t1是指蒜爪合攏的最后時間點 抓蒜時間不宜過小，否則因沖擊力太大，對于尺寸比較大的大蒜，將其表面壓傷 7 t2：垂直向上運動時間[S311] t2是指蒜爪在蒜盒上垂直向上運動的最后時間點，這一運動主要是避免

39、蒜爪水平運動時，蒜爪側柱對大蒜下部損害 8 t3：水平運動時間[S312] t3是指后續(xù)蒜爪在水平運動之前，將蒜爪向外移動一定的距離，避免此時的復合運動使大蒜碰到蒜盒側柱 本時間受到水平運動速度和從蒜根中心到盒邊沿的距離的限制 9 t4：水平垂直復合運動時間[S313] t4是指水平方向從蒜盒附近點到栽種點中心運動時的最后時間點，在完成本運動時，蒜爪同時向下運動以提高效率 10 t5：蒜爪下行時間[S314] t5是指蒜爪從栽種點中心位置最上部到最下部[H2]運動所消耗的最后時間點，在該時間內，蒜爪同時向后運動，以抵消整機向前運動時，帶來的一系列問題。 11 t6：蒜爪放開時間

40、[S122] t6是指蒜爪在土壤中放開的最后時間點 一般而言，不可以令t6= t1，因為大蒜抓住時間需要相對比較長，以避免損害大蒜，而放開時，需要的時間可以相對比較短，在實際的行為中，設置該時間為0，因為這部分時間可以和抬起的時間重合。 12 t7：蒜爪抬起時間[S315] t7是指蒜爪從栽種點中心位置最下部到最上部[H2]運動的最后時間點，在該時間內，蒜爪同時向后運動，以抵消整機向前運動時，帶來的一系列問題。 一般而言，可以令t7= t5 13 t8：復合反向運動時間[S316] t8是指水平方向從栽種點中心到算盒中心運動時的最后時間點，，在完成本運動時，蒜爪同時向下運動以提高

41、效率 一般而言，可以令t8= t4 14 t9：蒜爪在到蒜盒附近水平反向運動時間 [S317] t9是指蒜爪蒜盒附近水平運動到蒜盒中心點的運動最后時間點 一般而言，可以令t9= t3 15 t10：蒜盒下行時間[S319] t8是指在蒜盒上垂直下行最后的時間點，該時間點為整個運動周期時間點 一般而言，可以令t10= t2 16 S307：垂直凸輪的基園半徑 轉移機構垂直凸輪的最小圓的半徑 17 S309：水平凸輪的基園半徑 轉移機構水平凸輪的最小圓的半徑 18 S308：垂直凸輪的重量控制 轉移機構垂直凸輪的限制重量 19 S310：水平凸輪的重量控制 轉移機構水

42、平凸輪的限制重量 20 H6：蒜爪在插入點下行時的水平運動距離【S30B】 垂直下行時，蒜爪水平后行的距離，本設計請參見文檔《設計過程條件》之3.1.1.6變量名為【S30B】 21 H7：蒜爪在插入點上行時的水平運動距離【S30C】 垂直上行時，蒜爪水平后行的距離，本設計請參見文檔《設計過程條件》之3.1.1.7變量名為【S30C】 3.2.2 運動控制分析 3.2.2.1 綜合運動原理及解析 1 夾住大蒜，由于本機構不存在空間上的變化，因而在本圖無法表現(xiàn)，本行為到時間點t1 2 開始位置到蒜盒之上，使水平前動時避開蒜盒，運動量H1，本行為從時間點t1到時間點t2 3

43、 水平運動，運動距離H2，此過程是因為后面的運動帶有向下運動部分，本行為從時間點t2到時間點t3 4 水平和垂直的復合運動，此時，水平前動，垂直下動，水平和垂直都到插蒜點，本運動水平運動距離H4垂直運動距離-H3本行為從時間點t3到時間點t4 5 垂直下行，將蒜插入到土壤中，運動量-H5，本行為從時間點t4到時間點t5,同時，為保證蒜爪不在土壤中拖動，蒜爪向后運行H6 6 放開大蒜，由于本機構不存在空間上的變化，因而在本圖無法表現(xiàn)，本行為從時間點t5到時間點t6，在時間安排上不占用本分析的時間 7 垂直上行，避開土壤，運動量H5，本行為從時間點t6到時間點t7，為保證蒜爪不在土壤中拖動

44、，蒜爪向后運行H7 8 水平和垂直的復合運動，此時，水平后動，垂直上動，水平和垂直都到蒜盒附近，本運動水平運動距離-(H4+ H6+ H7)垂直運動距離H3本行為從時間點t7到時間點t8 9 水平運動，運動距離-H2，此時運動到蒜盒上方，本行為從時間點t8到時間點t9 10 垂直下行，到夾蒜位置，運動量-H1，本行為從時間點t9到時間點t10 圖3-1 插播運動關系 說明：1 本設計中去線和回線中，在蒜盒處垂直向下及垂直向上和水平向下及水平向上是重合的； 2 本圖由于是X，Y之間的關系，因而無法表達時間信息，在開始的和插播的時候，均存在一個靜止行為，這是，X,Y方

45、向均不發(fā)生任何變化； 3 本圖未按比例繪出。 3.2.2.2 垂直運動原理及解析 圖3-2 垂直運動控制凸輪運動曲線 運動時間長度，時間點，運動位置及方向等垂直運動詳細解析如下： 1: 等待蒜爪抓住大蒜，本時間長度為t1，無上下行； 2: 機構上行，將大蒜從蒜盒中拔出，上行距離為H1，本時間長度為t2- t1； 3: 位置不變，等待水平位置發(fā)生變化,以便避開蒜盒，等待時間為t3- t2； 4: 插播器向下運動，本時間時間點為t4，時間長度為t4- t3,下行高度為H3，本運動將大蒜移動到離地面高度比較近的地方，以提高大蒜轉移機構的效率，同時，水平方向亦進行運動以保證

46、運動完成后，蒜爪在可插播處； 5: 插播器向下運動，本時間點為t5，時間長度為t5- t4,下行高度為H5，本運動將大蒜送入到地面以下，為防止蒜爪在地面下拖動，在完成本運動的同時，水平方向亦進行了運動，這樣的運動，基本上抵消了蒜機前行帶來的拖動； 6: 等待蒜爪放開大蒜，本時間點為t6，時間長度為t6- t5，無上下行，也無水平運動； 7: 插播器向上運動，運動高度-H5，回到插入時蒜爪的高度，本時間點為t7，時間長度為t7- t6，在完成本運動的同時，水平方向亦進行了運動，這樣的運動，基本上抵消了蒜機前行帶來的拖動； 8: 插播器向上運動，本時間長度為t8，上行高度為-H3，此時，蒜

47、爪的高度到插播器插下時的高度； 9：位置不變，等待株向位置發(fā)生變化,蒜爪回到蒜盒中心位置，等待時間點為t9，時間長度為t9- t8； 10：插播器向下運動，到取蒜位置，此時的運動時間點為t10，運動距離為-H1，時間長度為t10- t9；。 其詳細的時間，運動距離示意圖如下 在該圖中，沒有標注距離的大小 在該圖中，曲線沒有按比例繪制 3.2.2.3 株向運動原理及解析 圖3-3： 株向運動控制凸輪運動曲線 運動時間長度，時間點，運動位置及方向等水平運動信息詳細解析如下： 1: 株向不運動，等待蒜爪抓住大蒜和蒜爪垂直上行，本時間長度點到t2，時間長度為t2； 2

48、: 水平運動避開蒜盒，運動距離為H2，運動時間點為t3，時間長度為t3-t2；此時垂直方向不發(fā)生運動； 3: 插播器水平向后運動，本時間時間點為t4，時間長度為t4- t3,下行高度為H4，本運動將大蒜移動到離水平方向比較接近插播點的地方，為提高大蒜轉移機構的效率，同時，垂直方向亦進行運動以保證運動完成后，蒜爪在可插播處； 4: 插播器向后運動，本時間點為t5，時間長度為t5- t4,下行高度為H6，本運動將大蒜送入到地面以下，主要是防止蒜爪在地面下拖動，在完成本運動的同時，垂直方向亦進行了運動，這樣的運動，基本上抵消了蒜機前行帶來的拖動； 5: 等待蒜爪放開大蒜，本時間點為t6，時間長

49、度為t6- t5，無上下行，也無水平運動； 6: 插播器水平繼續(xù)向后運動，主要是為了繼續(xù)防止蒜爪水平拖動，運動距離為H7，運動同時垂直運動，回到插入時蒜爪的高度，本時間點為t7，時間長度為t7- t6； 7: 插播器向前運動，本時間點為t8，時間長度為t8- t7,下行距離為-(H4+ H6+ H7)，本運動將蒜爪送到蒜盒附近，在完成本運動的同時，垂直方向亦進行了運動，這樣的運動，基本上蒜爪到了蒜盒周圍； 8：垂直位置不變，水平向前運動，以達到蒜盒水平中心位置，等待時間點為t9，時間長度為t9- t8； 9：等待時間，此時插播器向下運動，到取蒜位置，此時的運動時間點為t10，時間長度

50、為t10- t9；。 其詳細的時間，運動距離示意圖如下 在該圖中，沒有標注距離的大小 在該圖中，曲線沒有按比例繪制 3.2.3 四連桿機構運動分析 在分析設計中，由于凸輪機構的特點，要實現(xiàn)上述水平和垂直運動，需要將兩種運動綜合起來，這種綜合機構不宜復雜，并且能獨立控制。 水平運動距離和垂直運動距離均超出了100mm,考慮到凸輪必須實現(xiàn)這一運動，那么凸輪上的差有2被之多，在直線運動部分，這部分的運動又被重新2倍化，這樣實際上需要的高度至少要達到400毫米大小，這還不包括其他結構帶來的尺寸，這樣結構將造成前后和上下尺寸很大，特別上上下尺寸，影響比較大 而采用四連桿機構后，四連桿

51、機構的尺寸主要表現(xiàn)為前后，所以對整體干涉并不大，空間易于布置，在尺寸方面，垂直方向均可縮小若干倍，這樣整體尺度就比較小，并且保留有足夠的空間，方便行程的繼續(xù)加大而不改變整體布局 圖3-4： 四連桿機構運動基本 依據(jù)相關的分析，四連桿機構，特別是符合某種特定尺寸比例的四連桿機構，能夠有下列特點 1 水平和垂直分別進行運動距離大小的放大，其中水平放大N倍的話，垂直則放大N-1倍； 2 獨立與驅動發(fā)生關系，互相不干擾； 3 發(fā)生關系成比例關系，而不是其他復雜的關系； 4 垂直運動的方向發(fā)生關鍵性變化，即改變原有的垂直運動方向，取其相反的方向運動； 在本設備中，采用四連桿機構進行水平

52、和垂直運動的合成。 3.3 方案設計 3.3.1機構示意圖 圖3-5： 蒜爪轉移機構 3.3.1功能需求 蒜爪轉移機構是一個運動的載體，其除必須執(zhí)行在3.1.1中定義的1-10種連續(xù)的運動及周期重復外，該載體還承擔下列輔助功能及保證該載體的相關機構部分 1 固定：保證該載體是穩(wěn)定的 2 動力傳遞部分，保證該載體的動力源 3 清刷機構，將可能出現(xiàn)在本載體上的泥土清除掉 4 傳感器：將蒜爪轉移機構的運動信息傳遞到相關部分，以便整個大蒜種植機的單元協(xié)調工作 5 凸輪機構，將動力傳遞來的運動轉化為直線運動，其中包括水平凸輪機構和垂直凸輪機構，每一凸輪機構又包括凸輪和從動件 6

53、 運動合成機構 將水平和垂直的凸輪運動合成到一個運動點同時具有這兩個方面的運動。 本機構示意圖中，主要關注核心部分，未包括固定部分，動力部分。 本圖示是一個示意性的圖，因為其中凸輪為2個，如果用一個，則運動區(qū)域太大，整個盤子額度重量太大。 3.3.3 結構組成 本部件由以下幾個部分組成 3.3.3.1 垂直運動凸輪 用于驅動蒜爪做垂直運動，其上包含控制運動特性的導軌，相關機構在其上跟動時，將使從動機構按一定的規(guī)律做時序垂直運動，包含凸輪輪體，跟動機構，滑桿及固定結構等多個組成部分，垂直運動凸輪固定于整體固定結構上，凸輪輪體安裝于與動力系統(tǒng)相同的軸上，在軸的驅動下，做旋轉運動，而此

54、時，凸輪從動滑桿做直線運動。 3.3.3.2 水平運動凸輪 用于驅動蒜爪做水平運動，和垂直運動凸輪一樣，其上也包含控制運動特性的導軌，相關機構在其上跟動時，將使從動機構按一定的規(guī)律做時序垂直運動，包含凸輪輪體，跟動機構，滑桿及固定結構等多個組成部分，垂直運動凸輪固定于整體固定結構上，凸輪輪體安裝于與動力系統(tǒng)相同的軸上，在軸的驅動下，做旋轉運動，而此時，凸輪從動滑桿做直線運動。 3.3.3.3 綜合運動機構 采用四連桿結構，可以實現(xiàn)獨立運動控制和運動放大，整個機構包括四連桿機構體，固定部分，姿態(tài)矯正機構和蒜爪安裝機構。其分別連接于垂直運動從動滑桿和水平運動滑桿，另一端連接蒜爪，在垂直運動

55、和水平運動機構的控制下，實現(xiàn)設計意圖的運動軌跡。 3.3.3.4 固定機構 固定機構將所有的需要固定的物體固定于結構上，其固定的部分包含包括兩個驅動輪，兩個驅動輪的從動件的固定部分，動力驅動部分，蒜爪毛刷部分，傳感器部分，蓋體部分等，與這些部分采用各種固定方式通過螺釘進行固定，固定的結構需要依據(jù)各部分的功能位置進行適應。 3.3.3.5 蓋體 蓋體結構將整個設備包容與一個蓋子里，并與整機協(xié)調安裝在一起，其與蒜爪轉移機構的固定機構通過螺絲固定 蓋體起對環(huán)境的適應性的功能，對灰塵進行隔離，防止下雨和太陽曬，同時起對破壞力的緩沖作用。 蓋體上部分區(qū)域未封口，該區(qū)域用于四連桿機構伸

56、出，在未封口部分，通過毛刷將外部灰塵進行屏蔽。 3.3.3.6 動力傳入機構 動力傳入機構將外部動力傳遞到蒜爪轉移機構，實現(xiàn)蒜爪轉移機構的運動從而達到將蒜爪按需要的時間和空間進行轉移 動力傳入機構包括鏈條，鏈輪，軸，端蓋及鍵和鍵槽等多個部分，其與凸輪同軸，通過鍵槽的配合將力傳遞給凸輪，其力量的傳入是通過外部輪和鏈輪之間的鏈條進行傳遞的。外部輪之間保持和地面行走距離之間保持一定的比例關系。 動力傳入系統(tǒng)固定于固定機構上。 3.3.3.7 傳感器及固定結構 傳感器用于感知蒜爪轉移機構的運動狀態(tài)，主要是在時間點上的運動位置和來回狀態(tài)，用于單條大蒜播種線的時間之間的匹配。 蒜爪轉移機構的

57、時序是受到地面輪控制的，而蒜盒是受到PLC控制的一套時序控制的，兩種機構之間必須保持時序匹配，否則，相互之間無法保證時序的一致性，而完成時序的匹配是通過傳感器獲取蒜爪轉移機構的時間信息，再通過PLC對蒜盒傳輸機構的時序進行控制實現(xiàn)的。 一套蒜爪轉移機構包括兩個傳感器，通過固定結構進行固定，其信號線路通過隔離的方式來完成連接，以保證整個蒜爪轉移機構的獨立性。 3.3.3.8 清土機構 清土機構用于將蒜爪上可能帶來的泥土從蒜爪上清除，保持蒜爪的干凈程度，防止因泥土出現(xiàn)的工作實效。 清土機構通過毛刷來實現(xiàn)的，其必須安裝在蒜爪經(jīng)過的地方 清土機構通過其固定部分安裝于固定部分，需要保持一定的可

58、調整性。 3.3.4 行為分析 3.3.4.1 傳遞蒜爪的行為分析 1 位于整體機器上的軸旋轉 2 軸旋轉帶動其上的鏈輪旋轉 3 鏈輪的選擇帶動鏈條的運動 4 鏈條帶動位于蒜爪轉移機構的鏈輪運動 5 本部分鏈輪通過鍵槽撥動軸 6 軸的旋轉帶動與帶輪同軸的兩個凸輪旋轉 6 凸輪旋轉時，受到凸輪上的曲線控制的從動輪旋轉 7 從動輪旋轉可能帶來從動桿的運動 8 從動桿在滑塊的約束下單向運動 9 這一單向運動造成四連桿機構的運動 10 四連桿機構的運動造成桿端的運動 11 桿端的運動造成固定在其上的蒜爪運動 12 控制蒜爪方向的連桿在主桿運動時，也協(xié)調保證蒜爪與水平平行。

59、 指定的曲線和時序是通過凸輪上的曲線來實現(xiàn)的 3.3.4.2 傳感器行為分析 兩個傳感器將到位信號傳遞到PLC，PLC通過分析其到位的時間差異，決定如下行為 1 在什么時候將蒜盒送到取蒜地點 2 是否終止當前行為 3 選擇鏈條上的哪一個蒜盒 3.3.4.3 清土機構行為分析 在蒜爪從清土機構上經(jīng)過時，清土機構的毛刷將土從蒜爪的可能的藏有土的地方將土清掃出來 本機構是否充分，是否需要安裝一個氣吹機構，以更大的力度來進行清掃泥土，是在定型產(chǎn)品設計階段需要考慮的事情 3.3.4.4 動力傳入機構行為分析 鏈條從整機的鏈輪上，取出動力，傳遞到本部件的鏈輪上，鏈輪通過鍵將力傳遞到軸

60、，軸又通過鍵將力傳遞到凸輪，完成一個完整的力的傳遞過程。 3.3.5 適應性分析 3.1.5.1正確完成所有的位置和運動 本節(jié)通過兩個凸輪的軌道線，分析實現(xiàn)了保證運動的軌跡，并通過相關章節(jié)的設計，保證了尺本設計的規(guī)定的尺寸的有效性，通過相關的機構保證了運動軌跡的精度和空間的可接受性。因而設計的軌跡 3.1.5.2 空間上的不干涉 本節(jié)中和其他部件的空間干涉問題在插蒜部分總控制中說明，本部件最容易干涉的主要是其中的三個凸輪合并在一起進行控制，其中的水平運動控制部分可能與蒜爪的運動的從動件在空間上發(fā)生干涉，需要在概要設計時注意 3.1.5.3整體性強 本機構設計成一個整體，通過其結構

61、的主骨架安裝在單條大蒜播種線上，設計時，考慮了整體的可拆卸性和安裝的可控制性。 3.1.5.4保證適當?shù)膲勖? 通過潤滑機構實現(xiàn)潤滑來減少工耗，磨損，既而提高大蒜轉移機構的壽命 通過適當?shù)慕Y構設計、材料、制造工藝，保證大蒜轉移機構的壽命 通過表面處理以提高大蒜轉移機構整體壽命 3.1.5.5 環(huán)境適應性 在設計中充分采取在動作入口用毛刷隔離灰塵的方式，采用整體殼體能防止太陽照射和下雨及不受設計控制的外界撞擊，高溫不影響設備的性能，因為采用的是金屬，除熱漲外，其他不影響，而熱漲在所有部件的誤差范圍內，對此做過相關的設計，設備整地的振動，設備局部的跳動等只要不大量影響和蒜盒的相對位置就可

62、，而其相對位置在整體設計中，通過一定的剛度來保證了。所以本設備能在廣泛的工作環(huán)境下正常工作。 3.1.5.6美觀性要求 箱體包容，在注意空間尺寸干涉和功能的前提下，盡量使箱體符合一定美學要求的長寬高比 3.1.5.7 穩(wěn)定性 1 緊固件經(jīng)過了特別的設計，保證了最大程度不影響結構的穩(wěn)定性 2 通過相關部件，特別是整體骨架的強度設計，保證了其穩(wěn)定性和內部不發(fā)生非設計的大變形。 3.1.5.8 易用性 1 整體性好 2 打開蓋子就可以全部進行操作 3 整體在機體外，因而操作方便 3.1.5.9 低成本 所有的設備在設計上，盡量保證了低成本 部分構件因為考慮到設備的穩(wěn)定性，采

63、用了一些高價值的設計，如導軌等，沒有采用簡單導軌設計，因為該處涉及到穩(wěn)定性，同樣涉及到穩(wěn)定性的還有，所有的連接處均采用滾珠軸承，以降低摩擦力和保證設備長周期有效使用。 4 部件設計 4.1 垂直運動凸輪 4.1.1 限制曲線： 4.1.1.1 時間轉換為角度 θ=ti/T*360 令其中360/C為K 4.1.1.2 段運動曲線 1 對于距離沒有發(fā)生變化的部分，采用園曲線，其半徑不發(fā)生變化 2 對于距離發(fā)生變化的，采用正弦曲線，即S=H*Sin(α),其中相關參數(shù)說明; 2.1α角度范圍： 上升部分從 到，下降部分采用到，區(qū)間角度范圍為 2.2 H 單邊高度，于

64、目標升降的高度的一半 2.3 S 在目標曲線的高度 3 對于角度從A到B,且上升了R,那么對應的參數(shù)為 H=0.5*R 從A到B 4 對于角度從A到B,且下降了R,那么對應的參數(shù)為 H=0.5*R 從A到B 5 正弦曲線的優(yōu)點 1 多階連續(xù)，其中表示位置，速度和加速度的0次，1次，2次均連續(xù) 2 和園連接，只要0階連續(xù)，后續(xù)階均連續(xù) 3 速度和加速度均比較均勻，不存在比較大的圖標 4.1.1.3 控制曲線 控制曲線是凸輪從動桿軸的運動軌跡，其采用不同分段按下列列出進行4.1.1.2所示的參數(shù) 曲線1段: θ在0- t1K度 R=R0

65、，半徑保持于R0 曲線2段: θ在t1K- t2K度 R->R0-H1，半徑下降H1 曲線3段: θ在t2K- t3K度 R= R0-H1半徑保持于R0-H1 曲線4段: θ在t3K- t4K度 R-> R0-H1+H3，半徑上升H3 曲線5段: θ在t4K- t5K度 R-> R0-H1+H3+H5半徑上升H5 曲線6段: θ在t5K- t6K度 R= R0-H1+H3+H5半徑保持于R0+H1+H3+H5 曲線7段: θ在t6K- t7K度 R->R0-H1+H3半徑下降H5 曲線8段: θ在t7K- t8K度 R->R0-H1半徑下降H3 曲線9段: θ在

66、t8K- t9K度 R=R0-H1半徑保持于R0-H1 曲線10段: θ在t9K- t10K度 R->R0半徑上升H1 說明：θ指其變化角度，若發(fā)生R=R0+H1表示在該角度內不發(fā)生高度的變化，R->R0表示在該角度內發(fā)生高度的變化 采用與4.1.1.2的方式生成變化的曲線 采用園形生成不變的曲線 所有的角度均應加90度，保證是從最高點開始的。 本軌跡已經(jīng)考慮到了采用四連桿機構帶來的驅動方向的變化，但沒有考慮到帶來的運動量的變化，因為運動量的變化在確定合理的放大倍數(shù)之前還是不確定的。 4.1.1.4 運動學分析-速度 正弦曲線，無需進行運動速度分析 4.1.1.5 運動學分析-加速度 正弦曲線，無需進行運動加速度分析，在相關理論書上有論述 4.1.1.6 光順 正弦曲線，無需進行曲線的光順 4,.1.1.7 曲線繪制方式 1 依據(jù)上述定義的曲線，繪制其曲線，采用附錄定義的宏程序，控制開始角度和結束角度及曲線變化(依據(jù)具體的每條曲線的參數(shù)) 2 采用偏移命令，對中心線進行向內和向外進行偏移 則該線作為加工的依據(jù) 4.1.2 凸輪及相關尺寸控制準則 1