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机械原理课程设计全自动黑板擦方案二xin

机械原理课程设计全自动黑板擦方案二xin
机械原理课程设计全自动黑板擦方案二xin

目录

一、摘要 (2)

二、设计题目及任务 (2)

2.1设计题目 (2)

2.2设计任务 (3)

2.3任务分配 (4)

三、运动方案的设计 (4)

3.1整体运动方案设计 (4)

3.2毛刷伸长机构 (5)

3.3齿轮齿条传动机构设计 (8)

四、机构尺寸参数确定 (9)

4.1毛刷伸长机构确定 (9)

4.1.1曲柄滑块机构基本尺寸确定 (9)

4.1.2凸轮基本参数的确定 (10)

4.2齿轮齿条及传动机构参数及尺寸确定 (16)

五、运动分析 (18)

5.1整体运动方案结构简图 (18)

5.2曲柄滑块机构运动分析 (18)

5.2.1位移分析 (18)

5.2.2 速度分析 (19)

5.2.3 加速度分析 (20)

5.2.4曲柄滑块机构的速度仿真 (20)

5.3变位齿轮设计 (24)

六、除尘方案的设计与分析及方案确定 (30)

6.1除尘机构方案设计 (30)

6.2除尘方案确定及基本参数确定 (32)

七、设计小结 (34)

八、附录 (34)

九、参考文献 (45)

一、摘要

众一直所周知,黑板是我们在学习过程中必不可少的日常教具之一,从小学到大学,我们的学习一直与黑板相伴,这样就离不开另外两样工具,黑板擦和粉笔。而一般我们平时所使用的黑板擦不但费时费力还会造成粉尘污染,危害我们的健康。于是根据时代的要求,全自动无尘黑板擦诞生了。市面上现在也有自动无尘黑板擦,但是都存在一定的局限性和缺点,因此,我们针对这一现象,用我们的想法和创意设计了一款全自动无尘黑板擦,从而改善教学质量。

二、设计题目及任务

2.1设计题目

全自动无尘黑板擦是利用毛刷的高速旋转从而与黑板产生摩擦,擦除黑板上的板书;同时,利用齿轮与齿条机构实现毛刷的前行,从而使整个黑板擦除干净;为了达到无尘的效果,利用高压静电产生的电场力和小型风扇产生的吸力,将粉尘吸附在清灰网格栅上,完成黑板的擦除之后,撤去电力,使粉尘因重力作用自由下落,落入粉尘收集盒。

工作流程图:见图2-1(a)、2-1(b)

打开电源毛刷开始工作

粉尘收

关闭电源

图2-1(a )

○1毛刷初始状态杆1处于最短状态 ○2杆1开始伸长,杆4开始收缩

3杆1继续伸长。杆4继续收缩 ○4杆1最长状态,杆4最短状态 图2-1(b )机构工作流程图

2.2设计任务

(1) 全自动无尘黑板擦的传动机构的设计,毛刷擦除机构的设计,毛刷伸长机构的设计以及无尘机构的设计; (2) 分析全自动无尘黑板擦各个机构的运动过程和功能; (3) 确定设计方案并画出其运动简图,进行运动分析,画出运动循环图;

除尘装置开始工作

(4)对方案确定的机构进行相关数据的计算,matlab编程画图,以及solidworks三维制图;

(5)课程设计的心得以及总结;

(6)整体报告的编写。

2.3任务分配

彭堙寅:传动机构方案的设计与分析,方案的运动分析,matlab 编程计算相关数据及画图,课程设计心得;

何壮:毛刷伸长机构的设计分析与改进,机构的运动简图,matlab 编程计算相关数据及画图,变位齿轮设计,课程设计心得;

安祖煜:毛刷擦除机构方案的设计及分析,毛刷伸长机构方案的设计及分析,机构运动简图,课程设计心得;

杭雨婷:除尘方案的设计与分析,运动循环图的绘制,凸轮机构整理,变位齿轮设计,课程设计心得以及总结,报告的

编写。

三、运动方案的设计

3.1整体运动方案设计

3.1.1基本设计原理

1)动力传输机构带动齿轮,从而利用齿轮带动毛刷的高速旋转,通过刷毛与黑板之间的摩擦从而使黑板擦除干净;

2)利用静电或者离心式风机对粉尘产生吸力,将粉尘聚集,

防止产生粉尘污染。

3.1.2设计要求

1)擦除面积:黑板面积(长*宽)3m*1m,一次性擦除完成;

2)擦除速度:毛刷转速:10r/s(可根据实际情况而定)

毛刷前进速度:1m/s(可根据实际情况而定)

末端毛刷速度:62.7-62.9m/s(可根据实际情况而定)

毛刷中点速度:31.4-31.5m/s(可根据实际情况而定)

3)毛刷运动条件:黑板上部空间能满足毛刷转动所需空间

4)保证毛刷对同一点进行多次清理,保证清理干净程度,

同时保证效率,几秒内便可完成清理。

5)除尘效果:肉眼所见粉尘很少。

3.2毛刷伸长机构

方案设计:曲柄滑块机构+凸轮机构

工作循环图(图3-2-1):

0-220° 220°-290° 290°-380°

近休推程回程

运动位移

推程

回程

近休

0 220 290 380 旋转角度/o

图3-2-1 曲柄滑块工作循环图

工作过程:(图3-2-2)

○1此时凸轮处于近休过程终点,○2凸轮进入推程状态,刷子开始缩短。

刷子处于最长状态,即将进入推程。

○3凸轮到达退程终点,刷子达到最短,○4凸轮进入回程,刷子开始伸长。

即将进入回程。

○5凸轮处于回程终点,刷子达到最长,○6凸轮处于近休状态,刷子保持最长状态。

即将进入近休。

图3-2-2曲柄滑块+凸轮机构工作过程图

当凸轮转速与刷子一样时,靠保证180°的擦除阶段处于凸轮220°的退程中,刷子270°竖直向上时处于°凸轮290°退程终点,刷子处于最短状态,以避免接触房顶。此方案避免了复杂的电路控制,降低了设备故障率,成本与设备

复杂性,缺点是增加了4各凸轮,又增加了成本。

方案设计可选改进方法:曲柄滑块机构+凸轮机构

凸轮工作原理如图所示,用中心主电机给四个凸轮提供动力,当中心齿轮与4个齿轮轴齿轮传动比都为1时,是直接保证当刷子转到上面时所缩短,转到下面时伸长。可以节省电机降低成本,但缺点是增加了5各齿轮又增加了机械复杂性与成本。

3.3齿轮齿条传动机构设计

通过点击控制按钮驱动齿轮,使其在固定的齿条上滚动,以带动刷子向前滚动,实现擦除功能。

简图:(图3-3-1)

图3-3-1 齿轮齿条简图

实物图:(图3-3-2)

图3-2-2 齿轮齿条实物图

通过用电机驱动就可实现刷子的前进,这一安方案简洁可实行起来方便快捷。

四、机构尺寸参数确定

4.1毛刷伸长机构确定

4.1.1曲柄滑块机构基本尺寸确定尺寸确定:

下毛刷长500mm 上毛刷长500mm 曲柄长500mm

连杆长500mm

毛刷最长:970mm

毛刷最短:517mm

装配要求:刷毛装在下毛刷背面,及上毛刷背面中间20mm,这样刷毛不会影响毛刷的伸缩。(见图4-1-1)

实物图:

图4-1-1 毛刷伸长机构实物图

主要参数确定:(可根据实际情况更改)

毛刷转速位移速度末端毛刷速度毛刷中点速度

10r/s 1m/s 62.7-62.9m/s 31.4-31.5m/s 结论:这样的尺寸确定,装配要求和主要参数的确定可以保证对同一点进行多次清理,保证清理干净程度,同时保证效率,几秒内便可完成清理。

4.1.2凸轮基本参数的确定

1、运动规律确定:

由于凸轮机构是中高速轻载,初步确定采用正弦加速度运动规律。

2、凸轮机构尺寸确定:(图4-1-2(a )) 凸轮机构选择:摆动从动件凸轮机构

(其中各参数0,,,,a l ??δ引用书中图9-23进行解析,实际上没有滚子半径。)

凸轮中心到摆杆中心的距离:115a mm = 摆杆行程角:o 42Φ= 凸轮推程运动角:o 0175δ= 凸轮远休止角:o 020δ= 凸轮回程运动角:o 0375δ= 凸轮近休止角:o 04210δ= 基圆半径:050r mm =

接触点据转轴距离: 3.4220l ?=-+

图4-1-2(a)凸轮尺寸确定图

00111512

74230

12sin 2712124sin ,30525112cos 712324cos 30525512o

h s h s ds

h d π

δδπδπδδπδπδδπππδδδδδπδπππδ≤≤==

????=-????

→?? ?????????=- ???????

????=-=?? ?????

??

??- ???????

代入数据得

当凸轮转角在0过程中,从动摆杆

按正弦加速度运动规律摆动则有:。当凸轮转角在'01012

71251cos 1cos ,2605127125sin 25512102127,090h s s ds d ds

s d π

δπδππδδπδδπ

δππδ

≤≤??????=+→=+-?? ???????????

=-- ???≤≤==过程中,从动摆杆按

正弦加速度运动规律下降至起始位置,则:。当凸轮在过程中,推杆近休,

则。

3、求工作廓线方程

00sin sin()cos cos()x a l y a l δδ??δδ??=-++=-++

式中,0?为推杆的初始位置角,其值为

()()

222000=arccos

27=1490

o

a l r al ?π?+-=

代入数据得:

4

、凸轮轮廓设计(solidworks 仿真画图)

根据凸轮工作廓线方程和摆动推杆的运动规律化简得到只与凸轮转角画出图:

4-1-2(b )凸轮轮廓线 4-1-2(c )凸轮实物图

Solidworks 驱动曲线的方程:

512

712124115sin [220 3.4sin ]305257121247sin[sin ]3052590

712124115cos [220 3.4sin ]305257121247cos[sin ]30525905101212

x y π

δπδδδππππ

δδδπππδδδππππ

δδδππππ

δ≤≤??

=--?-

? ???

??+-

+ ?????

=--?-

? ?????+-

+ ???≤≤推程阶段0:

回程阶段:

71212115sin {220 3.4[1cos ]}6055712127sin{[1cos ]}

60559071212115cos {220 3.4[1cos ]}6055712127cos{[1cos ]}

605590

10212

115sin 30si x y x ππδδπππ

δδππδδπππ

δδπ

δπδ??

=--?+-?

???

??++-+ ?????

=--?

+-? ???

??++-+ ???≤≤=-近休止阶段:

7n 907115cos 30cos 90y πδπδδ?

?+ ?

???

?=-+ ?

??

<五>、压力角验证

这里我们选择的是摆动从动件凸轮机构所以摆杆与凸轮总是相切的,

所以凸轮对摆杆力的作用线与摆杆速度方向重合,故压力角为

0 0,传

动角为

90,这里就凸显了选择从动件摆杆凸轮机构的优越性.

4.2齿轮齿条及传动机构参数及尺寸确定

1、齿轮基本参数确定:(表4-2-1)

齿数* 模数* 齿顶高系数顶隙系数齿根圆角齿宽* 压力角17齿2mm 1 0.25 0.38 30 20

表4-2-1 齿轮基本参数

2、齿条基本参数确定:(表4-2-2)

模数* 齿顶高系数顶隙系数齿宽* 压力角

2mm 1 0.25 30 20

表4-2-2 齿条基本参数

实物图:

图4-2-1 齿轮齿条实物图

(3)原动机及传动系统初步确定

电机功率要求:200W

电机转速要求:10r/s

传动比i:电机齿轮同轴,1:1

凸轮电机转速:10r/s

上述参数是在三维建模的基础上确定的参数,具体的数据可根据实际情况确定,此外因为全自动无尘黑板擦的运动要求不是那么严格,在选择的时候考虑相关影响因素即可达到想要的要求。

五、运动分析

5.1整体运动方案结构简图

小结:此方案没有复杂的电路控制,只需电机驱动即可完成全套动作,故障率低,易维修,但因为有四个凸轮而使得成本有所上升。

5.2曲柄滑块机构运动分析

在凸轮的运动规律选择为正弦加速度运动规律使曲柄变为间歇的摆动:

5.2.1位移分析

电动机位置

图1 曲柄滑块机构运动简图

如图1 所示, 设已知该机构的尺寸L1、L2和b 及主动件1 的角位移1φ、角速度1φ?和角加速度1φ??

, 试求连杆 2 的角位移2φ、角速度2φ?

和角加速度2φ??

及滑块3 的位移S 、速度s ?

和加速度s ??

。按图

1 中四边形OABC 各矢量的方向, 有:

1112(1)i i L e L e s ib

φφ+=+

分别取实部和虚部,并在b 前加符号系数N,得:

112211

22

cos cos sin arcsin

s L L Nb L L φφφφ=+-=(2)

(3)

式中, 当偏距b 位于y 轴的正方向时,N=1 , 反之N=-1 。

5.2.2 速度分析

将式(1) 对时间求导, 得

()121122+4i i ie L ie s φφφφ'''=L

由此解得

()()

()

11212

1

1

2122

sin 5cos cos 6cos L s L L φφφφφφφφ-'

'=-'=-

5.2.3 加速度分析

将式(4) 对时间求导, 得

()11222211112222L 7i i i i ie L e L ie L e s φφφφφφφφ''''''''

-+-=由此解得

()()()

()

2

111212212

2

2

111111212

222L [sin cos ]8cos sin cos sin 9cos L s L L L L φφφφφφφφφφφφφφφ'''-+-+''=-'''-+''=

'

5.2.4曲柄滑块机构的速度仿真

已知: 曲柄滑块机构中, 曲柄长236r mm =, 连杆长3

140r mm =,

曲柄的角速度2ω =185rad/s 。曲柄滑块具有一个自由度, 仿真以

2ω为输入来计算3ω和1r '

.

图2 曲柄滑块运动简图

建立如图所示的封闭矢量图,则曲柄滑块的闭环矢量方程为

机械原理课程设计,详细

目录 一、设计题目 (2) 1、牛头刨床的机构运动简图 (2) 2、工作原理 (2) 二、原始数据 (3) 三、机构的设计与分析 (4) 1、齿轮机构的设计 (4) 2、凸轮机构的设计 (10) 3、导杆机构的设计 (16) 四、设计过程中用到的方法和原理 (26) 1、设计过程中用到的方法 (26) 2、设计过程中用到的原理 (26) 五、参考文献 (27) 六、小结 (28)

一、设计题目 ——牛头刨床传动机构 1、牛头刨床的机构运动简图 2、工作原理 牛头刨床是对工件进行平面切削加工的一种通用机床,其传动部分由电动机经 带传动和齿轮传动z 0—z 1 、z 1 、—z 2 ,带动曲柄2作等角速回转。刨床工作时,由导 杆机构2、3、4、5、6带动刨刀作往复运动,刨头右行时,刨刀进行切削,称为工 作行程;刨头左行时,刨刀不进行切削,称为空回行程,刨刀每切削完一次,利用 空回行程的时间,固结在曲柄O 2 轴上的凸轮7通过四杆机构8、9、10与棘轮11和棘爪12带动螺旋机构(图中未画),使工作台连同工件作一次进给运动,以便刨刀继续切削。

二、原始数据 设计数据分别见表1、表2、表3. 表1 齿轮机构设计数据 设计内容齿轮机构设计 符号n01d01 d02 z0 z1 z1’m01 m1’2n2 单位r/min mm mm mm mm r/min 方案Ⅰ1440 100 300 20 40 10 3.5 8 60 方案Ⅱ1440 100 300 16 40 13 4 10 64 方案Ⅲ1440 100 300 19 50 15 3.5 8 72 表2 凸轮机构设计数据 设计内容凸轮机构设计 符号L O2O4 L O4D φ[α]δ02 δ0 δ01δ0/ r0 r r 摆杆运动规 律单位mm mm °°°°°°mm mm 方案Ⅰ150 130 18 45 205 75 10 70 85 15 等加速等减 速 方案Ⅱ165 150 15 45 210 70 10 70 95 20 余弦加速度方案Ⅲ160 140 18 45 215 75 0 70 90 18 正弦加速度方案Ⅳ155 135 20 45 205 70 10 75 90 20 五次多项式 表3 导杆机构设计数据 设计内容导杆机构尺度综合和运动分析 符号K n2L O2A H L BC 单位r/min mm 方案Ⅰ 1.46 60 110 320 0.25L O3B 方案Ⅱ 1.39 64 90 290 0.3L O3B 方案Ⅲ 1.42 72 115 410 0.36L O3B 表4 机构位置分配表 位置号位置 组 号 学生号 A B C D 1 1 3 6 8/ 10 2 5 8 10 7/ 1/ 4 7 8 10 1 5 7/ 9 12 2 1/ 4 7 8 11 1 3 6 8/ 11 2 5 7/ 9 11 1/ 3 6 8/ 11 3 2 5 7/ 9 12 1/ 4 7 9 12 1 3 6 8/ 12 2 4 7 8 10

机械原理课程设计 摇摆送料机构

机械原理课程设计说明书 题目:摆式送料机构总体设计 姓名:冯帅 学号: 专业: 班级: 学院:交通与车辆工程学院 指导教师: 2013年7月9日

目录 第一章机械原理课程设计指导书 (2) 一.机械原理课程设计的目的 (2) 二.机械原理课程设计的任务 (2) 三.课程设计步骤 (2) 四.基本要求 (3) 五.时间安排 (3) 六.需交材料 (3) 第二章摆式送料机构总体设计过程 (3) 一工作原理 (3) 二设计方案 (5) 三利用解析法确定机构的运动尺寸 (6) 四连杆机构的运动分析 (10) ⑴速度分析 (10) ⑵加速度分析 (12) 第三章课程设计总结 (14) 第四章参考文献 (14)

第一章机械原理课程设计指导书 一.机械原理课程设计的目的 机械原理课程设计是机械原理课程教学中最后的一个重要的实践性教学环节,是培养学个进行自动机械总体方案设计、运动方案设计、执行机构选型设计,传动方案设计控制系统设计以及利用用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一个重要的川练过程。其目的如下: (1)通过课程设计,综合运用所学的知识,解决工程实际问题。并使学生进一步巩固和加深所学的理论知识。 (2)使学生得到拟定机械总体方案、运动方案的训练,并且有初步的机械选型与组合及确定传动方案的能力,培养学生开发、设计、创新机械产品的能力。 (3)使学生掌握自动机械设计的内容、方法、步骤,并对动力分析与设计有个较完整的概念。 (4)进一步提高学生的运算、绘图、表达及运用计算机和查阅有关技术资料的能力。 (5)通过编写说明书,培养学生的表达、归纳及总结能力。 二.机械原理课程设计的任务 机械原理课程设计的任务一般分为以下几部分。 (1)根据给定机械的工作要求,合理地进行机构的选型与组合。 (2)拟定该自动机械系统的总体、运动方案(通常拟定多个),对各运动方案进行对比和选择,最后选定一个最佳方案作为个设计的方案,绘出原理简图。 (3)传动系统设计,拟定、绘制机构运动循环图。 三.课程设计步骤 1.机构设计和选型 (1)根据给定机械的工作要求,确定原理方案和工艺过程。 (2)分析工艺操作动作、运动形式和运动规律。 (3)拟定机构的选型与组合方案,多个方案中选择最佳的。 (4)设计计算。 (5)结构设计、画图。 (6)编写设计计算说明书。 2.自动机械总体方案设计 (1)根据给定机械的工作要求,确定实现功能要求原理方案。 (2)根据原理方案确定工艺方案和总体结构。 (3)拟定工作循环图。 (4)设计计算。 (5)画图。

机械原理课程设计巧克力自动包装机

机械原理 课程设计说明书 设计题目:巧克力糖自动包装机 学院:机械与汽车工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名:梁先东 学号2013211065 班级: 134 指导教师姓名: 吕小莲 最终评定成绩 2014年12月16日

目录 设计任务 (5) 设计题目:巧克力糖包装机 (5) 设计要求 (5) 设计条件 (6) 设计任务 (6) 设计提示 (7) 第一章总论及设计要求分析 (7) 1.1功能要求 (7) 1.2原机的选择 (7) 1.3传动比的分配 (7) 1.4功能分析 (7) 1.5工作原理及工艺动作流程图 (8) 1.6机构的选用 (8) 第二章各机构的选用及组合 (9) 2.1主要执行机构方案设计原理 (9) 2.1.1 包装机送纸机构 (9) 2.1.2 包装机剪纸机构 (9) 2.1.3 包装机送料(糖)机构 (9) 2.1.4 包装机锥面成型机构 (10) 2.2圆台状巧克力糖包装机的总体布局 (11) 2. .21机械手的执行机构 (11) 2. .22包装机的总体布局: (13) 第三章圆台状巧克力糖的包装机传动系统 (13) 3主要执行机构方案设计原理 (13) 第四章巧克力包装机的设计 (14) 4.1粒状巧克力糖包装机的机械手设计 (14) 4.2粒状巧克力糖包装机的凸轮设计 (15) 4.211.顶糠杆槽凸轮5 (15) 4.22拨糠杆偏心凸轮7 (15) 4.23剪纸刀平面凸轮6 、抄纸板平面凸轮8 (16) 4.24.接糖杆圆柱凸轮9 (17) 4.25粒状巧克力糖包装机的槽轮设计 (17) 4.26粒状巧克力糖包装机的齿轮设计 (18)

模板机械原理课程设计.doc

机械原理课程设计 说明书 设计题目菠萝削皮机 专业机械设计制造及其自动化 班号 设计者 学号 MDA14060 完成时间 2016年

目录 1.1、设计题目 1.2、机械系统的方案拟定 1.2.1、工作原理确定 1.2.2、执行构件及其运动设计 1.2.3、原动机的选择 1.2.4、执行构件的运动协调性(运动循环图)设计 1.2.5、机构选型及组合 1.2.6、方案评价及优选 1.3、相关机构的尺度综合 1.4、课程设计体会及建议 1.5、主要参考文献

一.题目 菠萝是人们普遍喜爱的一种热带水果。菠萝虽好吃,但皮难削。由于菠萝的皮为花苞片状的硬皮,并呈现螺旋状的排列,而且每个花苞片上面都有一个较深的“果眼”或“黑芯”。通常,人们手工削菠萝皮的做法:一种是用锋利的水果刀先削去菠萝上的全部花苞片硬皮,然后再逐个挖去菠萝上残留的全部“果眼”;另一种是利用特制的U 型刀沿着菠萝花苞片和“果眼”排列的螺旋方向挖出一条深“沟”,连皮带“眼”一块去掉,需逐条螺旋线方向挖“沟”才能完成。所以手工削皮不仅费时费力,不安全,不卫生,而且对菠萝果肉的浪费也较大。虽目前市面上有一些水果削皮机的产品,但都不适合于菠萝水果削皮的需要。因此,为了满足家庭、酒店、水果店或果贩使用,现 需设计一种手动式或电动菠萝削皮装置。 菠萝表面的花苞片及“果眼”的分布形状如 图所示。菠萝通常呈现对称性的左右螺旋线排列, 左右螺旋线的螺旋线的螺旋升角均约为40°,每 条螺旋线上的果眼数为7-12个,每个菠萝的螺旋 线数为8条,而菠萝的高度与其直径之比为1.5左右,其高度一般在170mm——280mm范围之内。 二.机械系统的设计方案及拟定 根据我们的观察,发现在日常生活中,人工削菠萝的“果眼”都是通过专门刀具按一定角度一次一条的削。经过我的研究,发现可以

机械原理课程设计报告-模板

山东大学机械原理课程设计 学院机械工程学院 班级 成员 指导教师 目录

任务与要求 .............................................................................................................. - 3 -方案一 ...................................................................................................................... - 3 -设计要求 ............................................................................................................................. - 3 - 机构类型 ..................................................................................................................... - 3 - 结构特点 ..................................................................................................................... - 3 - 尺寸特征 ................................................................................................................... - 11 - 分析条件 ................................................................................................................... - 12 - ADAMS软件建模.............................................................................................................. - 4 - ADAMS软件仿真.............................................................................................................. - 5 - 最终输出构件的压力角............................................................................ 错误!未定义书签。方案二 ...................................................................................................................... - 6 -设计要求 ........................................................................................................................... - 11 - 机构类型 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 结构特点 ................................................................................................................... - 11 - 尺寸特征 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 质量属性 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 ADAMS软件建模............................................................................................................ - 12 - ADAMS软件仿真............................................................................................................ - 13 - 输出构件压力角 ............................................................................................................... - 20 - 方案三 .................................................................................................................... - 21 -设计要求 ........................................................................................................................... - 21 - 机构类型 ................................................................................................................... - 21 - 结构特点 ................................................................................................................... - 21 - 尺寸特征 ................................................................................................................... - 21 - 质量属性 ................................................................................................................... - 22 - ADAMS软件建模............................................................................................................ - 22 - ADAMS软件仿真............................................................................................................ - 23 - 输出构件压力角 ....................................................................................... 错误!未定义书签。总结分析 ................................................................................................................ - 38 -小组总结 ................................................................................................................ - 38 -参考文献 ................................................................................................................ - 38 -致谢 ........................................................................................................................ - 39 - - 2 -

块状物品推送机机械原理课程设计

机械原理课程设计说明书设计题目:块状物品推送机的机构综合与结构设计 班级: 姓名: 学号: 同组成员: 组长: 指导教师: 时间: 一、设计题目 (2) 二、设计数据与要求 (2) 三、设计任务 (3) 四、方案设计 (4) 1.凸轮连杆组合机构 (4) 2.凸轮机构 (5) 3.连杆机构 (6)

4.凸轮齿轮组合机构 (7) 五、方案尺寸数据及发动机参数 (7) 六、运动分析 (8) 1.位移分析 (8) 2.速度分析 (9) 3.加速度分析 (10) 七、飞轮设计 (11) 八、个人总结 (12) 一、设计题目 在自动包裹机的包装作业过程中,经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机,将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置,如图所示。 二、设计数据与要求 1.向上推送距离H=120mm,生产率为每分钟推送 物品120件。 2.推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三

相交流电动机,通过减速装置带动执行机构主动件等速转动。 3.由物品处于最低位置时开始,当执行机构主动件转过1500时,推杆从最 低位置运动到最高位置;当主动件再转过1200时,推杆从最高位置又回 到最低位置;最后当主动件再转过900时,推杆在最低位置停留不动。 4.设推杆在上升运动过程中,推杆所受的物品重力和摩擦力为常数,其值 为500N;设推杆在下降运动过程中,推杆所受的摩擦力为常数,其值 为100N。 5.使用寿命10年,每年300工作日,每日工作16小时。 6.在满足行程的条件下,要求推送机的效率高(推程最大压力角小于350), 结构紧凑,振动噪声小。 三、设计任务 1.至少提出三种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进 行机构综合。 2.确定电动机的功率与满载转速。 3.设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制推送机的机构运动简图。 4.在假设电动机等速运动的条件下,绘制推杆在一个运动周期中位移、速 度和加速度变化曲线。 5.如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于3%,求应在执行机构主动 件轴上加多大转动惯量的飞轮。 6.进行推送机减速系统的结构设计,绘制其装配图和两张零件图。 7.编写课程设计说明书。

机械原理课程设计凸轮设计

机械原理课程设计 编程说明书 设计题目:牛头刨床凸轮机构指导教师:王琦王春华设计者:雷选龙 学号:0807100309 班级:机械08-3 2010年7月15日 辽宁工程技术大学

机械原理课程设计任务书(二) 姓名雷选龙专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号 五、要求: 1)计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2)确定凸轮机构的基本尺寸,选取滚子半径,画出凸轮实际廓线,并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。 3)编写出计算说明书。 指导教师: 开始日期:2010年07月10日完成日期:2010年07月16日

目录 一设计任务及要求-----------------------------------------------2 二数学模型的建立-----------------------------------------------2 三程序框图--------------------------------------------------------5 四程序清单及运行结果-----------------------------------------6 五设计总结-------------------------------------------------------14 六参考文献-----------------------------------------------------15

一 设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律,其推程运动角φ=70,远休止角φs =10,回程运动角φ?=70,摆杆长度l 09D =125,最大摆角φ max =15,许用压力角[α]=40,凸轮与曲线共轴。 (1) 要求:计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图(用方格纸 绘制),也可做动态显示。 (2) 确定凸轮的基本尺寸,选取滚子半径,画出凸轮的实际廓线, 并按比例绘出机构运动简图。 (3) 编写计算说明书。 二 机构的数学模型 1 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 角位移 22max /21?δ?=m 角速度 2max /4?δ?ω= 角加速度 2max /4??ε= 2 推程等减速区 当?δ?≤<2/时 角位移 22max max /)(21?δ???--=m 角速度 2max /)(4?δ??ω-= 角加速度 2max /4??ε-= 3 远休止区 当s ??δ?+≤<时 角位移 max 1?=m 角速度 0=ω 角加速度 0=ε

机械原理课程设计(产品包装生产线)

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书(论文) 课程名称:机械原理 设计题目:产品包装生产线(方案3) 院系:机电工程学院 班级:1208107 设计者:刘运昌 学号:1120810705 指导教师:翟文杰 设计时间:2014.6.23--2014.6.29

哈尔滨工业大学 产品包装生产线(方案3) 一、设计课题概述 如图1所示,输送线1上为小包装产品,其尺寸为长*宽*高=600*200*200,采取步进式输送方式,送第一包产品至托盘A上(托盘A上平面与输送线1的上平面同高)后,托盘A下降200mm,第二包产品送到后,托盘A上升200mm,然后把产品推入输送线2。原动机转速为1430rpm,产品输送量分三档可调,每分钟向输送线2分别输送8、16、24件小包装产品。 图1功能简图 二、设计课题工艺分析 由题目和功能简图可以看出,推动产品在输送线1上运动的是执行机构1, 图2 运动循环图 图1中T1为执行构件1的工作周期,T2是执行构件2的工作周期,T3是执行构件3的工作周期。由图2可以看出,执行构件1是作连续往复移动的,而执行构件2则有一个间歇往复运动,执行构件3作一个间歇往复运动。三个执行构

件的工作周期关系为:2T1= T2=T3。执行构件3的动作周期为其工作周期的1/8. 三、设计课题运动功能分析及运动功能系统图 根据前面的分析可知,驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如图3所示。该运动功能把一个连续的单向转动转换为连续的往复移动,主动件每转动一周,从动件(执行构件1)往复运动一次,主动件的转速分别为8、16、24 rpm。 图3 执行机构1的运动功能 由于电动机转速为1430rpm,为了在执行机构1的主动件上分别得到8、16、24 rpm的转速,则由电动机到执行机构之间的传动比i z有3种分别为: 总传动比由定传动比i c与变传动比i v组成,满足以下关系式: i z1 = i c i v1 i z2=i c i v2 i z3=i c i v3 三种传动比中i z1最大,i z3最小。由于定传动比i c是常数,因此3种传动比中i v1最大,i v3最小。若采用滑移齿轮变速,其最大传动比最好不要大于4,即: i v1=4 则有: i c=错误!未找到引用源。 故定传动比的其他值为: i v2=错误!未找到引用源。.00 i v3=错误!未找到引用源。

机械原理课程设计参考答辩题

. 机械原理课程设计答辩参考选题 1.机构选型? 2.何谓何谓机构尺度综合? 3.平面连杆机构的主要性能和特点是什么? 4.何谓机构运动循环图? 5.机构运动循环图有哪几种类型? 6.在机构组合中什么是串联式组合? 7.在机构组合中什么是并联式组合? 8.在机构组合中什么是反馈式组合? 9.平面机构的构件常见的运动形式有哪几种? 10.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移动。 11.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12.举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性? 13.对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求? 14.要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略

小于标准中心距,并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传动? 15.在凸轮机构中,从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击? .. . 16.蜗杆的标准参数在何处,蜗轮的标准参数在何处? 17.平面四杆机构共有几个瞬心,其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心? 18.在平面机构中,每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束?; 19.当两构件组成转动副时,其瞬心位于何处?当构件组成移动副时,其瞬心位于何处? 20.机械效率可以表达为什么值的比值? 21.标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么? 22.标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个? 23.从机械效率的观点看,机械的自锁条件是什么?

24.试叙机构与运动链的区别? 25.试计算所设计机构的自由度。 26.试说明所设计机构的工作原理。 27.四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的输出,为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构? 28.机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分? 29.机械原理课程设计的方法原则上可分为几类? 30.机械运动方案设计主要包括哪些内容? 31.执行机构按运动方式及功能可分为几类? .. . 32.做匀速转动的机构常用的有哪几种? 33.做非匀速转动的机构常用的有哪几种? 34.分析凸轮机构在本设计中所起的作用。 35.做往复移动的机构常用的有哪几种? 36.平面连杆机构的主要性能和特点是什么? 37.凸轮机构的主要性能和特点是什么? 38齿轮机构的主要性能和特点是什么? 39.分析影响行程速比系数K值大小的几何尺寸。

机械原理课程设计+例题实例

《机械原理》课程设计 计算说明书 设计题目:健身球检验分类机 院校:武汉大学东湖分校工学院 专业:机械设计制造及其自动化 班级:2005级(1)班 设计者:方旭东 学号:2 指导老师:张荣 日期:2009年1月6日 目录 设计任务书············································ 设计方案说明·········································· 一、设计要求·········································· 二、方案确定·········································· 三、功能分解·········································· 四、选用机构·········································· 五、机构组合设计······································ 六、运动协调设计······································ 七、圆柱直齿轮设计····································

八、方案评价·········································· 参考文献··············································· 设计小结··············································· 方案设计说明 一.设计要求 设计健身球自动检验分类机,将不同直径尺寸的健身球按直径分类。检测后送入各自指定位置,整个工作过程(包括进料、送料、检测、接料)自动完成。 健身球直径范围为ф40~ф46mm,要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。 1. ф40≤第一类≤ф42 2. ф42<第二类≤ф44 3. ф44<第三类≤ф46 电机转速:720r/min,生产率(检球速度)20个/min。 二.方案确定 初选了三种设计方案,如下: 方案一:

机械原理课程设计指导手册

一、课程设计的意义、内容及步骤 随着生产技术的不断发展,机械产品种类日益增多,对产品的机械自动化水平也越来越 高,因此,机械设备设计首先需要进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机 构的选用和创新设计。本指导书旨在根据高校工科本科《机械原理课程教学基本要求》的要 求:结合一个简单的机械系统,综合运用所学理论和方法,使学生能受到拟定机械运动方案的初步训练,并能对方案中某些机构进行分析和设计,针对某种简单机器(即工艺动作过程 较简单)进行机构运动简图设计。 设计过程指从明确设计任务到编制技术文件为止的整个设计工作的过程,该过程一般来 讲包括四个阶段:1)明确设计任务和要求;2)原理方案设计;3)技术设计;4)施工设计。本 次设计的主要内容主要完成前两个任务,完成的步骤如下; 设汁任务I神服文现礴足列施的罐本原现-T星本T艺劭怦的即是I-二选揮执行机构亍■ 绘制机构运功祁画I_ 黴新瓦标詡示直图I一匹苻机狷矗尺可金豕迄功学设审一I绘制机购运动简圏I 运动学和动力学分析If进行评价比较优选I 二、机械原理课程设计的基本要求 1.设计结果体现创新精神。 2.方案设计阶段以小组为单位,组织学生参观讨论,分析机器的结构、传动方式、工 作原理,给出至少两种运动方案,并对其进行比较,从中选出最优方案。 3.方案确定以后,进行机构尺寸综合和机构运动分析时,每个学生的参数不同,独自 设计。若发现尚未达到工作要求,应审查方案,调整机构的尺寸,重新进行设计。 4.每个学生绘制一张图纸,应包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图,一两个 主要机构的运动分析及设计程序。 5.写一份设计说明书,最后进行答辩。 6.成绩的评定。课程设计的成绩单独评定。应以设计说明书、图样和在答辩中回答问题的情况为依据, 参考设计过程中的表现,由指导教师按五级计分制(优、良、中、及格、不及格)进行评定。 、机械运动简图设计内容 1?功能分解 机器的功能是多种多样的,但每一种机器都要完成某一工艺动作过程。将机械所需完 成的工艺动作过程进行分解,即将总功能分解为多个功能元,在机械产品中就是将工艺动作 过程分解为若干个执行动作。设计者必须把动作过程分解为几个独立运动的分功能,然后用 树状功能图来描述,使机器的总的功用及各分功能一日了然。 例如,设计一部四工位专用机床,它可以分解成如下几个工艺动作:

机械原理课程设计包装机包装机构设计说明书.doc

目录第一章设计题目 1.1 设计数据与要求 1.2 设计任务 第二章功能分解 第三章机构设计 3.1 机构选型 3.2 机构最终成型与凸轮设计 第四章其他推包机构的设计方案 第五章推包机构设计方案的评定与选择第六章推包设计方案的最终简图 第七章心得体会 第八章参考文献

第一章 设计题目 现需设计某一包装机的推包机构,要求待包装的工件1 (见附图33)先由输送 带送到推包机构的推头2 的前方,然后由该推头2 将工件由a 处推至b 处(包 装工作台),再进行包装。为了提高生产率,希望在推头2结束回程(由b 至a )时,下 一个工件已送到推头2的前方。这样推头2就可以马上再开 始推送工件。这就要求推头2在回程时先退出包装工作台, 然后再低头,即从台面的下面回程。因而就要求推头 2 按图示的abcdea 线路运动。即实现“平推—水平退回-下 降-降位退回-上升复位”的运动。 包装工作台d e H s b c 1a 2 附图33 推包机构执行构件运动要求

图一推包机构执行构件运动要求 1.1、设计数据与要求 要求每5~6s包装一个工件,且给定:L=100mm, S=25mm, H=30mm.行程速比系数K在1.2~1.5范围内选取,推包机由电动机驱动。 在推头回程中,除要求推头低位退回外,还要求其回程速度高于工作行程的速度,以便缩短空回行程的时间,提高工效。至于“cdea”部分的线路形状不作严格要求。 1.2、设计任务 1)、至少提出两种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行设计。 2)、确定电动机的功率与转速。 3)、设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制推包机的机构运动简图。 4)、对输送工件的传动系统提出一种方案并进行设计。 5)、对所用到的齿轮进行强度计算,确定其尺寸。 6)、进行推包机结构设计,绘制其装配图。 7)、编写课程设计说明书。

机械原理课程设计--半自动钻床

《机械原理课程设计》设计说明书的编写要求 机械设计系(2010) 一、设计说明书的内容 设计说明书的内容应根据设计任务的要求而定,一般来讲包括以下几个方面: (1)目录(标题和页次); (2)设计题目(设计条件和要求); (3)全部原始数据; (4)机械运动设计方案的拟定,(设计思路的说明,所选用机构的工作原理及运动特性)机构的组合方式,进行方案分析与评价; (5)机械运动循环图; (6)机械运动简图; (7)采用的设计方法及其原理的简要说明; (8)设计计算过程、公式和结果。若有计算机程序,则应画出程序框图,写出各子程序名称和功能; (9)用表格列出计算结果,并绘制出主要的运动曲线图; (10)对计算结果的分析讨论,作出概括性的结论; (11)列出主要的参考资料。 二、注意事项 (1)设计说明书用钢笔、中性笔书写,采用统一的课程设计用纸; (2)对自成单元的内容应有大小标题,做到层次分明醒目突出;全部图表应统一编号。 (3)编写说明书时应做到条理清楚、叙述简明、重点突出、计算正确、文句通顺、书写整洁; (4)所用的公式和数据应注册来源(参考资料的编号和页次); (5)全部计算中所用的符号和脚注必须前后一致、不能混淆; (6)绘制机械运动简图时应采用规定的符号,按比例作图; (7)对计算结果应有简明的结论。如果实际所取的数值与计算结果有较大 差异,应作必要的解释,说明原因; (8)说明书编写完毕后应加上封面,装订成册,并装入课程设计专用袋

目录 设计任务书-----------------------------------------------------2 1.设计工作原理--------------------------------------------------4 2.功能分解图,执行机构动作分解图-----------------------6 3.运动方案的选择与比较---------------------------------------9 4.机构运动总体方案图(机构运动简图)-----------------10 5.工作循环图------------------------------------------------------16 6.执行机构设计过程及尺寸计算------------------------------18 7.凸轮设计分段图.轮廓图.设计结果---------------------21 8.机构运动分析计算机辅助设计流程------------------------25 9.程序清单(主程序和子程序)------------------------------26 10.十一运行结果及运动线图------------------------------------31 11.设计总结----------------------------------------------------------32 12 参考资料----------------------------------------------------------33

机械原理课程设计压床机构

机械原理课程设计压床 机构 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

机械原理课程设计说明书 设计题目: 学院: 班级: 设计者: 学号: 指导老师:

目录

一、机构简介与设计数据 .机构简介 图示为压床机构简图,其中六杆机构为主体机构。图中电动机经联轴器带动三对齿轮将转速降低,然后带动曲柄1转动,再经六杆机构使滑块5克服工作阻力r F而运动。为了减少主轴的速度波动,在曲柄轴A 上装有大齿轮6z并起飞轮的作用。在曲柄轴的 另一端装有油泵凸轮,驱动油泵向连杆机构的供油。 (a)压床机构及传动系统 机构的动态静力分析 已知:各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动 惯量(略去不计),阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求:确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 凸轮机构构设计 已知:从动件冲程H,许用压力角[α].推 程角δ。,远休止角δ,回程角δ',从动件的运 动规律见表9-5,凸轮与曲柄共轴。 要求:按[α]确定凸轮机构的基本尺寸.求 出理论廓 线外凸曲线的最小曲率半径ρ。选取滚子半径 r,绘制凸轮实际廓线。以上内容作在2号图纸 上 .设计数据 设计内容连杆机构的设计及运动分析 符号 单位mm 度mm r/min 数I 50 140 220 60 1201501/2 1/4 100 1/2 1/2

据II 60 170 260 60 1201801/2 1/4 90 1/2 1/2 III 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定 [δ] G2 G3 G5 N 1/30 660 440 300 4000 1/30 1060 720 550 7000 1/30 1600 1040 840 11000 凸轮机构设计 [a]ΦΦS Φˊ0mm 0 16 120 40 80 20 75 18 130 38 75 20 90 18 135 42 65 20 75 二、压床机构的设计 .传动方案设计 优点: 结构紧凑,在C点处,力的 方向与速度方向相同,所以传动 γ=?,传动效果最好;满足 角90 急回运动要求;

【精品毕设】机械原理课程设计实例详解(包括源程序)

机械原理课程设计说明书课题名称:新型窗户启闭装置 学院:机电工程学院 专业:机械电子工程 班级:09级01班 小组成员: 指导老师: 课题工作时间:2011.9.1至2011.9.10

前言 机械原理课程设计是使学生较全面、系统巩固和加深机械原理课程的基本原理和方法的重要环节,是培养学生“初步具有确定机械运动方案,分析和设计机械的能力”及“开发创新能力”的一种手段。其目的是: 1) 以机械系统运动方案设计与拟定为结合点,把机械原理课程中分散于各章的理论和方法融会贯通起来,进一步巩固和加深学生所学的理论知识。 2) 使学生能受到拟定机械运动方案的训练,具有初步的机构选型与组合和确定运动方案的能力。 3) 使学生在了解机械运动的变换与传递及力传递的过程中,对机械的运动、动力分析与设计有一个较完整的概念。 4) 进一步提高学生运算、运用流行软件编写应用程序和技术资料的能力。 5) 通过编写说明书,培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。 要达到课程设计的目的,必须配以课程设计的具体任务:按照选定的机械总功能要求,分解成分功能,进行机构的选型与组合;设计该机械系统的几种运动方案,对各运动方案进行对比和选择;对选定方案中的机构——连杆机构、凸轮机构、齿轮机构,其他常用机构,组合机构等进行运动分析与参数设计;通过计算机编程,将机构运动循环图在计算机屏幕上动态地显示出来,并给出相应的运动参数值。 机械原理课程设计的主要方法,是采用解析法建立求解问题的数学模型,在此基础上应用目前流行的可视化编程语言(如:VB)编写求解程序,显示所设计机构的运动图形、运动参数值及机构仿真。 摘要:本次课程设计运用解析法建立了所设计的六杆机构的运动特性数学模型,利用Matlab运动仿真求出各铰接点和杆件的运动变化情况。然后基于Visual Basic程序设计运动仿真,绘出相应铰接点运动特性曲线,并将用解析法基于Matlab环境下运行的结果与Visual Basic程序设计仿真运动值进行比较。进

机械原理课程设计——压床(参考模板)

目录 一. 设计要求-------------------------------------------------------3 1. 压床机构简介---------------------------------------------------3 2. 设计内容--------------------------------------------------------3 (1) 机构的设计及运动分折 ----------------------------------------3 (2) 机构的动态静力分析 -------------------------------------------3 (4) 凸轮机构设计---------------------------------------------------3 二.压床机构的设计: -------------------------------------------- 4 1. 连杆机构的设计及运动分析------------------------------- 4 (1) 作机构运动简图--------------------------------------------- 4 (2) 长度计算----------------------------------------------------- 4

(3) 机构运动速度分析------------------------------------------- 5 (4) 机构运动加速度分析----------------------------------------6

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