機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)最終匯總

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書步進(jìn)機(jī) X 班 X 組 年 6 月目錄第一部分 結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)第一章 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容3一、設(shè)計(jì)題目二、設(shè)計(jì)的要求及原始數(shù)據(jù)第二章 方案設(shè)計(jì)4一、機(jī)構(gòu)分析二、三種方案原理分析第二部分 運(yùn)動(dòng)分析及尺寸計(jì)算第三章 機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算8一、 桿件計(jì)算二、 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的確定三、凸輪設(shè)計(jì)第四章 17第五章 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)曲線分析29第六章 心得體會(huì)33第七章 參考文獻(xiàn)33 1.間歇運(yùn)動(dòng)等實(shí)現(xiàn)。但需要考慮其受力情況，不能存在過強(qiáng)的剛性沖擊和過大的力矩。2.滑架的往復(fù)運(yùn)動(dòng)270 的時(shí)候滾子向右推進(jìn)，經(jīng)過連桿，搖塊，把機(jī)床推往左邊；當(dāng)從 270 到 90時(shí)候，滾子和凸輪小端接觸，彈簧彈力使?jié)L子左移，

2、進(jìn)而使急回機(jī)構(gòu)回復(fù)至右邊。通過設(shè)計(jì)凸輪的廓線，來滿足行程速比。周回到 90 過程，齒輪作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，開關(guān)上關(guān)下開，工件從下邊出口掉落，從機(jī)0床運(yùn)走。齒輪的設(shè)計(jì)具有間歇功能，即與齒條的嚙合有間歇的時(shí)段，齒輪上有標(biāo)明轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，當(dāng)嚙合完畢之后并不會(huì)馬上進(jìn)入下一段嚙合。由于設(shè)計(jì)中有上下兩個(gè)構(gòu)件 3，4 為雙層盤狀結(jié)構(gòu)（見圖 關(guān)閉，料塊落下，被下層接?。唤又聦哟蜷_，上層截止其余料塊落下，如此循環(huán)，有效防止了一次落下多個(gè)料塊的情況發(fā)生。本機(jī)構(gòu)采取曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)來滿足急回特性，本機(jī)構(gòu)最大擺角為2 ；首先，我們可以通過改變CD及 BE 的桿長(zhǎng)來調(diào)整行程H 的大小，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求；其次，行程速比系數(shù)可以通過改

3、變AB的桿長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)第二部分 運(yùn)動(dòng)分析及尺寸計(jì)算 ，所以2確定導(dǎo)桿長(zhǎng)度3確定其他桿長(zhǎng)4確定時(shí)間相關(guān)量,所以原動(dòng)件轉(zhuǎn)速 n=5確定桿 3,4,5,6,7的長(zhǎng)度取臺(tái) 8的距離為 ，根據(jù)工件尺寸，取插斷機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度為AE=300mm，且 AE 保持水平。150mm。作圖法求得桿 5 的長(zhǎng)度1187.95mm，圓整為 。桿 6的長(zhǎng)度236.96mm，圓整為 。6,確定開門時(shí)間開門持續(xù)時(shí)間t滿座,即 0.1st0.126s二、工作循環(huán)圖的確定一個(gè)工件上。具體角度由作圖法解得如下：由工件橫向長(zhǎng)度最大尺寸為 ，再加上增加的參考值 ，因此，當(dāng) D1 點(diǎn)的水平向右位移為 290mm 時(shí)，滿足工件下落后不干涉。機(jī)構(gòu)返回

4、時(shí)的極限位置也是同一位 AUTOCAD相 關(guān) 數(shù) 據(jù) 如 下 ：因此可選擇在對(duì)應(yīng)軸轉(zhuǎn)角之間時(shí)門完全打開，并且在開開門，在門持續(xù)軸轉(zhuǎn)角到時(shí)關(guān)門完畢。所以的工作循環(huán)圖如下：三、凸輪計(jì)算由以上計(jì)算，在時(shí)間t 內(nèi)凸輪轉(zhuǎn)過的角度 9.05 11.4由對(duì)應(yīng)的工作循環(huán)圖，得開門持續(xù)的時(shí)間轉(zhuǎn)過的角度取 =10相應(yīng)的時(shí)間t=0.11s.據(jù)此來設(shè)計(jì)凸輪。為實(shí)現(xiàn)凸輪運(yùn)動(dòng)無剛性沖擊，故使擺桿的角位移按正玄規(guī)律變化。擺桿角位移變化如下圖：圖中擺桿處于推程階段的曲線為類正選曲線，曲線方程為：為（ 8 度，可看機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)法部分分析，由此求得角加速度,單位：由此方程得，凸輪有柔性沖擊，無剛性沖擊，適合中高速輕載場(chǎng)合。數(shù)方程方程

5、為：(1)(2)（ 為擺桿的初始位置角，本題中把方程帶入上面(1)(2)兩式，即可得 X,Y 關(guān)于 的參數(shù)方程，將此參數(shù)方 SOLIDWORKS如(圖 1)，使用 SOLIDWORKS 曲率顯示命令，圖中輻射的短線即是曲率的直觀顯示。在使用顯示最小半徑命令，得半徑R=89.61mm得，擺桿凸輪滾子半徑 r=4mmR=89.61mm 時(shí)不會(huì)產(chǎn)生尖點(diǎn)和 r=4mm 4mm即得實(shí)際廓線，將 SOLIDWORKS實(shí)際廓線草圖保存為.dwg 格式，用AUTOCAD打開，得實(shí)際廓線如(圖 2)。（圖）（圖）凸輪具體尺寸如下：擺桿長(zhǎng)度 240mm;軸心距AE=300mm；基圓半徑滾子半徑最大半徑150mm；

6、，圓整為 183.5mm；推程角為70 ；回程角為70 ；遠(yuǎn)休止角為10 ；近休止角為210 。 （狀態(tài)分析）a,求速度：V =W*AB=1.58*0.178=0.281(m/s)87V=V+VB2B7B2B7CDAB0.281CD?所以，V =0, W =0, V =0B22D2V=V+VD8D2D2D8D8DCD8?0?所以，V =0， 即速度為0D8求加速度：a+ a= a+ a+ atnrkB2B2B7B7B2B7B2BCBABC?0W *AB?02所以，a =a =1.58 *0.178=0.444 m/st22B2B2因?yàn)闉?,ACB=(桿 DC 擺角) / 2=46.7 / 2=

7、23.35BC=AC*cos23.35=0.41m所以,a =(a /BC)*DC=(0.444/0.41)*1.054=1.14 m/stD22B2a + a= a + a + a+ atnD8tnrkD8D2D2D2D8D2D8D8BC1.14 0D8?0?0所以,a =a =1.14*cos23.35=1.05 m/stD22D8（）狀態(tài)分析 90 3 347 急回機(jī)構(gòu) 46.7半角ACB=23.35 構(gòu)成直角BC= - =22 221解三角形得到 。1桿 。點(diǎn)D 劃過的弧長(zhǎng)： |=|CD|x1水平滑架距離： sinx 滑架位移 308.5mm。n =15r/min，化為角速度 =15X

8、2 點(diǎn)B v 1 B v 和1 v 。 v 。v ，v =v sin16.77 D 1v D 16.77 D v X 。D滑架 B 1a a e r ca X B A22ea B C22r ra v cer a aa acer水平=251.73+173.92+1.21=76.6mm/s2 a 2D B 2（180）狀態(tài)分析（a）（）（）（1）作位移分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖按比例 1:1 繪制，并且以 C 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右，為 X 軸正方向，豎直向上，為Y軸正方向，一下分析中，坐標(biāo)系于此相同，因此從圖上測(cè)得此時(shí)D點(diǎn)水平位移：（2）作速度分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖a 所示，已知B3 點(diǎn)的速度其方向垂直于A

9、B，指向于 的轉(zhuǎn)向一致。重合點(diǎn)B3 及 B2 有方向：/DC?（1）大小：?式（1）中僅有兩個(gè)未知量，故可用作圖法求解。其中 為速度比例尺，并去P點(diǎn)作為速度圖極點(diǎn)，作其速度圖如圖（）所示，于是得所以得（3）作加速度分析 B B 點(diǎn)僅有法向加速度，即點(diǎn) B2 的加速度 由兩構(gòu)件上重合點(diǎn)間的加速度關(guān)系可知，有/BC（2）式（2）中為 B2 點(diǎn)相對(duì)于B3 點(diǎn)的科氏加速度，其大小為其方向?yàn)閷⑾鄬?duì)速度后的方向。式（2）中僅有兩個(gè)未知量，故可用作圖法求解。選取加速度比例尺 ,并取P）沿牽連構(gòu)件3的角速度 的方向轉(zhuǎn)過 之依次作其加速度圖如圖（）所示，于是得由題意得（270狀態(tài)分析）（1）作位移分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)

10、圖按比例 1:1 繪制，并且以 C 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右，為 X 軸正方向，豎直向上，為Y軸正方向，一下分析中，坐標(biāo)系于此相同，因此從圖上測(cè)得此時(shí)D點(diǎn)水平位移：（2）作速度分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖a 所示，根據(jù)已知條件，速度分析應(yīng)由B 點(diǎn)開始，并選取重合點(diǎn)B2 及 B3 進(jìn)行求解。已知B3 點(diǎn)的速度其方向垂直于AB，指向于 的轉(zhuǎn)向一致。為求 ，則需求 ，欲求 ，則先求 。因構(gòu)件3 與構(gòu)件2原理可知，重合點(diǎn)B3 及 B2 有方向：/DC?（1）大小：?式（1）中僅有兩個(gè)未知量，故可用作圖法求解。其中 為速度比例尺，并去P點(diǎn)作為速度圖極點(diǎn)，作其速度圖如圖（）所示，于是得所以得把和 ，根據(jù)所作圖形，可

11、得（3）作加速度分析 B B 點(diǎn)僅有法向加速度，即點(diǎn) B2 的加速度 由兩構(gòu)件上重合點(diǎn)間的加速度關(guān)系可知，有/BC（2）式（2）中為 B2 點(diǎn)相對(duì)于B3 點(diǎn)的科氏加速度，其大小為其方向?yàn)閷⑾鄬?duì)速度后的方向。而沿牽連構(gòu)件3的角速度 的方向轉(zhuǎn)過 之式（2）中僅有兩個(gè)未知量，故可用作圖法求解。選取加速度比例尺并取P點(diǎn)為加速度極點(diǎn)，按式（2）依次作其加速度圖如圖（）所示，于是得由 2桿角加速度由題意得根據(jù)作圖法分解得 用 MAD 軟件建模，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。得D 點(diǎn)狀態(tài)曲線分別如下（注：分析中是以點(diǎn)C為原點(diǎn)，AC所在的直線為Y 軸，且向上為正方向；以水平向右為X 初始0析）（1）位移曲線 D 水平位移X（）由位移曲線可知，機(jī)構(gòu)有明顯的急回特性（2）速度曲線 D 水平