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1、课程设计*大学学生班级:课程设计任务书系 主 任：I 期： *一、设计目的：在学习和了解机械的通用构件和机械运行基本原理的基础上，要求学生理论与实践相结 合，深入了解机械的通用构件和机械运行基本原理在工程常见机械中的应用，提高学生 将机械原理的基本概念和原理综合应用能力和实际动手能力。本设计参考材料：机械原理机械原理课程指导书二、设计题目的选定：参考设计题目附后页，任选一题。三、设计要求：1、查阅相关资料；2、提出整体系统设计方案；3、详细设计所设计机构的原理、组成及参数等；4、说明设计分析的步骤和计算过程；5、设计过程绘制相关设计的CAD图纸。四、设计成果及处理说明书主要章节：1 .设计成果
2、（包括说明书、CAD图纸等）；2 .设计说明书格式及主要章节：a.封面（参照学院规定标准）；b.设计任务书（包括选定设计题目与要求，可复印）；c 目录d.说明书正文；（主要包括系统总体方案分析及参数确定；）e.设计总结及体会；f.参考文献五、设计所得学分及成绩评定：本设计单独算学分及成绩：占1个学分。考核与评分主要分四个方面：1 .学生平时出勤及工作态度；2 .说明书、设计图纸的规范与正确程度及独立工作能力；3 .辩论成绩（局部学生）。六、设计进度与答疑：1、确定设计题目及查阅资料，并确定方案：*日；2、虚拟仪器设计及撰写设计报告：*日；3、运行调试检测与修改，完成课程设计报告：*日；4、提交
3、设计报告，局部学生辩论：*日。% = AB.nl = 10. 46X0. 0775=0. 81m/s% 一以丁 也大小 -0. 73-方向 _LCDAB1BC根据尺寸关系可算出：yc =Uv. | OC| =0. 005X 128. 33=0. 64m/sVcb =Uv. |BC| =0. 005X41. 83=0. 21m/spE =Uv. |0E| =0. 005X139. 76=0. 69m/sVF =Uv.|0F| =0. 005X 175.35=0. 87m/sVF=Uv. |EF| =0. 005X48. 74=0. 24m/sVs2 =Uv. |0S2| =0. 005X 135
4、. 23 = 0. 67m/s%3 =Uv. 10S31 =0. 005X96. 88 = 0. 48m/s3.4加速度分析Lab、Lbc等表示连杆abbc的长度，那么根据速度系可以算出a b=Wi2Lab=10. 462X36. 2/1000=3. 96m/s2Q nCB= w 22LBC=2. 72X77. 5/1000=0. 55m/s2Q nCD= cd 32LCD=82X 80/1000=5. 12m/s2。= 3 42Lef=82X 30/1000=1. 92m/s25 c. = anCD+ arCD= aB + arCB + anCB大小：一5. 12-3.22 -0.55方向：
5、 C-D CD B-A BC C-B取比例尺为 Ur=0.05mmzms八2,作加速度多边形：Qf图3-3加速度多边形用iomi表示图中a M的长度|OE|=153. 99mm CD | =97. 32mm |0S2|=77. 92mm那么在CAD图中可得出 0C | =97. 32mm|BC|=53. 736mm| OF | =81. 3mm10S31=64. 88mm根据加速度多边形的相关尺寸可算得:4 c=Ur. OC =0.05X97. 32=4. 84m/s2 e =Ur . | OE | =0. 05 X 153. 99=7. 69m/s2a %D=Ur. |BC|=O. 05X5
6、3. 736=2. 69m/s2a 1fe =Ur. |CD| =0. 05X97. 32=4. 87m/s2a f= Ur. I OF 1=0. 05X81. 3=4. 07 m/s2a S2= Ur. |0S2| =0. 05X77. 92=3. 89 m/s2 a S3= Ur. |0S3|=0. 05X64. 88=1.62 m/s24凸轮机构设计4.1 参数计算凸轮与曲柄同轴，设计数据表如下表4-1凸轮参数表设计内容凸轮机构的设计符号hs从动杆加速度规律单位m0o0o数据1730552585余弦运动方程为S=hc 8/8 0-2兀cos (2兀5 / 6 o),加速度最大时p最小,
7、p =八1+(右/)21 / d y / d %2)可求得P最小值为40mmo根据 e= max/2 CO22RoN J (dy / e)/ tana s +3取基圆半径R0=40mm,偏心距e=10mm,滚子半径为10mm,根据表格数据可知：0 - 60为推程阶段，60 -90为远休，90-170为回程阶段，170-360 为近休。4.2 绘制轮廓图像用反转法可画出轮廓图像，作图步骤为:作出位移线图，将位移的横坐标平均分为12等分，由于0-60为推程阶段，60-90为远休，这些位置轮廓描点比拟重要，可再细分为15度一份。根据尺寸，作出基圆，根据从动件偏置方向和偏距画出从动件及滚子的起始位置线
8、，由此可知该位置线即为从动件的起始位置。作出偏距圆，该圆与从动件起始位置线相切。自偏距圆从动件起始位置线的切点开始，将偏距圆分成与位移线图横坐标相同的等分，找到等分点，过各等分点作偏距圆的切射线，找到与基圆的交点。在上述切射线上，从基圆起向外截取线段，使其长度分别等于位移线图中横坐标所分成小段的相应高度，这些线段端点代表滚子圆心所在的位置。将各点用光滑的曲线连接起来，即为所设计的凸轮轮廓曲线。图形如下，其中与各滚子圆心构成的轮廓曲线为理论轮廓曲线，与各滚子相切的轮廓曲线为实际廓线：图4-1凸轮轮廓曲线与位移图像5齿轮机构设计参数计算：齿轮为正常齿制，工作情况为开式齿轮，齿轮与曲柄共轴,数据如下
9、表所示：表5-1齿轮参数表由于齿轮Z5齿数小于11,要防止产生根切现象必存在变位系数，必要增大设计内容齿轮机构的设计符号Z5Z6am单位Omm数据1138205其中心距，进行变位。y=(Z5+Z6)- (cos a/cos a-1)/2a-a+ym=m (Z1+Z2)/2+ym无侧隙传动方程式X5+ X6=(inv a Linv a )(Z5+ Z6)/2tan aX5= (17-11)、17=0.353根据以上方程组可解得变位系数X6=0.88分度 圆直径 d5=mz5=55mmd6=mz6= 190mm基圆直径db5= d5cos a =51.6mmdb6= d6cos a =178.5m
10、m齿厚S5=(兀/2+2X5tana ) m= 5.3mmS6=(兀/2+2X6tan a ) m= 3.7mm6课程设计总结做机械原理课程设计是第一次做课程设计，在课程设计中充分表达从学习到 运用再到实践的过程。学习重在学以致用，在实践中温习、反复、加强和提高所 学内容，使所学知识更加扎实，融会贯通，综合运用能力也得到提升。作为大学 生，要学会把所学知识运用到实际生产、生活中去，设计出实用的产品，这才是 我们学习的最终目标所在。短短的一周课程设计，却过得非常忙碌充实。开始做课程设计时完全不知所措，不得不查资料、去图书馆、找老师，弄清 楚课程设计该怎么做之后才可以自己独立钻研。构思好课程设计的
11、大致框架，写 提纲，打草稿。一步一步按要求做下去。到最后发现，其实做课程设计对学习非 常有帮助，对所学内容进一步加深印象非常有帮助。课程设计综合性非常强，做机械原理课程设计涉及到机械原理课理论知识、 理论力学理论知识、CAD计算机绘图以及大学物理中的运动学，做课程设计把 以前所学的这些知识重新温习了一遍。要做好这一门课程设计，就必须学会联系 并综合运用这些知识，要有足够的空间想象力和逻辑能力。孔子曰：学而时习之, 学过的东西不重复很快就忘了，许多理论力学里学过的知识都已经不记得了，还 有CAD绘图也有些操作以经陌生，做课程设计时不得不找到以前的教材，把遗 漏的知识点看一遍。做完课程设计最大的收
12、获就是我觉得CAD熟练多了，许多 以前没有掌握的技巧现在学会了。相当于把以前学过的内容深一层地复习了一 遍，知识的运用更灵活了。在课程设计中我深深地体会到我们学习中的许多缺乏之处。首先学习知识太 过于散乱，各科内容很少有机会联系结合起来，也很少有机会让我们去实践，去 把这些知识运用到一起，做成一个实际有意义的作品出来。再者我们的课程经常 学完了就不管了，用不了多久就忘得一干二净，到毕业时甚至有些课程究竟学到 了什么东西都不知道。还有许多学生对实习、实验等实践性课程不重视，只重视 有考试的课程，实践严重缺乏，容易出现“高分低能”的现象。我们应该认真思 考，树立正确的人生观、价值观，知道我们就读大
13、学的主要目的，全面提升自己。1压床机构简介32设计内容52.1 连杆机构设计及运动分析52.2 凸轮机构设计52.3 齿轮机构设计5机构设计63.1 绘制连杆机构运动简图63.2 计算连杆长度尺寸73.3 连杆运动速度分析93.4 加速度分析10LAB、LBC等表示连杆ABBC的长度，那么根据速度系可以算出104凸轮机构设计124.1 参数计算124.2 绘制轮廓图像125齿轮机构设计146课程设计总结161压床机构简介压床机构是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动克服阻力来冲压机械零件 的。如下图，其执行机构由连杆机构与凸轮机构组成，电动机带动三对车轮转 动使转速降低,再带动曲柄转动。曲柄通过
14、连杆带动滑块克服负载阻力冲压零件, 从而完成预定的工作。其工作简图如下：图M机构简图 图1-2凸轮冲头向下运动时为工作行程，如下列图中所示，在0.75H内滑块无阻力，到工作行程后0.25H后冲头受阻力为Q,冲头向上时为空回行程，没有阻力。为了减 少整个机构在运动中的速度波动，曲柄轴上装有供润滑连杆机构各运动副的油泵 凸轮，机构运动的阻力线图及齿轮副的简图图如下:图1-2 阻力线图2设计内容2.1 连杆机构设计及运动分析：中心距xl、x2、x3、y,构件的上下极限偏角为中1、中2,滑块冲 程H,比值CE/CD、EF/DE,各构件中心S的位置及曲柄每分钟转速nl。要求：设计连杆机构，作出机构运动简
15、图，根据要求计算出连杆各构件的尺 寸，绘制机构某个位置的速度多边形和加速度多边形，计算出连杆各点的速度、 加速度。2.2 凸轮机构设计从动件冲程H,许用压力角a,推程运动角中，远休止角小s,回程运 动角，从动件运动规律，凸轮与曲柄共轴。要求：按a确定凸轮机构基本尺寸，求出理论廓线、最小曲率半径P min, 选取滚子半径rg,绘出凸轮实际廓线。2.3 齿轮机构设计：齿数Z5, Z6,模数m,分度圆压力角a,齿轮为正常齿制，工作情 况为正式齿轮，齿轮与曲柄共轴。要求：选择两齿轮变位系数xl,x2,计算此时传各局部尺寸，绘制齿轮传动 啮合图。3连杆机构设计3.1 绘制连杆机构运动简图表3-1 连杆机
16、构参数表设计内容连杆机构的设计及运动分析单位mm()mm符号XIX2yppH数据5014022060120150单位mm()符号CE/CDEF/DEniBS2/BCDS3/DE数据1/21/41001/21/2根据以上数据可绘制出如下简图:图3-1连杆机构简图计算连杆长度尺寸在结构简图中，ABCDEF为连杆机构的一般位置图像，AECDEF为滑块 处于最上方时的连杆机构图像,AB”C”D“EF”为滑块处于最下方时的连杆机构图 像。过D点作DO垂直过曲柄圆心的水平线于0。连接EE过点E作EM垂直FF”于M,过点E作E”N垂直FF于N。因为 N ODEn=60, ODE1 =120,所以 NEDE=
17、12060=60,又因为DE=DE，所以aDEE是等边三角形。所以 NE ED=60又因为NODE”=60,所以 DO /EE11因为 FF” DO,所以 FF /EE1所以 EM=E”N, EF=EF,所以EMFNZXENF，所以 NMFE= NNFE；所以四边形FFEE是平行四边形。所以 EEMFF，又因为，口是等边三角形,所以 DE=EE”=H= 150mm,又因为 EF/DE=l/4, CE/CD=l/2,可算得：CE=50mm,CD= 100mm,EF=37.5mmo连接AD,由勾股定理AD= V50 x50 + 220 x 220 =225.6mm,当滑块处于最上方时AO/BD=a
18、rctan30,所以 NADO=30,ZADCn=120 -30 =90 ,即 ADC为直角三角形所以(AB+BC) 2=AD2+CD2=60895mm,当连杆处于滑块最下端时，ZADC=ZODCZODA=30 ,由余弦定理,(BCAB) AD2+CD22ADXCDcos30 ,解方程组和得AB=49.5mm, BC=197.2mm。所以连杆各杆件的尺寸分别为：AB=49.5mmBC= 197.2mm CD= 100mmCE=50mmCE=50mmEF=37.5mm3.2 连杆运动速度分析如图，取滑块在最低位置时对应曲柄位置为1,按曲柄转向，将曲柄圆周分 为12等分，画出12个曲柄位置图，根据
19、连杆机构图及相关尺寸长度关系可作出 滑块在上极限位置和距上极限位置为0.25H时对应的曲柄位置6和10、图如下 所示：图3-1曲柄位置图图3-1曲柄位置图图3-2速度多边形当机构位于位置11时，取比例尺Uv=0.005m/s mm,根据简图及曲柄位置可作速度多边形。用|OM|表示图中V M的长度那么在CAD图中可得出|OC|=128.33mm|BC|=41.83mm|OE| = 139.76mm|OF| = 175.35mm|EF|=48.74mm|OS2| = 135.23mm|OS3| = 96.88根据要求，n 1=1 OOr/min,co /2 rad/s = 27i =10. 46 逆时针16060一