2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>  坐躺兩用搖動(dòng)椅</b></p><p><b>  目錄</b></p><p>  設(shè)計(jì)題目……………………………………………………………(2)</p><p>  設(shè)計(jì)目的……………………………………………………………(2

2、)</p><p>  原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求………………………………………………(2)</p><p>  設(shè)計(jì)方案的選取……………………………………………………(2)</p><p>  設(shè)計(jì)步驟……………………………………………………………(3)</p><p> ?。?)工作原理……………………………………………………(3)</p&

3、gt;<p> ?。?)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明………………………………………………(4)</p><p> ?。?)尺寸數(shù)據(jù)計(jì)算………………………………………………(6)</p><p>  心得體會(huì)……………………………………………………………(12)</p><p>  參考文獻(xiàn)……………………………………………………………(13)</p>&

4、lt;p><b>  設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>  設(shè)計(jì)題目:</b></p><p><b>  坐躺兩用搖動(dòng)椅 </b></p><p><b>  設(shè)計(jì)目的:</b></p><p>  機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)

5、運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程,它是機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)過程中的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其目的是以機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實(shí)際問題的能力,使學(xué)生熟悉機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方法,其中包括選型、運(yùn)動(dòng)方案的確定、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析和整體設(shè)計(jì)等,并進(jìn)一步提高計(jì)算、分析,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、繪圖以及查閱和使用文獻(xiàn)的綜合能力。</p><p&

6、gt;  此次課程設(shè)計(jì)要求我們熟悉和并熟練運(yùn)用機(jī)械原理所學(xué)到的知識(shí),設(shè)計(jì)一個(gè)坐躺兩用搖動(dòng)椅,通過手動(dòng)和重力調(diào)節(jié)可使坐躺角度為90°—150°,搖動(dòng)角度為25°,座椅安全舒適。</p><p>  原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求:</p><p> ?。?)座椅可以實(shí)現(xiàn)坐躺角度為90°—150°;</p><p> ?。?)搖動(dòng)角

7、度為25°;</p><p> ?。?)操作動(dòng)力源為手動(dòng)和重力;</p><p><b> ?。?)安全舒適。</b></p><p><b>  設(shè)計(jì)方案的選?。?lt;/b></p><p>  機(jī)械機(jī)構(gòu)主要有平面連桿機(jī)構(gòu),凸輪機(jī)構(gòu),齒輪機(jī)構(gòu),輪系,間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等,分析得到,要想實(shí)現(xiàn)角度可以

8、調(diào)節(jié),并且調(diào)節(jié)到一定角度之后可以停止固定,則需要一個(gè)調(diào)角機(jī)構(gòu)和一個(gè)鎖止機(jī)構(gòu),常用的連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)調(diào)角鎖止功能,但是間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的棘輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)角和鎖止,輪系也可以實(shí)現(xiàn)調(diào)角,又經(jīng)過查資料,我們總結(jié)出要實(shí)現(xiàn)靠背坐躺角度可以調(diào)節(jié)需要用到的可以調(diào)角的結(jié)構(gòu),可以通過下面兩種方式實(shí)現(xiàn):</p><p>  第一種是利用旋轉(zhuǎn)手柄式調(diào)角器,它的工作過程是通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)手柄輪旋轉(zhuǎn),手柄輪的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)輪做周

9、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),止動(dòng)板與坐墊固定連接,調(diào)整臂與靠背相連,旋轉(zhuǎn)手柄則使調(diào)角器靠背角度發(fā)生改變,從而達(dá)到調(diào)節(jié)靠背角度的目的。</p><p>  圖一 旋轉(zhuǎn)手柄式調(diào)角器的原理圖</p><p>  1.止動(dòng)板 2、3.偏心輪 4調(diào)節(jié)臂</p><p>  第二種是采用掀動(dòng)手柄式調(diào)角器,它主要由棘輪結(jié)構(gòu)構(gòu)成,通過手柄操縱鎖止棘爪,使得棘爪與棘輪分開,此時(shí),人調(diào)節(jié)靠背到

10、所需角度,然后松開手柄,手柄在回位彈簧的作用下回復(fù),從而使棘輪和棘爪結(jié)合,棘輪被制動(dòng),達(dá)到椅子靠背的制動(dòng)目的。</p><p>  經(jīng)過分析比較,第一種方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高,如要進(jìn)行大范圍調(diào)角則調(diào)角速度很慢,因此我們選擇了第二個(gè)方案,即掀動(dòng)手柄式調(diào)角器的方案,因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,運(yùn)動(dòng)可靠,調(diào)角方便,對(duì)此方案我們進(jìn)行了部分機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。</p><p>  為了實(shí)現(xiàn)座椅可以搖動(dòng)一定角

11、度,我們的設(shè)計(jì)采用了常規(guī)搖椅的搖動(dòng)原理,既為椅子底部受力橫桿為弧形結(jié)構(gòu),弧度值為所需要的搖動(dòng)角度值,從而實(shí)現(xiàn)了搖椅的可搖動(dòng)性,并且搖動(dòng)角度處于一個(gè)范圍內(nèi)。</p><p><b>  設(shè)計(jì)步驟:</b></p><p><b>  (一)工作原理: </b></p><p>  圖二 椅子結(jié)構(gòu)原理圖</p>

12、<p>  實(shí)現(xiàn)坐躺角度調(diào)節(jié)利用了機(jī)械板式調(diào)角器,調(diào)角器是對(duì)靠背、坐墊夾角進(jìn)行調(diào)整和鎖止的機(jī)構(gòu)。我們的設(shè)計(jì)采用機(jī)械板式調(diào)角器,利用棘輪棘爪工作原理以及彈簧的復(fù)位結(jié)構(gòu),最大能夠?qū)崿F(xiàn)180°范圍有級(jí)調(diào)節(jié)及折疊。要實(shí)現(xiàn)可搖動(dòng)角度25°,我們采用了弧形結(jié)構(gòu)底座,弧度值為25°,從而實(shí)現(xiàn)搖動(dòng)要求。</p><p> ?。ǘC(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明:</p><p>  

13、圖三 棘輪結(jié)構(gòu)原理圖</p><p><b>  棘輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明:</b></p><p>  該椅座躺兩用功能的實(shí)現(xiàn)主要是利用了棘輪機(jī)構(gòu),我們采用的是齒式棘輪機(jī)構(gòu),它的特點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡單,制造方便,轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確,運(yùn)動(dòng)可靠,動(dòng)程可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。它由棘輪,主動(dòng)棘爪,止回棘爪和機(jī)架組成,棘輪固定在座椅上不動(dòng),棘爪轉(zhuǎn)軸固定在靠背上,靠人力旋轉(zhuǎn)鎖止棘爪,使得棘輪和棘爪分離,旋轉(zhuǎn)

14、靠背擺動(dòng)到一個(gè)合適的角度,松開棘爪,靠背上的主動(dòng)棘爪便在回位彈簧的作用,插入棘輪的齒間,與棘輪貼合,達(dá)到制動(dòng)目的,此時(shí)棘輪棘爪都靜止不動(dòng),椅子的靠背固定便在這個(gè)角度不再旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榻嵌鹊恼{(diào)節(jié)只需要在90°—150°范圍內(nèi)調(diào)節(jié),說明棘輪的有效齒數(shù)不是所有的棘輪齒,經(jīng)計(jì)算,要使角度的調(diào)節(jié)在90°—150°范圍內(nèi),通過對(duì)比分析,我們?cè)诳烧{(diào)角度90-150°范圍內(nèi)設(shè)定了五個(gè)檔位,每隔15°

15、;可停,因此得到棘輪總齒數(shù)z=24,可用齒數(shù)=5。</p><p>  圖四 棘輪運(yùn)動(dòng)原理圖</p><p>  人通過旋轉(zhuǎn)把手給棘爪一個(gè)向外的力,棘爪旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)方向如圖90°位置所示)復(fù)位彈簧收緊,此時(shí)人搬動(dòng)座椅靠背到合適的角度,放開把手,此時(shí)復(fù)位彈簧因?yàn)槌鲇谑站o狀態(tài)有一個(gè)回復(fù)力,所以開始回復(fù)原狀態(tài)(如圖四第二個(gè)狀態(tài)所示),連接的棘爪同時(shí)受到彈簧的力,開始收回,插入棘輪齒槽內(nèi),

16、貼緊棘爪,使得棘輪機(jī)構(gòu)鎖止,椅子便保持在了新的角度的靜止?fàn)顟B(tài)。</p><p>  搖動(dòng)角度實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)說明:</p><p>  該椅搖動(dòng)角度實(shí)現(xiàn)是靠了一段搖動(dòng)圓弧,弧度為25°,圓弧兩端為長度10CM與圓弧相切的平直桿,當(dāng)搖椅搖到兩個(gè)極限位置時(shí),變?yōu)槠街睏U著地,搖椅不能在搖動(dòng),從而使得搖動(dòng)角度控制在25°之內(nèi)。搖椅支撐桿的最底端為兩個(gè)可以伸出和收回的短桿,當(dāng)不想使用搖動(dòng)

17、功能時(shí)便可以將此兩桿伸出,從而使椅子不能搖動(dòng)。</p><p>  圖五 椅子實(shí)現(xiàn)搖動(dòng)角度的結(jié)構(gòu)原理</p><p>  圖六 使用時(shí)兩個(gè)極限位置時(shí)椅子狀態(tài)

18、

19、 </p><p> ?。ㄈ┏叽鐢?shù)據(jù)計(jì)算:</p><p>  要使得坐躺舒適,椅子要適合一般人身體的

20、結(jié)構(gòu)尺寸,對(duì)此,我們對(duì)若干人身體的尺寸進(jìn)行了測(cè)量和計(jì)算,得到了較為綜合的數(shù)據(jù),從而設(shè)計(jì)椅子各部位數(shù)據(jù)如下:</p><p>  椅高45CM,椅坐長60CM,椅坐寬50CM,椅子靠背高90CM。</p><p>  我們?cè)O(shè)計(jì)的椅子骨架截面為圓形,直徑均為2CM。</p><p>  棘輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸:</p><p>  以上已經(jīng)推算出我們

21、在可調(diào)角度90-150°范圍內(nèi)設(shè)定了五個(gè)檔位,每隔15°可停,得到了棘輪總齒數(shù)z=24,可用齒數(shù)=5。</p><p>  棘輪主要幾何尺寸計(jì)算:經(jīng)過分析,當(dāng)選定模數(shù)m、齒數(shù)z、齒頂厚a、齒高h(yuǎn)、齒槽夾角θ后,棘輪的齒形即完全確定,構(gòu)成齒槽的兩面應(yīng)匯交于根圓,且其夾角為θ。根據(jù)棘輪棘爪主要幾何尺寸計(jì)算公式:</p><p>  表一 棘輪主要幾何尺寸計(jì)算公式</p

22、><p>  表二 棘輪棘爪部分尺寸</p><p>  棘輪直徑da小于80CM,因此選定模數(shù)m=3,又結(jié)合棘輪各個(gè)尺寸對(duì)應(yīng)的一系列的常用標(biāo)準(zhǔn)值,可以得到所需要棘輪機(jī)構(gòu)的各各幾何尺寸如下:</p><p>  齒高h(yuǎn)=3mm, 齒距p=9.43mm, 齒輪頂圓直徑da=72mm, 根圓直徑df=66mm, 棘輪受力較大,因此選定α=10°, 齒頂弦厚a

23、=3mm, 齒槽夾角θ=60°, 棘爪長度L=18.86mm, 工作面邊長h1=4mm, 非工作面邊長a1=3mm, 爪尖圓角半徑r1=1.5mm。</p><p>  圖七 棘輪齒形的確定</p><p>  另有棘輪α的精確計(jì)算公式:設(shè)過A、B兩點(diǎn)且圓周角為的圓的圓心位于F點(diǎn),E點(diǎn)即為該圓與根圓的交點(diǎn)。建立坐標(biāo)系,則E點(diǎn)坐標(biāo)滿足下列關(guān)系</p><p&

24、gt;  } ①</p><p><b>  式中,</b></p><p><b>  由(1)式可求得</b></p><p>  } ②</p&

25、gt;<p>  由此可確定棘輪齒面長度及傾斜角為</p><p>  } ③</p><p>  } ④</p><p><b>  式中,,</b></p><p>&l

26、t;b>  。</b></p><p>  已知AE后, 即完全確定,從而可求出及。</p><p>  為使棘爪在工作時(shí)能順利進(jìn)入棘輪齒槽并嚙緊不脫,α角應(yīng)滿足摩擦條件,一般應(yīng)有。</p><p>  定棘爪位置時(shí),使得棘輪棘爪工作面貼合,測(cè)量棘爪旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的位置得到棘輪棘爪的相對(duì)位置如圖</p><p>  圖八 棘爪位

27、置尺寸圖</p><p> ?。?)椅子平衡質(zhì)量的添加計(jì)算:</p><p>  椅子如果采用常規(guī)搖椅的支撐點(diǎn)位于重心處則椅子的搖動(dòng)圓弧位置過于靠后如圖。 </p><p><b>  圖九 常規(guī)搖椅</b></p><p>  在靠背沒有或者只有一個(gè)小角度的旋轉(zhuǎn)時(shí),整體結(jié)構(gòu)很不勻稱,因此,我們便將椅子支撐點(diǎn)前移,另外在

28、椅子前部加上了一個(gè)平衡質(zhì)量,使得椅子搖動(dòng)時(shí)可以平衡。</p><p>  圖十 計(jì)算原理說明圖</p><p>  因?yàn)槿俗谝巫由蠒r(shí)人的重心位于椅子后部,根據(jù)人的平均體重,取60kg,當(dāng)人坐上去時(shí),若要使椅子保持平衡需要使人和椅子的重心位于圓弧最低點(diǎn),根據(jù)我們的設(shè)計(jì),椅坐長60cm椅子圓弧最低點(diǎn)位于靠椅背端20cm處,因此需要在椅子最前端加上平衡質(zhì)量30kg,使得人坐于椅子上時(shí)椅子使用搖

29、動(dòng)功能時(shí)椅子可以保持平衡。在椅子支撐桿的最下端是兩個(gè)可以伸出和收回的短桿,當(dāng)不使用搖動(dòng)功能時(shí),此四個(gè)短桿便伸出,其底部連線與圓弧相切,使得此時(shí)椅子六點(diǎn)著地,增加了椅子的平穩(wěn)性。如圖十一,為我們?cè)O(shè)計(jì)的椅子的結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>  圖十一</b></p><p>  經(jīng)過對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)分析計(jì)算,我們用Proe軟件(proe是美國PTC公司旗下的產(chǎn)品Pro/E

30、ngineer軟件的簡稱。是一款集CAD/CAM/CAE功能一體化的綜合性三維軟件,在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位,并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣,是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一)做出了整體的結(jié)構(gòu)圖,如圖。</p><p><b>  圖十二 整體結(jié)構(gòu)圖</b></p><p><b>  設(shè)計(jì)心得

31、及體會(huì):</b></p><p>  這次的課程設(shè)計(jì),對(duì)我們來說是一次全新的體驗(yàn),不僅讓我學(xué)到了如何設(shè)計(jì)一件小機(jī)械,如何使它最優(yōu)化,而且讓我在這個(gè)過程中學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作,學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈的努力,更從中學(xué)會(huì)了如何做人的道理,讓我受益頗多。尤其值得一提的是,在這個(gè)過程中,我學(xué)到了許多知識(shí),更加了解了機(jī)械的奇妙之處,也了解了一些人機(jī)的知識(shí),為以后的學(xué)習(xí)做了鋪墊。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中我們遇到了很多困難,但是我們一一將

32、其解決,從而也體會(huì)到了戰(zhàn)勝困難的快樂。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中我得到了許多幫助,這些對(duì)于我以后的為人處事都有很大的好處,在此,非常感謝給予我?guī)椭年?duì)友,老師和同學(xué)。這件作品,是大家共同努力的結(jié)晶,相信會(huì)給我大學(xué)生活添上濃重的一筆。</p><p>  經(jīng)過緊張的策劃、制作、調(diào)試與處理,我們的坐躺兩用椅終于圓滿完工了,在制作過程中,我們不僅體會(huì)到了學(xué)以致用的喜悅,進(jìn)一步提升了對(duì)機(jī)械原理知識(shí)的理解與掌握的;更體會(huì)到了合作

33、的快樂,我們一起解決問題,一起討論、協(xié)同工作,交流經(jīng)驗(yàn)、取長補(bǔ)短,使得工作高效地進(jìn)行。由于時(shí)間的關(guān)系,讓我們的一些很好的設(shè)想沒有實(shí)現(xiàn),但是我們從中獲得了更多的知識(shí)、更多的快樂,更多的與人溝通交流的方法與技巧,這種能力的培養(yǎng)對(duì)于我們以后的發(fā)展很有必要的,授人以魚不如授人以漁,從這次課程設(shè)計(jì)中我們理解到,大學(xué)并不是只要求我們學(xué)習(xí)成績的好壞,而是還有在我們自主解決問題時(shí),我們的學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),這是一種性格,一種品質(zhì),一種習(xí)慣的培養(yǎng),我們覺得這

34、種品質(zhì)的培養(yǎng)對(duì)我們來講是受益終身的,這次課程設(shè)計(jì)就像是一次工作一樣,我們團(tuán)隊(duì)合作自主解決問題,遇到困難時(shí)去請(qǐng)教老師,去查找資料……我們的目標(biāo)就是要盡我們的努力較好的完成任務(wù),這是一次鍛煉也是一次磨勵(lì)。</p><p>  無論做什么事,總是會(huì)遇到困難的,關(guān)鍵是看我們?cè)鯓用鎸?duì)困難,起初難免心里滿是抱怨,牢騷,但這都無濟(jì)于事,這樣只會(huì)止步不前,我們理解到,這個(gè)時(shí)候我們最需要的是為遇到的困難尋找方法,而不是去抱怨,課程

35、設(shè)計(jì)對(duì)我們這些初出茅廬的學(xué)生來講確實(shí)困難,因?yàn)槲覀円佑|的東西都是新的,都是要我們自己做決定的,我覺得這次的得到的不是我們克服了多少的困難,而是使我們形成了一種在遇到困難的時(shí)候?qū)ふ曳椒ǖ倪@種習(xí)慣與心態(tài),因?yàn)橹灰覀冇行娜タ朔?,有想法去面?duì),有毅力去堅(jiān)持,無論遇到什么困難,我們無所畏懼,和生活中的道理一樣,我們遇到問題了,遇到困難挫折了,我們唯一要做的是找原因,找方法,而后去做,抱怨就像是毒品一樣,會(huì)慢慢的把我們侵蝕掉,所以我們拒絕抱怨,

36、只找方法。</p><p><b>  參考文獻(xiàn):</b></p><p>  [1] 張偉社等.機(jī)械原理教程[M].西北工業(yè)大學(xué)出版社,2006.8</p><p>  [2] 師秀忠,王繼榮等.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004.5</p><p>  [3] 武一民.從安全性談汽車座椅系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì).科

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