機械原理課程設(shè)計---擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計

1、<p>　　機械原理課程設(shè)計說明書</p><p>　　題目：擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計</p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　學(xué)號：</b></p><p><b>　　專業(yè)：</b></p><p><b

2、>　　班級: </b></p><p>　　學(xué)院：交通與車輛工程學(xué)院</p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p><b>　　2013年7月9日</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　

3、第一章 機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書1</p><p>　　一．機械原理課程設(shè)計的目的1</p><p>　　二．機械原理課程設(shè)計的任務(wù)2</p><p>　　三．課程設(shè)計步驟2</p><p><b>　　四．基本要求2</b></p><p><b>　　五．時間安排3&

4、lt;/b></p><p><b>　　六．需交材料3</b></p><p>　　第二章 擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計過程3</p><p><b>　　一 工作原理3</b></p><p><b>　　二 設(shè)計方案4</b></p><p&g

5、t;　　三 利用解析法確定機構(gòu)的運動尺寸5</p><p>　　四 連桿機構(gòu)的運動分析10</p><p><b>　?、潘俣确治?0</b></p><p><b>　　⑵加速度分析11</b></p><p>　　第三章 課程設(shè)計總結(jié)13</p><p>

6、　　第四章 參考文獻13</p><p>　　第一章 機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書</p><p>　　一．機械原理課程設(shè)計的目的</p><p>　　機械原理課程設(shè)計是機械原理課程教學(xué)中最后的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)個進行自動機械總體方案設(shè)計、運動方案設(shè)計、執(zhí)行機構(gòu)選型設(shè)計，傳動方案設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計以及利用用計算機對工程實際中各種機構(gòu)進行分析和設(shè)計能

7、力的一個重要的川練過程。其目的如下：</p><p>　　(1)通過課程設(shè)計，綜合運用所學(xué)的知識，解決工程實際問題。并使學(xué)生進一步鞏固和加深所學(xué)的理論知識。</p><p>　　(2)使學(xué)生得到擬定機械總體方案、運動方案的訓(xùn)練，并且有初步的機械選型與組合及確定傳動方案的能力，培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)、設(shè)計、創(chuàng)新機械產(chǎn)品的能力。</p><p>　　(3)使學(xué)生掌握自動機械設(shè)計的

8、內(nèi)容、方法、步驟，并對動力分析與設(shè)計有個較完整的概念。</p><p>　　(4)進一步提高學(xué)生的運算、繪圖、表達及運用計算機和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。</p><p>　　(5)通過編寫說明書，培養(yǎng)學(xué)生的表達、歸納及總結(jié)能力。</p><p>　　二．機械原理課程設(shè)計的任務(wù)</p><p>　　機械原理課程設(shè)計的任務(wù)一般分為以下幾部分。&l

9、t;/p><p>　　(1)根據(jù)給定機械的工作要求，合理地進行機構(gòu)的選型與組合。</p><p>　　(2)擬定該自動機械系統(tǒng)的總體、運動方案(通常擬定多個)，對各運動方案進行對比和選擇，最后選定一個最佳方案作為個設(shè)計的方案，繪出原理簡圖。</p><p>　　(3)傳動系統(tǒng)設(shè)計，擬定、繪制機構(gòu)運動循環(huán)圖。</p><p><b>　　

10、三．課程設(shè)計步驟</b></p><p><b>　　1．機構(gòu)設(shè)計和選型</b></p><p>　?。?）根據(jù)給定機械的工作要求，確定原理方案和工藝過程。</p><p>　　（2）分析工藝操作動作、運動形式和運動規(guī)律。</p><p>　　（3）擬定機構(gòu)的選型與組合方案，多個方案中選擇最佳的。</p

11、><p><b>　?。?）設(shè)計計算。</b></p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)設(shè)計、畫圖。</p><p>　?。?）編寫設(shè)計計算說明書。</p><p>　　2．自動機械總體方案設(shè)計</p><p>　　（1）根據(jù)給定機械的工作要求，確定實現(xiàn)功能要求原理方案。</p><p>

12、;　?。?）根據(jù)原理方案確定工藝方案和總體結(jié)構(gòu)。</p><p>　　（3）擬定工作循環(huán)圖。</p><p><b>　　（4）設(shè)計計算。</b></p><p><b>　?。?）畫圖。</b></p><p>　?。?）編寫設(shè)計計算說明書。</p><p>　　3．自動機

13、械傳動系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　?。?）分析工藝操作動作、各機構(gòu)運動形式和運動規(guī)律選擇動力機。</p><p>　　（2）確定傳動機構(gòu)方案和采用的傳動形式，多個方案中選擇最佳的。</p><p>　?。?）傳動比分配、設(shè)計計算。</p><p>　　（4）傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)設(shè)計、畫圖。

14、</p><p>　?。?）編寫設(shè)計計算說明書。</p><p><b>　　四．基本要求</b></p><p>　　1．課程設(shè)計必須獨立的進行，每人必須完成設(shè)計圖樣A3一張，能夠較清楚地表達所設(shè)計內(nèi)容的原理、空間位置及有關(guān)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2．根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，合理的確定尺寸、運動及動力等有關(guān)參數(shù)。<

15、;/p><p>　　3．進行相關(guān)的設(shè)計計算。</p><p>　　4．正確的運用手冊、標準，設(shè)計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。</p><p>　　5．編寫設(shè)計計算說明書，說明方案確定的方法、依據(jù)，并進行分析和有關(guān)設(shè)計計算，把設(shè)計中所涉及的問題說明清楚。說明書力求用工程術(shù)語，文字通順簡練，字跡工整、插圖清晰，5000字左右。</p><p><

16、b>　　五．時間安排</b></p><p><b>　　共一周5天</b></p><p>　　查資料          1天</p><p>　　確定方案      

17、;  1天</p><p>　　設(shè)計計算        1天</p><p>　　繪圖            1天</p><p>　　寫設(shè)計說明書

18、    1天</p><p><b>　　六．需交材料</b></p><p>　　1．A3圖紙一張（手畫和計算機繪圖均可）。</p><p>　　2．設(shè)計計算說明書一份（手寫和打印均可）。</p><p>　　第二章 擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計過程</p><p&g

19、t;<b>　　一 工作原理</b></p><p><b>　　1．工作原理</b></p><p>　　擺動式搬運機是生產(chǎn)中經(jīng)常用來對較笨重的貨物或工件進行移位搬運的機械，其工作原理如圖所示，電動機通過減速輪系(減速器)驅(qū)動一個六桿機構(gòu)，原動構(gòu)件1為該機構(gòu)的物柄O1A，而滑塊5為其輸出構(gòu)件，利用沿塊5的往復(fù)移動來搬運貨物或工件。</p&

20、gt;<p><b>　　2．設(shè)計數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　設(shè)計數(shù)據(jù)見表。</b></p><p><b>　　3．設(shè)計提示</b></p><p>　　為機器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)曲柄軸應(yīng)設(shè)有飛輪。</p><p><b>　　二 設(shè)計方案<

21、/b></p><p><b>　　圖2-2</b></p><p><b>　　圖2-3</b></p><p>　　以上兩種機構(gòu)的對比：圖2-2所示送料的往復(fù)運動，我們用曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)，當(dāng)輸入構(gòu)件勻速轉(zhuǎn)動時，輸出構(gòu)件帶動滑塊作往復(fù)移動，機構(gòu)具有急回特性，但該方案中不但設(shè)計計算比較復(fù)雜，滑塊5和作平面復(fù)雜運動的連

22、桿3和4的動平衡也比較困難。圖2-3為六桿機構(gòu)，直接通過電動機帶動曲柄滑塊轉(zhuǎn)動從而使連桿2擺動最終使滑塊左右運動，從而達到輸送貨物的效果。其優(yōu)點是成本比較低，結(jié)</p><p>　　構(gòu)簡單，缺點是摩擦大，耗費能量多。</p><p>　　三 利用解析法確定機構(gòu)的運動尺寸</p><p>　　如下圖所示，選取搖桿分別處于左、右極限位置時，由解析法進行分析。</

23、p><p><b>　　圖2-4</b></p><p><b>　　機構(gòu)的自由度為：</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)的要求，曲柄4的轉(zhuǎn)速n4=114r/min,其角速度4為：</p><p><b>　　極位夾角：</b></p><p>　　以

24、D為原點，建立如圖2-4所示的直角坐標系DXY，各點的坐標如下： D(0,0) B(-78,78) B'(78,78) C'(130,130) O(225,Oy) C(-130,130) </p><p>　　則：OB=(-303,78-Oy) OB'=(-147,78-Oy) BB'=(156,0) </p>

25、<p>　　OC=(-355,130-Oy) OC'=(-95,130-Oy) OD=(-225,-Oy)</p><p><b>　　由余弦定理得：</b></p><p>　　解之得：Oy1=239.4193 Oy2=30.7806 </p><p>　　Oy3=562.0679

26、 Oy4=-291.8679</p><p><b>　　圖2-5</b></p><p>　　①當(dāng)Oy1=239.4193時：OA=OA'=70.1006 mm AB=A'B'=250.3546mm</p><p>　　OB'=180.2540mm OB=320.4552mm</p>

27、;<p>　　OC'=96.0632mm B'C'=104mm</p><p>　　OC=355.2860mm</p><p>　　機構(gòu)在左極限位置時，在ΔOB'C'中(如圖2-5所示)，可算得此時機構(gòu)的傳動角:</p><p>　　機構(gòu)在右極限位置時，在ΔOBC(如圖2-5所示)中，可算得此時機構(gòu)

28、的傳動角：</p><p>　　所以，，不滿足設(shè)計要求，故舍去。</p><p>　?、诋?dāng) Oy2=30.7806 時：OA=OA'=70.1006 mm AB=A'B'=250.3546mm</p><p>　　OB'=180.2540mm OB=320.4552mm</p><p>　　OC

29、'=216.3583mm B'C'=104mm</p><p>　　OC=404.7356mm</p><p>　　機構(gòu)在左極限位置時，在ΔOB'C'(如圖2-5所示)中，可算得此時機構(gòu)的傳動角：</p><p>　　機構(gòu)在右極限位置時，在ΔOBC(如圖2-5所示)中，可算得此時機構(gòu)的傳動角：</p>

30、<p>　　由于，，故滿足設(shè)計要求。</p><p>　?、郛?dāng) Oy3=562.0679時：OA=OA'=35.9956 mm AB=A'B'=487.5601mm</p><p>　　OB'=451.5646mm OB=523.5557mm</p><p>　　OC'=350.0392mm

31、 B'C'=104mm</p><p>　　OC=489.4154mm</p><p>　　機構(gòu)在左極限位置時，在ΔOB'C'(如圖2-5所示)中，可算得此時機構(gòu)的傳動角：</p><p>　　機構(gòu)在右極限位置時，在ΔOBC(如圖2-5所示)中，可算得此時機構(gòu)的傳動角：</p><p>　　所以，，不滿足設(shè)

32、計要求，故舍去。</p><p>　?、墚?dāng) Oy4=-291.8679時：OA=OA'=35.9956 mm AB=A'B'=487.5601mm</p><p>　　OB'=451.5646mm OB=523.5557mm</p><p>　　OC'=525.6897mm B'C'

33、=104mm</p><p>　　OC=627.1760mm</p><p>　　機構(gòu)在左極限位置時，在ΔOB'C'(如圖2-5所示)中，可算得此時機構(gòu)的傳動角：</p><p>　　機構(gòu)在右極限位置時，在ΔOBC(如圖2-5所示)中，可算得此時機構(gòu)的傳動角：</p><p>　　所以，，不滿足設(shè)計要求，故舍去。</p&

34、gt;<p>　　綜上所述：當(dāng)Oy2=30.7806 時，機構(gòu)的各參數(shù)滿足設(shè)計要求。</p><p>　　機構(gòu)的各桿長尺寸如下:曲柄OA=70.1006mm</p><p>　　連桿AB=250.3546mm</p><p>　　搖桿DC=260mm</p><p>　　四 連桿機構(gòu)的運動分析</p><p

35、><b>　?、潘俣确治?lt;/b></p><p><b>　　圖2-6</b></p><p>　　為方便分析與計算，取機構(gòu)處于右極限位置時(如圖2-6所示)的數(shù)據(jù)分析：</p><p><b>　　A點的線速度為：</b></p><p>　　由圖得，點B為AB桿的速度

36、瞬心，則連桿AB的角速度為：</p><p>　　搖桿DC上，B點、C點的線速度為：</p><p>　　搖桿DC的角速度為：</p><p><b>　?、萍铀俣确治?lt;/b></p><p><b>　　圖2-7</b></p><p>　　以A為基點，將B點處的所有加速度

37、作(如圖2-7所示)的分解，則：</p><p>　　…………………………①</p><p>　　B點的法向加速度為：</p><p>　　由于曲柄OA作勻速轉(zhuǎn)動，則A點得切向加速度為：</p><p>　　A點得法向加速度為：</p><p><b>　　故①式可變?yōu)椋?lt;/b></p>

38、;<p>　　………………………………………②</p><p>　　在ΔOBD中，由余弦定理得：</p><p>　　將②式中的各加速度分別在圖示的X軸、Y軸上投影有：</p><p>　　X軸上：……………………③</p><p>　　Y軸上: ……………………④ </p><p>　　聯(lián)解③④得

39、： 方向與圖中假設(shè)方向相反</p><p>　　所以，搖桿CD的角加速度為：</p><p>　　在誤差允許的范圍內(nèi)，上述理論分析結(jié)果與下列曲線上對應(yīng)時刻的數(shù)據(jù)基本一致，故計算是正確的。</p><p>　　第三章 課程設(shè)計總結(jié)</p><p>　　這次機械原理課程設(shè)計雖然耗時相當(dāng)長，也很辛苦，但當(dāng)著手去做的過程中學(xué)到很多知識，我的專業(yè)能

40、力有了較大的提高。在這次設(shè)計中我深刻體會到理論知識與實踐相結(jié)合的重要性，確實也印證了“實踐是檢驗真理的唯一標準”。沒有理論的支撐，實踐就沒有意義；沒有實際實踐結(jié)果的檢驗，理論就是一紙空談。在設(shè)計的過程中我翻閱了許多資料書：理論力學(xué)、材料力學(xué)、自動機械、軟件的相關(guān)資料等，還多次上網(wǎng)查資料，通過借鑒相關(guān)專業(yè)人士在設(shè)計中的分析問題的突破口；處理問題的方法、途徑來指導(dǎo)自己的整個設(shè)計。其次，這次課程設(shè)計讓我對AUTOCAD 2007的應(yīng)用更加熟悉

41、。也感謝所有幫助過我的同學(xué)，感謝老師讓我學(xué)到很多知識讓我的理論知識和動手能力提高了很多！</p><p><b>　　第四章 參考文獻</b></p><p>　　[1]《自動機械設(shè)計》 宋井玲 國防工業(yè)出版社 2011年10月第1 版</p><p>　　[2]《自動機械》 馮鑒 何俊 雷智翔 西南交通大學(xué)出版社 2008 年8