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机械原理大作业-北京科技大学

机械原理大作业-北京科技大学
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齿轮机构分析与设计

设计一如图所示的二级减速器,设计要求如下:

1. 齿轮1、2的传动比i 12= 2.4 ,模数m = 2 mm

2. 齿轮3、4的传动比i 34=2 ,模数m = 2.5 mm

3. 安装中心距为68mm

4. 各轮1,20*==a h o α

5. 重合度15.1≥ε,齿顶厚m S a 25.0≥;

设计内容如下:

1.确定各轮齿数,传动比应保证误差在5%以内; 解:由m 1(z 1+ z 2)/2=68, z 2/ z 1=

2.4得z 1=20,z 2=48, i 12=2.4满足要求,同理,由m 2(z 3+ z 4)/2=68, z 4/ z 3=2得z 3=18,z 4=36,i 34=2,满足要求

2.分析可能有几种传动方案,说明哪一种方案比较合理并说明理由;

解:z 1+ z 2=68>2 z min ,z 3+ z 4=54>2 z min 且a 12= m 1(z 1+ z 2)/2=68

(1)、1,2标准齿轮传动,3,4齿轮正传动。

(2)、1,2高度变为齿轮传动,3,4齿轮正传动。

第一种传动方式更合理。因为标准传动设计计算简单,重合度较大,不会发生过渡曲线干涉,齿顶厚较大。而零传动的

重合度会有降低,且小齿轮齿顶容易变尖。

3.分析确定你认为比较合理的传动方案的基本参数和全部尺寸;

(1)1,2齿轮标准齿轮传动的基本参数: z 1=20,z 2=48,m 1=2, α=20o, h a *=1, c *=0.25。

全部尺寸:d 1=m 1z 1=40, d 2=m 2z 2=96; h a1= h a2=h a *m 1=2; h f1= h f2= (h a *+c *)m 1=2.5;h 1=h 2=4.5;d a1=(z 1+2 h a *)m 1=44, d a2=(z 2+2 h a *)m 1=100;d f1=(z 1-2 h a *)m 1=36,d f2=(z 2-2 h a *)m 1=92;

d b1= d 1=37.59, d b2= d 2=90.21; p 1=p 2=πm 1=6.28; s 1=s 2=p/2=3.14;

e 1=e 2=p/2=3.14;a 12= m 1(z 1+ z 2)/2=68; c 1=c 2= c *m 1=0.5;

tan α

a1=b1

22R b1a1R R -=0.609 , tan αa2=b222R

b2a2R R -

=0.504,重合度 ])tan - tan ()tan - tan ([π21a2

2a11ααααεαZ Z +=由上数据可以得出εα=1.849>1

(2)3,4齿轮标准齿轮传动的基本参数: z 3=18,z 4=36,m 2=2.5,

α

=20o, h a *=1, c *=0.25,a ’COS α’=a COS α得 α’= 21.127o,再由inv α’=2(x 3+ x 4)tan α/(z 3+ z 4)+inv α 得 x 3+x 4=0.205,即x 3= x 4=0.1025, a ’=68>a=67.5 , y=(a ’-a)/2.5=0.2, △y =0.005

全部尺寸: h a3= h a4=(h a *+x)m 2=2.756,

h f3= h f3= (h a *+c *-x)m 2=2.869;d a3=(z 3+2 h a *+2x)m 2=50.5125, d a4=(z 4+2h a *+2x)m 2=95.5125;d f3=(z 3-2h a *-2c *+2x)m 2=34.2625,d f4=(z 4-2h a *-2c *+2x)m 2=84.2625,

4.校核重合度和齿顶厚,并校核是否满足不根切的条件; 齿顶厚s a3=(1/2πm 2+2xm 2)r 3’/r 3-2r 3’(inv α’-inv α)=4.352 s a4=(1/2πm 2+2xm 2)r 4’/r 4-2r 4’(inv α’-inv α)=4.374

tan αa3=b32

2R b3a3R R -=0.533 ,tan αa4=b4

2

2R b4a4R R -=0.512 重合度

])'tan - tan ()'tan - tan ([π21a4

4a33ααααεαZ Z +=

由上数据可以得出εα=1.143>1,

避免根切的最小变位系数x min =

Z Z Z min min -<0

发生根切。

5.分析变位后的齿轮几何参数有什么变化(哪些参数没有变化,哪些参数变化了,变化了多少);

变化的参数:压力角、重合度

压力角变化了α’-α=1.127 o,未变为前重合度为1.654,变化了0.511 不变的参数:齿数,模数。

哈工大机械原理大作业 凸轮机构设计 题

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称: 机械原理 设计题目: 凸轮机构设计 一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构, 1.运动规律(等加速等减速运动) 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律(等加速等减速运动) 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三.推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程,其源程序及图像如下: 1.位移: Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single

Dim s As Single, q As Single 'i作为静态变量,控制流程;s代表位移;q代表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 i = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then

机械原理大作业

机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

机械原理大作业三 课程名称:机械原理 设计题目:齿轮传动设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数

2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =,输出转速m in /1201r n =,min /1702r n =, min /2303r n ,带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ,定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ,滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数: 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ;它们的齿顶高系数1=* a h ,径向间 隙系数25.0=*c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。

机械原理大作业2-齿轮机构分析

机械原理大作业2-齿轮机构分析

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业三 题目:齿轮传动设计 院系:机电工程学院 班级: 姓名: 学号:

哈尔滨工业大学 1、设计题目 如图所示机械传动系统,运动由电动机1输入,经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速,据下表中的原始数据,设计该传动系统。

2、传动比的分配计算 电动机转速n=745r/min,输出转速n1=23 r/min,n2=29 r/min,n3=35 r/min,带传动的最大传动比i pmax=2.8,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4.5,定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4.5。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为 i1=n/n1=745/35=21.286, i2=n/n2=745/29=25.690, i3=n/n3=745/23=32.391, 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。 设带传动的传动比为i pmax=2.8,滑移齿轮的传动比为i v1, i v2 和i v3, 定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i1= i pmax*i v1*i f, i2= i pmax*i v2*i f,

i3= i pmax*i v3*i f, 令i v3=i vmax=4.5,则可得定轴齿轮传动部分的传动比i f=i3/(i pmax*i vmax)= 32.391/(2.8*4.5)= 2.571, 滑移齿轮传动的传动比 i v1 =i1/(i pmax*i vmax) =21.286/(2.8*2.571)= 2.957 i v2 =i2/(i pmax*i vmax) =25.690/(2.8*2.571)= 3.569 定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 id=3√i f= 3√2.571 =1.370 小于等于 i pmax = 4 3、设定齿轮齿数及基本参数 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:z5 = 13,z6 = 38,z7 = 11,z8 =39,z9 = 9,z10 =40。它们的齿顶高系数h a* = 1,径向间隙系数c* = 0.25,分度圆压力角α = 20°,实际中心距a’= 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:z11=z13=14,z12=z14=19。它们的齿顶高系数h a* =1,径向间隙系数c*=0.25,分度圆压力角α = 20°,实际中心距a’=51mm。 圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮,其齿数:z15=17,z16=24。它们的齿顶高系数h a* =1,径向间隙系数c*=0.2,分度圆压力角α=20°。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度

专业点题北航机械原理

一、齿轮传动的基本概念 渐开线齿轮的啮合特点:(1)渐开线齿廓能够保证定传动比;(2)渐开线齿廓之间的正压力方向不变;(3)渐开线齿廓传动具有可分性。 齿轮机构的特点是:传动平稳、适用范围广、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。但制造和安装精度高、制造费用大,且不适合于距离较远的两轴之间的传动。齿轮传动可以用来传递任意轴间的运动和动力。 齿轮传动按照一对齿轮传递的相对运动分为平面齿轮传动和空间齿轮传动,平面齿轮传动又分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和人字齿轮传动;按照工作条件可以分为开式传动、半开式传动和闭式传动。 齿轮传动的基本要求是:传动准确、平稳;承载能力强。 二、齿轮传动的设计与计算 齿廓曲线与齿廓啮合基本定律:在啮合传动的任一瞬时,两轮齿廓曲线在相应接触点的功法线必须通过按给定传动比确定的该瞬时的节点。 渐开线齿轮啮合的正确条件:啮合轮齿的工作侧齿廓的啮合点必须总是在啮合线上,即两齿轮的模数和压力角应该分别相等。 齿轮传动的无侧隙啮合及标准齿轮的安装:一个齿轮节圆上的齿厚等于另一个齿轮节圆上的齿槽宽是无侧隙啮合的条件;外啮合齿轮的标准中心距为,内啮合是标准中心距为。

齿轮及其变位的相关计算:相关参数为齿数、模数、分度圆压力角、齿顶高系数和顶隙系数及标准直齿轮的几何尺寸计算,包括分度圆直径、齿顶高、齿根高、齿全高、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚、齿槽宽、中心距、顶隙以及变位齿轮的变位系数等。 渐开线齿轮的根切现象:用展成法加工齿轮式,若刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的焦点超过被切齿轮的极限点,则刀具的齿顶会将被切齿轮的齿根的渐开线齿廓切去了一部 分。避免根切的最小齿数,用标准齿条刀具切制标准齿轮时,因为 ,最少齿数为17。 三、机构的组成 构件指独立的运动单元,两个构件直接接触组成仍能产生某些相对运动的连接叫运动副。运动副按照相对运动的范围可以分为平面运动副和空间运动副;按运动副元素分为:低副-面接触、应力低;高副-点接触或线接触,应力高。其中运动副元素是只形成运动副的组建之间直接接触的部分。 四、机构自由度的计算 机构相对于机架所具有的独立运动的数目,叫机构的自由度。设一个平面机构由N个构件组成,其中必定有一个构件为机架,其活动构件数为n=N-1.设机构共有个低副、 个高副,因为在平面机构中每个低副和高副分别限制两个自由度和一个自由度,故平面机构的自由度为。在计算平面机构的自由度时,应该注意三种特殊情况:(1)复合铰链:三个或更多的构件在同一处联接成同轴线的两个或更多个转动副,就构成了复合铰链,计算自由度时应该按照两个或更多个运动副计算。(2)局部自由度:在有些机构中,为了其他一些非运动的原因,设置了附加机构,这种附加机构的运动是完全独立的,对整个

哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 姓名:李清蔚 学号:1140810304 班级:1408103 指导教师:林琳

一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见表 1 表一:凸轮机构原始参数 升程(mm ) 升程 运动 角(o) 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角(o) 回程 运动 角(o) 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角(o) 远休 止角 (o) 近休 止角 (o) 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120

二.凸轮推杆运动规律 (1)推程运动规律(等加速等减速运动) 推程F0=90° ①位移方程如下: ②速度方程如下: ③加速度方程如下: (2)回程运动规律(4-5-6-7多项式) 回程,F0=90°,F s=100°,F0’=50°其中回程过程的位移方程,速度方程,加速度方程如下:

三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程,写出凸轮每一段的运动方程,运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束

2、运动规律ds图像如下: 速度规律dv图像如下: 加速度da规律如下图:

3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础,可分别作出三条限制线(推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t',起始点压力角许用线B0d''),以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点,即可满足压力角的限制条件。 得图如下:得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为(13,-50)经计算取偏距e=13mm,r0=51.67mm.

机械原理大作业

机械原理大作业 二、题目(平面机构的力分析) 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数),滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示,加于构件3上的生产阻力Fr=400 N,构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图

三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==

j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体,并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体,并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下: %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算,也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;

机械原理大作业

机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目: 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2

电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min,带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4,定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5,滑移齿轮的传动比为9、心、「3,定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮,其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ;它们的齿顶高系数0 1,径向间隙

系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:Z11 z13 13,乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1,径向间隙系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24,齿顶高系数 h a 1,径向间隙系数c 0.20,分度圆压力角为200(等于啮合角’)。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6

北航七系机械学院机械原理大作业

机械原理课程机构设计 实验报告 题目:建筑垃圾破碎机的设计与分析小组成员与学号: 班级: 第1页

建筑垃圾破碎机的设计与分析 摘要 本文简单介绍了建筑垃圾回收再利用的重要性,与工艺性,并自主设计了将颚式破碎机与反击式破碎机相结合的建筑垃圾破碎机。通过solidworks软件对设计机构进行建模,用adams进行仿真分析,验证所设计的机构均达到设计需要与可行性。 关键词:建筑垃圾破碎机、连杆机构、凸轮廓线设计 第2页

目录 1.机构的引出 (4) 1.1 建筑垃圾及其回收利用价值 (4) 1.2颚式破碎机和反击式破碎机各自的利弊分析 (4) 1.3设计新的建筑垃圾破碎机 (6) 2.机构的结构、功能介绍及建模 (7) 2.1 机构设计简图及各部分功能 (7) 2.2尺寸设计及建模 (8) 2.2.1主动轮和各从动轮的传动比 (8) 2.2.2凸轮廓线设计与挡板行程 ................................... 错误!未定义书签。 3.机构的仿真分析 (12) 3.1颚式破碎机的急回特性 (12) 3.2颚式破碎机的传动角验证 (14) 3.3停歇运动导杆机构所带动的下挡板往复运动的间歇性 (14) 4.总结 (17) 第3页

第4页 1. 机构的引出 1.1 建筑垃圾及其回收利用价值 二十一世纪是一个飞速发展的时代,随着城市人口的增加、新农村建设以及城市地铁的大规模扩建,建筑行业的新陈代谢全面加速,建筑垃圾的排放量也随之增加。然而,传统的方法处理建筑垃圾是将建筑垃圾运往乡村或郊外,露天堆放或掩埋。这样不仅破坏植被,降低土壤的生产能力,而且会让建筑垃圾中的有害物质渗入地下水层,污染环境,给人们的生活带来困扰。因此,如何实现建筑垃圾的高效、环保循环利用成为当今人们所面临的一个难题。 建筑垃圾的主要组成部分是废弃混凝土和砖块,而它们都是由水泥和天然砂石拌合而成的,这些都是砖块等建筑材料的重要组成部分。为了最大程度的利用建筑垃圾,首先应该解决的问题就是对其中的大块物料进行破碎,只有这样,破碎后的小快物料才能很好的还原天然砂石的性能,实现建筑垃圾的循环利用。 1.2颚式破碎机和反击式破碎机各自的利弊分析 目前应用较广的破碎机有颚式破碎机与反击式破碎机两种。 颚式破碎机的主体构造如图 1 图 1 颚式破碎机的主体构造 其工作原理为:轮①通过皮带和电机上的主动轮相连,①的转动带动杆②进而带动构件③的摆动(构件③的上端和机架铰接)。构件③通过摆动将体积较大

哈工大机械原理大作业凸轮

机械原理大作业二 课程名称: _______ 设计题目: 凸轮机构设计 院 系: ------------------------- 班 级: _________________________ 设计者: ________________________ 学 号: _________________________ 指导教师: ______________________ 哈尔滨工业大学 Harbin I nstituteof Techndogy

设计题目 如右图所示直动从动件盘形凸轮机构,选择一组凸轮机构的原始参数, 据此设计该凸轮机构。 凸轮机构原始参数 二.凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 凸轮推杆升程运动方程:冷3唱—亦(中] 156 12 .. v 」1 - cos()] 兀1 5 374.4 2 12 ? a 1si n( ) 兀 1 5 % t 表示转角, s 表示位移 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段 s= [(6*t)/(5*pi)- 1/(2*pi)*si n(12*t/5)]*130; hold on plot(t,s);

t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段 s=130; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; %回程阶段 s=65*[1+cos(9*(t-pi)/5)]; hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.01:2*pi; %近休止阶段 s=0; hold on plot(t,s); grid on % t表示转角,令3 1=1 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold on plot(t,v); t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段

哈工大机械原理大作业

连杆的运动的分析 一.连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二.机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动,活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副,则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2.基本杆组划分 图1-13中1为原动件,先移除,之后按拆杆组法进行拆分,即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组,杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下:

图二 图一 图三 三.各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组, ? c o s l A B x B =, ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组, C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标,进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组, B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度,求二阶导数为加速度。

lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;

哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计(29)

设计说明书 1 设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见下表,据此设计该凸轮机构。 2、推杆升程、回程运动方程及位移、速度、加速度线图 2.1凸轮运动理论分析 推程运动方程: 01cos 2h s π?????=-?? ?Φ???? 1 00sin 2h v πωπ??? = ?ΦΦ?? 22 12 00cos 2h a πωπ???= ?ΦΦ?? 回程运动方程: ()0' 1s s h ?-Φ+Φ?? =- ??Φ ? ? 1'0 h v ω=- Φ 0a = 2.2求位移、速度、加速度线图MATLAB 程序 pi= 3.1415926; c=pi/180; h=140; f0=120; fs=45; f01=90; fs1=105; %升程 f=0:1:360; for n=0:f0

s(n+1)=h/2*(1-cos(pi/f0*f(n+1))); v(n+1)=pi*h/(2*f0*c)*sin(pi/f0*f(n+1)); a(n+1)=pi^2*h/(2*f0^2*c^2)*cos(pi/f0*f(n+1)); end %远休程 for n=f0:f0+fs s(n+1)=140; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end %回程 for n=f0+fs:f0+fs+f01 s(n+1)=h*(1-(f(n+1)-(f0+fs))/f01); v(n+1)=-h/(f01*c); a(n+1)=0; end %近休程 for n=f0+fs+f01:360; s(n+1)=0; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end figure(1);plot(f,s,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('s/mm');grid on;title('推杆位移线图') figure(2);plot(f,v,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('v/(mm/s)');grid on;title('推杆速度线图') figure(3);plot(f,a,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('a/(mm/s2');grid on;title('推杆加速度线图') 2.3位移、速度、加速度线图

北航机械原理大作业-V8发动机自制版

北京航空航天大学B E I H A N G U N I V E R S I T Y 机械原理课程机构设计 实验报告 题目:八缸发动机的设计与分析 成员: 班级:班 机械工程及自动化学院 2013年06月 八缸发动机的设计与分析

(北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京市102206)摘要:本文先是列举了几种典型的发动机,然后对其工作原理进行分析,得到了多缸发动 机设计的基本经验。在此基础上,设计出了一种八缸发动机,通过对该发动机的理论分析和ADAMS仿真,表明该八缸发动机不仅可以实现正常驱动的功能,而且结构紧凑,效率高,极具有实用性。 关键字:机构分析;Adams仿真;SolidWorks建模,八缸发动机

目录 1.设计要求 (2) 2.现状调研 (2) 2.1 V型发动机 (3) 2.2 L型发动机 (3) 2.3 H型发动机 (4) 3.发动机工作原理分析 (5) 4.八缸发动机设计与分析 (6) 4.1活塞缸体设计 (7) 4.2进气排气系统 (7) 5.八缸发动机的设计验证 (10) 5.1创建模型 (11) 5.2功能仿真 (11) 6.结论 (15) 参考文献 (15)

1.设计要求 此八缸发动机根据技术任务书要求,在充分论证的基础上选择内燃机的型式,确定主要结构参数,选定主要零部件与辅助系统的结构型式,进行确定一种总体方案图,如下 图1.1 按照4*2的方式排列发动机可以使八个缸体的动力同时输出又不会相互干扰,能满足动力的叠加,极具合理性。 设计要求如下: ⑴根据初步确定的主要零部件的结构型式及轮廓尺寸进行布置,绘制纵横剖面图和一些必要的局部视图,以及运动轨迹图等,借以发现它们之间在尺寸,空间位置,拆装和运动轨迹方面所出现的干涉,并给予合理解决 ⑵根据初步选定的辅助系统型式及主要几件轮廓尺寸,确定它们在内燃机中的合适位置和安装方式,检验它们之间是否相互干涉,拆装和维修是否方便。 ⑶在上述工作基础上,确定内燃机零部件,系统及其机件的布置和外形尺寸,制作一套完整的SolidWorks内燃机仿真零件 ⑷将文件导入Adams进行分析仿真,验证设计的合理性,制作仿真视频。 总结设计中出现的问题和解决问题的办法,以及小组成员的收获。 2.现状调研 通过查阅相关文献,可找出几种典型的发动机,如图2.1所示。

哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题

Har bi n I nst i t ute of Technol ogy 械原理大作业二课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 凸轮推杆运动规律 1.运动规律(等加速等减速运动) 推程 0 450 推程 450900 2.运动规律(等加速等减速运动) 回程16002000 回程20002400 ds s 三.推杆位移、速度、加速度线图及凸轮d线图 采用VB编程,其源程序及图像如下: 1.位移: Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True ' 开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single

表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 1 = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量,控制流程; s 代表位移; q 代

机械原理大作业

机械原理大作业 课程名称:机械原理 设计题目:连杆机构运动分析 院系:机械工程院 班级: xxxx 学号: xxxxx 设计者: xx 设计时间:2016年6月

一、题目 1-12:所示的六连杆机构中,各构件尺寸分别为:lAB =200mm,lBC=500mm,lCD=800mm,xF=400mm,xD=350mm,yD=350mm,w1=100rad/s,求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 二、数学模型 1.建立直角坐标系 以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。

2.机构结构分析 该机构由I级杆组RR(原动件AB)、II级杆组RRR(杆2、3)、II级杆组PRP (杆5、滑块4)组成。 3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR(原动件AB) 已知原动件AB的转角

φ=0-2Π 原动件AB的角速度 w=10rad/s 原动件AB的角加速度 α=0 运动副A的位置 xA=-400,yA=0 运动副A的速度 vA=0,vA=0 运动副A的加速度 aA=0,aA=0 可得: xB=xA+lAB*cos(φ) yB=yA+lAB*sin(φ) 速度和加速度分析: vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ) vyB=vyA+w*lAB*sin(φ) axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ) ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ)

2.II级杆组RRR(杆2、3) 杆2的角位置、角速度、角加速度 lBC=500mm,lCD=800mm,xD=350mm,yD=350mm, ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao2+Bo2-Co2﹚?]/﹙Ao+Bo﹚﹜ ψ3=arctan[﹙yC-yD)/(xC-xD)] Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB) lBD2=(xD-xB)2+(yD-yB)2 Co=lBC2+lBD2-lCD2 xC=xB+lBC*cos(ψ2) yC=xB+lBC*sin(ψ2) 求导可得C点的角速度和角加速度。

哈工大机械原理大作业24题

班级 1013102 学号 6 机械原理大作业说明书 题目 1、连杆机构运动分析 2、凸轮机构设计 3、齿轮传动设计 学生姓名

1连杆机构运动分析1.设计题目:

一、先建立如下坐标系: 二、划分杆组如下,进行结构分析: 该机构由I级杆组RR(如图1)、II级杆组RPR(如图2、3)和II级杆组RRP(如图4)组成。 (1)(2) (3)(4)

三、运动分析数学模型: (1)同一构件上点的运动分析: 如右图所示的原动件1,已知杆1的角速度=10/rad s ω,杆长1l =170mm,A y =0,A x =110mm 。可求得下图中B 点的位置B x 、B y ,速度xB v 、yB v ,加速度xB a 、yB a 。 θcos 1l xB =,θsin 1l yB = θωυsin 1l xB -=,θωυcos 1l yB =, 222B 2==-cos =-B xB i d x a l x dt ω?ω 222 2 ==-sin =-B yB i B d y a l y dt ω?ω。 (2)RPRII 级杆组的运动分析: a. 如右图所示是由2个回转副和1个移 动副组成的II 级组。已知两个外运动副C 、B 的位置(B x 、B y 、c x =110mm 、C y =0)、速度(xB υ,yB υ, xC υ=0, yC υ=0)和加速度 (0,0,,==yC xC yB xB a a a a )。可确定下图中D 点的位置、速度和加速度。确定构件3的角位移1?、角速度1ω、角加速度1α。 1sin 31..??l x dt dx C B -= 1sin 131cos 13.....2????l l x dt x d C B --= 1cos 31..??l y dt dy C B += 1cos 131sin 13.....2????l l y dt y d C B +-= 根据关系:1111d 122..11. α??ω??====dt d dt , 故可得出: D x =)1cos( 4β?++l x C

哈工大机械原理大作业——凸轮——2号

哈工大机械原理大作业——凸轮——2号

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Harbin Institute of Technology 机械原理大作业 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计

一、设计题目 (1)凸轮机构运动简图: (2)凸轮机构的原始参数 序号升程升程运 动角 升程运 动规律 升程许 用压力 角 回程运 动角 回程运 动规律 回程许 用压力 角 远休止 角 近休 止角 14 90°120°余弦加 速度 35°90°3-4-5 多项式 65°80°70° (1) 推杆升程、回程运动方程如下: A.推杆升程方程: 设为1rad s ω= 升程位移为: ()() 1cos451cos1.5 2 h s π ψψψ ?? ?? =-=- ?? ? Φ ?? ?? 2 3 ψπ ≤≤升程速度为: ()() 1 1 00 sin67.5sin1.5 2 h v πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤升程加速度为: ()() 22 2 1 1 00 cos101.25cos1.5 2 h a πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤ B.推杆回程方程:

回程位移为: ()()345 111110156s h T T T ψ??=--+?? 1029 918 ψπ≤≤ 回程速度为: ()()2211110 3012h v T T T ωψ=- -+'Φ 1029 918ψπ≤≤ 回程加速度为: ()()22 11112 60132h a T T T ωψ=--+'Φ 1029918ψπ≤≤ 其中:() 010 s T ψ-Φ+Φ= 'Φ 1029 918 ψπ≤≤ (2) 利用Matlab 绘制推杆位移、速度、加速度线图 A. 推杆位移线图 clc clear x1=linspace(0,2*pi/3,300); x2=linspace(2*pi/3,10*pi/9,300); x3=linspace(10*pi/9,29*pi/18,300); x4=linspace(29*pi/18,2*pi,300); T1=(x3-10*pi/9)/(pi/2); s1=45*(1-cos(1.5*x1)) s2=90; s3=90*(1-(10*T1.^3-15*T1.^4+6*T1.^5)); s4=0; plot(x1,s1,'r',x2,s2,'r',x3,s3,'r',x4,s4,'r') xlabel('角度ψ/rad'); ylabel('位移s/mm') title('推杆位移线图') grid axis([0,7,-10,100]) 得到推杆位移线图:

机械原理大作业二-凸轮机构设计

机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 院系:机械设计制造及其自动化 班级:1208104 完成者:郑鹏伟 学号:1120810416 指导教师:林琳刘福利 设计时间:2014年6月4日 哈尔滨工业大学

一、 设计题目: 凸轮的机构运动简图如下图所示 : 序 号 升程 (mm ) 升程运动角(°) 升程运 动规律 升程 许用 压力角 (°) 回程运 动角 (°) 回程运动规律 回程许用压力角(°) 远休止角(°) 近休止角(°) 14 90 120 余弦 加速 度 35 90 等减等加速 65 75 75 二、 凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移,速度加速度线图: (1)凸轮推杆升程运动方程: 根据题意知: 001207590 75s s Φ=Φ='Φ='Φ= (1)从动件升程运动方程(设为1rad s ω=)

1 2 22 12 s [1cos()]2sin()2cos( ) 2h h h a π?πωπ υ?πωπ ?=-Φ= ΦΦ= ΦΦ (2)从动件远休止运动方程 在远休止s Φ段,即213 3 12π?π ≤≤时,90,0,0s h mm a υ====。 (3)从动件回程运动方程 升程段采用等减等加运动规律,运动方程为: ①当回程 0002s s ?'ΦΦ+Φ≤≤Φ+Φ+ 134()123π?π≤≤时: 20s 20 1 02 2 12 2[-+]4[()]4s h s h h h a ?ωυ?ω=- ΦΦ'Φ=- -Φ+Φ'Φ=-'Φ() ②当回程 0002s s ?'Φ'Φ+Φ+ ≤≤Φ+Φ+Φ419()312π?π≤≤时: 2 002 01 0020 2 12 2[)]4[)]4s s h s h h a ?ωυ?ω'= Φ+Φ+Φ-'Φ'=- Φ+Φ+Φ-'Φ='Φ(( (4)从动件近休止运动方程 在近休止s 'Φ段,即19 212π?π ≤≤时,s 0,0,0a υ===。 (2)推杆位移 %t 表示转角 s 表示位移 t=0:0.01:2/3*pi; %升程阶段

机械原理大作业一

连杆机构的运动分析 一.题目 如图所示是曲柄摇杆机构,各构件长度分别为a,b,c,d,试研究各构件长度的变化对机构急回特性的影响规律。 二.机构分析 四连杆机构可分为如下两个基本杆组 Ⅰ级杆组 RRRⅡ级杆组 AB为曲柄,做周转运动;CD为摇杆,做摆动运动; BC为连杆;AB,CD均为连架杆,AB为主动件。

三.建立数学模型 θ为极位夹角,φ为最大摆角 必须满足条件为:1.a≤b,a≤c,a≤d(a为最短杆); 2.L min+L max≤其他两杆之和。 下面分析杆长和极位夹角的关系: 在△AC2B中, =; 在△AC1B中, =。 θ=- K=

最后分以下四种情况讨论: 1.机架长度d变化 令a=5,b=30,c=29 d由6开始变化至54,步长为1 输出杆长a,b,c,d和K。 2.连杆长度b变化 令a=5,b=29,d=30 b由6开始变化至54,步长为1 输出杆长a,b,c,d和K。 3.摇杆长度c变化 令a=5,b=29,d=30 c由6开始变化至54,步长为1 输出杆长a,b,c,d和K。 4.曲柄长度a变化 令b=29,c=28,d=30 a由5开始变化至27,步长为1 输出杆长a,b,c,d和K。

四.MATLAB计算编程a=5;b=30;c=29; d=6:1:54; m=(d.^2-216)./(50.*d); n=(384+d.^2)./(70.*d); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(d,K,'b') xlabel('机架长度d变化时 '); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图'); ———————————————————————————————————— ——— a=5;d=30;c=29; b=6:1:54; m=((b-5).^2+59)./(60.*(b- 5)); n=(59+(b+5).^2)./(60.*(b+ 5)); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(b,K,'b') xlabel('连杆长度b变化时'); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图');

北航机械原理大作业

机械原理课程虚拟样机仿真实验报告 题目:基于ADAMS的牛头刨床机构 运动学分析 : 学号: 班级: 2013年6月1日

基于ADAMS的牛头刨床机构的运动学分析 航空航天大学能源与动力工程学院 摘要 本文主要针对两种不同的牛头刨床机构,理论分析了两种机构运动过程的两个极限位置及各输出构件的位置、速度和加速度的变化规律;具体分析了牛头刨床的机构级数;并利用ADAMS软件对机构进行了建模仿真,得到了各输出构件的加速度、速度和压力角的变化曲线;最后还从加速度、速度及压力角等三方面对于两种牛头刨床机构的优略性进行了分析。 关键词: ADAMS;牛头刨床;运动学分析.

目录 1.题目要求 (4) 2.对于图1的基本参数的分析 (4) 2.1机构运动中极限位置 (5) 2.2机构运动过程 (5) 2.3机构运动中各项参数的变化 (5) 2.4机构运动的级数分析 (6) 3.对于图2的基本参数的分析 (7) 3.1机构运动中极限位置 (7) 3.2机构运动过程 (7) 3.3机构运动中各项参数的变化 (8) 4. 对图1的ADAMS软件仿真模型建立及结果分析 (8) 4.1仿真模型的建立 (8) 4.2仿真结果分析 (9) 5. 对图2的ADAMS软件仿真模型建立及结果分析 (10) 5.1仿真模型的建立 (10) 5.2仿真结果分析 (11) 5. 图1与图2机构的差别 (12) 6. 结束语 (12)

1.题目要求 图1所示为一种常用的牛头刨床机构。从机构组成的观点来看,它属于几级机构,与图2中的机构有何区别?其中,标记蓝色箭头的杆件为主动件,上端的滑块为执行构件。 图1 牛头刨床机构 图2 牛头刨床机构 2.对于图1的基本参数的分析 我们可以看到,从题目中给出了两种牛头刨床机构的机构设计,首先先对与图1设计方案中机构运动中极限位置、运动过程及各项参数的变化等方面进行分析。 2.1机构运动中极限位置 对图1的机构分析可知,其运动过程中有两个极限位置。 杆③ 车刀到达最左边

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