麥秸打包機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：麥秸打包機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者：學(xué) 號(hào)：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)械工程及機(jī)動(dòng)化 班指導(dǎo)教師：完成日期：20年 月日天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院設(shè)計(jì)題目ii1.1 設(shè)計(jì)目的 31.2 設(shè)計(jì)題目 31.3 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求 41.4 設(shè)計(jì)任務(wù) 4二執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1 功能分解與工藝動(dòng)作分解 52.2 方案選擇與分析 52.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 172.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 192.5 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 22三傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 223.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 233.3 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配 253.4 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)

2、算 26四設(shè)計(jì)小結(jié) 27五參考文獻(xiàn) 28機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是我們第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練，是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)的目的在于，進(jìn)一步鞏固并靈活運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)； 培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)過(guò)的 知識(shí)，獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，使對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)（機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)）有一個(gè)完整的概念，并培養(yǎng)具有初步的機(jī)構(gòu)選型、組合和確定運(yùn)動(dòng)方案 的能力，提高我們進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)、運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和技術(shù)數(shù)據(jù) 諸方面的能力，以及利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決工程問(wèn)題的能力， 以得到一次較完整 的設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、 結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力 和能量的傳遞方式、各個(gè)構(gòu)件

3、的尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì) 的第一步，是決定機(jī)械產(chǎn)品性能的最主要環(huán)節(jié)， 整個(gè)過(guò)程蘊(yùn)涵著創(chuàng)新和發(fā)明。為 了綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論知識(shí)， 分析和解決與本課程有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題， 使 所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固和加深，我們參加了此次的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)題目麥秸打包機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu)，使人工將麥秸挑到料倉(cāng)上方，撞板 B上下運(yùn)動(dòng)（不一定是直線運(yùn)動(dòng)）將麥秸喂入料倉(cāng)，滑-塊A在導(dǎo)軌上水平往復(fù)運(yùn)動(dòng),將麥秸上向料倉(cāng)前部推擠。每隔一定時(shí)間往料倉(cāng)中放入一塊木板，木版的兩面都切出兩道水平凹槽。 這樣，麥秸將被分隔在兩 塊木版之間并被擠壓成長(zhǎng)方形。從料倉(cāng)側(cè)面留出的空隙中將兩根彎成n型的

4、鐵絲 穿過(guò)兩塊木版凹槽留出的空洞，在料倉(cāng)的另一側(cè)將鐵絲絞接起來(lái)，麥秸即被打包, 隨后則被推出料倉(cāng)。打包機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)裝置減速，再通過(guò)適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊和撞板 的運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)裝置方案建議：帶傳動(dòng)十二級(jí)圓柱斜齒輪減速器;1.3設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求執(zhí)行構(gòu)件的位置和運(yùn)動(dòng)尺寸如圖所示， 當(dāng)滑塊處于極限位置A1和A2時(shí)，撞 板分別處于極限位置B1和B2 ,依靠重力將麥秸喂入料倉(cāng)。一個(gè)工作循環(huán)所需 時(shí)間為T(mén),打包機(jī)機(jī)構(gòu)的輸入軸轉(zhuǎn)矩為 M其余尺寸見(jiàn)下表：TM (N m)I1 (mm)l2(mm)I3 (mm)l4(mm)I5 (mm)16 (mm)1.00460320420260900210650說(shuō)明和要

5、求：(1)工作條件：一班制，田間作業(yè)，每年使用二個(gè)月；(2)使用年限：六年；(3)生產(chǎn)批量：小批量試生產(chǎn)(十臺(tái))；(4)工作周期T的允許誤差為土 3%之內(nèi)；1.4設(shè)計(jì)任務(wù)1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型及其組合2)擬定執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案，并畫(huà)出機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案示意圖3)畫(huà)出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，畫(huà)出總體機(jī)構(gòu)方案圖，確定其基本參數(shù)、標(biāo)明主 要尺寸5)畫(huà)出執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖6)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析2、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)(1)選擇電動(dòng)機(jī)(2)計(jì)算總傳動(dòng)比，并分配傳動(dòng)比(3)計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1 功能分解與工藝動(dòng)作分解1）功能分解為

6、了實(shí)現(xiàn)打包機(jī)打包的總功能，將功能分解為：滑塊的左右運(yùn)動(dòng)，撞板的 上下運(yùn)動(dòng)。2）工藝動(dòng)作過(guò)程要實(shí)現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動(dòng)作過(guò)程：（1）滑塊向前移動(dòng)，將草桿向右推。（2）滑塊快速向左移動(dòng)同時(shí)撞板向下運(yùn)動(dòng)，將草桿打包。（3）當(dāng)撞板向下移動(dòng)到最大位移處時(shí)，滑塊也將再次準(zhǔn)備向右移動(dòng)，至此, 此機(jī)構(gòu)完成了一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。2.2 方案選擇與分析1 .概念設(shè)計(jì)根據(jù)以上功能分析，應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的方法，經(jīng)過(guò)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)搜索，可得“形 態(tài)學(xué)矩陣”的組合分類(lèi)表，如表1所示表1組合分類(lèi)表滑塊左右移動(dòng)曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)撞板上下移動(dòng)曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)因滑塊左右移動(dòng)與撞板上下移動(dòng)可用同一

7、機(jī)構(gòu)完成，故可滿(mǎn)足沖床總功能的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案有 N個(gè)，即N= 2 X 2 X 2 X 2 個(gè)=16個(gè)。運(yùn)用確定機(jī)械系 統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的原則與方法，來(lái)進(jìn)行方案分析與討論。2 .方案選擇1）滑塊水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案選擇滑塊左右運(yùn)動(dòng)的主要運(yùn)動(dòng)要求：主動(dòng)件作回轉(zhuǎn)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件）作直線左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，行程中有等速運(yùn)動(dòng)段 （稱(chēng)工作段），機(jī)構(gòu)有較好的動(dòng)力 特性。根據(jù)功能要求，考慮功能參數(shù)（如生產(chǎn)率、生產(chǎn)阻力、行程和行程速比系 數(shù)等）及約束條件，可以構(gòu)思出如下能滿(mǎn)足從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件）作直線左右往復(fù)運(yùn) 動(dòng)的一系列運(yùn)動(dòng)方案。10滑塊左右運(yùn)動(dòng)方案1:曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動(dòng)方案2:外凸輪機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動(dòng)方案

8、3:曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動(dòng)方案4:連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動(dòng)方案5:三角正弦機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動(dòng)方案6:連桿齒輪齒條復(fù)合機(jī)構(gòu)表2.水平移動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案定性分析方案號(hào)主要性能特征功能功能質(zhì)量經(jīng)濟(jì)適用性運(yùn) 動(dòng) 變 換增 力加 壓 時(shí) 間 一級(jí) 傳動(dòng) 角二級(jí)傳動(dòng) 角工作 平穩(wěn) 性磨損 與變 形效 率復(fù)雜 性加工 裝配 難度成 本運(yùn) 動(dòng) 尺 寸1滿(mǎn) 足無(wú)較 短較小高簡(jiǎn)單易低小2滿(mǎn) 足無(wú)長(zhǎng)較小有沖 擊劇烈較 高較復(fù) 雜較難較 高大3滿(mǎn) 足無(wú)長(zhǎng)大FT高較復(fù) 雜較難一般大4滿(mǎn) 足較 強(qiáng)短較大大FT高較復(fù) 雜較難一般小5滿(mǎn) 足無(wú)較 短較小FT高簡(jiǎn)單易低大6滿(mǎn) 足弱較 短較小較大高復(fù)雜最難較 高小注：加壓

9、時(shí)間是指在相同施壓距離內(nèi)， 滑塊向右移動(dòng)所用的時(shí)間，越長(zhǎng)則 越有利。一級(jí)傳動(dòng)角指連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角；二級(jí)傳動(dòng)角指六桿機(jī)構(gòu)或連桿復(fù)合 機(jī)構(gòu)中后一級(jí)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角0評(píng)價(jià)項(xiàng)目應(yīng)因機(jī)構(gòu)功能不同而有所不同。對(duì)以上方案初步分析如表2。從表中的分析結(jié)果不難看出，方案1, 2, 5的 性顯較差；方案3, 4, 6,尚可行且有較好綜合性能并各自都有特點(diǎn)，這三個(gè)方 案可作為被選方案，待運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析后，通過(guò)定量評(píng)價(jià)選出最 優(yōu)方案。2).撞板下壓機(jī)構(gòu)方案選擇撞板下壓方案2:凸輪復(fù)合機(jī)構(gòu)11撞板下壓方案4:齒輪齒條機(jī)構(gòu)12撞板下壓方案3:凸輪機(jī)構(gòu)ITTr撞板下壓方案5:連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)表3鉛垂移動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件的機(jī)構(gòu)

10、運(yùn)動(dòng)方案定性分析方案號(hào)功能功能質(zhì)量經(jīng)濟(jì)適用性運(yùn)動(dòng)變 換加壓 時(shí)間 一級(jí)傳動(dòng)角二級(jí)傳動(dòng) 角工作 平穩(wěn) 性磨損 與變 形效率復(fù)雜性加工 裝配 難度成本運(yùn)動(dòng)尺 寸1滿(mǎn)足較長(zhǎng)較大較大小較復(fù)雜較大2滿(mǎn)足較長(zhǎng)較大有沖 擊大較大較難較局較大3滿(mǎn)足較長(zhǎng)較大有沖 擊大較大TF較局大4滿(mǎn)足較短較大較好F較小5滿(mǎn)足較短較大較大小較大較難注： 加壓時(shí)間是指在相同施壓距離內(nèi)，撞板向下移動(dòng)所用的時(shí)間，越長(zhǎng)則越有利。 一級(jí)傳動(dòng)角指連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角；二級(jí)傳動(dòng)角指六桿機(jī)構(gòu)或連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)中后一級(jí)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角0評(píng)價(jià)項(xiàng)目應(yīng)因機(jī)構(gòu)功能不同而有所不同。對(duì)以上方案初步分析如表3。從表中的分析結(jié)果不難看出，方案2， 3 的性顯較差；方案1，

11、 4， 5 尚可行且有較好綜合性能并各自都有特點(diǎn)，這三個(gè)方案可作為被選方案，待運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析后，通過(guò)定量評(píng)價(jià)選出最優(yōu)方案。3 . 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的形成機(jī)器中各工作機(jī)構(gòu)都可按前述方法構(gòu)思出來(lái)，并進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中選出最佳的方案。將這些機(jī)構(gòu)有機(jī)地組合起來(lái)，形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作協(xié)調(diào)配合的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。為使各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作在時(shí)間上相互協(xié)調(diào)配合，各機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件通常由同一構(gòu)件統(tǒng)一控制。在選擇方案時(shí)還需要進(jìn)行非機(jī)械行業(yè)的綜合考慮，例如機(jī)械的市場(chǎng)創(chuàng)新性，市場(chǎng)前瞻性，再開(kāi)發(fā)性等各種各樣的因素，這樣會(huì)大大提高機(jī)械的價(jià)值和生命期。通過(guò)對(duì)上述方案的拼裝和組合，和多方因素的考慮，由此可以設(shè)計(jì)出以下組合方案以

12、供選擇。1) 齒輪齒條組合機(jī)構(gòu)方案說(shuō)明：如圖1 所示，整個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳輸由三個(gè)齒輪聯(lián)合組成，齒輪傳動(dòng)有著高穩(wěn)定性，可以承受重載和高速載荷等優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便易于維護(hù)，整體方案相對(duì)節(jié)省空間。圖1齒輪齒條組合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：主動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)搖桿進(jìn)行擺動(dòng)，和搖桿同軸的齒輪使底部齒條 移動(dòng)的同時(shí)再將運(yùn)動(dòng)傳給下一級(jí)齒輪，而下一級(jí)齒輪的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)最右邊的齒輪 開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，最右邊的齒輪帶動(dòng)第二個(gè)齒條進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。2）凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)方案說(shuō)明：此方案和圖9）所示方案性能類(lèi)似，不同點(diǎn)在于由于主動(dòng)件變成了齒 輪，齒輪所傳輸?shù)姆€(wěn)定動(dòng)力使橫向移動(dòng)的滑塊運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定。圖2凸輪連桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：主動(dòng)件為齒輪，齒輪上連有凸

13、輪，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)凸輪帶動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng) 件使擺桿上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)主動(dòng)件將運(yùn)動(dòng)又傳遞給另一個(gè)齒輪，另一個(gè)齒輪帶動(dòng) 連桿推動(dòng)滑塊作左右運(yùn)動(dòng)。3）齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)方案說(shuō)明：此方案力學(xué)性能良好，滑塊有急回運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊層次清晰, 而且除了為打包機(jī)輸出所需的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)之外，還可以輸出一個(gè)上下擺動(dòng)的運(yùn) 動(dòng)，為日后的再開(kāi)發(fā)提供了幫助。運(yùn)動(dòng)說(shuō)明：主動(dòng)桿帶動(dòng)復(fù)合桿擺動(dòng)，復(fù)合桿上部用滑塊連接齒輪，齒輪帶動(dòng)齒 條使撞板上下運(yùn)動(dòng)，復(fù)合桿下部拉動(dòng)滑塊做左右運(yùn)動(dòng)。4.機(jī)構(gòu)組合方案的確定根據(jù)所選方案是否能滿(mǎn)足要求的性能指針，結(jié)構(gòu)是否簡(jiǎn)單、緊湊；制造是 否方便；成本是否低等選擇原則。經(jīng)過(guò)前述方案評(píng)價(jià)，采用系統(tǒng)工程評(píng)價(jià)法進(jìn) 行分析論

14、證，列出下列表格，表4.總體方案定性分析性能指針力殺1力殺2力7K 3性能指針力殺1力殺2力7K 3運(yùn)動(dòng)性能運(yùn)動(dòng)規(guī)律平穩(wěn)平穩(wěn)急回經(jīng) 濟(jì) 性加工難度一般難一般運(yùn)動(dòng)速度及精度較高一般較高維護(hù)難度易難一般工作性能工作效率高較高較高能耗大小一般一般一般使用空間小較大一般使用壽命較長(zhǎng)一般較長(zhǎng)動(dòng)力性能承載能力大一般較大結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)尺寸小較大較大傳力性能大一般一般機(jī)構(gòu)重量重重一般震動(dòng)與噪聲較小較大較大復(fù)雜程度簡(jiǎn)單復(fù)雜一般經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)方案 3滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，并且綜合性能良好，易于再開(kāi) 發(fā)，所以將方案3作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終方案。1 .3執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2 .執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別為：齒輪一齒條撞板上下沖壓機(jī)構(gòu)。連

15、桿推塊左右沖壓機(jī)構(gòu)。撞板上下運(yùn)動(dòng)沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì);滑塊左右運(yùn)動(dòng)沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；圖11.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖3 .機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 解析法曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 解析法和實(shí)驗(yàn)法四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)法11用解析法設(shè)計(jì)分解圖田中的機(jī)構(gòu)：設(shè)AB=AC為保證C點(diǎn)傳力良好，設(shè)Q1的初始角度為50度，Q1角向上轉(zhuǎn)過(guò) 30度后C點(diǎn)應(yīng)向右移動(dòng)900mm則ABC三點(diǎn)向X軸投影得：|2*AB*cos50 ° - 2*AB*cos0 ° |= 900 解之得:AB=BC= 1250(mm)用解析法和實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)分解圖n中的機(jī)構(gòu)

16、：由圖田中條件設(shè)置圖R的初始參數(shù)，圖R中 Q1角的兩極限位置分別為20。和70°在此機(jī)構(gòu)中導(dǎo)桿上的滑塊連接齒輪它會(huì)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)40。，這里要求齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中帶動(dòng)齒條移動(dòng)650mm則齒輪節(jié)圓半徑R為：50/360 * 2 * 3.1416 * R = 650解之得:R=372.42(mm)為曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的傳力性良好在齒輪節(jié)圓范圍內(nèi)選取適當(dāng)?shù)幕瑝K位置，作Q1極位夾角的角平分線，作滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡曲線，在極限位置作和滑塊速度方向 相垂直的線，此線和極位夾角的角平分線的夾角便是齒輪中心點(diǎn)所在的位置， 確定位置后，通過(guò)測(cè)量得：齒輪中心點(diǎn)坐標(biāo)為(496, 230)L1的長(zhǎng)度為300mm用實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)分

17、解圖I中的機(jī)構(gòu)：在極限位置，圖I中Q1等于70°時(shí)，設(shè)曲柄AB長(zhǎng)度為420mm AD長(zhǎng)度為 1000mm CD桿長(zhǎng)度在設(shè)置時(shí)為了保證和滑塊不發(fā)生干涉而且要保證良好的傳力 性，選取CD桿的長(zhǎng)度為1300mm作圖連接四桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)測(cè)量得：連力:F BC長(zhǎng)度為:827mm其他參數(shù)設(shè)置：齒輪節(jié)圓半徑=分度圓半徑=372.42(mm);基圓半徑=390(mm);模數(shù)=30 ;2.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析分析方法：計(jì)算機(jī)輔助分析所用軟件：計(jì)算機(jī)輔助分析設(shè)計(jì)程序(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看本說(shuō)明書(shū)附件)1).對(duì)機(jī)構(gòu)中的曲柄滑塊進(jìn)行分析示意圖：32原始數(shù)據(jù)«曲柄滑坡機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)強(qiáng)仿真輸入數(shù)據(jù)曲柄長(zhǎng)(L1

18、)示意圖運(yùn)瑞芬代運(yùn)動(dòng)提圖動(dòng)喜仿真銅出數(shù)據(jù)K值滑身人連桿長(zhǎng)(L2)120偏距(e) W曲柄角速度31)確定清除2T1114.0124503. 0D352T2114.8929505.6595ZT3115 7781508 5488274116 6679511.07122T5117,5跑513.42212T6118 46515 5T277119 361T517.591427812Q066519.4007ZT9121. 1745521.0200£50122 0SS2522. 4474231122.9932523 67642BZ123.9131524.T04283124 629S525 5264

19、23412S.T474536 1393285126.seal5S6.540928612T 5852526.72022S7120 5046526 692623S129 4Z36526 4372£89130.34E525.957290131 2594525 2495曲柄轉(zhuǎn)角滑塊位移滑塊速度< 1分析| 線圖位移曲線1.00C93?最小傳動(dòng)角59南東滑塊最大速度I 563. 395滑塊最大加速度| Tlbf 7動(dòng)程100 42LE縮敢比例| 3.5速度曲線系意圖飛動(dòng)分析作動(dòng)一畝一動(dòng)態(tài)仿真加速度曲線2.5機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖三、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)系

20、統(tǒng)位于原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行系統(tǒng)之間，將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行系 統(tǒng)。除進(jìn)行功率傳遞，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能克服阻力作功外，它還起著如下重要作用： 實(shí)現(xiàn)增速、減速或變速傳動(dòng)；變換運(yùn)動(dòng)形式；進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解；實(shí)現(xiàn)分路 傳動(dòng)和較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的重要組成部分。 當(dāng)完成了執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的預(yù)選型后，即可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力條件及原動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和性能參數(shù)，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。在保證實(shí)現(xiàn)機(jī)器的預(yù)期功能的條件下， 傳動(dòng)環(huán)節(jié)應(yīng)盡量簡(jiǎn)短，這樣可使機(jī)構(gòu) 和零件數(shù)目少，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，降低制造和裝配費(fèi)用，提高機(jī)器的效 率和傳動(dòng)精度。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中所規(guī)定的功能要求

21、， 執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力、傳動(dòng)比或速度變化 的要求以及原動(dòng)機(jī)的工作特性，選擇合適的傳動(dòng)裝置類(lèi)型。根據(jù)空間位置、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞路線及所選傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)和適用條件，合理擬定傳動(dòng)路線，安排各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的先后順序，完成從原動(dòng)機(jī)到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)系統(tǒng)的總體布 置方案。機(jī)械系統(tǒng)的組成為：原動(dòng)機(jī)一傳動(dòng)系統(tǒng)（裝置）一 原動(dòng)機(jī)：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)； 傳動(dòng)系統(tǒng)（機(jī)構(gòu)）：常用的減速機(jī)構(gòu)有齒 輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、皮帶傳 動(dòng)、鏈輪傳動(dòng)等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置 和各類(lèi)減速裝置的傳動(dòng)特點(diǎn)，選用二級(jí)減 速。第一級(jí)采用皮帶減速，皮帶傳動(dòng)為柔性 傳動(dòng)，具有超載保護(hù)、噪音低、且適用于中 心距較大的場(chǎng)合；第二級(jí)采用齒

22、輪減速，因 斜齒輪較之直齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力 高等優(yōu)點(diǎn)，故在減速器中采用斜齒輪傳動(dòng)。工作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）執(zhí)行機(jī)構(gòu)1I1電動(dòng)機(jī)2V帶傳動(dòng)3一二級(jí)圓柱齒輪減速器再根據(jù)中心距及機(jī)械原根據(jù)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的整體布置確定皮帶和齒輪傳動(dòng)的中心距，理和機(jī)械設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)確定皮帶輪的直徑和齒輪的齒數(shù)。故傳動(dòng)系統(tǒng)由“ V帶傳動(dòng)+二級(jí)圓柱斜齒輪減速器”組成原始資料：已知工作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件）主軸：轉(zhuǎn)速：nw=30 （r/min）轉(zhuǎn)矩：Mb =460 （N.m）3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步 電動(dòng)。2）選擇電動(dòng)機(jī)容量a.工作軸輸出功率 ：Pw=

23、M cd/1000 （KW）二兀 nw /30=30 兀 /30=3.14159 （rad/s）Pw=M /1000=460X 3.14159/1000=1.445 KW注：工作軸 執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件軸。b.所需電動(dòng)機(jī)的功率：Pd= Pw /“a4a-由電動(dòng)機(jī)至工作軸的傳動(dòng)總效率“a =刀帶x”軸承3x”齒輪2x”聯(lián)查表可得：對(duì)于V帶傳動(dòng)： 刀帶=0.96對(duì)于8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)：刀齒輪=0.97對(duì)于一對(duì)滾動(dòng)軸承：”軸承=0.99對(duì)于彈性聯(lián)軸器：刀聯(lián)軸器=0.99則“a =刀帶x”軸承3x”齒輪2X”聯(lián)=0.96X 0.993 X 0.972 X 0.995= 0.868Pd= Pw / 4 a

24、=1.445/0.868=1.664 KW查各種傳動(dòng)的合理傳動(dòng)比范圍值得：V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍為i帶=24,取3.7單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為i齒二35,取4.8則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為：nd=i 帶 xi 齒 2X nw2=3.7X 4.8 義 nw=85.284X 30=2557.44 r/min符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、 1000 r/min、 1500 r/min 和 3000 r/min，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出四種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有四種傳動(dòng)比方案。方 案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Ped/kW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/ r/min電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/kg傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步滿(mǎn)載總傳動(dòng)比V帶

25、傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)1Y112M-24300028904596.33332.112Y112M-441500144043483163Y132M1-64100096073322.512.84Y160M1-84750720118242.59.6對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在額定功率相同的情況下，額定轉(zhuǎn)速越高的電動(dòng)機(jī)尺寸越 小，重量和價(jià)格也低，即高速電動(dòng)機(jī)反而經(jīng)濟(jì)。若原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選得過(guò)高，勢(shì)必 增加傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，從而導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由表中四種方案，綜合 考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)及減速器的傳動(dòng)比，認(rèn)為方案2的傳動(dòng)比較合適，所以選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y112M-4。Y112M-4電動(dòng)機(jī)資料如下：額

26、定功率：4 Kw滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速：n滿(mǎn)=1440 r/min同步轉(zhuǎn)速：1500 r/min3.3傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比分配1 .傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i 總=n 滿(mǎn)/ nw =1440/30= 482,分配各級(jí)傳動(dòng)比根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 2.2選取，對(duì)于三角v帶傳動(dòng)，為避免大帶 輪直徑過(guò)大，取i12=3.7;則減速器的總傳動(dòng)比為 i減=i總/3.7=48/3.7=12.9729對(duì)于兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器，按兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度分配傳動(dòng)比，取ig=1.3id5 igXid = 132d = 12.9729i2d = 12.9729/1.3=9.9792id =3.16ig=1.3id=1.3

27、X 3.16=4.11注：ig -高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；id 1氐速級(jí)齒輪傳動(dòng)比；3.4傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：電機(jī)軸：n電=1440 r/minI 軸n：= n 電/i 帶=1440/3.7=389.19 r/minII 軸 nn= n" ig=389.19/4.8=81.08r/min田軸nxnn/ id =81.08/3.16= 25.11 r/min計(jì)算各軸的輸入和輸出功率:I 軸：輸入功率P尸 PdT帶=1.7X0.96=1.632 kw輸出功率P尸 1.632” 軸承=1.632X 0.99=1.616 kwII軸:輸入功率Pn=1.616X” 齒輪=1.

28、616X0.97=0.598 kw輸出功率 Pn= 0.598X n 軸承=0.598X 0.99=0.592 kwin軸輸入功率Pm=0.592X n 齒輪=0.592 X 0.97=0.574 kw輸出功率Pm= 0.574X n 軸承=0.574X 0.99=0.568kw計(jì)算各軸的輸入和輸出轉(zhuǎn)矩:電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Td=9.55X 106X Pd /n 電=9.55X106X 1.7/1440=11.3X 103N mmI軸:II軸:in軸輸入轉(zhuǎn)矩Ti=9.55X 106XP： / m=9.55X106X 1.632/389.19=40 x 103N - mm輸出轉(zhuǎn)矩T：=9.55X 1

29、06XP： / rn=9.55X 106X1.616/389.19=39.7X 103N - mm輸入轉(zhuǎn)矩Tn=9.55X 106XPn / nn=9.55X 106X0.598/81.08=70.4X 103N - mm輸出轉(zhuǎn)矩Tn=9.55X 106XPn / nn=9.55X 106X0.592/81.08=69.7X 103N - mm輸入轉(zhuǎn)矩Tm=9.55X 106XPm / nm=9.55X 106X0.574/25.11=218.3X 103N - mm輸出轉(zhuǎn)矩Tm=9.55X 106XPm / nm=9.55X 106X0.568/25.11=216X 103N - mm將運(yùn)動(dòng)

30、和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列于下表:軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩 T ( N - mm)轉(zhuǎn)速 n/r - min-1傳動(dòng)比i效率Y輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸1.7一_311.3X 10314403.70.95I軸1.6321.61640X10339.7X103389.194.80.96口軸0.5980.59270.4 X 10369.7X10381.083.160.96w軸0.5740.568一 一一_3218.3X 103_ _ _3 216X10325.11四、設(shè)計(jì)小結(jié)這次課程設(shè)計(jì)，我拿到的題目是麥 秸打包機(jī)。其實(shí)麥秸打包機(jī)的兩種運(yùn)動(dòng) 就是運(yùn)用機(jī)械原理課上所學(xué)過(guò)的各種機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。針對(duì)這次的設(shè)計(jì)任務(wù)

31、所出的題目定制計(jì)劃，我首先借閱書(shū)籍搜集資料，通過(guò) 資料啟發(fā)靈感并設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)篩選和優(yōu)化確定最終方案和最終方案的參數(shù)。 然后為最終方案的運(yùn)動(dòng)分析設(shè)計(jì)程序， 并進(jìn)行程序的開(kāi)發(fā)和方案的運(yùn)動(dòng)分析， 接 下來(lái)對(duì)方案進(jìn)行實(shí)體造型仿真，將仿真結(jié)果以動(dòng)畫(huà)形式輸出，最后整理資料編寫(xiě) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成設(shè)計(jì)任務(wù)在這次設(shè)計(jì)任務(wù)中，我確實(shí)遇到了許多自己無(wú)法解決的問(wèn)題， 不過(guò)通過(guò)書(shū)籍， 互聯(lián)網(wǎng)和老師的幫助，所有問(wèn)題得以解決，最終保證了這次設(shè)計(jì)任務(wù)順利進(jìn)行。在機(jī)械原理課上所學(xué)的知識(shí)是比較理論化的，通過(guò)這些理論我了解了一些機(jī) 構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案與運(yùn)動(dòng)軌跡，至于這些構(gòu)件、這些機(jī)構(gòu)真正要派些什么用場(chǎng)， 在我 腦中的概念還是挺模糊的，但是在這次為完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)當(dāng)中， 我開(kāi)始對(duì)傳 授機(jī)械原理這門(mén)課的真正意義所在有了初步了解。 換句話說(shuō)，因這次課程設(shè)計(jì)我 把理論與實(shí)踐運(yùn)用結(jié)合了起來(lái)，達(dá)到了學(xué)以致用的目的。通過(guò)這次設(shè)計(jì)任務(wù)，我知道其實(shí)要做一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)并不簡(jiǎn)單，要把它做好就更不易了，從中我也感到自己的知識(shí)面其實(shí)是很狹隘的。 在理論知識(shí)的貫穿上和用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力上也亟待提高，可以說(shuō)這次的設(shè)計(jì)就像是一