机械原理课程设计----半自动拖地机

一、半自动拖地机简介

半自动拖地机可用于大型商场，广场地面及墙面的清洗，通过电动机带动。高效又环保。其特有的地面圆盘可以一开一合，增大与地面摩擦的频率，从而更高效地清洗地面。另外半自动拖地机还带有清洗墙面圆盘系统，可以实现上下左右全方位地运动，从而更全面地清洗墙面。为了使半自动拖地机清洗过的地面不至于太潮湿与光滑，拖地机还带有风扇系统，及时吹干清洗过的地面与墙面。

1-1设计题目：半自动拖地机

1-2设计条件：

通过课程设计实习，全面分析实验室现有设备：机器动力源、工作原理、主要技术参数（如生产率、电机型号、电机转速、电机功率、适应参数范围等）；包含哪些执行机构，执行机构自由度是多少；从电机到执行构件的传动比是多少，传动方案是什么等。请指出实验室设备的缺陷，且不必拘泥于“机械、机构”的研究范畴，尝试从功能角度出提出改进创意。

设计参数：

1、半自动拖地机的前进速度为0.1m/s

2、动力小轮直径为0.1m

3、地面圆盘张合频率为4Hz

4、地面圆盘直径为1m

5、墙面圆盘直径为0.1m

6、墙面圆盘上下移动或者左右移动的频率为2Hz

7、墙面圆盘上下移动或者左右移动的最大幅度为0.5m

8、主传动机构许用压力角[α]=40°辅助传动机构许用压力角[α]=70°

9、电动机转速n=1400r/min

10、电动机功率储备系数η =1.5

11、小风扇功率为1W

1-3 设计任务

1、绘制整体及各部分机构示意图，并说明各部分机构可以实现的功能。

2、设计减速系统

（1）设计减速传动系统。电动机转速n=1400r/min,要减到适合的工作频率，确定传动方案，及各级减速传动比的大小，绘制传动简图。

（2）设计齿轮传动。若采用了齿轮传动，按等强度或等寿命条件设计齿

轮传动，绘制齿轮啮合图。编写程序计算基本几何尺寸，验算重合

度，小齿轮顶厚度，不根切条件及过渡曲线不干涉条件。

3、设计动力轮系统

（1）动力轮系统中后轮驱动拖地机前行，前轮控制方向。

（2）动力轮系统中加有制动装置，以便紧急情况下的及时停止运动。

4、设计地面圆盘系统

（1）地面圆盘边缘分为四个小块，通过凸轮的转动，实现开合运动。

（2）通过锥齿轮实现电动机的转动转化为凸轮的转动。

5、设计墙面圆盘系统

（1）墙面圆盘系统原理为曲柄滑块机构，电动机带动不同的曲柄实现圆盘上下或左右的往复移动。

（2）通过角度的调节，使墙面圆盘的移动幅度可以调节。

（3）墙面圆盘系统内部应装有弹簧，使其可以伸缩自如，不仅可以清洗平直的墙面，也可以清洗带有曲率的墙面。

6、设计风扇系统

（1）风扇系统的动力由自带的小型电动机提供。

（2）风扇可通过连杆装置调节到地面或者墙面，吹干刚清洗过的地面或墙面。

二、绘制整体及各部分机构示意图，并说明各部分机构可以实现的功能。

2-1整体外形示意图

1．墙面圆盘 2.风扇 3.动力轮 4.地面圆盘

2-2地面圆盘系统示意图

该圆盘由边缘四小块A,B,C,D和中心凸轮E组成，通过凸轮E的转动，可以实现边缘四小块的开合运动，增大与地面的摩擦，更好地清洗地面。

2-3墙面圆盘系统示意图

墙面圆盘系统的原理为一曲柄滑块机构，如上图所示。为了实现墙面圆盘移动幅度的调节，我们设计了如下的机构：

由于曲柄滑块机构中滑块能移动的距离为一固定值，即图中四条线段L1,L2,L3和L4的长度,通过调节这些线段的位置就可以调节墙面圆盘的移动幅度。如：L1调节的范围最宽，L4最窄。

三、减速系统的设计

3-1计算传动比

（1）电动机转速为1400r/min,半自动拖地机前进速度为0.1m/s,即6m/min,同时4个动力小轮的直径都为0.1m,则小轮圆周长0.1π，则电动机与动力轮系统之间的传动比为i1=1400/(6/0.1π)≈70；

（2）电动机转速为1400r/min，墙面圆盘上下移动或者左右移动的频率为2Hz，即一秒钟曲柄转2次，转速即为120r/min,则电动机与墙面圆盘系统之间的传动比为i2=1400/120=35/3;

（3）电动机转速为1400r/min，地面圆盘张合频率为4Hz，即一秒钟底部凸轮转2次，转速即为120r/min，则电动机与地面圆盘系统之间的传动比为i3=1400/120=35/3;

四、传动方案论证

4-1第一级减速系统方案

方案一：带轮减速系统

带传动适用于要求传动平稳、传动比不要求准确，100KW一下的中小功率的远距离传动，也可应用于本方案中的半自动拖地机。

带传动优点：可用于中心距较大的两轴间的传动；有良好的挠性和弹性；能吸震和缓冲，传动平稳噪声小；有过载保护功能，当过载时轮缘打滑，防止其它的机件损坏；结构简单，制造，安装和维护均较方便。

缺点：不能够保证恒定的传动比，传动精度和效率低；带对轴有很大的压轴力；带传动装置结构不够紧凑；带的寿命较短；不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。

工作过程：原动机驱动主动带轮转动，通过带与带轮之间的摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。

方案二：链条减速系统

链传动由两个链轮和绕在两轮上的中间挠性件--------链条所组成。靠链条与链轮之间的啮合来传递两平行轴之间的运动和动力，属于具有啮合性质的强迫传动。其中应用最广泛的是滚子链传动。

链传动的优点是：可以在两轴中心距较远的情况下传递运动和动力。能在低速，重载和高温条件下及尘土大的情况下工作。能够保证准确的传动比，传递功率较大，并且作用在轴上的力较小。传动效率高。

链传动的缺点是：链条的铰链磨损后，使节距变大造成脱节。安装和维护要求较高。

方案三：齿轮减速系统

（1）直齿轮传动的优点：传动性能好，承载能力高，传动的功率范围广，传动效率高且工作可靠，寿命长

缺点：要求较高的制造和安装精度，成本较高，且只适用于于电机平行轴之间的减速传动

（2）平行轴斜齿轮的优点：啮合性能好，重合度大，传动平稳，可获得更为紧凑的结构，且制造成本与直齿轮相同。

缺点：产生轴向力，且随螺旋角的增大而增大，所以可以采用人字齿，但是人字齿的加工制造较为困难。

方案选择：经对比，齿轮传动由于要求较高的制造和安装精度，成本较高；链条传动由于噪音教大，平稳性不好，因此不用。而带传动由于有良好的挠性和弹性，能吸震和缓冲，传动平稳，噪声小，结构简单，制造，安装和维护均较方便，符合半自动拖地机的要求，因此，选用方案一。

4-2第二级减速系统方案

方案一：圆柱齿轮减速系统

齿轮传动的承载能力及其可靠性，主要取决于齿轮齿体及齿面抵抗各种失效的能力。齿轮传动中常见的失效形式主要有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形。

齿轮传动的主要优点为：传递功率大、速度范围广、效率高、工作可靠，寿命长，，结构紧凑，能保证恒定的瞬时传动比，可传递空间任意两轴间的运动。

其主要缺点为：制造和安装精度要求高、成本高、不宜用于中心距较大的传动。

齿轮传动在工作过程中应满足两项基本要求：

（1）传动平稳：要求齿轮传动的瞬时传动比不变，尽量减少冲击、振动和噪声，以保证机器的正常工作。

（2）承载能力高：要求在尺寸小、重量轻的前提下，轮齿的强度高、耐磨性好，在预定的使用期内不出现断齿、齿面点蚀及严重磨损等现象。

方案二：涡轮减速系统

涡轮蜗杆传动优点：传动比大，传动平稳，噪声低，可制成具有自锁性的蜗杆。

缺点：传动效率低，易磨损，发热量大，制造成本高。这里并不需要极大的传动比，所以用不着涡轮了。

在蜗杆传动中，蜗轮轮齿的失效形式有点蚀、磨损、胶合和轮齿弯曲折断。但一般蜗杆传动效率较低，滑动速度较大，容易发热等，故胶合和磨损破坏更为常见。

方案三：锥齿轮减速系统

圆锥齿轮机构是用来传递两相交轴之间运动和动力的一种齿轮机构。锥齿轮

传动优点：可轻松实现输入输出轴相交的传动，传动比较大，可实现较高速度的

传动。啮合好，噪音低。寿命较长，工作稳定可靠。缺点:制造精度要求高。

方案选取：经过对比，因为涡轮蜗杆传动效率低，易磨损，发热量大，制造

成本高，且由于第二级减速系统并不要求较高的传动比，因此不用；圆锥齿轮可

以改变方向，但在半自动拖地机中，电动机到动力轮以及墙面圆盘系统的传动不

需要改变方向，因此对于动力轮系统和墙面圆盘系统选用圆柱齿轮传动，对于地

面圆盘系统，由于要改变方向，因此选用圆锥齿轮传动。

五、分配各级减速比

5-1

1、对于动力轮系统，第一级为带传动，取其传动比为i=7,第二级为圆柱齿轮传

动，取其传动比为i=10, 满足带轮传动比小于齿轮传动比的要求。其中皮带轮

传动是过载保护装置。

2、对于墙面圆盘系统，第一级为带传动，取其传动比为i=7/3,第二级为圆柱齿轮传动，取其传动比为i=5, 满足带轮传动比小于齿轮传动比的要求。其中皮带轮传动是过载保护装置。

3、对于地面圆盘系统，第一级为带传动，取其传动比为i=7/3,第二级为圆锥齿轮传动，取其传动比为i=5, 满足带轮传动比小于齿轮传动比的要求。其中皮带轮传动是过载保护装置。

5-2

1、对于动力轮系统：

带传动部分：i=7

齿轮传动部分：齿轮传动比为i=10

采用变位齿轮传动取z1=15 z2=150

两齿轮的模数m=5mm、ha*=1、c*=0.25

渐开线标准齿轮不根切的最小齿数为Zmin=17(ha*=1, α=20°)

采用变位齿轮则变位齿轮不根切的最小变位系数

X= ha* x (zmin-z)/zmin，

X1min=1x(17-15)/17=0.1176

X2min=1x(17-150)/17=-7.8235

通过C语言进行编程的具体步骤为：

#include

#define PI 3.14159264

main()

{

double m=5.0,a=20°,ha=1,c=0.25,z1=15,z2=150,x1=0.12,x2= -7.82,p1,p2,r1,r2 rb1,rb2,ha1,ha2,hf1,hf2,ra1,ra2,rf1,rf2,s1,s2,e1,e2

/*定义齿轮各基本参数值及基本尺寸符号*/

p3=p4=PI*m; /*计算分度圆周节*/ r1=m*z1/2;r2=m*z2/2; /*计算分度圆半径*/ rb1=r1*cos(a);rb2=r2*cos(a); /*计算基圆半径*/ ha1=ha*m+x1*m;ha2=ha*m+x2*m; /*计算齿顶高*/

hf1= ha*m+c*m-x1*m;hf2= ha*m+c*m-x2*m; /*计算齿根高*/

ra1=r1+ha1;ra2=r2+ha2; /*计算齿顶圆半径*/ rf1=r1-hf1;rf2=r2-hf2; /*计算齿根圆半径*/ s1=PI*m/2+2*x1*m*tan(a);s2=PI*m/2+2*x2*m*tan(a); /*计算分度圆齿厚*/ e1=PI*m/2-2*x1*m*tan(a);e2=PI*m/2-2*x2*m*tan(a); /*计算分度圆齿槽宽*/ printf("p1=p2=%f\n r1=%f,r2=%f\n rb1=%f,rb2=%f\n ha1=%f,ha2=%f\n hf1=%f,hf2=%f\n", p1,p2,r1,r2,rb1,rb2,ha1,ha2,hf1,hf2);

printf("ra1=%f,ra2=%f\n rf1=%f,rf2=%f\n s1=%f,s2=%f\n e1=%f,e2=%f\n", ra1,ra2,rf1,rf2,s1,s2,e1,e2);} /*打印输出各量计算结果*/

运行结果即为上表。

2、对于墙面圆盘系统：

带传动部分：i=7/3

齿轮传动部分：齿轮传动比i=5

采用变位齿轮传动取z1=15 z2=75

两齿轮的模数m=5mm、ha*=1、c*=0.25

渐开线标准齿轮不根切的最小齿数为Zmin=17(ha*=1, α=20°)

采用变位齿轮则变位齿轮不根切的最小变位系数

X= ha* x (zmin-z)/zmin，

X1min=1x(17-15)/17=0.1176

X2min=1x(17-75)/17=-3.4118

#include

#define PI 3.14159264

main()

{

double m=5.0,a=20°,ha=1,c=0.25,z1=15,z2=75,x1=0.12,x2= -3.41,p1,p2,r1,r2

rb1,rb2,ha1,ha2,hf1,hf2,ra1,ra2,rf1,rf2,s1,s2,e1,e2

/*定义齿轮各基本参数值及基本尺寸符号*/

p3=p4=PI*m; /*计算分度圆周节*/ r1=m*z1/2;r2=m*z2/2; /*计算分度圆半径*/ rb1=r1*cos(a);rb2=r2*cos(a); /*计算基圆半径*/ ha1=ha*m+x1*m;ha2=ha*m+x2*m; /*计算齿顶高*/

hf1= ha*m+c*m-x1*m;hf2= ha*m+c*m-x2*m; /*计算齿根高*/

ra1=r1+ha1;ra2=r2+ha2; /*计算齿顶圆半径*/ rf1=r1-hf1;rf2=r2-hf2; /*计算齿根圆半径*/ s1=PI*m/2+2*x1*m*tan(a);s2=PI*m/2+2*x2*m*tan(a); /*计算分度圆齿厚*/ e1=PI*m/2-2*x1*m*tan(a);e2=PI*m/2-2*x2*m*tan(a); /*计算分度圆齿槽宽*/ printf("p1=p2=%f\n r1=%f,r2=%f\n rb1=%f,rb2=%f\n ha1=%f,ha2=%f\n hf1=%f,hf2=%f\n", p1,p2,r1,r2,rb1,rb2,ha1,ha2,hf1,hf2);

printf("ra1=%f,ra2=%f\n rf1=%f,rf2=%f\n s1=%f,s2=%f\n e1=%f,e2=%f\n", ra1,ra2,rf1,rf2,s1,s2,e1,e2);} /*打印输出各量计算结果*/

运行结果即为上表。

3、对于地面圆盘系统：

带传动部分：i=7/3

齿轮传动部分：齿轮传动比i=5

采用变位齿轮传动取z1=15 z2=75

两齿轮的模数m=5mm、ha*=1、c*=0.25

渐开线标准齿轮不根切的最小齿数为Zmin=17(ha*=1, α=20°)

采用变位齿轮则变位齿轮不根切的最小变位系数

X= ha* x (zmin-z)/zmin，

X1min=1x(17-15)/17=0.1176

X2min=1x(17-75)/17=-3.4118

#include

#define PI 3.14159264

main()

{

double m=5.0,a=20°,ha=1,c=0.25,z1=15,z2=75,x1=0.12,x2= -3.41,p1,p2,r1,r2

rb1,rb2,ha1,ha2,hf1,hf2,ra1,ra2,rf1,rf2,s1,s2,e1,e2

/*定义齿轮各基本参数值及基本尺寸符号*/

p3=p4=PI*m; /*计算分度圆周节*/ r1=m*z1/2;r2=m*z2/2; /*计算分度圆半径*/ rb1=r1*cos(a);rb2=r2*cos(a); /*计算基圆半径*/ ha1=ha*m+x1*m;ha2=ha*m+x2*m; /*计算齿顶高*/

hf1= ha*m+c*m-x1*m;hf2= ha*m+c*m-x2*m; /*计算齿根高*/

ra1=r1+ha1;ra2=r2+ha2; /*计算齿顶圆半径*/ rf1=r1-hf1;rf2=r2-hf2; /*计算齿根圆半径*/ s1=PI*m/2+2*x1*m*tan(a);s2=PI*m/2+2*x2*m*tan(a); /*计算分度圆齿厚*/ e1=PI*m/2-2*x1*m*tan(a);e2=PI*m/2-2*x2*m*tan(a); /*计算分度圆齿槽宽*/ printf("p1=p2=%f\n r1=%f,r2=%f\n rb1=%f,rb2=%f\n ha1=%f,ha2=%f\n hf1=%f,hf2=%f\n", p1,p2,r1,r2,rb1,rb2,ha1,ha2,hf1,hf2);

printf("ra1=%f,ra2=%f\n rf1=%f,rf2=%f\n s1=%f,s2=%f\n e1=%f,e2=%f\n", ra1,ra2,rf1,rf2,s1,s2,e1,e2);} /*打印输出各量计算结果*/

运行结果即为上表。

地面圆盘系统的设计

电动机经过减速系统减速后，中心凸轮获得了2r/s转速，地面圆盘系统为了能够正常的工作，必须保持中心凸轮与边缘的四个从动件时刻保持高副接触。

在地面圆盘的上方有四根连杆连接中心凸轮的四个从动件，连杆中装有弹簧，以保证四个从动件与中心凸轮的紧密接触，具体结构如下图所示：

凸轮机构的设计：

方案一：凸轮为椭圆状，最大的向径为0.4m，最小向径为0.2m，厚度为0.1m，从动件为四个扇形，半径为r=(1-0.4/√2)/2≈0.36m(计算原理见图-2)，厚度为0.1m，如图-1（只画出了凸轮与四个从动件中的一个相连）所示，整个地面圆盘的直径就为两个扇形的直径加上中心凸轮最大向径与最小向径的平均数，即为1m，符合参数的要求。此时，从动件为曲面从动件，凸轮与从动件之间直接高副接触，摩擦力较大。

图-1 图-2

方案二：如图-3（只画出了凸轮与四个从动件中的一个相连）所示，凸轮为椭圆状，但是在椭圆的边缘装上小滚轮，凸轮的最大向径为0.5m，最小向径为0.3m，厚度为0.1m，小滚轮的直径为0.002m，厚度为0.1m，比凸轮向径的值少两个数量级，因此对凸轮向径值的影响微乎其微的，四个从动件扇形的半径为r=(1-0.5/√2)/2≈0.32m，厚度为0.1m，整个地面圆盘的直径就为两个扇形的直径加上中心凸轮最大向径与最小向径的平均数，即为1m，符合参数的要求。

图-3

方案三：如图-4（只画出了凸轮与四个从动件中的一个相连）所示凸轮为椭圆状，四个从动件为扇形，但在与凸轮接触处连接一个平底，与四个扇形从动件是连接在一起的，凸轮的最大的向径为0.4m，最小向径为0.2m，厚度为0.1m，从动件扇形的半径为r=(1-0.4/√2)/2≈0.36m，厚度为0.1m，平底为长0.3m，宽0.1m 的薄片，厚度为0.001m，因此平底的厚度对整个地面圆盘的直径的影响微乎其微，整个地面圆盘的直径仍旧为两个扇形的直径加上中心凸轮最大向径与最小向径的平均数，即为1m，符合参数的要求。

图-4

经过对比，方案一凸轮与从动件之间是高副接触，摩擦力较大，使电动机负载过大，影响半自动拖地机的正常运转；方案三在扇形底部加一个薄平底，这容易导致平底的断裂或焊接不牢，而且也具有一定的摩擦力，而且平底的出现使得凸轮对扇形从动件的作用力不能总是通过扇形圆心，不利于从动件的开合运动；而方案二中的滚珠有利的减小了摩擦力，而且凸轮对扇形从动件的作用力始终作用于扇形的圆心，有利于地面圆盘的开合运动，因此最终选定方案二。

方案二凸轮结构的内部分析：

（1）凸轮廓线设计：半自动拖地机的地面圆盘系统中的凸轮设计为椭圆形状，因为从动只要有规律的开合运动便达到与地面增加摩擦的目的，而并非向其他机械那样需要从动件去完成某种特定的轨迹，因此，我们遵照方案二将凸轮设计为椭圆形，这种轮廓的凸轮外形全为外凸形状，更好的与从动件接触，有利于从动件的开合运动。具体参数为，椭圆形凸轮的最大向径为0.5m，最小向径为0.3m。（2）压力角：

如图所示，凸轮最开始与扇形从动件接触时如下图-5（由于小滚轮不影响分析，暂时将其略去）所示：

图-5

随着凸轮沿逆时针方向旋转到最大向径与y轴重合时，压力角α在不断增大，最终等于90°，扇形从动件达到最大升距，对每个从动件，压力角的变化规律都是一样的，根据这一规律我们可以制作出从动件的运动规律图：

根据前面的计算，地面圆盘的开合频率为2Hz，则中心凸轮的转速为2r/s,为了简化计算过程，我们将椭圆形凸轮简化为一条线段，常为0.5m，即椭圆形凸轮的最大向径，如图-6所示，图中的L1到L5即代表不同位置出凸轮，它们的长度都恒为0.5m（图中由于是静态的图，所以无法将五条线段画成等长度，但是计算时要用0.5m带入计算）

图-6

分析上图-6，带入参数计算可得∠BAE=67.06°已知AE=0.32m,EF长度为

0.5/2=0.25m，∠EFG=45°，可求得EG=FG=0.177m,

①一开始（EF代表凸轮最开始的位置，凸轮沿逆时针转动）A点距离FG的距离为:

S1=AE×cos(∠BAE/2)+EG=0.444m

②当凸轮沿逆时针转过90°/8=11.25°时，A点距离FG的距离为:

S2=AE×cos(∠BAE/2-∠BAE/8)+EF×sin（45°+11.25°）=0.498m

③当凸轮沿逆时针转过,22.5°时，A点距离FG的距离为:

S3= AE×cos(∠BAE/2-2×∠BAE/8)+EF×sin（45°+22.5°）=0.537m

④当凸轮沿逆时针转过33.75°时，A点距离FG的距离为:

S4= AE×cos(∠BAE/2-3×∠BAE/8)+EF×sin（45°+33.75°）=0.562m

⑤当凸轮沿逆时针转过45°时，A点距离FG的距离为:

S5=AO+OF=0.32+0.25=0.57m

⑥当凸轮沿逆时针转过56.25°时，A点距离FG的距离为:

S6=S4=0.562m

⑦当凸轮沿逆时针转过67.5°时，A点距离FG的距离为:

S7=S3=0.537m

⑧当凸轮沿逆时针转过78.75°时，A点距离FG的距离为:

S8=S2=0.498m

⑨当凸轮沿逆时针转过90°时，A点距离FG的距离为:

S9=S1=0.444m

运用excel进行分析，可得出如下的从动件运动规律的数据如下：

时间/s 位移/m 时间/s位移/m

0 0.444 0.50.444

0.015625 0.498 0.5156250.498

0.03125 0.537 0.531250.537

0.046875 0.562 0.5468750.562

0.0625 0.57 0.56250.57

0.078125 0.562 0.5781250.562

0.09375 0.537 0.593750.537

0.109375 0.498 0.6093750.498

0.125 0.444 0.6250.444

0.140625 0.444 0.6406250.444

0.15625 0.444 0.656250.444

0.171875 0.444 0.6718750.444

0.1875 0.444 0.68750.444

0.203125 0.444 0.7031250.444

0.21875 0.444 0.718750.444

0.234375 0.444 0.7343750.444

0.25 0.444 0.750.444

0.265625 0.498 0.7656250.498

0.28125 0.537 0.781250.537

0.296875 0.562 0.7968750.562

0.3125 0.57 0.81250.57

0.328125 0.562 0.8281250.562

0.34375 0.537 0.843750.537

0.359375 0.498 0.8593750.498

0.375 0.444 0.8750.444

0.390625 0.444 0.8906250.444

0.40625 0.444 0.906250.444

0.421875 0.444 0.9218750.444

0.4375 0.444 0.93750.444

0.453125 0.444 0.9531250.444

0.46875 0.444 0.968750.444

0.484375 0.444 0.9843750.444

10.444

从动件运动规律的数据图如下

由上图可知，扇形从动件在运动过程中总是停歇---开合---停歇，由于有四个凸轮，两个相对的凸轮为一组，当一组凸轮开合时，另一组停歇，反之亦然。

墙面圆盘系统的设计

半自动拖地机中墙面圆盘共有四个，我们就拿其中一个进行分析设计，其他的依样画葫芦即可。

墙面圆盘系统由两个曲柄滑块机构和两个分别调节上下和左右移动幅度的调节机构组成，对于两个曲柄滑块机构，也是分别控制上下和左右移动的，通过开关装置来具体控制电动机对某一具体曲柄滑块机构的调节。由于上下和左右移动的运动原理相同，因此我们以上下移动为例进行具体分析：

方案一：设计为偏置曲柄滑块机构，偏心距为0.25m，曲柄长度为0.15m，连杆长度为0.35m，可应用余弦定理计算滑块的移动幅度为s2=(0.15+0.35)2

+(0.35-0.15) 2-2×(0.15+0.35) ×(0.35-0.15), 可以计算求得s≈0.1m。

图-1

方案二：设计为对心曲柄滑块机构，曲柄长度为0.05m，连杆长度为0.35m，因此滑块移动的幅度为s=（0.05+0.35）-（0.35-0.05）=0.1m

图-2

经过比较，方案一的偏置曲柄滑块机构存在急回运动特性，对于普通的清洗墙面而言并不需要这种急回特性，而且偏置曲柄滑块机构存在偏心距，横向尺寸距离变大，设计较为复杂，设计成本高，不符合经济性原则；方案二的对心曲柄滑块机构简易可行，设计成本低，机构较为简单，而同样也可以完美的实现墙面圆盘系统清洁墙面的功能，因此，我们选用方案二。

对于方案二，我们进行具体分析：

机械原理课程设计,详细

目录 一、设计题目 (2) 1、牛头刨床的机构运动简图 (2) 2、工作原理 (2) 二、原始数据 (3) 三、机构的设计与分析 (4) 1、齿轮机构的设计 (4) 2、凸轮机构的设计 (10) 3、导杆机构的设计 (16) 四、设计过程中用到的方法和原理 (26) 1、设计过程中用到的方法 (26) 2、设计过程中用到的原理 (26) 五、参考文献 (27) 六、小结 (28)

一、设计题目 ——牛头刨床传动机构 1、牛头刨床的机构运动简图 2、工作原理 牛头刨床是对工件进行平面切削加工的一种通用机床，其传动部分由电动机经 带传动和齿轮传动z 0—z 1 、z 1 、—z 2 ，带动曲柄2作等角速回转。刨床工作时，由导 杆机构2、3、4、5、6带动刨刀作往复运动，刨头右行时，刨刀进行切削，称为工 作行程；刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，刨刀每切削完一次，利用 空回行程的时间，固结在曲柄O 2 轴上的凸轮7通过四杆机构8、9、10与棘轮11和棘爪12带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。

二、原始数据 设计数据分别见表1、表2、表3. 表1 齿轮机构设计数据 设计内容齿轮机构设计 符号n01d01 d02 z0 z1 z1’m01 m1’2n2 单位r/min mm mm mm mm r/min 方案Ⅰ1440 100 300 20 40 10 3.5 8 60 方案Ⅱ1440 100 300 16 40 13 4 10 64 方案Ⅲ1440 100 300 19 50 15 3.5 8 72 表2 凸轮机构设计数据 设计内容凸轮机构设计 符号L O2O4 L O4D φ[α]δ02 δ0 δ01δ0/ r0 r r 摆杆运动规 律单位mm mm °°°°°°mm mm 方案Ⅰ150 130 18 45 205 75 10 70 85 15 等加速等减 速 方案Ⅱ165 150 15 45 210 70 10 70 95 20 余弦加速度方案Ⅲ160 140 18 45 215 75 0 70 90 18 正弦加速度方案Ⅳ155 135 20 45 205 70 10 75 90 20 五次多项式 表3 导杆机构设计数据 设计内容导杆机构尺度综合和运动分析 符号K n2L O2A H L BC 单位r/min mm 方案Ⅰ 1.46 60 110 320 0.25L O3B 方案Ⅱ 1.39 64 90 290 0.3L O3B 方案Ⅲ 1.42 72 115 410 0.36L O3B 表4 机构位置分配表 位置号位置 组 号 学生号 A B C D 1 1 3 6 8/ 10 2 5 8 10 7/ 1/ 4 7 8 10 1 5 7/ 9 12 2 1/ 4 7 8 11 1 3 6 8/ 11 2 5 7/ 9 11 1/ 3 6 8/ 11 3 2 5 7/ 9 12 1/ 4 7 9 12 1 3 6 8/ 12 2 4 7 8 10

机械原理课程设计 摇摆送料机构

机械原理课程设计说明书 题目：摆式送料机构总体设计 姓名：冯帅 学号： 专业： 班级: 学院：交通与车辆工程学院 指导教师： 2013年7月9日

目录 第一章机械原理课程设计指导书 (2) 一．机械原理课程设计的目的 (2) 二．机械原理课程设计的任务 (2) 三．课程设计步骤 (2) 四．基本要求 (3) 五．时间安排 (3) 六．需交材料 (3) 第二章摆式送料机构总体设计过程 (3) 一工作原理 (3) 二设计方案 (5) 三利用解析法确定机构的运动尺寸 (6) 四连杆机构的运动分析 (10) ⑴速度分析 (10) ⑵加速度分析 (12) 第三章课程设计总结 (14) 第四章参考文献 (14)

第一章机械原理课程设计指导书 一．机械原理课程设计的目的 机械原理课程设计是机械原理课程教学中最后的一个重要的实践性教学环节，是培养学个进行自动机械总体方案设计、运动方案设计、执行机构选型设计，传动方案设计控制系统设计以及利用用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一个重要的川练过程。其目的如下： (1)通过课程设计，综合运用所学的知识，解决工程实际问题。并使学生进一步巩固和加深所学的理论知识。 (2)使学生得到拟定机械总体方案、运动方案的训练，并且有初步的机械选型与组合及确定传动方案的能力，培养学生开发、设计、创新机械产品的能力。 (3)使学生掌握自动机械设计的内容、方法、步骤，并对动力分析与设计有个较完整的概念。 (4)进一步提高学生的运算、绘图、表达及运用计算机和查阅有关技术资料的能力。 (5)通过编写说明书，培养学生的表达、归纳及总结能力。 二．机械原理课程设计的任务 机械原理课程设计的任务一般分为以下几部分。 (1)根据给定机械的工作要求，合理地进行机构的选型与组合。 (2)拟定该自动机械系统的总体、运动方案(通常拟定多个)，对各运动方案进行对比和选择，最后选定一个最佳方案作为个设计的方案，绘出原理简图。 (3)传动系统设计，拟定、绘制机构运动循环图。 三．课程设计步骤 1．机构设计和选型 （1）根据给定机械的工作要求，确定原理方案和工艺过程。 （2）分析工艺操作动作、运动形式和运动规律。 （3）拟定机构的选型与组合方案，多个方案中选择最佳的。 （4）设计计算。 （5）结构设计、画图。 （6）编写设计计算说明书。 2．自动机械总体方案设计 （1）根据给定机械的工作要求，确定实现功能要求原理方案。 （2）根据原理方案确定工艺方案和总体结构。 （3）拟定工作循环图。 （4）设计计算。 （5）画图。

模板机械原理课程设计.doc

机械原理课程设计 说明书 设计题目菠萝削皮机 专业机械设计制造及其自动化 班号 设计者 学号 MDA14060 完成时间 2016年

目录 1.1、设计题目 1.2、机械系统的方案拟定 1.2.1、工作原理确定 1.2.2、执行构件及其运动设计 1.2.3、原动机的选择 1.2.4、执行构件的运动协调性（运动循环图）设计 1.2.5、机构选型及组合 1.2.6、方案评价及优选 1.3、相关机构的尺度综合 1.4、课程设计体会及建议 1.5、主要参考文献

一．题目 菠萝是人们普遍喜爱的一种热带水果。菠萝虽好吃，但皮难削。由于菠萝的皮为花苞片状的硬皮，并呈现螺旋状的排列，而且每个花苞片上面都有一个较深的“果眼”或“黑芯”。通常，人们手工削菠萝皮的做法：一种是用锋利的水果刀先削去菠萝上的全部花苞片硬皮，然后再逐个挖去菠萝上残留的全部“果眼”；另一种是利用特制的U 型刀沿着菠萝花苞片和“果眼”排列的螺旋方向挖出一条深“沟”，连皮带“眼”一块去掉，需逐条螺旋线方向挖“沟”才能完成。所以手工削皮不仅费时费力，不安全，不卫生，而且对菠萝果肉的浪费也较大。虽目前市面上有一些水果削皮机的产品，但都不适合于菠萝水果削皮的需要。因此，为了满足家庭、酒店、水果店或果贩使用，现 需设计一种手动式或电动菠萝削皮装置。 菠萝表面的花苞片及“果眼”的分布形状如 图所示。菠萝通常呈现对称性的左右螺旋线排列， 左右螺旋线的螺旋线的螺旋升角均约为40°，每 条螺旋线上的果眼数为7-12个，每个菠萝的螺旋 线数为8条，而菠萝的高度与其直径之比为1.5左右，其高度一般在170mm——280mm范围之内。 二．机械系统的设计方案及拟定 根据我们的观察，发现在日常生活中，人工削菠萝的“果眼”都是通过专门刀具按一定角度一次一条的削。经过我的研究，发现可以

机械原理课程设计报告-模板

山东大学机械原理课程设计 学院机械工程学院 班级 成员 指导教师 目录

任务与要求 .............................................................................................................. - 3 -方案一 ...................................................................................................................... - 3 -设计要求 ............................................................................................................................. - 3 - 机构类型 ..................................................................................................................... - 3 - 结构特点 ..................................................................................................................... - 3 - 尺寸特征 ................................................................................................................... - 11 - 分析条件 ................................................................................................................... - 12 - ADAMS软件建模.............................................................................................................. - 4 - ADAMS软件仿真.............................................................................................................. - 5 - 最终输出构件的压力角............................................................................ 错误!未定义书签。方案二 ...................................................................................................................... - 6 -设计要求 ........................................................................................................................... - 11 - 机构类型 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 结构特点 ................................................................................................................... - 11 - 尺寸特征 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 质量属性 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 ADAMS软件建模............................................................................................................ - 12 - ADAMS软件仿真............................................................................................................ - 13 - 输出构件压力角 ............................................................................................................... - 20 - 方案三 .................................................................................................................... - 21 -设计要求 ........................................................................................................................... - 21 - 机构类型 ................................................................................................................... - 21 - 结构特点 ................................................................................................................... - 21 - 尺寸特征 ................................................................................................................... - 21 - 质量属性 ................................................................................................................... - 22 - ADAMS软件建模............................................................................................................ - 22 - ADAMS软件仿真............................................................................................................ - 23 - 输出构件压力角 ....................................................................................... 错误!未定义书签。总结分析 ................................................................................................................ - 38 -小组总结 ................................................................................................................ - 38 -参考文献 ................................................................................................................ - 38 -致谢 ........................................................................................................................ - 39 - - 2 -

机械原理课程设计

机械原理课程设计 目录 1 1 4 5 5 6 6 7 8 最终设计方案9 10 10 13 13 14 14 14 15

15 （二） (15) 16 16 17 17 18 心得体会 (18)

一．题目：汽车风窗刮水器 课程设计目的和任务 下雨的时候，大车小车前档风玻璃上的雨刮器就会齐齐动作，两只雨刮片以固定的转轴柱为中心作摆动，将前档风玻璃的雨水刮去，还司机一个有效的视野。雨刮器看似简单，实际上构造并不简单。雨刮器总成含有电动机、减速器、四连杆机构、刮水臂心轴、刮水片总成等。当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。生活中我们发现，雨下得很大时使用雨刷感觉不错，可是当下小雨启动雨刷时，就会发现雨刷会在玻璃面上留下擦拭不均的痕迹；还有，有的时候会卡在玻璃上造成视线不良。这种情况表明雨刷已硬化。若排除此故障，应先了解一下雨刷的工作原理。原来，雨刷是借马达的转动作用，靠连接棒转变成一来一往的运动，并将此作用力传达至雨刷臂及雨刷本身。当雨刷的橡胶部分硬化时，雨刷便无法与玻璃面紧密贴合，或者雨刷一有了伤痕便会造成擦拭上的不均匀，形成残留污垢。有些人认为雨刷片的长度越长、刷的面积越大、视野越好。其实，雨刮器片并非越长越好。加长雨刷片长度虽然可以增加视野可见的范围，但相对地也会增加雨刮器马达、雨刮杆的负担。当然，要加长当然可以，但要保证绝不能妨碍雨刮器的正常工作。 课程设计内容和基本要求 机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。要求设计态度严肃认

块状物品推送机机械原理课程设计

机械原理课程设计说明书设计题目:块状物品推送机的机构综合与结构设计 班级: 姓名: 学号: 同组成员: 组长: 指导教师: 时间: 一、设计题目 (2) 二、设计数据与要求 (2) 三、设计任务 (3) 四、方案设计 (4) 1.凸轮连杆组合机构 (4) 2.凸轮机构 (5) 3.连杆机构 (6)

4.凸轮齿轮组合机构 (7) 五、方案尺寸数据及发动机参数 (7) 六、运动分析 (8) 1.位移分析 (8) 2.速度分析 (9) 3.加速度分析 (10) 七、飞轮设计 (11) 八、个人总结 (12) 一、设计题目 在自动包裹机的包装作业过程中，经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机，将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置，如图所示。 二、设计数据与要求 1.向上推送距离H=120mm，生产率为每分钟推送 物品120件。 2.推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三

相交流电动机，通过减速装置带动执行机构主动件等速转动。 3.由物品处于最低位置时开始，当执行机构主动件转过1500时，推杆从最 低位置运动到最高位置；当主动件再转过1200时，推杆从最高位置又回 到最低位置；最后当主动件再转过900时，推杆在最低位置停留不动。 4.设推杆在上升运动过程中，推杆所受的物品重力和摩擦力为常数，其值 为500N；设推杆在下降运动过程中，推杆所受的摩擦力为常数，其值 为100N。 5.使用寿命10年，每年300工作日，每日工作16小时。 6.在满足行程的条件下，要求推送机的效率高（推程最大压力角小于350）， 结构紧凑，振动噪声小。 三、设计任务 1.至少提出三种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进 行机构综合。 2.确定电动机的功率与满载转速。 3.设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推送机的机构运动简图。 4.在假设电动机等速运动的条件下，绘制推杆在一个运动周期中位移、速 度和加速度变化曲线。 5.如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于3%，求应在执行机构主动 件轴上加多大转动惯量的飞轮。 6.进行推送机减速系统的结构设计，绘制其装配图和两张零件图。 7.编写课程设计说明书。

机械原理课程设计凸轮设计

机械原理课程设计 编程说明书 设计题目：牛头刨床凸轮机构指导教师：王琦王春华设计者：雷选龙 学号：0807100309 班级：机械08-3 2010年7月15日 辽宁工程技术大学

机械原理课程设计任务书（二） 姓名雷选龙专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号 五、要求： 1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。 3）编写出计算说明书。 指导教师： 开始日期：2010年07月10日完成日期：2010年07月16日

目录 一设计任务及要求-----------------------------------------------2 二数学模型的建立-----------------------------------------------2 三程序框图--------------------------------------------------------5 四程序清单及运行结果-----------------------------------------6 五设计总结-------------------------------------------------------14 六参考文献-----------------------------------------------------15

一 设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=70，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =125,最大摆角φ max =15，许用压力角[α]=40，凸轮与曲线共轴。 （1） 要求：计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸 绘制），也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 二 机构的数学模型 1 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 角位移 22max /21?δ?=m 角速度 2max /4?δ?ω= 角加速度 2max /4??ε= 2 推程等减速区 当?δ?≤<2/时 角位移 22max max /)(21?δ???--=m 角速度 2max /)(4?δ??ω-= 角加速度 2max /4??ε-= 3 远休止区 当s ??δ?+≤<时 角位移 max 1?=m 角速度 0=ω 角加速度 0=ε

机械原理课程设计参考答辩题

. 机械原理课程设计答辩参考选题 1.机构选型？ 2.何谓何谓机构尺度综合？ 3.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4.何谓机构运动循环图？ 5.机构运动循环图有哪几种类型？ 6.在机构组合中什么是串联式组合？ 7.在机构组合中什么是并联式组合？ 8.在机构组合中什么是反馈式组合？ 9.平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移动。 11.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12.举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13.对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求？ 14.要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略

小于标准中心距,并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传动？ 15.在凸轮机构中,从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击？ .. . 16.蜗杆的标准参数在何处,蜗轮的标准参数在何处？ 17.平面四杆机构共有几个瞬心,其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18.在平面机构中,每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19.当两构件组成转动副时,其瞬心位于何处？当构件组成移动副时,其瞬心位于何处？ 20.机械效率可以表达为什么值的比值？ 21.标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22.标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23.从机械效率的观点看,机械的自锁条件是什么？

24.试叙机构与运动链的区别？ 25.试计算所设计机构的自由度。 26.试说明所设计机构的工作原理。 27.四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28.机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29.机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30.机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31.执行机构按运动方式及功能可分为几类？ .. . 32.做匀速转动的机构常用的有哪几种？ 33.做非匀速转动的机构常用的有哪几种？ 34.分析凸轮机构在本设计中所起的作用。 35.做往复移动的机构常用的有哪几种？ 36.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 37.凸轮机构的主要性能和特点是什么？ 38齿轮机构的主要性能和特点是什么？ 39.分析影响行程速比系数K值大小的几何尺寸。

心得体会 机械原理实验心得体会

机械原理实验心得体会 机械原理实验心得体会 机械原理课程设计心得体会 十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. 在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧

的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的.课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步. 在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真….要永远的记住一句话:态度决定一切. 一、温故而知新。课程设计发端之始，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是想起圣人之言“温故而知新”，便重拾教材与实验手册，对知识系统而全面进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学 习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。二、思路即出路。当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。顿悟，没有思路便无出路，

机械原理课程设计+例题实例

《机械原理》课程设计 计算说明书 设计题目：健身球检验分类机 院校：武汉大学东湖分校工学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：2005级（1）班 设计者：方旭东 学号：2 指导老师：张荣 日期：2009年1月6日 目录 设计任务书············································ 设计方案说明·········································· 一、设计要求·········································· 二、方案确定·········································· 三、功能分解·········································· 四、选用机构·········································· 五、机构组合设计······································ 六、运动协调设计······································ 七、圆柱直齿轮设计····································

八、方案评价·········································· 参考文献··············································· 设计小结··············································· 方案设计说明 一.设计要求 设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。 健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。 1. ф40≤第一类≤ф42 2. ф42<第二类≤ф44 3. ф44<第三类≤ф46 电机转速：720r/min，生产率（检球速度）20个/min。 二.方案确定 初选了三种设计方案，如下： 方案一：

机械原理课程设计指导手册

一、课程设计的意义、内容及步骤 随着生产技术的不断发展，机械产品种类日益增多，对产品的机械自动化水平也越来越 高，因此，机械设备设计首先需要进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机 构的选用和创新设计。本指导书旨在根据高校工科本科《机械原理课程教学基本要求》的要 求：结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论和方法，使学生能受到拟定机械运动方案的初步训练，并能对方案中某些机构进行分析和设计，针对某种简单机器（即工艺动作过程 较简单）进行机构运动简图设计。 设计过程指从明确设计任务到编制技术文件为止的整个设计工作的过程，该过程一般来 讲包括四个阶段：1）明确设计任务和要求；2）原理方案设计；3）技术设计；4）施工设计。本 次设计的主要内容主要完成前两个任务，完成的步骤如下; 设汁任务I神服文现礴足列施的罐本原现-T星本T艺劭怦的即是I-二选揮执行机构亍■ 绘制机构运功祁画I_ 黴新瓦标詡示直图I一匹苻机狷矗尺可金豕迄功学设审一I绘制机购运动简圏I 运动学和动力学分析If进行评价比较优选I 二、机械原理课程设计的基本要求 1.设计结果体现创新精神。 2.方案设计阶段以小组为单位，组织学生参观讨论，分析机器的结构、传动方式、工 作原理，给出至少两种运动方案，并对其进行比较，从中选出最优方案。 3.方案确定以后，进行机构尺寸综合和机构运动分析时，每个学生的参数不同，独自 设计。若发现尚未达到工作要求，应审查方案，调整机构的尺寸，重新进行设计。 4.每个学生绘制一张图纸，应包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图，一两个 主要机构的运动分析及设计程序。 5.写一份设计说明书，最后进行答辩。 6.成绩的评定。课程设计的成绩单独评定。应以设计说明书、图样和在答辩中回答问题的情况为依据， 参考设计过程中的表现，由指导教师按五级计分制（优、良、中、及格、不及格）进行评定。 、机械运动简图设计内容 1?功能分解 机器的功能是多种多样的，但每一种机器都要完成某一工艺动作过程。将机械所需完 成的工艺动作过程进行分解，即将总功能分解为多个功能元，在机械产品中就是将工艺动作 过程分解为若干个执行动作。设计者必须把动作过程分解为几个独立运动的分功能，然后用 树状功能图来描述，使机器的总的功用及各分功能一日了然。 例如，设计一部四工位专用机床，它可以分解成如下几个工艺动作：

机械原理课程设计--半自动钻床

《机械原理课程设计》设计说明书的编写要求 机械设计系（2010） 一、设计说明书的内容 设计说明书的内容应根据设计任务的要求而定，一般来讲包括以下几个方面： （1）目录（标题和页次）； （2）设计题目（设计条件和要求）； （3）全部原始数据； （4）机械运动设计方案的拟定，（设计思路的说明，所选用机构的工作原理及运动特性）机构的组合方式，进行方案分析与评价； （5）机械运动循环图； （6）机械运动简图； （7）采用的设计方法及其原理的简要说明； （8）设计计算过程、公式和结果。若有计算机程序，则应画出程序框图，写出各子程序名称和功能； （9）用表格列出计算结果，并绘制出主要的运动曲线图； （10）对计算结果的分析讨论，作出概括性的结论； （11）列出主要的参考资料。 二、注意事项 （1）设计说明书用钢笔、中性笔书写，采用统一的课程设计用纸； （2）对自成单元的内容应有大小标题，做到层次分明醒目突出；全部图表应统一编号。 （3）编写说明书时应做到条理清楚、叙述简明、重点突出、计算正确、文句通顺、书写整洁； （4）所用的公式和数据应注册来源（参考资料的编号和页次）； （5）全部计算中所用的符号和脚注必须前后一致、不能混淆； （6）绘制机械运动简图时应采用规定的符号，按比例作图； （7）对计算结果应有简明的结论。如果实际所取的数值与计算结果有较大 差异，应作必要的解释，说明原因； （8）说明书编写完毕后应加上封面，装订成册，并装入课程设计专用袋

目录 设计任务书-----------------------------------------------------2 1.设计工作原理--------------------------------------------------4 2.功能分解图，执行机构动作分解图-----------------------6 3.运动方案的选择与比较---------------------------------------9 4.机构运动总体方案图（机构运动简图）-----------------10 5.工作循环图------------------------------------------------------16 6.执行机构设计过程及尺寸计算------------------------------18 7.凸轮设计分段图．轮廓图．设计结果---------------------21 8.机构运动分析计算机辅助设计流程------------------------25 9.程序清单（主程序和子程序）------------------------------26 10.十一运行结果及运动线图------------------------------------31 11.设计总结----------------------------------------------------------32 12 参考资料----------------------------------------------------------33

机械原理课程设计压床机构

机械原理课程设计压床 机构 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

机械原理课程设计说明书 设计题目： 学院： 班级： 设计者： 学号： 指导老师：

目录

一、机构简介与设计数据 .机构简介 图示为压床机构简图，其中六杆机构为主体机构。图中电动机经联轴器带动三对齿轮将转速降低，然后带动曲柄1转动，再经六杆机构使滑块5克服工作阻力r F而运动。为了减少主轴的速度波动，在曲柄轴A 上装有大齿轮6z并起飞轮的作用。在曲柄轴的 另一端装有油泵凸轮，驱动油泵向连杆机构的供油。 （a）压床机构及传动系统 机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动 惯量（略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 凸轮机构构设计 已知：从动件冲程H，许用压力角[α]．推 程角δ。，远休止角δ，回程角δ'，从动件的运 动规律见表9-5，凸轮与曲柄共轴。 要求：按[α]确定凸轮机构的基本尺寸．求 出理论廓 线外凸曲线的最小曲率半径ρ。选取滚子半径 r，绘制凸轮实际廓线。以上内容作在2号图纸 上 .设计数据 设计内容连杆机构的设计及运动分析 符号 单位mm 度mm r/min 数I 50 140 220 60 1201501/2 1/4 100 1/2 1/2

据II 60 170 260 60 1201801/2 1/4 90 1/2 1/2 III 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定 [δ] G2 G3 G5 N 1/30 660 440 300 4000 1/30 1060 720 550 7000 1/30 1600 1040 840 11000 凸轮机构设计 ［a］ΦΦS Φˊ0mm 0 16 120 40 80 20 75 18 130 38 75 20 90 18 135 42 65 20 75 二、压床机构的设计 .传动方案设计 优点： 结构紧凑，在Ｃ点处，力的 方向与速度方向相同，所以传动 γ=?，传动效果最好；满足 角90 急回运动要求；

机械课程设计总结多篇范文

机械课程设计总结多篇范文 紧张而又辛苦的几周的课程设计终于结束了。当老师给我们下达“四工位专用机床”的任务的时候，想想老师最初给我们说的课程设计，因为开始的大意吧，没能在第一时间开始运做，所以使得我们在这最后的几周里真的是逼着，压着，强迫着才弄完，当然，完成后的喜悦那是没得说的，尽管这样的设计使的我们烦恼着、无奈着，但只要经过了过程，我们就能得到自己所需的，所以还是能够尽心尽力的完成的，尽管那路途是那样的曲折！ 说实话，课程设计真的有点累。然而当我们一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这几周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消。虽然这是我们刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我们感到自己成熟的许多，另外我们都有了一种”春眠不觉晓”的感悟。通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须有耐心，细致。课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱，甚至弄错。但是一想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我们不禁时刻提示自己，一定要养成一种高度负责，认真对待的良好习惯。 我们觉得我们作为机械设计制造及自动化大二的学生，能做并且做成功这样的课程设计是十分有意义的。在已经度过的两年大学生活里我们有大多数接触的是专业基础课。但是我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种机械设计？如何把

我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？ 我想做这种课程设计就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书，为了让我们的设计更加完善，更加符合专用机床的标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是课程设计，而不是艺术家的设计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依。有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。这次课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们在迈向社会，从事职业工作前一个必不可少的过程啊。”千里之行始于足下，”通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我们今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。 其实作为机械专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，我们本次课程设计用的是XXX制图，虽然班上像xx这样的高手用的是XX做的，但是我们在整个设计过程中都用的它。因为用cad 制图方便简洁，易修改，速度快，我们的设计，大部分尺寸都能在cad上设计出来的。 其实在这次的课程设计中，我发现不管是我们这组的“四工位专用机床”的课程设计，还是班上其他的同学的课程设计，我们班上的同学都齐心合力的把老师分配给我们的任务都很出色的完成了，虽然有些设计和数据不是专用的那么标准，但是至少我们班的同学此次的

【精品毕设】机械原理课程设计实例详解(包括源程序)

机械原理课程设计说明书课题名称：新型窗户启闭装置 学院：机电工程学院 专业：机械电子工程 班级：09级01班 小组成员： 指导老师： 课题工作时间：2011.9.1至2011.9.10

前言 机械原理课程设计是使学生较全面、系统巩固和加深机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生“初步具有确定机械运动方案，分析和设计机械的能力”及“开发创新能力”的一种手段。其目的是： 1) 以机械系统运动方案设计与拟定为结合点，把机械原理课程中分散于各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。 2) 使学生能受到拟定机械运动方案的训练，具有初步的机构选型与组合和确定运动方案的能力。 3) 使学生在了解机械运动的变换与传递及力传递的过程中，对机械的运动、动力分析与设计有一个较完整的概念。 4) 进一步提高学生运算、运用流行软件编写应用程序和技术资料的能力。 5) 通过编写说明书，培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。 要达到课程设计的目的，必须配以课程设计的具体任务：按照选定的机械总功能要求，分解成分功能，进行机构的选型与组合；设计该机械系统的几种运动方案，对各运动方案进行对比和选择；对选定方案中的机构——连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，其他常用机构，组合机构等进行运动分析与参数设计；通过计算机编程，将机构运动循环图在计算机屏幕上动态地显示出来，并给出相应的运动参数值。 机械原理课程设计的主要方法，是采用解析法建立求解问题的数学模型，在此基础上应用目前流行的可视化编程语言（如：VB）编写求解程序，显示所设计机构的运动图形、运动参数值及机构仿真。 摘要：本次课程设计运用解析法建立了所设计的六杆机构的运动特性数学模型，利用Matlab运动仿真求出各铰接点和杆件的运动变化情况。然后基于Visual Basic程序设计运动仿真，绘出相应铰接点运动特性曲线，并将用解析法基于Matlab环境下运行的结果与Visual Basic程序设计仿真运动值进行比较。进