机械原理课程设计连杆机构B完美版.docx
机械原理课程设计
任务书
题目：连杆机构设计 B4
姓名：戴新吉
班级：机械设计制造及其自动化2011级3班
设计参数
连架杆转角范围计算间隔设计计算
转角关系的期望函数编程
确定： a,b,c,d 四杆
的长度，以及在一个
工作循环内每一计
60°85°0.5 °算间隔的转角偏差
y=㏑ x(1 ≦x≦2)值
i
设计要求：
1.用解析法按计算间隔进行设计计算；
2.绘制 3 号图纸 1 张，包括：
(1)机构运动简图；
(2)期望函数与机构实现函数在计算点处的对比表；
(3)根据对比表绘制期望函数与机构实现函数的位移对比图；
3.设计说明书一份；
4.要求设计步骤清楚，计算准确。说明书规范。作图要符合国家标。按时
独立完成任务。
目录
第 1 节平面四杆机构设计 .................................................................................... 错误!未指定书签。
1.1 连杆机构设计的基本问题 ................................................................................. 错误!未指定书签。
1.2 作图法设计四杆机构 (3)
1.3 作图法设计四杆机构的特点 (3)
1.4 解析法设计四杆机构 (3)
1.5 解析法设计四杆机构的特点 (3)
第 2 节设计介绍...................................................................................................................... 错误!未指定书签。
2.1 按预定的两连架杆对应位置设计原理 ....................................... 错误!未指定书签。
2.2按期望函数设计............................................................................................................... 错误!未指定书签。第 3 节连杆机构设计..................................................................................................... 错误!未指定书签。
3.1 连杆机构设计........................................................................................................................... 错误!未指定书签。
3.2 变量和函数与转角之间的比例尺 (8)
3.3 确定结点值 (8)
3.4确定初始角0 、0 (9)
3.5杆长比m,n,l的确定 .......................................................................................... 错误!未指定书签。
3.6检查偏差值 ............................................................................................................................... 错误!未指定书签。
3.7杆长的确定 (13)
3.8连架杆在各位置的再现函数和期望函数最小差值的确定.. 15总结 .......................................................................................................................................................................... 错误!未指定书签。参考文献 ......................................................................................................................................................... 错误!未指定书签。附录 .......................................................................................................................................................................... 错误!未指定书签。
第 1 节平面四杆机构设计
1.1 连杆机构设计的基本问题
连杆机构设计的基本问题是根据给定的要求选定机构的型式，确定各构件的尺寸，同时还要满足结构条件（如要求存在曲柄、杆长比恰当等）、动力条件（如适当的传动角等）和运动连续条件等。
根据机械的用途和性能要求的不同，对连杆机构设计的要求是多种多样的，但这些设计要求可归纳为以下三类问题：
(1)预定的连杆位置要求；
(2)满足预定的运动规律要求；
(3)满足预定的轨迹要求 ;
连杆设计的方法有：解析法、作图法和实验法。
1.2 作图法设计四杆机构
对于四杆机构来说，当其铰链中心位置确定后，各杆的长度也就确定了。用作图法进行设计，就是利用各铰链之间相对运动的几
何关系，通过作图确定各铰链的位置，从而定出各杆的长度。
1.3 作图法设计四杆机构的特点
图解法的特点是直观、简单、快捷，对三个设计位置以下的设计是十分方便的，其设计精度也能满足工作的要求，并能为解析法精确求解和优化设计提供初始值。
根据设计要求的不同分为四种情况：
(1)按连杆预定的位置设计四杆机构；
(2)按两连架杆预定的对应角位移设计四杆机构；
(3)按预定的轨迹设计四杆机构；
(4)按给定的急回要求设计四杆机构。
1.4 解析法设计四杆机构
在用解析法设计四杆机构时，首先需建立包含机构各尺度参数和运动变量在内的解析式，然后根据已知的运动变量求机构的尺度
参数。
1.5 解析法设计四杆机构的特点
解析法的特点是可借助于计算器或计算机求解，计算精度高，是英语对三个或三个以上位置设计的求解，尤其是对机构进行优化
设计和精度分析十分有利。
现有三种不同的设计要求，分别是：
(1)按连杆预定的连杆位置设计四杆机构
(2)按预定的运动轨迹设计四杆机构
(3)按预定的运动规律设计四杆机构
1)按预定的两连架杆对应位置设计
2)按期望函数设计
本文详细阐述了解析法设计丝杆机构中按期望函数设计的原理、方法及过程。
第2节设计介绍
2.1 按预定的两连架杆对应位置设计原理
如下图所示：
y
b
2
3
θ2i
1 c
a
θ 1i
d
θ3i
α0
ψ0
o
4
x
图
2-1
要求从 件
3 与主 件 1
的 角之 足一系列的 位置关系 ,
即 3i = f ( 1i ) i=1, 2, ? ,n ，其函数的运 量
i
机构的 角，由
要求知
1
、 3 已知条件， 2
未知。又因 机构按比例放大或 小，
不会改 各机构的相 角度关系，故 量 各构件的相 度，
如取 d/a=1 ,
b/a=l c/a=m
, d/a=n 。故 量 l 、m 、n 以及
1
、
3
的 量起始角
、
共五个。如 2-1 所示建立坐 系 Oxy ，并把各杆矢
量向坐 投影，可得
消去未知角
2i
，将式 2—1 两端各自平方后相加， 整理可得
2
（2-1 ）
cos(
1i0)
m cos(
) (m n) cos(
0 )
(
2 2
) /( 2n)
3i
3 i
1i
m n 1
l
=m,
=-m/n,
2
2
2
令
p 0
p 1
p 2
) /(2n) , 上式可 化 ：
=(m
n
1
l
式 2-2
中包含 5 个待定参数
p 0 、
p 1 、 、 0、及
，故四杆机
p 2 0
（2-2 ） 构最多可以按两 架杆的
5 个 位置精度求解。当两 架杆的 位置
数 N 5 ，一般不能求得精确解，此 可用最小二乘法等 行近似 。当要求的两 架杆 位置数 N 5 ，可 N 0 5 N 个尺度参数，此
有无 多解。
2.2 按期望函数设计
y
f=F(x)
y=f(x)
o x 如上图所示，设要求设计四杆机构两连架杆转角之间实现的函数关系y f (x)
( 成为期望函数 ) ，由于连架杆机构的待定参数较少，故一般不能
准确实现该期望函数。设实际实现的函数为月y F ( x)
(成为再现函数)，再
现函数与期望函数一般是不一致的。设计时应该使机构的再现函数尽可能
逼近所要求的期望函数。具体作法是：在给定的自变量x 的变化区间x0到x m内的某点上，使再现函数与期望函数的值相等。从几何意义上y F ( x) 与
y f ( x)
两函数曲线在某些点相交。
这些点称为插值结点。显然在结点处有：
故在插值结点上，再现函数的函数值为已知。这样，就可以按上述方
法来设计四杆机构。这种设计方法成为插值逼近法。
在结点以外的其他位置，y F (x)
与
y f ( x)是不相等的，其偏差为
偏差的大小与结点的数目及其分布情况有关，增加插值结点的数目，
有利于逼近精度的提高。但结点的数目最多可为 5 个。至于结点位置分布，根据函数逼近理论有
x 1(
x m x0)1(x m x0) cos( 2i 1)π
222m（2-3 ）
试中 i 1, 2, 3, , m, m 为插值结点数。
本节介绍了采用期望函数设计四杆机构的原理。在第 3 节将
具体阐述连杆机构的设计。
第 3 节连杆机构设计
3.1 连杆机构设计
设计参数表
连架杆转角范围计算间隔设计计算转角关系的期望函数手工编程
确定： a,b,c,d 四杆
的长度，以及在一个
工作循环内每一计
60°85°2°0.5 °算间隔的转角偏差
y=㏑ x(1 ≦x≦2)值
i
注：本次采用编程计算, 计算间隔为 0.5 °3.2 变量和函数与转角之间的比例尺
根据已知条件 y=㏑ x(1 ≦x≦2) 为铰链四杆机构近似的实现期望函数，
设计步骤如下：
（1）根据已知条件x0 1 ,x m 2 ,可求得y00 ，y m0.693。
（2）由主、从动件的转角范围m =60°、m =85°确定自变量和函数与转角之间的比例尺分别为：
u( x x ) /1/ 60
m0m
（3—1）
3.3 确定结点值
设取结点总数 m=3，由式 2-3 可得各结点处的有关各值如表(3-1)
所示。
表（ 3-1 ）各结点处的有关各值
1 1.0670.0649 4.0
2 °8.4
3 °
2 1.5000.405530.0 °52.66 °
3 1.9330.659055.98 °85.58 °
3.4确定初始角0 、 0
通常我们用试算的方法来确定初始角0、0 ,而在本次连杆设计中将通过编程试算的方法来确定。具体思路如下：
任取0、0，把0、0取值与上面所得到的三个结点处的i 、
的值代入 P134式 8-17
i
从而得到三个关于P0、P1、P2的方程组，求解方程组后得出P0、P1、
222
P2 ，再令P0 =m,P1 =-m/n,P2=(m n 1 l ) /( 2n) 。然
后求得 m,n,l 的值。由此我们可以在机构确定的初始值条件下找
到任意一位置的期望函数值与再现函数值的偏差值。当
1 时，则视为选取的初始、角度0 0满足机构的运动要求。
具体程序如下：
#include
#include
#define PI 3.1415926
#define t PI/180
void main()
{
int i;
float p0,p1,p2,a0,b0,m,n,l;
float A,B,C,r,s,f1,f2,g1,g2,g,j;//定义所需要的量
float u1=1.0/60,u2=0.693/85,x0=1.0,y0=0.0;
float a[3],b[3],a1[6],b1[3],a5[5];
FILE *p;
if((p=fopen("d:\\zdp.txt","w"))==NULL) //将输出的值放在文档里方便查看{
printf("can't open the file!");
}
a[0]=4.02;//输入初始值的三组节点的角度
a[1]=30;
a[2]=55.98;
b[0]=7.97;
b[1]=49.68;
b[2]=80.83;
a5[0]=0;a5[1]=a[0];a5[2]=a[1];a5[3]=a[2];a5[4]=60;
printf("please input a0: \n"); //输人α 0 和φ 0 的初始值
scanf("%f",&a0);
printf("please input b0: \n");
scanf("%f",&b0);
for(i=0;i<3;i++)
{
a1[i]=cos((b[i]+b0)*t);
a1[i+3]=cos((b[i]+b0-a[i]-a0)*t); //取得三个节点
b1[i]=cos((a[i]+a0)*t);
}
p0=((b1[0]-b1[1])*(a1[4]-a1[5])-(b1[1]-b1[2])*(a1[3]-a1[4]))/
((a1[0]-a1[1])*(a1[4]-a1[5])-(a1[1]-a1[2])*(a1[3]-a1[4]));
p1=(b1[0]-b1[1]-(a1[0]-a1[1])*p0)/(a1[3]-a1[4]); //列出P0,P1,P2的关系式
p2=b1[0]-a1[0]*p0-a1[3]*p1;
m=p0; // 列出 m,n,l 与 P0,P1,P2 的关系式 n=-m/p1;
l=sqrt(m*m+n*n+1-2*n*p2);//由上几式可以解得m,n,l printf("p0=%f,p1=%f,p2=%f,m=%f,n=%f,l=%f\n",p0,p1,p2,m,n,l); fprintf(p,"p0=%f,p1=%f,p2=%f,m=%f,n=%f,l=%f\n",p0,p1,p2,m,n,l); printf("\n");
fprintf(p,"\n");
for(i=0;i<5;i++)
{printf("please input one angle of fives(0--60): ");//的值
输入三个节点值
即初始位置
printf("when the angle is %f\n",a5[i]);//用三个节点值即初始位置进行验证
fprintf(p,"when the angle is %f\n",a5[i]);
A=sin((a5[i]+a0)*t);
B=cos((a5[i]+a0)*t)-n;
C=(1+m*m+n*n-l*l)/(2*m)-n*cos((a5[i]+a0)*t)/m;
j=x0+u1*a5[i];
printf("A=%f,B=%f,C=%f,j=%f\n",A,B,C,j);
s=sqrt(A*A+B*B-C*C);
f1=2*(atan((A+s)/(B+C)))/(t)-b0; //求得φ的两个值
f2=2*(atan((A-s)/(B+C)))/(t)-b0;
r=(log(j)-y0)/u2;//求φˊ的值
g1=f1-r;//得出两个△φ的值
g2=f2-r;
if(abs(g1) g=g1; else g=g2; printf("f1=%f,f2=%f,g=%f\n",f1,f2,g); fprintf(p,"f1=%f,f2=%f,g=%f\n",f1,f2,g); printf("\n\n");//输出得到的5组数据fprintf(p,"\n\n"); }} 结合课本 P135，试取0°， =24.5°时： =86 程序运行及其结果为 : p0=0.603016,p1=-0.448848,p2=-0.268262,m=0.603016,n=1.343475,l=1.972146 when the angle is 0.000000 f1=-124.826622,f2=-0.308787,g=-0.308787 when the angle is 4.020000 f1=-130.279190,f2=7.970003,g=0.015696 when the angle is 30.000000 f1=-152.214340,f2=49.680008,g=-0.052364 when the angle is 55.980000 f1=-162.068558,f2=80.830009,g=-0.008698 when the angle is 60.000000 f1=-162.777771,f2=84.909172,g=-0.108879 由程序运行结果可知:当取初始角0 =86°、0 =24.5 °时 1 (=k1(k2)) 所以所选初始角符合机构的运动要求。 3.5 杆长比 m,n,l的确定 由上面的程序结果可 m=0.603016,n=1.343475,l=1.97 2146 。3.6 检查偏差值 对于四杆机构 , 其再现的函数值可由P134式 8-16 求得 式中 : A=sin(0 ) ； B=cos(0 )-n ; C=(1 2 2 2) /(2m) - ncos(0 )/m m n l 按期望函数所求得的从动件转角为 ' [ln( x0)y0] /u3-3 则偏差为 若偏差过大不能满足设计要求时, 则应重选计量起始角 0 、0 以及主、从动件的转角变化范围m 、m 等，重新进行设计。 同样由上面的程序运行结果得出每一个取值都符合运动要求，即：(=k1(k2))1 3.7 杆长的确定 根据杆件之间的长度比例关系m，n，l和这样的关系式b/a=l c/a=m d/a=n确定各杆的长度，当选取主动杆的长度后，其余三杆长 的度随之可以确定；在此我们假设主动连架杆的长度为a=50 , 则确定其余三杆的长度由下面的程序确定: #include #include #include void main() { float a=50,b,c,d;// float m=0.603016,n=1.343475,l=1.972146; // FILE *p; if((p=fopen("d:\\zdp.txt","w"))=NULL)//令 AB杆的初始长度为50 由方程解得的 m,n,l 的值 将输出的值放在文档里方便查看 { printf("can't open the file!"); exit(0); } b=l*a;//简单的乘法计算得到各杆的长度 c=m*a; d=n*a; printf("a=%f\nb=%f\nc=%f\nd=%f\n",a,b,c,d); //输出所得到的值fprintf(p,"a=%f\nb=%f\nc=%f\nd=%f\n",a,b,c,d); fclose(p); }运行结果为 : a=50.000000 b=98.607300 c=30.150801 d=67.173749 3.8 连架杆在各位置的再现函数和期望函数最小差值的确定 i 为序列号 a1[i]= i f1[i]=r[i] =k = i i 如下面的程序 : #include #include #include #define PI 3.1415926 #define t PI/180 void main() { float a0=86,b0=24.5,m=0.603016,n=1.343475,l=1.972146; float A,B,C,s,j,g1,g2,g; float x0=1.0,y0=0.0,u1=1.0/60,u2=0.693/85 ; //原来所得到的数据float x[130],y1[130],y2[130],a1[130],f1[130],f2[130],r[130]; int i; FILE *p; if((p=fopen("d:\\zdp.txt","w"))==NULL) //将输出的值放在文档里方便查看{ printf("can't open the file! "); exit(0); } printf(" i a1[i] f1[i]r[i]g\n\n"); fprintf(p," i a1[i] f1[i]r[i]g\n\n"); for(i=0; a1[i]<=60;i++) { a1[0]=0; j=x0+u1*a1[i]; s=sqrt(A*A+B*B-C*C); f1[i]=2*(atan((A+s)/(B+C)))/(t)-b0; //求得φ的两个值 f2[i]=2*(atan((A-s)/(B+C)))/(t)-b0; r[i]=(log(j)-y0)/u2;//求得φˊ的值 g1=f1[i]-r[i];//得到两个△φ的值 g2=f2[i]-r[i]; x[i]=a1[i]*u1+x0; y2[i]=log(x[i]); if(abs(g1) { g=g1; y1[i]=f1[i]*u2+y0; printf(" %-6d%-7.1f%-12.4f%-10.4f%-10.4f%\n",i,a1[i],f2[i],r[i],g); fprintf(p,"%-6d%-7.1f%-12.4f%-10.4f%-10.4f%\n",i,a1[i],f2[i],r[i],g); } else { g=g2; y1[i]=f2[i]*u2+y0; printf(" %-6d%-7.1f%-12.4f%-10.4f%-10.4f%\n",i,a1[i],f2[i],r[i],g); fprintf(p,"%-6d%-7.1f%-12.4f%-10.4f%-10.4f%\n",i,a1[i],f2[i],r[i],g); } a1[i+1]=a1[i]+0.5;//以 0.5 为区间取值 } fclose(p); } 程序运行结果见附录1。然后运用 Matlab R2012 编程（程序见附录2）画出期望函数与实际函数的图像（图像见图纸）。 总结 通过本次课程设计，让我学会了用解析法中的按期望函数设计连杆机 构，理解了这一设计原理，知道怎样实现连杆机构两连架杆的转角之间的 期望函数与再现函数之间的关系。 在本次设计中，有一个非常重要的环节——确定初始角0 、0的值。这一环节我采用了C程序的方法来求解。虽然没有用笔算那样繁琐，但是 在编写程序时，由于公式多，公式中设计的三角函数比较麻烦，因而在设 计中我遇到了很多大小不同的问题，但是最终凭借对公式的理解和对C程 序的进一步掌握完成了这一解析问题。只有确定了初始角 0 、0 ，才能正确检查偏差值，得到一对最理想的初始角使得偏差值 1 。通过C程序的求解，得出的结果说明能较好的满足连杆机构的设计要求。 本次课程设计，从不知道如何下手到完成。我学到了很多的东西，掌 握了课程设计书的书写格式，为以后的设计打下了良好的基础。 参考文献 [1] 孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理[M] . 7版.北京:高等教育出版社,2006. [2] 孙恒，陈作模 .机械原理[M] . 6版.北京:高等教育出版社,2001. 附录： n 为序列号 n i i i 00.0-0.30880.0000-0.3088 10.50.7676 1.0179-0.2503 2 1.0 1.8295 2.0274-0.1979 3 1.5 2.8777 3.0287-0.1510 4 2.0 3.9126 4.0218-0.1092 5 2.5 4.9349 5.0070-0.0721 6 3.0 5.9450 5.9844-0.0393 7 3.5 6.9435 6.9540-0.0105 8 4.07.93077.91600.0047 9 4.58.90718.87050.0066 10 5.09.87329.81770.0555 11 5.510.829110.75750.0716 12 6.011.775411.69030.0851 13 6.512.712312.61600.0963 147.013.640213.53480.1054 157.514.559314.44670.1126 168.015.469915.35190.1180 178.516.372316.25050.1218 189.017.266717.14250.1242 199.518.153318.02810.1252 2010.019.032518.90740.1251 2110.519.904419.78040.1240 22 11.0 20.7691 20.64720.1219 23 11.5 21.6270 21.50790.1190 24 12.0 22.4781 22.36270.1154 25 12.5 23.3227 23.21150.1111 26 13.0 24.1608 24.05450.1063 27 13.5 24.9928 24.89170.1011 28 14.0 25.8187 25.72330.0954 29 14.5 26.6387 26.54930.0894 30 15.0 27.4528 27.36970.0831 31 15.5 28.2613 28.18470.0767 32 16.0 29.0643 28.99430.0700 33 16.5 29.8619 29.79860.0633 34 17.0 30.6542 30.59760.0565 35 17.5 31.4413 31.39150.0497 36 18.0 32.2233 32.18030.0430 37 18.5 33.0003 32.96410.0362 38 19.0 33.7725 33.74280.0296 39 19.5 34.5399 34.51670.0232 40 20.0 35.3025 35.28570.0168 41 20.5 36.0606 36.04990.0107 42 21.0 36.8141 36.80940.0048 43 21.5 37.5632 37.5642-0.0009 44 22.0 38.3080 38.3144-0.0064 45 22.5 39.0484 39.0600-0.0116 46 23.0 39.7846 39.8011-0.0165 47 23.5 40.5166 40.5378-0.0212 48 24.0 41.2445 41.2700-0.0255 49 24.5 41.9684 41.9980-0.0296 50 25.0 42.6883 42.7216-0.0333 51 25.5 43.4043 43.4410-0.0367 52 26.0 44.1164 44.1562-0.0398 53 26.5 44.8247 44.8672-0.0425 54 27.0 45.5293 45.5742-0.0449 55 27.5 46.2301 46.2771-0.0470 56 28.0 46.9273 46.9760-0.0487 57 28.5 47.6208 47.6709-0.0501 58 29.0 48.3107 48.3619-0.0512 59 29.5 48.9971 49.0491-0.0089 60 30.0 49.6800 49.7324-0.0024 61 30.5 50.3594 50.4119-0.0065 62 31.0 51.0354 51.0877-0.0523 63 31.5 51.7080 51.7598-0.0518 64 32.0 52.3772 52.4282-0.0510 65 32.5 53.0430 53.0930-0.0500 66 33.0 53.7056 53.7542-0.0486 67 33.5 54.3649 54.4119-0.0470 68 34.0 55.0209 55.0660-0.0452 69 34.5 55.6736 55.7167-0.0431 70 35.0 56.3232 56.3640-0.0408 71 35.5 56.9696 57.0079-0.0383 72 36.0 57.6128 57.6484-0.0355 73 36.5 58.2529 58.2855-0.0326 74 37.0 58.8898 58.9194-0.0296 75 37.5 59.5236 59.5500-0.0264 76 38.0 60.1544 60.1774-0.0231 77 38.5 60.7820 60.8016-0.0196 78 39.0 61.4066 61.4227-0.0161 79 39.5 62.0281 62.0406-0.0125 80 40.0 62.6466 62.6554-0.0088 81 40.5 63.2620 63.2671-0.0051 82 41.0 63.8745 63.8758-0.0014 83 41.5 64.4839 64.48150.0023 84 42.0 65.0903 65.08430.0060 85 42.5 65.6937 65.68410.0096 86 43.0 66.2941 66.28090.0131 87 43.5 66.8915 66.87490.0166 88 44.0 67.4859 67.46600.0199 89 44.5 68.0773 68.05430.0231 90 45.0 68.6658 68.63970.0261 91 45.5 69.2513 69.22240.0288 92 46.0 69.8338 69.80240.0314 93 46.5 70.4133 70.37960.0337 94 47.0 70.9898 70.95410.0358 95 47.5 71.5634 71.52590.0375 96 48.0 72.1339 72.09500.0389 97 48.5 72.7015 72.66160.0399 98 49.0 73.2661 73.22550.0405 99 49.5 73.8276 73.78690.0407 100 50.0 74.3862 74.34570.0405 101 50.5 74.9417 74.90190.0398 102 51.0 75.4942 75.45570.0386 103 51.5 76.0437 76.00690.0368 104 52.0 76.5902 76.55570.0344 105 52.5 77.1336 77.10210.0315 106 53.0 77.6739 77.64600.0279 107 53.5 78.2111 78.18750.0236 108 54.0 78.7453 78.72670.0186 109 54.5 79.2764 79.26350.0129 11055.079.804379.79790.0064 11155.580.329180.3300-0.0009 11256.080.850880.8599-0.0090 11356.581.369381.3874-0.0181 11457.081.884781.9127-0.0280 11557.582.396982.4357-0.0389 11658.082.905882.9566-0.0508 11758.583.411583.4752-0.0637 11859.083.914083.9916-0.0776 11959.584.413284.5059-0.0927 12060.084.909285.0181-0.1089 附录 2： 0-0.30880815.469915.3519 0.5 0.7676 1.01798.5 16.372316.2505 1 1.82952.0274917.266717.1425 1.5 2.8777 3.02879.5 18.153318.0281 2 3.91264.02181019.032518.9074 2.5 4.9349 5.00710.519.904419.7804 3 5.945 5.98441120.769120.6472 3.5 6.9435 6.95411.521.627 21.5079 47.93077.9161222.478122.3627 4.5 8.90718.870512.523.322723.2115 59.87329.81771324.160824.0545 5.5 10.829110.757513.524.992824.8917 611.775411.69031425.818725.7233 6.5 12.712312.61614.526.638726.5493 713.640213.53481527.452827.3697 7.5 14.559314.446715.528.261328.1847 1629.064328.99432745.529345.5742 16.529.861929.798627.546.230146.2771 1730.654230.59762846.927346.976 17.531.441331.391528.547.620847.6709 1832.223332.18032948.310748.3619 18.533.000332.964129.548.997149.0491 1933.772533.74283049.6849.7324 19.534.539934.516730.550.359450.4119 2035.302535.28573151.035451.0877 20.536.060636.049931.551.70851.7598 2136.814136.80943252.377252.4282 21.537.563237.564232.553.04353.093 2238.308 38.31443353.705653.7542 22.539.048439.0633.554.364954.4119 2339.784639.80113455.020955.066 23.540.516640.537834.555.673655.7167 2441.244541.273556.323256.364 24.541.968441.99835.556.969657.0079 2542.688342.72163657.612857.6484 25.543.404343.44136.558.252958.2855 2644.116444.15623758.889858.9194 26.544.824744.867237.559.523659.55 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。 计课程设机械原理Course Design of Mechanical 设计题目：书本打包机 目录 设计任务 .................................................. 设计题目:书本打包机 ...................................... 1设计任务 ........................................... 书本打包机设计 ............................................ 第一章：功能分析及流程分析 ................................ 设计要求： ........................................... 功能分析： ........................................... 机构选用： ........................................... 包装示意图： ......................................... 第二章各机构的选用及组合 ................................. 主要执行机构方案设计原理 ................................. 推书机构： ........................................... 剪纸机构： ........................................... 折上下边机构： ....................................... 涂糨糊贴标签机构： ................................... 整体机构 ............................................. 第三章各机构装配及设计 ................................... 原始数据及设计要求 ....................................... 机构的尺寸范围 ....................................... 工艺要求的数据 ....................................... 纵向推书运动要求 ..................................... 其他机构的运动关系 ................................... 工作阻力 ............................................. 第四章机构计算 .......................................... 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 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。 1．计题目：糕点切片机 2．工作原理及工艺动作过程 糕点先成型（如长方体、圆柱体等）经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。通过两者的动作配合进行切片。改变直线间歇移动速度或每次间歇的输送距离，以满足糕点的不同切片厚度的需要。 3．原始数据及设计要求 1）糕点厚度：10~20mm。 2）糕点切片长度（亦即切片高）范围：5~80mm。 3）切刀切片时最大作用距离（亦即切片宽度方向）：300mm。 4）切刀工作节拍：40次/min。 5）工作阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。 6）电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。 4．设计方案提示 1）切削速度较大时，切片刀口会整齐平滑，因此切刀运动方案的选择很关键，切口机构应力求简单适用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等。 2）直线间歇运动机构如何满足切片长度尺寸的变化要求，是需要认真考虑的。调整机构必须简单可靠，操作方便。是采用调速方案，还是采用调距离方案，或采用其它调速方案，均应对方案进行定性分析比较。 3）间歇机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送进运动应在切刀返回过程中完成。需要注意的是，切口有一定的长度（即高度），输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构的返回运动则可与切刀的工作行程在时间上有一段重叠，以利提高生产率，在设计机器工作循环图时，应按照上述要求来选择间歇运动机构的设计参数。5．设计任务 1）根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图（A3）。 2）进行输送间歇运动、切刀往复直线运动的选型。 3）进行机械运动方案的评价和选择。 4）根据选定的电机和执行机构的运动参数拟订机械传动方案。 5）画出机械运动方案示意图。 6）对机械系统和执行机构进行尺寸设计。 7）画出机构运动简图。（A1） 7）对间歇机构或往复运动机构进行运动分析，绘制从动件的位移、速度、加速度曲线图。（A2）8）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式） 《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： 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： 机械原理课程设计说明书 设计题目： 指导老师：哈丽毕努 设计者：马忠福 所属院系：新疆大学机械工程学院专业：机械工程及自动化 班级：机械 10-7 班 完成日期： 2014年7月 新疆大学 《机械原理课程设计》任务书 班级: 机械姓名: 马忠福 课程设计题目: 冲压式蜂窝煤成型机 课程设计完成内容: 设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图) 发题日期: 2014 年 6 月 15 日 完成日期: 2014 年 7 月 25 日 指导教师: 哈利比努 目录 一、蜂窝煤的功能和设计要求 (1) 二、工作原理和工艺动作分解 (2) 三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (2) 四、执行机构的选型 (3) 五、机械运动方案的选定和评价 (4) 六、机械传动系统的传动比和变速机构 (5) 七、画出机械运动方案简图 (5) 八、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 (6) 1、带传动计算： (6) 2、齿轮传动计算 (6) 3、曲柄滑块机构计算 (6) 4、槽轮机构计算 (7) 5、扫屑凸轮计算 (7) 九、机械方案运动简图 (8) 十、参考文献 (9) 一、蜂窝煤的功能和设计要求 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇峰窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久而用、维修方便等优点而被广泛采用。 冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模简内，经冲头冲压成峰窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： (1)粉煤加料； (2)冲头将蜂窝煤压制成型； (3)清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动； (4)将在模简内的冲压后的蜂窝煤脱模； (5)将冲压成型的蜂窝煤输送。 图1.1冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图 冲压式蜂窝煤成型机的设计要求和参数有： (1)蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min； (2)驱动电机：Y180L-8，功率N=111KW；转速n=710r/min; (3)机械运动方案应力求简单； (4)图1.1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头和脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将冲头和脱模盘刷除粘着粉煤，模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇机构使加料的模筒进入冲压位置、成型的模筒进入脱模位置、空模筒进入加料位置。 (5)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一保压时间。 (6)由于冲头压力较大，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效作用，减小原动机的功率。 机械原理课程设计剪板机设计说明书 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256） 机械原理课程设计说明书设计题目剪板机 成员 指导教师 2014年7月18日 前言 一．原始数据及设计要求 设计一剪板机械，主要功能是能将卷料展开并剪成一定长度的铁板，即将板料作定长度的间歇送进，在板料短暂的停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板剪断。设计要求：原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为2000mm；每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一，铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的倍，；输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小。 剪板频率为30次/分钟。 二．项目组成员及分工 目录 一．选题意义 (1) 二．原理分析 (2) 三.设计方案及选择 (3) 设计方案分析 (3) 设计方案选择 (3) (3) (5) 四.选用机构的尺寸设计 (7) 机构自由度计算 (7) 间歇传动轮系的直径与转速的确定 (7) (7) (7) 剪断传动机构的尺寸确定 (9) (9) (10) 五．选定机构的运动分析 (14) 位移分析 (14) 速度分析 (14) 加速度分析 (16) 机构运动循环 图 (18) 六．心得体会 (19) 七．参考文献 (22) 八．附录 (23) 一．选题意义 剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯。剪切能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并减少板材扭曲，以获得高质量的工件。板金行业的下料剪切工具，广泛适用于机械工业，治金工业，等各种机械行业，主要作用就是用于金属剪切在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门使用最为广泛的板料剪断设备。 二．原理分析 剪板机分为送料机构，剪断机构，卸料机构三个部分，由一台电动机为机器提供动力。送料机构可以应用两个夹紧的皮带轮将卷状的板料加为直板。而剪断机构可以利用齿轮传动与杆件的联合传动带动刀具剪切钢板，并通过齿轮的变传动比使刀具达到规定的剪切频率。卸料机构则只需要皮带轮将剪切完成的铁板送之规定地点即可。 三．设计方案与选择 设计方案分析 铁板作间歇送进的机构方案设计，可从下述两个方面考虑机构的选择： ⑴、如何夹持和输送铁板，并使停歇时保持铁板的待剪位 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 机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计 自动化院（系）机械制造专业 班级机制0901 学号20092811022 设计者罗昭硕 指导老师赵燕 完成日期2011 年1 月4日 一、压床机构设计要求 1 ．压床机构简介及设计数据 1.1压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 1.2设计数据 1.1机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上下极限角，滑块的冲程H，比值CE ／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构, 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 1.2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。 1.3飞轮设计 已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮转动惯量J。以上内容作在2号图纸上。 1.4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 压床机构设计 二、连杆机构的设计及运动分析机械原理课程设计,详细
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