機械原理課程設計搖擺送料機構

1、 機械原理課程設計說明書題目：擺式送料機構總體設計姓名：馮帥學號：專業(yè)：班級: 學院：交通與車輛工程學院 指導教師： 2013年7月9日目錄第一章 機械原理課程設計指導書1一機械原理課程設計的目的1二機械原理課程設計的任務2三課程設計步驟2四基本要求2五時間安排3六需交材料3第二章 擺式送料機構總體設計過程3一 工作原理3二 設計方案4三 利用解析法確定機構的運動尺寸5四 連桿機構的運動分析10速度分析10加速度分析11第三章 課程設計總結13第四章 參考文獻13第一章 機械原理課程設計指導書一機械原理課程設計的目的    機械原理課程設計是機械原理課程

2、教學中最后的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學個進行自動機械總體方案設計、運動方案設計、執(zhí)行機構選型設計，傳動方案設計控制系統(tǒng)設計以及利用用計算機對工程實際中各種機構進行分析和設計能力的一個重要的川練過程。其目的如下：    (1)通過課程設計，綜合運用所學的知識，解決工程實際問題。并使學生進一步鞏固和加深所學的理論知識。    (2)使學生得到擬定機械總體方案、運動方案的訓練，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)學生開發(fā)、設計、創(chuàng)新機械產(chǎn)品的能力。    (

3、3)使學生掌握自動機械設計的內容、方法、步驟，并對動力分析與設計有個較完整的概念。(4)進一步提高學生的運算、繪圖、表達及運用計算機和查閱有關技術資料的能力。(5)通過編寫說明書，培養(yǎng)學生的表達、歸納及總結能力。二機械原理課程設計的任務    機械原理課程設計的任務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計的方

4、案，繪出原理簡圖。(3)傳動系統(tǒng)設計，擬定、繪制機構運動循環(huán)圖。三課程設計步驟1機構設計和選型（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）擬定機構的選型與組合方案，多個方案中選擇最佳的。（4）設計計算。（5）結構設計、畫圖。（6）編寫設計計算說明書。2自動機械總體方案設計（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構。（3）擬定工作循環(huán)圖。（4）設計計算。（5）畫圖。（6）編寫設計計算說明書。3自動機械傳動系統(tǒng)設計（1）分析工藝操作動作、各機構運動形式和運動規(guī)律選擇動力機。（2）確定傳

5、動機構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、設計計算。（4）傳動系統(tǒng)結構設計。（5）結構設計、畫圖。（6）編寫設計計算說明書。四基本要求1課程設計必須獨立的進行，每人必須完成設計圖樣A3一張，能夠較清楚地表達所設計內容的原理、空間位置及有關結構。2根據(jù)設計任務書要求，合理的確定尺寸、運動及動力等有關參數(shù)。3進行相關的設計計算。4正確的運用手冊、標準，設計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。5編寫設計計算說明書，說明方案確定的方法、依據(jù)，并進行分析和有關設計計算，把設計中所涉及的問題說明清楚。說明書力求用工程術語，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

6、天查資料          1天確定方案        1天設計計算        1天繪圖            1天寫設計說明書    1天六需交材料1A3圖紙一張（手畫和計算

7、機繪圖均可）。2設計計算說明書一份（手寫和打印均可）。 第二章 擺式送料機構總體設計過程一 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，其工作原理如圖所示，電動機通過減速輪系(減速器)驅動一個六桿機構，原動構件1為該機構的物柄O1A，而滑塊5為其輸出構件，利用沿塊5的往復移動來搬運貨物或工件。2設計數(shù)據(jù)設計數(shù)據(jù)見表。3設計提示為機器運轉平穩(wěn)曲柄軸應設有飛輪。二 設計方案圖2-2圖2-3以上兩種機構的對比：圖2-2所示送料的往復運動，我們用曲柄滑塊機構實現(xiàn)，當輸入構件勻速轉動時，輸出構件帶動滑塊作往復移動，機構具有急回特性，但該方案中不但設計計算比較復

8、雜，滑塊5和作平面復雜運動的連桿3和4的動平衡也比較困難。圖2-3為六桿機構，直接通過電動機帶動曲柄滑塊轉動從而使連桿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，結構簡單，缺點是摩擦大，耗費能量多。三 利用解析法確定機構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。圖2-4機構的自由度為：根據(jù)設計數(shù)據(jù)的要求，曲柄4的轉速n4=114r/min,其角速度4為： 極位夾角：以D為原點，建立如圖2-4所示的直角坐標系DXY，各點的坐標如下： D(0,0) B(-78,78) B'(78,78) C'(130,130) O(225,

9、Oy) C(-130,130) 則：OB=(-303,78-Oy) OB'=(-147,78-Oy) BB'=(156,0) OC=(-355,130-Oy) OC'=(-95,130-Oy) OD=(-225,-Oy)由余弦定理得：解之得：Oy1=239.4193 Oy2=30.7806 Oy3=562.0679 Oy4=-291.8679圖2-5當Oy1=239.4193時：OA=OA'=70.1006 mm AB=A'B'=250.3546mm OB'=180.2540mm OB=320.4552mm OC'=96.0632

10、mm B'C'=104mm OC=355.2860mm 機構在左極限位置時，在OB'C'中(如圖2-5所示)，可算得此時機構的傳動角: 機構在右極限位置時，在OBC(如圖2-5所示)中，可算得此時機構的傳動角： 所以，不滿足設計要求，故舍去。當 Oy2=30.7806 時：OA=OA'=70.1006 mm AB=A'B'=250.3546mm OB'=180.2540mm OB=320.4552mm OC'=216.3583mm B'C'=104mm OC=404.7356mm 機構在左極限位置時，在OB

11、'C'(如圖2-5所示)中，可算得此時機構的傳動角： 機構在右極限位置時，在OBC(如圖2-5所示)中，可算得此時機構的傳動角： 由于，故滿足設計要求。當 Oy3=562.0679時：OA=OA'=35.9956 mm AB=A'B'=487.5601mm OB'=451.5646mm OB=523.5557mm OC'=350.0392mm B'C'=104mm OC=489.4154mm 機構在左極限位置時，在OB'C'(如圖2-5所示)中，可算得此時機構的傳動角： 機構在右極限位置時，在OBC(如圖2

12、-5所示)中，可算得此時機構的傳動角： 所以，不滿足設計要求，故舍去。當 Oy4=-291.8679時：OA=OA'=35.9956 mm AB=A'B'=487.5601mm OB'=451.5646mm OB=523.5557mm OC'=525.6897mm B'C'=104mm OC=627.1760mm 機構在左極限位置時，在OB'C'(如圖2-5所示)中，可算得此時機構的傳動角： 機構在右極限位置時，在OBC(如圖2-5所示)中，可算得此時機構的傳動角： 所以，不滿足設計要求，故舍去。綜上所述：當Oy2=30.

13、7806 時，機構的各參數(shù)滿足設計要求。 機構的各桿長尺寸如下:曲柄OA=70.1006mm 連桿AB=250.3546mm 搖桿DC=260mm四 連桿機構的運動分析 速度分析圖2-6為方便分析與計算，取機構處于右極限位置時(如圖2-6所示)的數(shù)據(jù)分析：A點的線速度為： 由圖得，點B為AB桿的速度瞬心，則連桿AB的角速度為：搖桿DC上，B點、C點的線速度為：搖桿DC的角速度為：加速度分析圖2-7 以A為基點，將B點處的所有加速度作(如圖2-7所示)的分解，則： B點的法向加速度為： 由于曲柄OA作勻速轉動，則A點得切向加速度為： A點得法向加速度為： 故式可變?yōu)椋?在OBD中，由余弦定理得：

14、 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：Y軸上: 聯(lián)解得： 方向與圖中假設方向相反 所以，搖桿CD的角加速度為： 在誤差允許的范圍內，上述理論分析結果與下列曲線上對應時刻的數(shù)據(jù)基本一致，故計算是正確的。第三章 課程設計總結這次機械原理課程設計雖然耗時相當長，也很辛苦，但當著手去做的過程中學到很多知識，我的專業(yè)能力有了較大的提高。在這次設計中我深刻體會到理論知識與實踐相結合的重要性，確實也印證了“實踐是檢驗真理的唯一標準”。沒有理論的支撐，實踐就沒有意義；沒有實際實踐結果的檢驗，理論就是一紙空談。在設計的過程中我翻閱了許多資料書：理論力學、材料力學、自動機械、軟件的相關資料等，還多次上網(wǎng)查資料，通過借鑒相關專業(yè)人士在設計中的分析問題的突破口；處理問題的方法、途