畢業(yè)論文鑿巖機(jī)行走機(jī)構(gòu)總體方案和零部件參數(shù)設(shè)計(jì)

鑿巖機(jī)行走機(jī)構(gòu)總體方案和零部件參數(shù)設(shè)計(jì)第一章緒論1.1課題的研究背景和意義隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，手錘打眼已不能滿足生產(chǎn)要求。通過(guò)前人的努力，1887年制造出第一臺(tái)輕型氣動(dòng)鑿巖機(jī)，1938年發(fā)明了氣腿和碳化鎢釬頭。氣腿式鑿巖機(jī)和釬頭的不斷完善，對(duì)鑿巖機(jī)的效率又提出了新的要求，20世紀(jì)60年代初，開發(fā)了獨(dú)立回轉(zhuǎn)鑿巖機(jī)，隨后發(fā)展和完善了架柱式鑿巖機(jī)和鑿巖鉆車。在鑿巖機(jī)不斷發(fā)展的同時(shí)，注意到隨著孔深的增加，深孔鑿巖接桿釬具聯(lián)接處能量損失較大，提出了將鑿巖機(jī)送入孔底的設(shè)想，因而發(fā)明了潛孔沖擊器。鑿巖機(jī)是用來(lái)直接開采石料的工具，如圖1所示。它在巖層上鉆鑿出炮眼，以便放入炸藥去炸開巖石，從而完成開采石料或其它石方工程，此外，鑿巖機(jī)也可改作破壞器，用來(lái)破碎混凝土之類的堅(jiān)硬層。圖1鑿巖機(jī)迄今為止，鑿巖爆破是實(shí)施巖石破碎的主要方法，破碎巖石首先需要在巖(礦)石中鉆鑿按爆破要求設(shè)計(jì)的炮孔。目前采用機(jī)械破碎巖石鉆孔的方法主要有以下三種類型：(1)沖擊-旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆孔采用沖擊載荷和轉(zhuǎn)動(dòng)釬具一定角度，并施加合理的推力來(lái)破碎巖石，適應(yīng)在中硬、堅(jiān)硬的巖石中鉆孔。此類鉆孔設(shè)備有潛孔鉆機(jī)和鑿巖機(jī)等；(2)旋轉(zhuǎn)破碎巖石鉆孔采用旋轉(zhuǎn)式多刃釬具切割巖石，同時(shí)施加較大的推力破碎巖石。適應(yīng)在磨蝕性小及中硬以下的巖石中鉆孔。此類鉆孔設(shè)備有電鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)；(3)旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎巖石鉆孔，又稱為碾壓破碎鉆孔。它是施加很大的軸壓(一般大于300kN)給鉆頭，同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾齒傳遞沖擊和壓入力，滾齒壓入巖石的作用比沖擊作用大，通過(guò)旋轉(zhuǎn)-沖擊破碎巖石。此類穿孔設(shè)備最典型的是牙輪鉆機(jī)。鑿巖機(jī)按其動(dòng)力來(lái)源可分為風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、內(nèi)燃鑿巖機(jī)、電動(dòng)鑿巖機(jī)和液壓鑿巖機(jī)等四類。1、風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)。如圖2所示，風(fēng)動(dòng)式以壓縮空氣驅(qū)使活塞在氣缸中向前沖擊，使鋼釬鑿擊巖石，應(yīng)用最廣。電動(dòng)式由電動(dòng)機(jī)通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)錘頭沖擊鋼釬，鑿擊巖石。并利用排粉機(jī)構(gòu)排出石屑，內(nèi)燃式利用內(nèi)燃機(jī)原理，通過(guò)汽油的燃爆力驅(qū)使活塞沖擊鋼釬，鑿擊巖石。適用于無(wú)電源、無(wú)氣源的施工場(chǎng)地。液壓式依靠液壓通過(guò)惰性氣體和沖擊體沖擊鋼釬，鑿擊巖石。這些鑿巖機(jī)的沖擊機(jī)構(gòu)在回程時(shí)，由轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)強(qiáng)迫鋼釬轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使釬頭改變位置繼續(xù)鑿擊巖石。通過(guò)柴油的燃爆力驅(qū)使活塞沖擊鋼釬，如此不斷地沖擊和旋轉(zhuǎn)，并利用排粉機(jī)構(gòu)排出石屑，即可鑿成炮孔。圖2風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)2、內(nèi)燃鑿巖機(jī)。如圖3所示，內(nèi)燃鑿巖機(jī)不用更換機(jī)頭內(nèi)部零件，只需按要求搬動(dòng)手柄，即可作業(yè)。具有操作方便，更加省時(shí)，省力，具有鑿速快、效率高等特點(diǎn)。在巖石上鑿孔，可垂直向下、水平向上小于45°垂直向下最深鉆孔達(dá)六米。無(wú)論在高山、平地，無(wú)論在40°的酷熱或零下40°的嚴(yán)寒地區(qū)均可進(jìn)行工作，本機(jī)具有廣泛的適應(yīng)性。內(nèi)燃鑿巖機(jī)具有礦山開采鑿孔、建筑施工、水泥路面、柏油路面等各種劈裂、破碎、搗實(shí)、鏟鑿等功能，廣泛用于礦山、建筑，消防，地質(zhì)勘探，筑路，采石，建筑，國(guó)防工程等。圖3內(nèi)燃鑿巖機(jī)3、電動(dòng)鑿巖機(jī)。如圖4所示，電動(dòng)鑿巖機(jī)具有能產(chǎn)生較大沖擊能量的錘擊機(jī)構(gòu)和連續(xù)或間隙轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)，用于石方施工中鉆鑿炮眼的電動(dòng)工具。圖4電動(dòng)鑿巖機(jī)4、液壓鑿巖機(jī)。如圖5所示，用高壓油作為動(dòng)力推動(dòng)活塞沖擊釬子,，附有獨(dú)立回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一種鑿巖機(jī)械。由閥控制(也有無(wú)閥的)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于油壓比氣壓力高得多，達(dá)10兆帕以上。雖與風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)近似，但其活塞直徑較小、長(zhǎng)度較大、波形較好。在活塞運(yùn)動(dòng)改變方向而產(chǎn)生高峰壓力時(shí)，機(jī)上裝有蓄能器。其優(yōu)點(diǎn)：鉆速快(比風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)高兩倍以上)，沖擊功高、扭矩大、頻率亦高；具有可調(diào)性、能耗低(為風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)的1/3左右)；效率高；便于自動(dòng)化和電腦控制，卡鉆事故少，鉆具壽命長(zhǎng)，使工作環(huán)境大為改善。液壓鑿巖機(jī)是近幾年來(lái)出現(xiàn)的一種新型鑿巖機(jī)，基本可以分為二種類型：一種是小型手持式，其沖擊能量較小，主要是用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的風(fēng)鎬，大多數(shù)與小型挖掘——裝載機(jī)、液壓工程車等配套使用；另一種是大型機(jī)載式，這類液壓鑿巖機(jī)大多是以液壓挖掘機(jī)的反鏟作業(yè)裝置為基礎(chǔ)，將反鏟斗換裝成鑿巖機(jī)行工作，由挖掘機(jī)駕駛員在駕駛室內(nèi)進(jìn)行操作。此類鑿巖機(jī)的能量較大，一般在1~6kN·m范圍內(nèi)。氣動(dòng)鑿巖機(jī)雖然具備很多優(yōu)點(diǎn)，但存在著能耗大和作業(yè)環(huán)境惡劣的缺點(diǎn)，1946年研制成功礦用牙輪鉆機(jī)，20世紀(jì)70年代初期液壓鑿巖機(jī)投入市場(chǎng)。近年來(lái)，國(guó)外一些先進(jìn)礦山實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)、采礦鑿巖鉆車遙控和機(jī)器人化，并將支腿式水力鑿巖機(jī)和水壓潛孔沖擊器投入使用。圖5液壓鑿巖機(jī)液壓鑿巖機(jī)作為重要的旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔設(shè)備,廣泛應(yīng)用于中小型露天礦、巖土工程、鐵路、公路、水電等領(lǐng)域,進(jìn)行基礎(chǔ)施工、隧道開挖、勘探、采石、采礦作業(yè)爆破孔的鉆鑿。液壓鑿巖機(jī)的前身是氣動(dòng)鑿巖機(jī),與氣動(dòng)鑿巖機(jī)相比,液壓鑿巖機(jī)有如下優(yōu)勢(shì):1、能量利用率高。一般可達(dá)40%以上,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:液壓鑿巖機(jī)與氣動(dòng)鑿巖機(jī)的能耗比為1:3.8；2.鑿巖效率高。液壓鑿巖機(jī)以液壓油為介質(zhì),工作壓力是氣動(dòng)鑿巖機(jī)的20~40倍,沖擊能高,從而使液壓鑿巖機(jī)的鑿巖效率高出氣動(dòng)鑿巖機(jī)1倍有余;3.適用范圍廣。液壓鑿巖機(jī)以液壓作為動(dòng)力,便于根據(jù)不同的工況調(diào)整沖擊能、沖擊頻率和轉(zhuǎn)釬速度,使其處于最佳工作狀態(tài);4.無(wú)排氣,消除了排氣噪聲和油霧,改善工作面的環(huán)境;5.活塞等關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)件潤(rùn)滑條件好,壽命長(zhǎng);6.液壓鑿巖機(jī)工作效率不受海拔高度的影響,克服了氣動(dòng)鑿巖機(jī)隨海拔高度升高而降低工作效率的缺陷,適用范圍廣。1.2鑿巖機(jī)的工作原理鑿巖機(jī)是按沖擊破碎原理進(jìn)行工作的，如圖6所示。工作時(shí)活塞做高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷地沖擊釬尾。在沖擊力的作用下，呈尖楔狀的釬頭將巖石壓碎并鑿入一定的深度，形成一道凹痕?；钊嘶睾螅F子轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，活塞向前運(yùn)動(dòng)，再次沖擊釬尾時(shí)，又形成一道新的凹痕。兩道凹痕之間的扇形巖塊被由釬頭上產(chǎn)生的水平分力剪碎?；钊粩嗟貨_擊釬尾，并從釬子的中心孔連續(xù)地輸入壓縮空氣或壓力水，將巖渣排出孔外，即形成一定深度的圓形鉆孔。圖6鑿巖機(jī)工作原理1.3國(guó)外液壓鑿巖機(jī)研究現(xiàn)狀隨著液壓技術(shù)發(fā)展和機(jī)械加工技術(shù)的進(jìn)步，20世紀(jì)60、70年代，液壓鑿巖機(jī)迎來(lái)了發(fā)展的春天。1970年,第一臺(tái)實(shí)用化液壓鑿巖機(jī)于法國(guó)Montabert公司誕生,并得到推廣。這一技術(shù)的突破,促使世界其他國(guó)家對(duì)液壓鑿巖機(jī)的重視,美國(guó)、瑞典、德國(guó)、芬蘭、蘇聯(lián)、英國(guó)等國(guó)都組織力量競(jìng)相研制。目前國(guó)外生產(chǎn)液壓鑿巖機(jī)的公司主要有:美國(guó)Gardner-Denver公司、Ingersoll-Rand公司、瑞典AtlasCopco公司、Linden-Alimak公司、芬蘭Tamrock公司、法國(guó)Eimco-Secoma公司、Montabert公司、德國(guó)Krupp公司和R本古河(FURUKAWA)公司等。瑞典AtlasCopco、芬蘭Tamrock和法國(guó)Montabert等公司生產(chǎn)的液壓鑿巖機(jī)在當(dāng)今世界上具有一定的代表性。作為第一臺(tái)實(shí)用化液壓鑿巖機(jī)的生產(chǎn)廠家,法國(guó)Montabert公司在液壓鑿巖機(jī)的研究有其獨(dú)到之處:①為了提高鑿巖機(jī)破碎效率,采用頂端粗大的活塞結(jié)構(gòu);②配流閥與活塞同心布置,并與活塞一起輸出沖擊功;③工作壓力相對(duì)較低,一般在15MPa左右;與AtlasCopco和Tamrock同級(jí)別的液壓鑿巖機(jī)相比,Montabert的鑿巖機(jī)的流量較大,工作頻率更高，圖7為AtlasCopco的Cop3060液壓鑿巖機(jī)。圖7Cop3060液壓鑿巖機(jī)芬蘭Tamrock公司的液壓鑿巖機(jī)在世界上享有盛譽(yù)。在結(jié)構(gòu)及性能方面具有如下特點(diǎn):①采用前腔常高壓、后腔高低壓交替的后控式配流原理;②配流閥采用套閥形式;③設(shè)置釬尾反彈力緩沖及吸收裝置,提高釬具的壽命;④工作壓力有增高的趨勢(shì),達(dá)到了Atlas液壓鑿巖機(jī)相近的程度;⑤沖擊頻率、沖擊功率、鉆孔速度也有增高的趨勢(shì),如HFX5T在花崗巖中的鉆孔速度達(dá)到了4.5m/s，如圖8所示。圖8HFX5T鑿巖機(jī)1.4國(guó)內(nèi)液壓鑿巖機(jī)研究現(xiàn)狀目前我國(guó)參與鑿巖機(jī)研制的單位主要有煤炭研究院北京建井研究所、北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、山河智能裝備集團(tuán)、長(zhǎng)沙礦冶研究院、天水風(fēng)動(dòng)工具廠、沈陽(yáng)風(fēng)動(dòng)工具廠、瞿州鑿巖機(jī)廠、蓮花山鑿巖釬具有限公司等10多個(gè)單位,成功研制了20多種型號(hào)的鑿巖機(jī)。他們分別是:YYG30、YYG80、YYG80A、YYG90、YYG90A、YYG250A、SWHD90、SWHD220、YYT30、GGT70、CYY20、YYGJ145(仿Copl038H)、和DZYG38B(仿Copl238ME)。這些鑿巖機(jī)的沖擊能多在150-250J之間,鉆孔直徑一般為40?50mm,只有SWHD90、SWHD220、YYG250A、YYGJ145,TYYG20和DZYG38B型液壓鑿巖機(jī)鉆孔直徑孔徑大于50mm,最大可達(dá)120nim。據(jù)統(tǒng)計(jì),這些液壓鑿巖機(jī)在市場(chǎng)銷售了400多臺(tái),除兩款仿造市場(chǎng)銷售的機(jī)型外,其余的都是我國(guó)自主研發(fā)的。其中由中南工業(yè)大學(xué)研究設(shè)計(jì)的YG90型液壓鑿巖機(jī),1988年在汝城鶴礦使用時(shí),創(chuàng)造了在2.4mX2.6m的斷面中月進(jìn)尺250m,掘進(jìn)工效穩(wěn)步超過(guò)1m/工班的好成績(jī),1991年在桓仁銅鋅礦創(chuàng)造過(guò)單臺(tái)單班進(jìn)尺5.4?6m的好成績(jī)。由蓮花山鑿巖釬具有限公司引進(jìn)法國(guó)Eimco-Secoma公司技術(shù)生產(chǎn)的HYD300液壓鑿巖機(jī),國(guó)產(chǎn)化率達(dá)95%,沖擊活塞壽命可達(dá)2000ni左右,各項(xiàng)性能不亞于國(guó)外同類機(jī)型水平,并已批量生產(chǎn)，如圖9所示。圖9HYD300鑿巖機(jī)雖然我國(guó)在液壓鑿巖機(jī)方面取得了一定的成績(jī),但是與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)尚有較大的距離。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的穩(wěn)定性指標(biāo)(不拆機(jī)檢修)均在500m左右,而AtlasCopco3的產(chǎn)品一般都在6000m左右。究其原因主要有:①缺乏適用于局頻、尚速、局壓的密封件技術(shù);②缺乏活塞、釬尾、配流閥等關(guān)鍵零部件的材料、熱處理、加工工藝等方面的研究;③蓄能器隔膜的壽命短;④缺乏系統(tǒng)、完善的理論指導(dǎo)鑿巖機(jī)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。這些因素嚴(yán)重限制了我國(guó)液壓鑿巖機(jī)的發(fā)展。1.5虛擬樣機(jī)與運(yùn)動(dòng)仿真產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行虛擬樣機(jī)制造和運(yùn)動(dòng)仿真，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本具有重要的作用。本文將對(duì)鑿巖機(jī)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體建模，制造虛擬樣機(jī)，同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。虛擬樣機(jī)制造在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、德國(guó)、日本等已得到了不同程度的研究和應(yīng)用。在這一領(lǐng)域，美國(guó)處于國(guó)際研究的前沿，福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司在新型汽車的開發(fā)中已經(jīng)應(yīng)用了虛擬制造技術(shù)，大大縮短了產(chǎn)品的發(fā)布時(shí)間。波音公司設(shè)計(jì)的777型大型客機(jī)(如圖10)是世界上首架以三維無(wú)紙化方式設(shè)計(jì)出的飛機(jī)，它的設(shè)計(jì)成功已經(jīng)成為虛擬制造從理論研究轉(zhuǎn)向?qū)嵱没囊粋€(gè)里程碑。圖圖10777型大型客機(jī)基于產(chǎn)品的數(shù)字化模型，應(yīng)用先進(jìn)的系統(tǒng)建模和仿真優(yōu)化技術(shù)，虛擬制造實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、制造到檢驗(yàn)全過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬(如圖11)，并對(duì)其運(yùn)作進(jìn)行了合理的決策與最優(yōu)控制。虛擬制造以產(chǎn)品的“軟”模型取代了實(shí)物樣機(jī)，通過(guò)對(duì)模型的模擬測(cè)試進(jìn)行產(chǎn)品評(píng)估，能夠以較低的生產(chǎn)成本獲得較高的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品的發(fā)布周期，提高了效率，本文將實(shí)現(xiàn)馬尾紗包芯紗紡紗機(jī)樣機(jī)的虛擬制造和動(dòng)態(tài)仿真。圖圖11虛擬制造和動(dòng)態(tài)模擬1.6本文的研究?jī)?nèi)容鑿巖機(jī)用于道路橋梁的鉆孔工作，工作條件惡劣，要求采用液壓傳動(dòng)進(jìn)行總體動(dòng)力輸出，通過(guò)本課題掌握機(jī)械設(shè)計(jì)和液壓設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)以及設(shè)計(jì)過(guò)程。本文主要進(jìn)行鑿巖機(jī)機(jī)架及行走部分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括各零部件的參數(shù)設(shè)計(jì)、參數(shù)化實(shí)體建模、繪制二維工程圖紙、虛擬樣機(jī)的制造、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真。MACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\r1\hSEQMTChap\r1\h第二章鑿巖機(jī)行走機(jī)構(gòu)總體方案和零部件參數(shù)設(shè)計(jì)2.1行走機(jī)構(gòu)總體方案行走機(jī)構(gòu)總體方案如圖1所示。動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，輸出扭矩通過(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，軸和齒輪之間通過(guò)鍵連接傳遞扭矩。通過(guò)齒輪和履帶進(jìn)行嚙合，驅(qū)動(dòng)履帶行走。與主動(dòng)齒輪對(duì)應(yīng)的另一端安裝從動(dòng)齒輪，機(jī)架上部和下部安裝有從動(dòng)圓柱小齒輪，增強(qiáng)行走機(jī)構(gòu)的柔性。V帶傳動(dòng)是靠V帶的兩側(cè)面與輪槽側(cè)面壓緊產(chǎn)生摩擦力進(jìn)行動(dòng)力傳遞的。與平帶傳動(dòng)比較，V帶傳動(dòng)的摩擦力大，因此可以傳遞較大功率。V帶較平帶結(jié)構(gòu)緊湊，而且V帶是無(wú)接頭的傳動(dòng)帶，所以傳動(dòng)較平穩(wěn)，是帶傳動(dòng)中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。按齒輪軸線的相對(duì)位置分平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)、相交軸圓錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸螺旋齒傳動(dòng)。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。本章將對(duì)行走機(jī)構(gòu)中齒輪、V帶和軸等零部件進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和校核，使得行走機(jī)構(gòu)力學(xué)性能能夠適應(yīng)山地復(fù)雜多變的環(huán)境。圖1行走機(jī)構(gòu)總體方案2.2齒輪的參數(shù)選擇2.2.11、根據(jù)行走機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案要求，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中選用直齒圓柱齒輪。2、鑿巖機(jī)構(gòu)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。3、材料選擇。查表選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。4、選小齒輪齒數(shù)為z1=20，齒數(shù)比u=4.9，大齒輪齒數(shù)z2=4.924=982.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)試選載荷系數(shù)Kt=1.2。2)根據(jù)工作輸出功率P1(設(shè)為1.5kw)、效率(設(shè)為98%)和轉(zhuǎn)速n1(設(shè)為156.67r/min)，計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。3)查表選取齒寬系數(shù)。4)查表得材料的彈性影響系數(shù)。5)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。6)由公式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。n為齒輪轉(zhuǎn)速（單位為r/min）；j為齒輪每轉(zhuǎn)一周時(shí)，同一齒面嚙合次數(shù)；為齒輪的工作壽命（單位為h）。7)取接觸疲勞壽命系數(shù)；。8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式得，(2)計(jì)算1)試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入中較小的值。2)計(jì)算圓周速率v。3)計(jì)算齒高b。4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。模數(shù)齒高 5)計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)，7級(jí)精度，可查得動(dòng)載系數(shù)kv=1.05；直齒輪，；由表查得使用系數(shù)KA=1；由表用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)，；由，查圖得；故載荷系數(shù)：6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式得7）計(jì)算模數(shù)m。2.2.3按齒根彎曲彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為1）由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；2)由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式得：4)計(jì)算載荷系數(shù)K。5)查取齒形系數(shù)。由表查得；。6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表查的；；7)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.11并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=35.278mm，算出小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)：，取z2=128。這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。2.2.4(1)計(jì)算分度圓直徑(2)計(jì)算中心距(3)計(jì)算齒輪寬度2.3軸的設(shè)計(jì)（1）輸入轉(zhuǎn)矩：圓周力徑向力（2）確定軸各段的直徑1)初步估算軸的材料選45號(hào)鋼，取C=106，軸轉(zhuǎn)速：考慮到軸上有鍵槽看，軸頸應(yīng)增大4%-5%，取d=38.73mm，?。?biāo)準(zhǔn)尺寸）此段安裝聯(lián)軸器。2）取其他各段軸的直徑根據(jù)估算軸頸取直徑為50mm，安裝齒輪55mm。強(qiáng)度校核：1、求水平彎矩支點(diǎn)反力：水平彎矩：2、求垂直彎矩支點(diǎn)反力：垂直彎矩：3、求合成彎矩4、求轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)性質(zhì)考慮，取折合系數(shù)α=0.6，有：5、求當(dāng)量彎矩6、校核強(qiáng)度危險(xiǎn)截面B，由于軸截面有單鍵則：由表可查出，當(dāng)（45鋼正火時(shí)）時(shí)，，所以，可知軸強(qiáng)度足夠。軸軸承代號(hào)：60210。軸環(huán)：；軸寬：。2.4V帶的設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)額定功率P=1.5kW，轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比i=6，每天工作16小時(shí)。1．確定計(jì)算功率，由表查得工作情況系數(shù)，故：2．選擇V帶的帶型根據(jù)和n1，由圖選用A型。3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速v。1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表可得，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。2）驗(yàn)算帶速v。按公式驗(yàn)算帶的速度：因?yàn)?，故此帶速合適。3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)公式，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑：圓整為。4.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1）根據(jù)公式初定中心距。2）由公式計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=2300mm。3）按式計(jì)算實(shí)際中心距a5.驗(yàn)算小帶輪上的包角6.計(jì)算帶的根數(shù)1）計(jì)算單根V帶的額定功率由和，查表得。根據(jù)，i=6，和A型帶，查表可得查表得：，，于是：2）計(jì)算V帶根數(shù)z。取2根。7.計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值由表查得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以q=0.1kg/m，所以：應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。8．計(jì)算壓力軸Fp壓力軸的最小值為：小帶輪選擇實(shí)心輪，大帶輪選擇四橢圓幅輪。第三章機(jī)構(gòu)零件實(shí)體造型與裝配3.1實(shí)體造型概述計(jì)算機(jī)實(shí)體造型進(jìn)行虛擬制造，是借助電子計(jì)算機(jī)及相關(guān)技術(shù)，對(duì)復(fù)雜的真實(shí)系統(tǒng)和狀態(tài)進(jìn)行數(shù)字模擬，具有經(jīng)濟(jì)、安全、快捷、具有優(yōu)化設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)的特殊功能。借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬制造，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①將新產(chǎn)品維修和維護(hù)的方法直觀地演示給觀眾，使觀眾更容易理解，以便能準(zhǔn)確操作；②很多復(fù)雜的設(shè)備，由于在其設(shè)計(jì)階段，其工作過(guò)程中的狀態(tài)無(wú)法具體化，采用三維抽象模擬，就可以解決此類問(wèn)題，大大節(jié)省了成本和時(shí)間，讓設(shè)計(jì)者能輕易地理解運(yùn)行狀態(tài)中產(chǎn)品的實(shí)際情況，改進(jìn)設(shè)計(jì)；

③大型設(shè)備的運(yùn)送、現(xiàn)場(chǎng)安裝、安裝過(guò)程、現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)景，特別是一些特殊場(chǎng)景，無(wú)法以傳統(tǒng)的拍攝模式將設(shè)備信息展現(xiàn)給觀眾，而采用三維模擬，可以將這些難以表達(dá)清楚的場(chǎng)景和過(guò)程，一一列舉，清晰準(zhǔn)確。本章將以第二章完成的設(shè)計(jì)方案為依據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的正確性和有效性。3.2鑿巖機(jī)行走機(jī)構(gòu)零部件造型零件的幾何造型與虛擬裝配是動(dòng)畫仿真的基礎(chǔ)，為了實(shí)現(xiàn)鑿巖機(jī)工作過(guò)程的動(dòng)畫仿真，首先得建立鑿巖機(jī)的三維幾何模型。鑿巖機(jī)三維模型的建立主要包括各個(gè)零部件的實(shí)體造型以及整機(jī)的虛擬裝配。幾何建模采用自下而上的建模方法，即根據(jù)各個(gè)零件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸建立零件的三維幾何模型，然后再按照零件之間的配合與約束關(guān)系進(jìn)行裝配，完成整機(jī)的虛擬裝配。Solidworks零部件的建模過(guò)程為：首先選取合適的基準(zhǔn)面，建立各零部件的平面草圖；其次利用拉伸、特征掃描、旋轉(zhuǎn)、切除、放樣等命令完成零件的基本特征的造型；然后利用倒角、圓角等命令完成局部的造型，最后完成整個(gè)零件的建模。Solidworks提供了強(qiáng)大的裝配功能，其優(yōu)點(diǎn)為：①在裝配體環(huán)境下，可以方便地設(shè)計(jì)及修改零部件；②可以動(dòng)態(tài)觀察整個(gè)裝配體中的所有運(yùn)動(dòng)，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)干涉檢查及間隙檢測(cè)；③可以通過(guò)鏡像、陣列零部件，設(shè)計(jì)創(chuàng)建出新的零部件及裝配體。在紡紗機(jī)的裝配過(guò)程中，首先插的零部件會(huì)自動(dòng)定義為固定靜止的部件，然后依次插入各零部件，通過(guò)一系列的配合約束關(guān)系，裝配成整機(jī)。裝配前，應(yīng)該認(rèn)真分析各零件、部件在部件、整機(jī)中的位置、作用、以及相關(guān)的裝配關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以保證裝配運(yùn)動(dòng)的靈活性、不干涉性。下面通過(guò)介紹裝配過(guò)程，說(shuō)明在Solidworks中的裝配體生成方法：①打開新建裝配體命令，即進(jìn)入生成裝配體的界面；②在裝配體界面中，點(diǎn)擊“插入零部件”命令，排列各零部件，順序按照從上到下排列。注意插入的零部件應(yīng)該集中在一個(gè)區(qū)域，不要過(guò)于分散，以便于下一步裝配步驟；③裝配時(shí)，將所有的零部件通過(guò)“重合”、“平行”、“垂直”、“距離”、“同軸心”等配合約束裝配起來(lái)。裝配好具有對(duì)稱特征的一邊零部件后，運(yùn)用圓周陣列特征命令，裝配零件。裝配時(shí)，要運(yùn)用“移動(dòng)零部件”、“旋轉(zhuǎn)零部件”將零件拖動(dòng)到便于配合的合適位置。裝配時(shí)應(yīng)該注意做干涉檢查，消除裝配干涉，最后裝配成虛擬樣機(jī)。本節(jié)針對(duì)機(jī)座、齒輪、軸、鍵和履帶等零件分別進(jìn)行幾何建模與整機(jī)虛擬裝配，這是實(shí)現(xiàn)紡紗機(jī)動(dòng)畫仿真的關(guān)鍵。3.2.1齒輪是輪緣上有齒能連續(xù)嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械元件。輪齒簡(jiǎn)稱齒，是齒輪上每一個(gè)用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對(duì)齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)。齒槽是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間；端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上，垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面。法面指的是垂直于輪齒齒線的平面；齒頂圓是指齒頂端所在的圓；齒根圓是指槽底所在的圓；基圓形成漸開線的發(fā)生線作純滾動(dòng)的圓；分度圓是在端面內(nèi)計(jì)算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓。根據(jù)第二章的幾何參數(shù)設(shè)計(jì)，進(jìn)行齒輪的幾何建模。齒輪的幾何模型如下圖1和圖2所示。圖1齒輪的三維線框圖圖2齒輪的三維實(shí)體圖3.2.2履帶是由主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)、圍繞著主動(dòng)輪、負(fù)重輪、誘導(dǎo)輪和托帶輪的柔性鏈環(huán)。履帶由履帶板和履帶銷等組成。履帶銷將各履帶板連接起來(lái)構(gòu)成履帶鏈環(huán)。履帶板的兩端有孔，與主動(dòng)輪嚙合，中部有誘導(dǎo)齒，用來(lái)規(guī)正履帶，并防止坦克轉(zhuǎn)向或側(cè)傾行駛時(shí)履帶脫落，在與地面接觸的一面有加強(qiáng)防滑筋（簡(jiǎn)稱花紋），以提高履帶板的堅(jiān)固性和履帶與地面的附著力。主動(dòng)輪是個(gè)主動(dòng)件，它由輪轂、齒圈、帶齒墊圈、錐齒杯、固定螺帽和止動(dòng)螺栓組成。它通過(guò)齒輪和履帶嚙合，將側(cè)減速器傳來(lái)的動(dòng)力傳給履帶而使坦克運(yùn)動(dòng)。誘導(dǎo)輪是個(gè)從動(dòng)輪，用來(lái)誘導(dǎo)和支撐履帶，并與履帶調(diào)整器一起調(diào)整履帶的松緊程度。它由輪轂、輪盤、滾珠軸承、輪軸蓋、固定螺帽、雙排滾珠軸承、支撐杯和回繞擋油蓋等組成。托帶輪主要用來(lái)托著上支履帶，沒(méi)有這種托帶輪，履帶就會(huì)發(fā)生撞擊。托帶輪軸的一端，牢固地固定在車體上。由于托帶輪直徑比負(fù)重輪小，其軸承的轉(zhuǎn)速卻高得多，然而它只支撐上支履帶，即履帶重量的1/3，以減少履帶的振蕩。履帶調(diào)整器用來(lái)調(diào)整履帶的松緊度。它由支架、曲臂、軸套、蝸輪、蝸桿、螺桿、摩檫片和襯套等組成。履帶的張緊程度對(duì)坦克行駛和履帶壽命有較大影響。履帶過(guò)緊或過(guò)松都不好。不同的使用環(huán)境要求履帶有著不同的松緊度。如在堅(jiān)硬路面上行駛，應(yīng)將履帶張得緊些；在沙漠地區(qū)行駛則應(yīng)將履帶張得松些。另外，隨著履帶銷和銷耳孔磨損的增加，履帶也會(huì)變松。為了保持履帶的適當(dāng)張緊度，需要用履帶調(diào)整器來(lái)調(diào)節(jié)履帶的松緊。這是借助履帶調(diào)整器改變誘導(dǎo)輪相對(duì)于主動(dòng)輪的距離來(lái)改變履帶的張緊度。履帶調(diào)整器使誘導(dǎo)輪向后擺動(dòng)到某一位置，誘導(dǎo)輪就遠(yuǎn)離主動(dòng)輪，于是履帶被張緊；履帶調(diào)整器使誘導(dǎo)輪向前擺動(dòng)到某一位置，履帶就變得松些。根據(jù)第二章的幾何參數(shù)設(shè)計(jì)，進(jìn)行齒輪的幾何建模。齒輪的幾何模型如下圖3和圖4所示。圖3履帶的三維線框圖圖4履帶的三維實(shí)體圖3.2.3輪軸指支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件的一起運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)鍵連接實(shí)現(xiàn)。鍵主要用作軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞扭矩，有些鍵還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)。如減速器中齒輪與軸的聯(lián)結(jié)。下圖5和圖6分別為軸的線框圖和實(shí)體圖，圖7和圖8圖分別為鍵的線框圖和實(shí)體圖，圖9為軸和鍵的裝配線框圖和實(shí)體圖。圖5齒輪軸的線框圖圖6齒輪軸的實(shí)體圖圖7鍵的線框圖圖8鍵的實(shí)體圖圖9鍵和軸的實(shí)體圖和線框圖3.2.4如圖10和圖11所示，根據(jù)第二章的計(jì)算分析，分別建立小齒輪的線框圖和實(shí)體圖，為后續(xù)裝配用。圖10小齒輪的三維線框圖圖11小齒輪的三維實(shí)體圖3.2.5機(jī)座是機(jī)器中承受載荷最大的機(jī)構(gòu)，如圖12和圖13所示，建立鑿巖機(jī)的機(jī)座實(shí)體模型和線框圖，為后續(xù)裝配使用。圖12機(jī)座的實(shí)體模型圖13機(jī)座的三維線框模型3.2.6軸套是所有零件中比較簡(jiǎn)單的，主要用來(lái)軸上零件的軸向定位，軸套的線框圖和實(shí)體圖如圖14和圖15所示。 圖13軸套的三維線框模型圖14軸套的三維線框模型3.2.7動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，輸出扭矩通過(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，軸和齒輪之間通過(guò)鍵連接傳遞扭矩。通過(guò)齒輪和履帶進(jìn)行嚙合，驅(qū)動(dòng)履帶行走。與主動(dòng)齒輪對(duì)應(yīng)的另一端安裝從動(dòng)齒輪，機(jī)架上部和下部安裝有從動(dòng)圓柱小齒輪，增強(qiáng)行走機(jī)構(gòu)的柔性。行走機(jī)構(gòu)的整體裝配實(shí)體圖和線框圖分別如圖15和16所示。圖15整體裝配實(shí)體圖圖16整體裝配實(shí)體圖第四章行走機(jī)構(gòu)裝配仿真和繪制工程圖4.1基于solidworks和cosmosmotion建立裝配仿真模型機(jī)械產(chǎn)品的三維仿真動(dòng)畫在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、加工制造和產(chǎn)品營(yíng)銷中都具有現(xiàn)實(shí)意義。不同客戶對(duì)同一產(chǎn)品的要求有時(shí)會(huì)不一樣，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)要反復(fù)修改實(shí)物樣品或制造多個(gè)實(shí)物樣品，周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，動(dòng)態(tài)仿真可以根據(jù)客戶的修改意見(jiàn)把產(chǎn)品逼真、直觀地模擬演示出來(lái)，得到客戶確認(rèn)后再實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)。在加工制造環(huán)節(jié)中，動(dòng)態(tài)仿真可以進(jìn)行直觀的全方位動(dòng)態(tài)視頻演示。因此，制作機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)畫仿真不僅可以縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本，同時(shí)也增強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力以及與客戶的親和力，方便產(chǎn)品推廣和技術(shù)交流。目前可以完成機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)態(tài)仿真的三維軟件很多,比較常用的有SolidWorks、Pro/E、UG、Matlab等。性價(jià)比較高，設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單方便的莫過(guò)于SolidWorks了。SolidWorks是在Windows環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的一款功能強(qiáng)大的中高端三維CAD軟件，具有超動(dòng)感的用戶操作界面和獨(dú)到的特征管理樹，智能化的裝配功能和動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)模擬等特色，而且操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用。同時(shí)SolidWorks軟件還集成了很多應(yīng)用插件,特別是An-imator插件，如圖1所示，啟用An-imator插件，秉承SolidWorks一貫的簡(jiǎn)便易用的風(fēng)格，可以很方便的生成形象逼真的機(jī)械產(chǎn)品演示畫，讓原先呆板的設(shè)計(jì)成品動(dòng)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能展示。COSMOSMotion插件集成于SolidWorks軟件中，并且與SolidWorks軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。COSMOSMotion插件是一個(gè)較強(qiáng)大的裝配分析與仿真模塊，通過(guò)它進(jìn)行行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)畫仿真時(shí)，能夠精確地得到行走機(jī)構(gòu)各個(gè)零部件的速度、位移、是否干涉等運(yùn)動(dòng)情況。機(jī)械產(chǎn)品零部件的三維實(shí)體建模與裝配是實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫仿真的基礎(chǔ)和前提。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，單純的零件沒(méi)有實(shí)際意義，必須裝配成完整部件或機(jī)器實(shí)體。裝配不僅是表達(dá)零件之間的配合關(guān)系，也是運(yùn)動(dòng)分析、干涉檢查和實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的基礎(chǔ)。裝配的方法是將準(zhǔn)備好的零件逐一插入裝配體文件，并依次添加零件之間的配合關(guān)系。在SolidWorks中系統(tǒng)默認(rèn)第一個(gè)插入的零件是固定的，以作為其它零件裝配的基礎(chǔ)和參考，因此必須仔細(xì)考慮第一個(gè)零件的插入，一般選擇產(chǎn)品的支架、底座等主要零件作為第一零件。圖1插件對(duì)話框SolidWorks軟件通過(guò)生成裝配體的爆炸視圖實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品拆裝的動(dòng)態(tài)仿真。建立爆炸視圖有自動(dòng)爆炸和手動(dòng)爆炸兩種方式。自動(dòng)爆炸可以自動(dòng)分解零部件,但要受裝配順序的影響。為了準(zhǔn)確展現(xiàn)產(chǎn)品的拆裝關(guān)系，可以采用手動(dòng)爆炸方式，合理靈活地選擇零件的爆炸順序、爆炸方向和爆炸距離。方法如下：?jiǎn)螕糁鞑藛沃械?插入/爆炸視命令，打開/爆炸屬性管理器，如圖2所示。在裝配體上單擊要爆炸的零件，此時(shí)裝配體中被選中的零件以高亮顯示，同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)設(shè)置移動(dòng)方向的坐標(biāo),單擊坐標(biāo)上的箭頭,確定爆炸方向。然后在/爆炸屬性管理器中的/設(shè)定面板中輸入爆炸距離，單擊/應(yīng)用按鈕,預(yù)覽爆炸效果，調(diào)整滿意后單擊/完成，至此第一個(gè)零件爆炸結(jié)束。重復(fù)上述步驟，逐一生成每個(gè)零件的爆炸操作。圖2爆炸屬性管理器在前面已經(jīng)給行走機(jī)構(gòu)幾何建模的基礎(chǔ)上，COSMOSMotion仿真模塊對(duì)行走機(jī)構(gòu)裝配仿真主要分為以下幾個(gè)步驟，如圖3所示。添加約束添加約束Solidworks各零件的建模COSMOSMotion裝配仿真Solidworks整機(jī)裝配相關(guān)結(jié)論，得到仿真結(jié)果結(jié)束與實(shí)際相符？圖3行走機(jī)構(gòu)仿真過(guò)程圖3行走機(jī)構(gòu)仿真過(guò)程行走機(jī)構(gòu)裝配仿真過(guò)程具體實(shí)施步驟：①確定行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)零部件與靜止零部件，將機(jī)座設(shè)為靜止零部件，其他的部件設(shè)置為運(yùn)動(dòng)部件；②生成約束，COSMOSMotion提供旋轉(zhuǎn)副、球副、平移副、圓柱副、固定約束萬(wàn)向節(jié)等約束副，行走機(jī)構(gòu)機(jī)座在整個(gè)裝配過(guò)程中就將相應(yīng)的約束副自動(dòng)添加到模型中了，如大小齒輪用齒輪配合形成了齒輪副，鍵和鍵槽之間采用平行配合形成了平移副連接，軸與軸套等采用同心配合形成了圓柱副；③爆炸和解除爆炸仿真，加載運(yùn)動(dòng)，行走機(jī)構(gòu)爆炸動(dòng)畫仿真要求實(shí)現(xiàn)各零部件清晰準(zhǔn)確裝配。爆炸動(dòng)畫的制作步驟：?jiǎn)螕魟?dòng)畫向?qū)О粹o，如圖4所示，即出現(xiàn)動(dòng)畫向?qū)?duì)話框，如圖5所示，按提示操作即可實(shí)現(xiàn)爆炸動(dòng)畫和解除爆炸動(dòng)畫的制作。單擊/模擬工具欄中的/計(jì)算模擬按鈕，如圖6所示，即可開始爆炸動(dòng)畫仿真，然后單擊/模擬工具欄中的/停止按鈕,即完成了仿真動(dòng)畫的制作。現(xiàn)在/模擬工具欄中的/重播按鈕由灰變亮，需要觀看時(shí)只要單擊就可以在界面中看到即時(shí)的開關(guān)動(dòng)畫了。圖4動(dòng)畫向?qū)О粹o圖5動(dòng)畫向?qū)?duì)話框圖6動(dòng)畫啟動(dòng)和停止按鈕4.2行走機(jī)構(gòu)動(dòng)畫仿真利用solidworksCOSMOSMotion插件對(duì)行走機(jī)構(gòu)虛擬模型進(jìn)行裝配動(dòng)畫仿真，能夠方便的觀察零件的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，可以進(jìn)行軌跡跟蹤和干涉檢查，在一定程度上反應(yīng)了紡紗機(jī)的真實(shí)裝配情況。運(yùn)動(dòng)算例和仿真動(dòng)畫分別如圖7和8所示。圖7行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)算例圖8行走機(jī)構(gòu)動(dòng)畫仿真4.3工程圖的繪制三維數(shù)字化模型轉(zhuǎn)化為二維圖形時(shí)大部分是基于工程圖模板的，工程圖模板的好壞直接決定了后續(xù)工作的工作量。SolidWorks軟件中的工程圖在參數(shù)驅(qū)動(dòng)后，工程圖的視圖、標(biāo)注等隨模型變化，這是實(shí)現(xiàn)參數(shù)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)；但是模型中的零/部件配置改變或零/部件被替換之后，這些零/部件反映在工程圖中的線(點(diǎn))的IDentity(ID)發(fā)生變化，尺寸標(biāo)注及注解找不到原來(lái)的依附線(點(diǎn))，就會(huì)造成尺寸標(biāo)注及注解的漂移甚至報(bào)錯(cuò)，所以解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于保證尺寸標(biāo)注及注解依附線(點(diǎn))的ID不變。裝配草圖是數(shù)字化設(shè)計(jì)常用的技術(shù)，參數(shù)驅(qū)動(dòng)時(shí)，裝配草圖在控制零/部件的尺寸和裝配關(guān)系的同時(shí)，自身的線(點(diǎn))的ID在參數(shù)驅(qū)動(dòng)前后保持不變，是尺寸標(biāo)注及注解依附線(點(diǎn))的理想選擇，但是裝配草圖中的點(diǎn)和線與工程圖尺寸標(biāo)注及注解需要的依附線(點(diǎn))在數(shù)量和位置上有一定的區(qū)別，需要另外增加輔助線(點(diǎn))，以便為工程圖中的尺寸標(biāo)注及注解提供足夠的依附線(點(diǎn))。這種基于增加輔助線(點(diǎn))裝配草圖的工程圖模板在參數(shù)驅(qū)動(dòng)后，由于尺寸標(biāo)注及注解依附線(點(diǎn))的ID沒(méi)有發(fā)生變化，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的尺寸漂移以及報(bào)錯(cuò)現(xiàn)象，但是此類工程圖模板在參數(shù)化驅(qū)動(dòng)后仍存在以下問(wèn)題:1)視圖比例失調(diào);2)視圖位置漂移，甚至重疊；3)尺寸標(biāo)注、序號(hào)線漂移；4)尺寸精度未按實(shí)際尺寸顯示;5)在轉(zhuǎn)化為DWG格式的圖形后，線形比例不符合要求。視圖比例的調(diào)整主要依據(jù)視圖包絡(luò)線對(duì)角線長(zhǎng)度的變化，視圖包絡(luò)線又叫視圖邊界，當(dāng)指針經(jīng)過(guò)工程視圖的邊界時(shí)，視圖邊界被高亮顯示。邊界根據(jù)默認(rèn)緊密套合在視圖周圍;SolidWorks賦予其大小，不可更改。如果添加草圖實(shí)體到工程圖視圖，邊界將自動(dòng)調(diào)整大小以包括這些項(xiàng)目。4.3.1齒輪的工程圖如圖9所示，繪制了齒輪的主視圖和剖視圖。圖9齒輪工程圖4.3.2齒輪軸工程圖如圖10所示，繪制了軸的主視圖和剖面圖。圖10齒輪軸工程圖4.3.3履帶的工程圖如圖11所示，分別繪制了履帶的主視圖和剖視圖。圖11履帶工程圖4.3.4軸套的工程圖如圖12所示，分別繪制了軸套的主視圖和左視圖。圖12軸套工程圖4.3.5動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，輸出扭矩通過(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，軸和齒輪之間通過(guò)鍵連接傳遞扭矩。通過(guò)齒輪和履帶進(jìn)行嚙合，驅(qū)動(dòng)履帶行走。與主動(dòng)齒輪對(duì)應(yīng)的另一端安裝從動(dòng)齒輪，機(jī)架上部和下部安裝有從動(dòng)圓柱小齒輪，增強(qiáng)行走機(jī)構(gòu)的柔性。如圖13所示，為行走機(jī)構(gòu)的整體裝配工程圖。圖13行走機(jī)構(gòu)總裝工程圖基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究HYPERLINK"/detail.ht