基于图解与解析法的推瓶机构运动轨迹的实现基于图解与解析法的推瓶机构运动轨迹的精确实现摘要：采用图解与解析相结合的方法，推导出推瓶机连杆凸轮组合机构中各构件尺寸的计算公式，根据设计要求确定了构件尺寸，通过计算机编程，直观显示了对应于轨迹上每点机构所处的状态，并输出凸轮转角与推杆位移的数据表。解决了推瓶机连杆凸轮组合机构既定轨迹的精确实现问题。图解与解析相结合综合了图解法和解析法优点，既简单直观又精确,为组合机构的设计提供了一种设计方法。关键词：图解与解析；组合机构；轨迹；：义选标识码：:Bottle-pushingMechanismBasedOnAnalyticMethodAbstract:ThispaperintroducesaCADwaytodesigncam-barlinkagebymeansofanalyticmethod.ByusingAutoLISPprogrammingtoolinAutoCAD,thebar'sstatuscanbeshownateverypointincertainlocus,andadatalistbeoutputinafileformdescribingS（巾），itcanalsobeusedforcam'sNCprogramming.KeyWords:cam-barlinkage;locus;一、引言在瓶装产品的生产线上，普遍存在推瓶机构，需要将待处理的瓶子由特定的推头平稳推送到…个确定位置，瓶子在被推送的过程中进行清洗等工序，要求推头按图1所示运动轨迹运动。常用的机构是连杆凸轮组合机构，如图1,其特点是结构简单、设计容易、工作可靠。传统的设计方法为图解法或解析法，由于图解法本身的精度有限，不可能精确实现己知推头运动轨迹，解析法精度高但不够直观。本文采用图解与解析相结合的方法，即基于图解法的思路，利用解析法建立数学方程，求解机构构件尺寸，综合了图解法和解析法优点，既直观又精确。此设计方法便于利用计算机自动产生凸轮轮廓曲线，为凸轮的数控加工提供精确、详细的数据。同时提高了机构设计的精度，经实践完全满足设计要求。图1凸轮连杆组合机构二、设计要求要求推头的运动轨迹如图2所示，可见轨迹包含二段直线和二段圆弧。设推头的行程S=560mm,回程的平均速度与工作行程的平均速度之比为K,K=1.8,R=25mm01图2推头的运动轨迹三、四杆机构的设计1、计算极限夹角？??180??K?11.8?l?180???51.43?K?11.8?l2、确定机架皎链A的位置图3图解法设计图如图3所示，连接轨迹的二端点C1C2,作C1C2的垂直等分线，并在该线上确定P点使?C1PC2?2?,以P为圆心，作过点Cl、C2的圆，机架钗链A的位置可以在圆上合适的点选取。ClC2?S?2R?560?2?25?610mmClC2610??390.1mm2Sin?2sin51.43?h?rcos??390.1cos51.43??243.2mmPCl?r?将A点取在与直线C1C2的距离为3、确定曲柄、连杆的尺寸在图3中，连线A0其与轨迹左侧圆弧的交点为C?,AC?即是连杆与曲柄重合共线位置。1,过A点作水平线，h?121.6mm处。22h2在?APQ中,AQ?r2?()?390.12?121.62?370.7mm2O1D7121.6在？A01D中，tg????1.341ADAQ?370.7?2802??53.28?01D121.6??151.7mmsin?sin53.28?此时AC??AOl?R?151.7?25?126.7mmAOl?再连线002与右侧圆弧的交点为C??,AC??即连杆与曲柄拉直共线位置。02F在?A02F中，tg???AFAQ??121.6?0.1869370.7?280??10.59?O2F121.6??661.7mmsin?sinl0.59?此时AC???AO2?R?686.7mmAO2?因此，原动件曲柄a和连杆长度b分别为，AC???AC?686.7?126.7??280mm22AC???AC?686.7?126.7b???406.7mm22a?4、确定摇杆的尺寸过A点作水平线作为对心凸轮机构的导路，取摇杆C的长度为，hc?1.2(?R)?1.2(121.6?25)?175.92mm2四、从动件S(。)曲线、凸轮轮廓曲线的确定1、直角坐标系的建立及起始位置的确定以A点为坐标原点，凸轮机构的导路为X轴，建立坐标系如图4所示。以轨迹的上水平线左端为计算起始位置，设a杆做顺时针转动，此时四杆机构处在ABCOE位置，对应坐标A(0,0),B(xLyl),C0(x2,y2),E(xe,ye)。图4推程开始时四杆机构位置图32、曲柄转角?起始值?0的确定由图4可见,曲柄转角的初始值为?0,?0??1??2在?AC0D中，AD?90.7mmh?R?121.6?25?146.6mm2C0D146.6tg?l???1.616AD90.7?l?58.26?C0D?d?AC0?C0D146.6??172.4mmsin?lsin58.26?222222在?ABCO中根据余弦定理，a?d?b.4?406.71280?172)?cos?()?126.4?2ad2?280?172.4?0?58.26?126.4?184.66?l?2?cos?(此时B点的坐标为：xl?acos?0?280cosl84.66???279.1yl?asin?0?280sinl84.66???22.753、直...