题目要求：

1. 选择驱使链轮O2作单向间歇转动的机构，要求机构原动件与分配轴Ⅰ或Ⅱ固定作匀速转动，确定机构运动尺寸。链轮间歇转位，每次36°

2. 计算确定O5点位置及摆角ψ。选择使上料机械手作间歇上下移动的机构，要求机构原动件与分配轴Ⅰ或Ⅱ固定作匀速转动，确定机构运动尺寸

3. 选择使上料机械手作间歇往复摆动的机构，要求机构原动件与分配轴Ⅰ或Ⅱ固定作匀速转动，确定机构运动尺寸。

4. 编程计算所设计上述机构中执行构件的位移与分配轴Ⅰ转角的对应关系，绘制位移规律图，并与图2所给位移规律进行比较。

5. 选择电动机型号，确定电动机至分配轴间的减速传动方案，并进行传动比分配和传动机构的工作能力设计计算。

图1

首先考虑轮O2作单向间歇转动的机构，考虑到运动输入取自分配轴Ⅱ，一次链轮转过36°对应于分配轴Ⅰ转过120°停歇过程对应于轴Ⅰ转过240°。采用曲柄摇杆机构＋棘轮机构＋圆锥齿轮机构；考虑到机构存在急回特性，且行程速度变化系数K＝2，可以求出极位夹角，应此采用图解法设计曲柄摇杆机构（具体步骤省略，可以参照《机械设计》p115的详细步骤）同时考虑到分配轴2与链轮之间的距离，最终确定各杆长度，简图和数据如下：

杆长AB＝34mm，BC＝55mm，CD＝134mm，AD＝150mm，棘轮齿数Z＝10，顶圆直径d＝50mm，模数m＝5，齿面倾斜角，棘爪轴心位置角，其中A点位于分配轴Ⅱ正下方，D点为链轮中心，B点位于直径80mm的齿轮上，距齿轮中心距离为34mm。

曲柄摇杆机构＋棘轮机构                    圆锥齿轮机构部分

说明：由于MATLAB问题，且考虑到本机构运用场合载荷不大，所以以下所有凸轮的推程和回程均设为简谐运动。

下面考虑上料机械手作间歇往复摆动的机构，运动输入取自分配轴Ⅰ，考虑采用机构凸轮机构＋圆锥齿轮机构，由图解法解得摆角ψ＝56°，考虑到机构实际位置，凸轮尺寸定义如下，基圆半径R＝40mm，中心距a＝80，摆长L＝56，滚子半径r＝8，行程角7°，推程角48°，回程角48°，近休止角132°，远休止角132°（初值定为56°，但设计后发现摆杆运行过程中出现切齿，最后定为7°，通过齿轮传动进行行程放大）机构简图与尺寸如下

A点位于轴的交点，B点即为图1中的，C点是摆杆的摆动中心。BC间依次为分度圆直径10，20，80的齿轮机构，其中分度圆直径80的为不完全齿轮摆杆BC与不完全齿轮固接。

凸轮机构＋齿轮机构                    圆锥齿轮机构

由摆动从动件凸轮理论轮廓曲方程编程得到如下曲线（详细程序见附录）：

     （1-1）

机械手摆动机构凸轮理论轮廓曲线图

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