機械原理課程設(shè)計搖擺送料機構(gòu).

1、機械原理課程設(shè)計說明書題目：擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計姓名：馮帥學(xué)號：專業(yè)：班級：學(xué)院：交通與車輛工程學(xué)院指導(dǎo)教師:機械原理課程設(shè)計擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計20133機械原理課程設(shè)計擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計目錄第一章機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書2一. 機械原理課程設(shè)計的目的 2二. 機械原理課程設(shè)計的任務(wù) 2三課程設(shè)計步驟 2四. 基本要求3五. 時間安排3六. 需交材料3第二章擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計過程3一工作原理3二設(shè)計方案5三利用解析法確定機構(gòu)的運動尺寸 6四連桿機構(gòu)的運動分析10速度分析10加速度分析12第三章 課程設(shè)計總結(jié)14第四章參考文獻143第一章機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書.機械原理課程設(shè)計的目的機械原理

2、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) 計能力的一個重要的川練過程。其目的如下：(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。(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。(3) 使學(xué)生掌握自動機械設(shè)計的內(nèi)容、方法、步驟，并對動力分析與設(shè)計有個較 完整的概念。(4) 進一步提高學(xué)生

3、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。(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。二.機械原理課程設(shè)計的任務(wù)機械原理課程設(shè)計的任務(wù)一般分為以下幾部分。(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。(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。(3) 傳動系統(tǒng)設(shè)計，擬定、繪制機構(gòu)運動循環(huán)圖。三. 課程設(shè)計步驟1 機構(gòu)設(shè)計和選型(1) 根據(jù)給定機械的工作要求，確定原理方案和工藝過程。(2) 分析工藝操作動作、運動形式和運動規(guī)律。(3) 擬定機構(gòu)的選型與組合方

4、案，多個方案中選擇最佳的。(4) 設(shè)計計算。(5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計、畫圖。(6) 編寫設(shè)計計算說明書。2 自動機械總體方案設(shè)計(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(2) 根據(jù)原理方案確定工藝方案和總體結(jié)構(gòu)。(3) 擬定工作循環(huán)圖。(4) 設(shè)計計算。(5) 畫圖。(6) 編寫設(shè)計計算說明書。3. 自動機械傳動系統(tǒng)設(shè)計(1) 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。(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(3) 傳動比分配、設(shè)計計算。(4) 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。(5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計、畫圖。(6) 編寫設(shè)計計算說明書。四. 基本要求1. 課程設(shè)計必須獨立的

5、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)。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)。3. 進行相關(guān)的設(shè)計計算。4. 正確的運用手冊、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計圖樣必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。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。五. 時間安排共一周5天查資料1天確定方案1天設(shè)計計算1天繪圖1天寫設(shè)計說明書1天六. 需交材料1. A3圖紙一張(手畫和計算機繪圖均可)。2. 設(shè)計計算說明書一份(手寫和

6、打印均可)。第二章擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計過程工作原理1 .工作原理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 機械原理課程設(shè)計擺式送料機構(gòu)總體設(shè)計工作原理如圖所示，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0A，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。2 設(shè)計數(shù)據(jù) 設(shè)計數(shù)據(jù)見表3 設(shè)計提示為機器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)曲柄軸應(yīng)設(shè)有飛輪19設(shè)計方案n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)雜運動的連桿3和4的動平衡也比較困難。圖2-3為六桿 機構(gòu)

7、，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) 構(gòu)簡單，缺點是摩擦大，耗費能量多。三 利用解析法確定機構(gòu)的運動尺寸如下圖所示，選取搖桿分別處于左、右極限位置時，由解析法進 行分析。根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)的要求，曲柄4的轉(zhuǎn)速n4=114r/min,其角速度心為:w4 = 114 2p rad /s= 11.94rad /s60極位夾角:9=180陽=180?1.2- 11.2+116.360以D為原點，建立如圖2-4所示的直角坐標(biāo)系DXY各點的坐標(biāo)如下：D(0,0)B(-78,783)B(78,783)C(130,130_3)O(225,

8、Oy)C(-130,1303)則：OB=(-303,78、3-0y) OB=(-147,78、3-0y) BB=(156,0)OC=(-355,1303 -Oy) OC=(-95,130、.3-Oy) OD=(-225,-Oy)2 2 2OB + OB - BBcosq=:由余弦定理得：2|B|OB|解之得：Oy=239.4193 Oy 2=30.7806圖2-5 當(dāng) Oy=239.4193 時：OA=OA=70.1006 mm AB=AB=250.3546mmOB=180.2540mmOB=320.4552mmOC=96.0632mmBC=104mmOC=355.2860mm機構(gòu)在左極限位置

9、時,在厶OBC中（如圖2-5所示），可算得此時機構(gòu)的傳動角：gi =arccos0B2+ BC2- 0C22 OB BC=24.640 40機構(gòu)在右極限位置時,在 OBC如圖2-5所示）中，可算得此時機構(gòu)的傳動角:g1=p-arccosOB2+BC2-OC22|ob|bc|=79.000所以，gmin = g1= 24.64 400，故滿足設(shè)計要求。 當(dāng) Oy3=562.0679 時：OA=OA=35.9956 mm AB二AB=487.5601mmOB=451.5646mmOB=523.5557mmOC=350.0392mmBC=104mmOC=489.4154mm機構(gòu)在左極限位置時，在 O

10、BC（如圖2-5所示）中，可算得此時機構(gòu)的傳動角:g3= arccosOB2+ BC2- oc2 = 1 1.000 400機構(gòu)在右極限位置時，在 OBC如圖2-5所示）中，可算得此時機構(gòu)的傳動角:g3= arccosOB2 + bc2- OC2 = 65 3602|OB|BC所以，gmin - 93 - 11.00 40 ,不滿足設(shè)計要求，故舍去。 當(dāng) Oy4=-291.8679 時：OA=OA=35.9956 mm AB=AB=487.5601mmOB=451.5646mmOB=523.5557mmOC=525.6897mmBC=104mmOC=627.1760mm機構(gòu)在左極限位置時，在

11、OBC（如圖2-5所示）中，可算得此時機構(gòu)的傳動角:g4=p- arccosOB2+ BC2- OC22|0B|BC |=49.000機構(gòu)在右極限位置時，在 OBC如圖2-5所示）中，可算得此時機構(gòu)的傳動角:,OB2+ BC2- OC2 u ”0 “0g4= p- arccos,= 5.36 40屮 P2OB|BC|所以，gmin =g4= 5.360 40,不滿足設(shè)計要求，故舍去。綜上所述：當(dāng)Oy=30.7806時，機構(gòu)的各參數(shù)滿足設(shè)計要求。機構(gòu)的各桿長尺寸如下：曲柄OA=70.1006mm連桿 AB=250.3546mm搖桿 DC=260mm四連桿機構(gòu)的運動分析速度分析為方便分析與計算，取

12、機構(gòu)處于右極限位置時（如圖2-6所示）的數(shù)據(jù)分析:A點的線速度為：VA = OALW4= 70.1006創(chuàng)11.9380 10- 3m/s = 0.8369m/s由圖得，點B為AB桿的速度瞬心，則連桿 AB的角速度為：Vab =Va _AB =0.8369 ?250.3546?3rad/s3.3429rad/s搖桿DC上，B點、C點的線速度為:Vb = Vc = 0搖桿DC的角速度為:WbD = WcD =魯=0加速度分析aB + a； = aA+a；+aBA +nBAB點的法向加速度為：aB = |BD【W(wǎng)BD=O由于曲柄0A作勻速轉(zhuǎn)動，則A點得切向加速度為:a； = OA L? oa =

13、0A點得法向加速度為：a； = OAW：= 70.1006創(chuàng)11.9380 10-3m/s2= 9.9904m/s2故式可變?yōu)?aB = aA+aBA + aBA在 A OBD中,由余弦定理得：OB2+ BD2- OD2320.45522 + 1562 - 227.09572門”一cosq：=一 0.75472OB|BD|2 創(chuàng)320.4552 156si nq =J1- cos2 q = 0.6561將式中的各加速度分別在圖示的 X軸、Y軸上投影有:X軸上：a；= aAsinq+aBASinq- aBA cosqY軸上：o= aA cosq + aBA cosq + a；A sin q聯(lián)解得

14、：aBA = - 14.71m/方向與圖中假設(shè)方向相反aB = 19.4915m/s2所以，搖桿CD的角加速度為：抖Cd= bd= aB = 194915 103rad/s = 124.9457rad/s2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，故計算是正確的第三章課程設(shè)計總結(jié)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(biāo)準(zhǔn)”。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