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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題目： 搖擺式輸送機(jī) 學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 班級(jí)：機(jī)械092 學(xué)號(hào)：6 設(shè)計(jì)者 陳覺(jué)石 指導(dǎo)教師 凌軒 2011 年 7 月 2日 目 錄 第一章 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)前言 機(jī)械原理是一門以機(jī)器和機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象的學(xué)科。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是使學(xué)生較全面的、系統(tǒng)鞏固和

2、加深機(jī)械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生“初步具有確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案，分析和設(shè)計(jì)機(jī)械的能力”及“開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力”的一種手段。我們將從機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)以及機(jī)器的動(dòng)力學(xué)入手，研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的確定性和可能性，并進(jìn)一步討論的組成原理，從幾何的觀點(diǎn)來(lái)研究機(jī)構(gòu)各點(diǎn)的軌跡、位移、速度和加速度的求法，以及按已知條件來(lái)設(shè)計(jì)新的機(jī)構(gòu)的方法。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)所研究的問(wèn)題又可歸納為二類： （1）、根據(jù)已有的機(jī)構(gòu)和主要參數(shù)來(lái)分析該機(jī)構(gòu)和所組成機(jī)構(gòu)的各種特性，即結(jié)構(gòu)分析，運(yùn)動(dòng)分析。 （2）、根據(jù)預(yù)期的各種特性來(lái)確定新的機(jī)構(gòu)的形式，結(jié)構(gòu)和參數(shù)，即機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，如機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)的平衡設(shè)計(jì)以及速度的調(diào)節(jié)。

3、 電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為此次課程設(shè)計(jì)提供方便，我們可以利用AutoCAD作圖，SolidWorks建模并仿真，從而能看到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。 §1-1 課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的訓(xùn)練，是機(jī)械原理課程的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是： （1）、進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)。 （2）、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析與設(shè)計(jì)有一較完整的概念。 （3）、通過(guò)對(duì)具體問(wèn)題的分析、計(jì)算、制圖、技術(shù)資料的使用，電算程序的編制及計(jì)算機(jī)使用等各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的工程技術(shù)能力。

4、 §1-2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)機(jī)器的主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)態(tài)靜力分析，求出所有的運(yùn)動(dòng)副反力及平衡力矩。要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，繪制必要的圖紙（或編制計(jì)算程序），編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。 要達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的，必須配以課程設(shè)計(jì)的具體任務(wù)：按照選定的機(jī)械總功能要求，分解成分功能，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選型與組合；設(shè)計(jì)該機(jī)械系統(tǒng)的幾種運(yùn)動(dòng)方案，對(duì)各運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行對(duì)比和選擇；對(duì)選定方案中的機(jī)構(gòu)——連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)，其他常用機(jī)構(gòu)，組合機(jī)構(gòu)等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析與參數(shù)設(shè)計(jì)；通過(guò)計(jì)算機(jī)編程，將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖在計(jì)算機(jī)屏幕上動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)，并給出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)值。 第二章:搖擺式輸送機(jī)設(shè)

5、計(jì)過(guò)程 §2-1 工作原理 搖擺式輸送機(jī)是一種水平傳送材料用的機(jī)械，由齒輪機(jī)構(gòu)和六連桿機(jī)構(gòu)等組成。如圖1所示，電動(dòng)機(jī)1通過(guò)傳動(dòng)裝置2使曲柄4回轉(zhuǎn)，再經(jīng)過(guò)六連桿機(jī)構(gòu)使輸料槽9作往復(fù)移動(dòng)，放置在槽上的物料10借助摩擦力隨輸料槽一起運(yùn)動(dòng)。物料的輸送是利用機(jī)構(gòu)在某些位置輸料槽有相當(dāng)大加速度，使物料在慣性力的作用下克服摩擦力而發(fā)生滑動(dòng)，滑動(dòng)的方向恒自左往右，從而達(dá)到輸送物料的目的。 1——電機(jī) 2——傳動(dòng)裝置 3——執(zhí)行機(jī)構(gòu) 圖1搖擺式輸送機(jī)示意圖 §2-2 設(shè)計(jì)要求和原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)要求： 該布置要求電機(jī)軸與曲柄軸垂直，使用壽命為5年，每日二班制工作。輸送機(jī)在工作過(guò)程中

6、，載荷變化較大，允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為±5%，六連桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角不得小于40°，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。 原始數(shù)據(jù)： 題 號(hào) 1 物料的重量G (kg) 2500 曲柄轉(zhuǎn)速n4 (r/min) 110 行程速比系數(shù)K 1.12 位置角 Φ1 (°) 60 搖桿擺角角Φ2(°) 70 l (mm) 280 h (mm) 360 lCD (mm) 270 §2-3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量 1、 根據(jù)搖擺式輸送機(jī)的工作原理，擬定2～3個(gè)其他形式的機(jī)構(gòu)，畫出機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，并對(duì)這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析。 2、

7、根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)確定六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，取lDB=0.6lDC。要求用圖解法設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫在設(shè)計(jì)說(shuō)明書中。 3、 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。將連桿機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，分析出滑塊8的位移、速度、加速度及搖桿6的角速度和角加速度，作出運(yùn)動(dòng)曲線，并打印上述各曲線圖。 4、 機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析。物料對(duì)輸料槽的摩擦系數(shù)f =0.35, 設(shè)摩擦力的方向與速度的方向相反，求出外加力大小，求出曲柄最大平衡力矩和功率。 5、 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程等。 §2-4 其他設(shè)計(jì)方案 圖2-1 圖3-1 以上兩種機(jī)構(gòu)的分析對(duì)比：圖2-1為六桿機(jī)構(gòu)

8、，直接通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)從而是連桿2擺動(dòng)最終使滑塊左右運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到輸送貨物的效果。其優(yōu)點(diǎn)是成本比較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是摩擦大，耗費(fèi)能量多。圖3-1是通過(guò)送料的往復(fù)運(yùn)動(dòng)我們用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)輸入構(gòu)件等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出構(gòu)件帶動(dòng)滑塊作往復(fù)移動(dòng)，機(jī)構(gòu)具有急回功能，但該方案不但設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜，滑塊5和作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的連桿2和4的動(dòng)平衡也比較困難 。 §2-5 利用作圖法確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸 根據(jù)原始數(shù)據(jù)，可求得，并作出搖桿的兩個(gè)極限位置，利用公式，計(jì)算出。選取一點(diǎn)P，使。P點(diǎn)的簡(jiǎn)單做法是做和（與成）的交點(diǎn)。通過(guò)三點(diǎn)作圓。可知圓周上任取一點(diǎn)作為曲柄的軸心，機(jī)構(gòu)的極位夾角均等于，此圓與

9、直線GH的交點(diǎn)即為曲柄中心O。這樣的位置有兩個(gè)，可以驗(yàn)證以O(shè)＇為曲柄中心的傳動(dòng)角γ1小于（最小傳動(dòng)角發(fā)生在曲柄與機(jī)架的兩個(gè)共線位置，如下圖所示），與要求相矛盾，故排除。 由， 可得： §2-6 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 如下圖所示，選取桿6與垂直線的夾角為30°時(shí)的位置,用圖解法進(jìn)行分析。 根據(jù)原始數(shù)據(jù)要求，桿件4的轉(zhuǎn)速，則其角速度為： （一）、速度分析 A點(diǎn)的線速度 大?。?？ √ ？ 方向：⊥DB ⊥OA ⊥AB 選取速度比例尺，作速度分析圖（如下圖所示）可得：

10、由此可得： 桿5的角速度為： 搖桿6的角速度為： C點(diǎn)的速度為： 大?。?？ √ ？ 方向：水平 ⊥DC 垂直 其中。 選取速度比例尺，作速度分析圖（如下圖所示）可得： （二）、加速度分析 A點(diǎn)的加速度為： B點(diǎn)相對(duì)于D點(diǎn)的法向加速度為： B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的法向加速度為： 大小： 0 √ ？ √ √ ？ 方向： B→D ⊥DB A→O B→A ⊥AB 選取加速度比例尺，作加速度分析圖（如上圖所示）

11、可得： 由此可得： 搖桿6的角加速度為： C點(diǎn)的加速度為： 大?。? ？ √ √ ？ 方向： 水平 C→D 水平 垂直 其中， 選取加速度比例尺，作加速度分析圖（如上圖所示）可得： 用proe建模仿真所得運(yùn)動(dòng)曲線圖如下（機(jī)構(gòu)模型圖見(jiàn)后面）： 推桿8的位移曲線： 推桿8的速度曲線： 推桿8的加速度曲線： 搖桿6的角速度曲線： 搖桿6的角加速度曲線： 輸送機(jī)模型圖： 第三章:課程設(shè)計(jì)總結(jié) 作為一名機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)的大二學(xué)生，我覺(jué)得做機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是十分有意義

12、的，而且是十分必要的。在已度過(guò)大學(xué)的時(shí)間里，我們大多數(shù)接觸的是公共和專業(yè)基礎(chǔ)課，在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識(shí)，而做類似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)，使我們能把所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。 在做本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感觸最深的當(dāng)屬用AutoCAD畫圖和用proe建模仿真。在制作過(guò)程中，我對(duì)以前學(xué)過(guò)的技術(shù)更加熟練，同時(shí)又學(xué)到了更多的技術(shù)。 兩周的課程設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識(shí)會(huì)讓我受益終身。相信這次設(shè)計(jì)帶給我們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)將會(huì)給我們未來(lái)的工作和學(xué)習(xí)打下一個(gè)更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問(wèn)題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。? 參考文獻(xiàn) 1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 龔溎義 羅圣國(guó) 李平林 張力乃 黃少顏 編 龔溎義 主編高等教育出版社 1990年4月第二版機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè) 2、《機(jī)械原理》（第七版） 孫桓 陳作摸 葛文杰 主編 高等教育出版社，2006.5 3、《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》 沈乃勛等編 高等教育出版社 公開(kāi)出版 1998年。 專心---專注---專業(yè)