手動壓水機說明書

1、機械原理課程設(shè)計說明書 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 二一五年七月一日目 錄一、 機械原理課程設(shè)計任務(wù)····························（3）1.1課程設(shè)計的目的·······&

2、#183;·······················（3）1.2設(shè)計題目························

3、83;············（3）1.3課程設(shè)計要求·································（3）二、 機械原理課程設(shè)計所

4、用軟件························（3）三、 壓水機的總體設(shè)計·······················&

5、#183;········（4）四、 設(shè)計尺寸·······································

6、83;（5）五、 零件設(shè)計及其建模 ·····························-（5）六、 手動壓水機的運動仿真···············&

7、#183;·············（11）七、 運動分析 ··································&

8、#183;·····（12）八、 從動件的運動曲線·································（14）九、 小結(jié)·······&

9、#183;·····································（15）十、 參考文獻··········&#

10、183;······························（15） 一、任務(wù)書1.1課程設(shè)計的目的u 理論知識獨立解決有關(guān)課程實際問題的能力， 使學(xué)生對機械的分析和設(shè)計有較完整和系統(tǒng)的概念；u 通過對具體機械的分培養(yǎng)學(xué)生運用進一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識；u 析、計算、技術(shù)資料和計算機

11、的使用等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的工程技術(shù)能力。 1.2設(shè)計題目手動壓水機的設(shè)計1.3課程設(shè)計要求明確學(xué)習(xí)目的，端正學(xué)習(xí)態(tài)度；在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨立完成；正確處理理論計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)系；二、機械課程設(shè)計所用軟件UnigraphicsSolutions公司(簡稱UGS)是全球著名的MCAD供應(yīng)商,主要為汽車與交通、航空航天、日用消費品、通用機械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā)(VPD)的理念提供多級化的、集成的、企業(yè)級的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的MCAD解決方案。其主要的CAD產(chǎn)品是UG。Unigraphics（簡稱UG）是集CAD/CAE/CAM一體的三維參數(shù)化軟件，是

12、當(dāng)今世界最先進的計算機輔助設(shè)計、分析和制造軟件，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、造船、通用機械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。三、壓水機總體設(shè)計 壓水機能壓水的部件主要是一個活塞滑塊的上下運動使壓水機內(nèi)的氣壓降低，打起壓力把水從井底壓到地表，所以整個壓水部件是氣缸。 3.1機構(gòu)簡單分析圖1所示為一手搖壓水機，當(dāng)上下扳動手柄1時，活塞4便在筒內(nèi)作往復(fù)移動，從而完成抽水和壓水的工作。圖1 手搖壓水機根據(jù)機構(gòu)工作原理，繪制的壓水機的運動簡圖如圖2所示。圖2 手搖壓水機運動簡圖經(jīng)分析可知，此機構(gòu)為四桿機構(gòu)，其中活動構(gòu)件數(shù)目n=3，低副數(shù)目PL=4，高副數(shù)目PH=0，因而機構(gòu)自由度F=3n-2PL-PH=3×3

13、-2×4-1×0=1因為此四桿機構(gòu)的自由度為1，而機構(gòu)的主動件數(shù)目也為1，所以機構(gòu)具有確定運動。四、設(shè)計尺寸 五 裝配操作5.1裝配井體井體是此裝配操作中的第一個零件，需要將其調(diào)入裝配工作界面中，并采用“絕對”方式固定在三維空間中的一個位置上。圖1 “添加現(xiàn)有組件”和“組件預(yù)覽”對話框圖2 設(shè)置空間位置圖3 安裝好的井體5.2裝配井抽 此零件與井體的配對關(guān)系有兩項，即井抽外圓柱面與井體孔圓柱面為同軸（中心）配合；井抽上部耳環(huán)的平面與井體支架結(jié)構(gòu)平面為平行配合。圖4 選擇井抽的外表面和井體的內(nèi)表面圖 5選擇井抽耳環(huán)前表面和井體支架處前表面5.3裝配擺桿 此零件與井體的配對關(guān)系

14、有兩項，即擺桿下端的平面與井體支架凹槽內(nèi)的平面為面接觸（配對）配合；擺桿下端的孔表面與井體支架孔表面為中心配合。圖6選擇擺桿下端孔表面和井體支架處孔表面圖7 選擇擺桿下端前表面和井體凹槽處內(nèi)表面5.4裝配壓力手柄 此零件與井抽的配對關(guān)系有兩項，即壓力手柄前端凹槽內(nèi)平面與井抽耳環(huán)平面為配對（面接觸）配合；前端聯(lián)接孔表面與井抽耳環(huán)聯(lián)接孔表面為中心配合。此零件與擺桿的配對關(guān)系有一項，即壓力手柄中部聯(lián)接孔表面與擺桿上端聯(lián)接孔表面為中心配合。圖8選擇壓力手柄凹槽內(nèi)表面和井抽耳環(huán)處前表面圖9 選擇壓力手柄前端孔表面和井抽耳環(huán)孔表面5.5裝配軸釘和螺母 裝配軸釘 此零件與壓力手柄的配對關(guān)系有兩項，即軸釘帽底

15、部平面與壓力手柄前表面為配對配合；軸釘圓柱表面與壓力手柄聯(lián)接孔表面為中心配合。此零件與井體的配對關(guān)系有一項，即軸釘帽一側(cè)的平面與井體最上端平面為平行配合。 圖10選擇軸釘帽底部平面和壓力手柄前表面圖11 選擇軸釘圓柱表面和壓力手柄前端聯(lián)接孔表面5.6裝配軸釘和螺母 裝配螺母 此零件與壓力手柄的配對關(guān)系有一項，即螺母的底平面與壓力手柄一側(cè)平面為配對配合。此零件與軸釘?shù)呐鋵﹃P(guān)系有一項，即螺母孔表面與軸釘圓柱面為中心配合。此零件與井體的配對關(guān)系有一項，即螺母徑向一個平面與井體上端平面為垂直配合。 圖12 選擇螺母底平面和壓力手柄后表面圖13 選擇螺母孔表面和軸釘圓柱表面6、裝配密封圈此零件與井抽的配

16、對關(guān)系有兩項，即密封圈一側(cè)平面與井抽下部凹槽內(nèi)一側(cè)平面為配對配合；密封圈內(nèi)圓柱面與井抽凹槽內(nèi)圓柱面為中心配合。 圖14 選擇密封圈一側(cè)平面和井抽凹槽內(nèi)一側(cè)平面圖15 完成密封圈的裝配六、壓水機的運動仿真（見光盤）7、 機構(gòu)分析 7.1力學(xué)特性分析由于此機構(gòu)要完成手動抽水的任務(wù)，而抽水時構(gòu)件3往往承受很大的載荷，這就對機構(gòu)的傳力特性提出了很高的要求。下面對機構(gòu)的傳力特性進行分析。壓力角或傳動角是判斷連桿機構(gòu)傳力性能優(yōu)劣的重要的標(biāo)志。在該機構(gòu)中，傳動角是指構(gòu)件1和構(gòu)件3所加的銳角，即圖2中的或其補角。在對機構(gòu)進行虛擬樣機仿真時，為便于測量且能夠反映機構(gòu)傳動角的大小，可直接測量。當(dāng)時，即為機構(gòu)壓力角

17、；當(dāng)時，的補角即為機構(gòu)壓力角。隨時間變化的規(guī)律如圖1所示。圖1隨時間變化的規(guī)律由圖1可知，在搖桿主驅(qū)運動的作用下，的變化范圍為63.6126.7º，因而可知，此時該機構(gòu)傳動角的范圍為53.790º，最小傳動角的值為53.7 º，機構(gòu)具有較好的傳力性能。而且該機構(gòu)利用杠桿原理，可有效減小抽水時對主動力的要求。7.2運動分析由前文的運動簡圖可知，該機構(gòu)為移動導(dǎo)桿機構(gòu)，能夠?qū)?gòu)件1的往復(fù)擺動，轉(zhuǎn)化為構(gòu)件3的往復(fù)移動，從而實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)抽水的功能。 8、 從動件的位移、速度、加速度曲線九、小結(jié)本次任務(wù)分配如下：制作PPT、報告書、運動仿真 制作零件、裝配圖 、曲線圖在這次機

18、械原理課程設(shè)計中我們分工明確，不僅學(xué)到的不僅是專業(yè)知識，還有是如何進行團隊合作，因為任何一個作品都不可能由某個人單獨完成，它必然是團隊細致分工完成的某一個小部分，然后在將所有的部分緊密的結(jié)合在一起，并認真調(diào)試它們之間的運動關(guān)系之后形成的一個完美作品。在這次課程設(shè)計中，由于理論知識不足，再加上平時沒有什么設(shè)計經(jīng)驗，一開始的時候有些手忙腳亂，不知從何入手。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量的資料與同學(xué)交流，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷的不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中懂得了許多東西，樹立了自己對工作的信心，相信對以后的學(xué)習(xí)工作有很大的影響，而且大大提高了動手能了。使我充分體會到在創(chuàng)造過程探索的艱辛和成功的喜悅。雖然這個設(shè)計做的不