运动功能分析。
驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图1所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）间歇往复运动一次，主动件转速分别为转/分。
图1执行机构1的运动功能。
由于电动机的转速为1430转/分，为了在执行机构1的主动件上分别的到 rpm的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比有3种，分别为。
总传动比由定传动比和变传动比两部分构成，即：
3种总传动比中最大，最小。由于定传动比是常数，因此，3种变传动比中最大，最小。采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于4，设定传动比iv1=4。
定传动比：
于是，传动系统的有级变速功能单元如图2所示。
图2有级变速运动功能单元。
为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护环节。过载保护运动功能单元可采用带传动实现，这样，该运动功能单元不仅具有过载保护功能还具有减速功能，如图3所示。
图3 过载保护运动功能单元。
整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此，在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为。
减速运动功能单元如图4所示。
图4 减速运动功能单元。
根据上述运动功能分析，可以得到实现执行构件1运动的运动功能系统图，如图5所示。
1430rpm
图5 实现执行构件1运动的运动功能系统图。
为了使用统一原动机驱动执行构件2，应该在图5所示的运动功能系统图中加一运动分支功能单元，其运动分支驱动执行构件2，该运动分支功能单元如图6所示。
图6运动分支功能单元。
由于执行构件2是间歇运动，且由图1可以看出执行构件2的间歇时间是工作周期t的3/4，即其运动时间是其工作周期t的1/4。因此，间歇运动功能单的运动系数为。
间歇运动功能单元如图7所示。
图7 间歇运动功能单元。
由于执行构件2钢带的每次送料长度为300mm，故，恒转速转动钢带无法使进给定长度保持在300mm，故设计成：橡胶轮压动钢带使钢带进给的方法，考虑到橡胶轮的半径，将半径定在，故需要将间歇转动增速，增速运动功能单元如图8所示：
图8 增速运动功能单元。
增速运动功能单元输出的运动驱动执行机构2实现执行构件2的运动功能。由于执行构件2做间歇转动运动，因此，执行构件2的运动功能是把连续转动转换为歇转动运动。
根据上述分析，可以画出整个系统的运动功能系统图，如图9所示。
1430rpm
图9冲压机的运动功能系统图。
三、系统运动方案拟定。
根据图9所示的运动功能系统图，选择适当的机构替代运动功能系统图中的各个运动功能单元，便可拟定出机械系统运动方案。
图9中的运动功能单元1是原动机。根据分度冲压机的工作要求，可以选择电动机作为原动机，如图10所示。
图10 电动机替代运动功能单元1
图9中的运动功能单元2是过载保护功能单元兼具减速功能，可以选择带传动代替，如图11所示。
图11 皮带传动替代运动功能单元2
图9中的运动功能单元3是有级变速功能，可以选择滑移齿轮变速传动代替，如图12所示。
图12 滑移齿轮变速替代运动功能单元3
图9中的运动功能单元4是减速功能，考虑到i=9.53比较大，故可以选择行星轮或二级齿轮传动代替，如图13所示。
图13行星轮传动代替运动功能单元4
图9中的运动功能单元5，6,是运动分支功能单元和执行构件1的间歇直线运动，可以用凸轮替代，如图14所示。
图14 凸轮机构代替运动单元5,6
图9中的运动功能单元7是把连续转动转换为间歇转动的运动功能单元，可以用槽轮机构替代。该运动功能单元的运动系数为，该槽轮机构如图15所示。
图15 槽轮机构替代连续转动转换为间歇转动的运动功能单元7
图9中的运动功能单元8是增速运动功能单元，可以用圆柱齿轮传动替代，完成执行构件2（橡胶轮）的间歇转动，如图16所示。
图16 圆柱齿轮传动替代增速运动功能单元8
根据以上分析，（见a3图纸）。
变速机构简图如图17
图17变速机构简图。
四、系统运动方案设计。
1、执行构件1的设计。
执行机构1驱动执行构件1运动，执行构件1由凸轮带动冲头做上下往复间歇直线运动。由题目可知，冲头行程200mm，为使冲头冲压工件时具有较大的冲量，应采用高速运动，选择正弦加速度运动规律，同时冲头上升时为了避免较大的冲量，故速度应较低，选择等速运动规律。
由于升程速度要比回程速度快，且无远休止角，暂设升程运动角为120o回程运动角为150o，则近休止角为90o。升程时许用压力角较小，取30o，回程许用压力角取60o。
故执行构件1的凸轮机构的原始参数如下：
升程200mm
升程运动角120°
升程运动规律：正弦加速度。
升程许用压力角30°
回程运动角150°
回程运动规律：等速。
回程许用压力角60°
近休止角90°
凸轮曲线如图18：
图18 凸轮曲线。
凸轮偏心距e=70.12mm，基圆半径r0=140.2mm
升程采用正弦加速度规律：（）
回程采用等速运动规律：（）
近休止：（）
s=0v=0
a-0故由此可确定凸轮轮廓方程：
凸轮轮廓方程：
用matlab绘制凸轮的轮廓如图19
图19 凸轮的轮廓。
2、槽轮机构设计。
1) 确定槽轮槽数。
在拨盘圆销数k=1时，槽轮槽数z=4，该槽轮的各尺寸关系如图20所示。
图20 槽轮机构几何尺寸关系。
2) 槽轮槽间角。
由图20可知槽轮的槽间角为。
3) 槽轮每次转位时拨盘的转角。
4) 中心距。
槽轮机构的中心距应该根据具体结构确定，在结构尚不明确的情况下暂定为。
5) 拨盘圆销回转半径。
6) 槽轮半径。
7) 锁止弧张角。
8) 圆销半径。
圆整。9) 槽轮槽深。
10) 锁止弧半径。
取。4、滑移齿轮传动设计。
1) 确定齿轮齿数。
结构简图图12中齿轮组成了滑移齿轮有级变速运动功能单元，其齿数分别为z5、z6、z7、z8、z9、z10。由前面的分析可知。
按最小不跟切齿数取。
则。为改善传动性能应使相互啮合的齿轮齿数互为质数，故取。
其齿数和为。
可取。另外两对啮合齿轮的齿数和应该大致相同。
为了更接近传动比iv2可取。
为了更接近于所要求的传动比，可取。
2) 计算齿轮几何尺寸。
齿轮的齿数，齿轮的齿数和齿轮的齿数和相等，即
若取齿轮模数为m=2mm，则这两对齿轮的标准中心距相同。
故9,10的齿数和要比7,8和5,6的齿数和大。
故齿轮9,10要采用负变位才能使9,10的中心距与5,6或7,8标准中心距相同，这三对齿轮互为标准传动，齿轮5,6和齿轮7,8几何尺寸可按标准齿轮计算，齿轮9,10采用负变位齿轮计算：
变位系数x1，x2：
知道标准齿轮5,6,7,8的模数和齿数，表位齿轮9,10的模数，齿数，变位系数，可求得所需齿轮的参数。
5、齿轮传动设计。
1）圆柱齿轮传动设计。
运动功能单元4，二级减速轮：
由结构简图可知，齿轮，14实现图9中的运动功能4的减速运动功能，它所实现的传动比为9.53。
齿轮11,12大于最小不根切齿数：取。故。
为了使11，12,13,14的传动比更接近9.53，取：
齿轮11,12,13,14均为标准齿轮，取模数m=2mm。
运动功能单元9，增速齿轮：i=4
取z18=17，z17=17*4=68
取。取模数为2mm，全部按标准齿轮传动设计。
五、机械系统运动分析。
带动钢带伸出的橡胶轮半径，为逆时针转动，通过机构运动简图的分析，发动机为顺时针转动，通过齿轮组的变速，凸轮和槽轮拨盘为逆时针转动，槽轮又通过一个增速齿轮组，实现橡胶轮的逆时针转动，周期与冲头相同。
冲头初始位置为凸轮升程起始位置，槽轮初始位置为如a3图所示位置。
1）执行构件1运动分析。
冲头升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图：
升程采用正弦加速度规律：（）
回程采用等速运动规律：（）
近休止：（）
s=0v=0
a-0冲头位移线图，如图21。
图21 冲头位移线图。
冲头速度线图，如图22。
图22 冲头速度线图。
冲头加速度线图，如图23
图23冲头加速度线图。
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