機械原理課程設(shè)計-原理課設(shè)

機械原理課程設(shè)計-原理課設(shè)第一頁，共35頁。1.進一步鞏固和加深所學(xué)的理論知識。2.培養(yǎng)運用理論知識獨立解決實際問題的能力。3.掌握進行運動分析和設(shè)計的圖解方法，及利用計算機的解析方法。4.提高使用技術(shù)資料的能力。第二頁，共35頁。機械原理課程設(shè)計的任務(wù)是：在規(guī)定時間內(nèi)完成教師指定的機構(gòu)設(shè)計課題，進而對機構(gòu)的性能進行分析和科學(xué)評價。將自己的設(shè)計研究成果編寫計算說明書一份(10頁以上)，繪制設(shè)計圖樣(A1)一張。第三頁，共35頁。1.按照機械的幾何、運動、動力、軌跡等性能要求進行低副機構(gòu)的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計或高副機構(gòu)的廓線設(shè)計。2.對指定的機械進行運動分析。第四頁，共35頁。1.解析法：掌握用計算機解決工程實際問題的能力。編程巧妙，參數(shù)合理，計算正確。2.圖解法：掌握工程圖算能力。分析正確，繪圖精確，比例適中，圖面清潔。第五頁，共35頁。1.設(shè)計說明書的編寫格式第一頁封面格式如圖：第二頁設(shè)計課題（包含設(shè)計條件和要求的設(shè)計任務(wù)書）：第三頁目錄：第四頁至最后設(shè)計說明(正文)；最后頁列出主要參考資料。第六頁，共35頁。1.1依據(jù)設(shè)計任務(wù)書，確定設(shè)計方案的說明；1.2分析原始數(shù)據(jù)，并確定機構(gòu)主要幾何參數(shù)，繪制機構(gòu)運動簡圖；1.3對機構(gòu)進行分析所用方法及其原理的簡要說明；1.4列出必要的設(shè)計計算過程；1.5用圖解法對機構(gòu)特定工作位置進行分析的說明；第七頁，共35頁。1.6用解析法對機構(gòu)進行動態(tài)分析的說明；1.7畫出編程方框圖，打印出自編的全部程序，對所編程序中的某些符號、變量名及其它方面作必要的說明，及自編程序的運行結(jié)果；1.8用表格等形式列出計算結(jié)果，畫出機構(gòu)動態(tài)分析的曲線圖；1.9按分析結(jié)果，對自己設(shè)計的機構(gòu)進行評價討論；第八頁，共35頁。2.1設(shè)計說明書應(yīng)該用鋼筆寫(或打印)在16開的報告紙上，要求字跡端正，文句通順，層次清楚，敘述簡明。2.2設(shè)計說明書的敘述部分，應(yīng)有理論根據(jù)。必要時應(yīng)配上插圖，正確、簡單、明了；2.3設(shè)計說明書的計算部分，應(yīng)說明公式和數(shù)據(jù)來源、代號、量綱。推薦格式：序號 計算項目代號公式和數(shù)據(jù)來源數(shù)值 量綱備注第九頁，共35頁。2.4設(shè)計說明書中的參考資料應(yīng)編號，使用參考資料時可用編號標(biāo)明；2.5設(shè)計說明書中每一自成單元的內(nèi)容都應(yīng)有大小標(biāo)題，使其醒目突出；2.6設(shè)計說明書中的自編計算機程序，應(yīng)打印附上；2.7說明書應(yīng)加上封面與目錄裝訂成冊。第十頁，共35頁。3.1圖樣幅面采用GBA1一張；3.2標(biāo)題欄格式、大小如圖。3.3圖樣的質(zhì)量要求：嚴(yán)格按比例繪制，分析正確，作圖精確，符合課題要求。3.4圖面要求：布圖勻稱、圖面整齊，清潔、線條，尺寸標(biāo)注等符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。第十一頁，共35頁。4.1認(rèn)真閱讀指導(dǎo)書,仔細(xì)聽指導(dǎo)課,作好筆記；4.2正確運用手冊、標(biāo)準(zhǔn)；4.3優(yōu)化設(shè)計，不怕反復(fù)計算。容忍錯誤，輕則造成浪費，重則釀成大禍。4.4保存好草稿本。編寫說明書實際就是將草稿內(nèi)容謄清和規(guī)范化。為防止抄襲還要檢查。第十二頁，共35頁。課題一、

平面連桿機構(gòu)設(shè)計及運動分析課題二、漸開線變位直齒圓柱齒輪機構(gòu)傳動設(shè)計及運動分析課題三、凸輪機構(gòu)設(shè)計及運動分析第十三頁，共35頁。1、題號1(/I/II/III)牛頭刨主體機構(gòu)設(shè)計牛頭刨中C到EF的垂直距離,應(yīng)使壓力角∠DEF最小。第十四頁，共35頁。題號2：曲柄滑塊機構(gòu)設(shè)計；題號3：曲柄四桿機構(gòu)設(shè)計；插秧機的插秧頭F動作如圖，上下行程需達(dá)秧高180mm，指導(dǎo)書提供的桿長數(shù)據(jù)只是桿長比例，實際桿長需設(shè)計確定。第十五頁，共35頁。2.1可按工作構(gòu)件的x、y方向位移列方程(SX、SY)，按(SX、SY)求導(dǎo)計算V、ΦV和a、Φa。2.2利用計算機輔助計算指導(dǎo)書上程序，改編成工作構(gòu)件的運動分析程序。程序要求輸出工作構(gòu)件的運動分析數(shù)據(jù)；工作點的運行軌跡(S位移圖)和V—θ、a—θ坐標(biāo)圖。采集數(shù)據(jù)中應(yīng)含有兩個極位的分析數(shù)據(jù)。才能正確分析工作構(gòu)件的運動。第十六頁，共35頁。列出矢量方程、比例尺；畫速度多邊形和加速度多邊形和加速度多邊形，。絕對矢量用實線，相對矢量用虛線。求出工作構(gòu)件在圖示位置的s、V、ΦV和a、Φa。

并與解析法數(shù)據(jù)對比。第十七頁，共35頁。4、例圖第十八頁，共35頁。1、題號1～25已知不同的m、Z1、Z2、a，做漸開線變位直齒圓柱齒輪機構(gòu)傳動設(shè)計。第十九頁，共35頁。2.1滿足工況要求的齒輪中心距cosα’=[0.5m(Z1+Z2)cosα]/a’；

xΣ=；2.2防止根切x1≥(17-Z1)/17；

2.3齒頂不變尖Sa≥0.25m～0.40m；2.4足夠的重合度εa≥1.1～1.2；2.5齒輪變位可以均衡兩齒輪的強度

xΣ見圖3-1；x1

、x2

分配見圖3-2。

第二十頁，共35頁?？傋兾幌禂?shù)xΣ見圖3-1：

例：Z1+Z2=55要求綜合性能好，適當(dāng)照顧重合度，取P4線。xΣ=0.3。550.3第二十一頁，共35頁。x1、x2分配見圖3-2：例：xΣ=-0.164Z1=32Z2=641、先取座標(biāo)點R[(Z1+Z2)/2、xΣ/2]=[48、-0.082]。2、過R作L方向射線。3、按Z1=32、Z2=64交L方向射線，查縱坐標(biāo)得x1=0.056、x2=-0.22。483264-0.082R-0.220.056第二十二頁，共35頁。4、齒輪嚙合圖的繪制：將齒輪各部分尺寸按一定的比例尺，在圖紙上畫出輪齒嚙合關(guān)系。齒輪嚙合圖可直觀地表達(dá)一對齒輪的嚙合特性和嚙合參數(shù)，并可借助圖形作某些必要的分析。全齒高h(yuǎn)h=(2ha*+c*-Δy)m分度圓齒厚SS1=(0.5π+2x1tan20°)mS2=(0.5π+2x2tan20°)m齒頂厚SaSa1=S1ra1/r1-2ra1(invαa1-invα)Sa2=S2ra2/r2-2ra2(invαa2-invα)重合度εε=[Z1(tanαa1–tanα’)+Z2(tanαa2-tanα’)]/(2π)第二十三頁，共35頁。1.4根據(jù)漸開線性質(zhì)=，因弧長不易測量，可按下式計算其所對應(yīng)的弦長按此弦長在基圓上取點。1.5將基圓上的弧長分成同樣等分，得基圓上的對應(yīng)分點等分點1＇、2＇、3＇。1.6過點1‘、2’、3‘作基圓的切線，并在這些切線上分別截取線段，使其、、，得、、、諸點。光滑連接各點的曲線即為節(jié)圓以下部分的漸開線。、第二十四頁，共35頁。1.7將基圓上的分點向左延伸，作出相應(yīng)的等分點、、…，取，…，可得節(jié)圓以上漸開線各點、…，直至畫到（或略超出）齒頂圓為止。

1.8當(dāng)時，基圓以下一段齒廓取為徑向線，在徑向線與齒根圓之間以r=0.2m（模數(shù)）為半徑畫出過渡圓角；當(dāng)，在漸開線與齒根圓之間直接畫出過渡圓角。第二十五頁，共35頁。1.9至此，已分別畫出兩齒輪在齒頂圓和齒根圓之間過節(jié)點P的齒廓曲線。1.10按已算得的齒厚和齒距p計算對應(yīng)的弦線長度和按和在分度圓上截取弦長得A、C點，則

1.11取AB弧的中點D，連O1、D兩點為輪齒的對稱線。用描圖紙描下對稱線右半齒形，以此為模板畫出對稱的左半部分齒廓及其他相鄰的3～4個齒廓。另一齒輪的作法相同。將畫好的輪齒貼于硬紙板上，兩端各保留40mm以上齒根圓弧作基準(zhǔn)。待干后剪成齒形樣板。所作的樣板附于說明書后。1.12分別作大齒輪和小齒輪的齒形樣板。第二十六頁，共35頁。2.設(shè)計圖的繪制步驟：2.1選取比例尺，使齒全高在圖樣上有30～50mm的高度為宜。定出齒輪中心O1、O2。將大齒輪齒形圖精確畫在圖紙上部，小齒輪齒形圖精確畫在圖紙右側(cè)下部。2.2以圖紙右側(cè)為大齒輪，左側(cè)為小齒輪，分別畫中心線、中心距、基圓弧、分度圓弧、節(jié)圓弧、齒頂圓弧、齒根圓弧、基圓內(nèi)公切線。內(nèi)公切線與過P點的節(jié)圓切線間夾角為嚙合角α′，應(yīng)與計算值相符。2.3在嚙合圖上標(biāo)出N1、N2（極限嚙合點）和B1、B2（起始與終止嚙合點）。2.4用樣板各畫出三對齒廓，并使有一對齒廓在B1

或B2

點接觸。移動樣板觀測能否連續(xù)傳動。標(biāo)出單齒、雙齒嚙合區(qū)。2.5作出齒廓工作段。以O(shè)1為圓心，為半徑作圓弧交齒輪1齒廓于b1點，則從b1點到齒頂圓一段齒廓為齒廓工作段。同理作出齒輪2的齒廓工作段。第二十七頁，共35頁。第二十八頁，共35頁。3.1檢查兩齒廓是否為零側(cè)隙嚙合。3.2檢查兩齒輪徑向間隙是否等于c*m，兩分度圓是否分離了ym。3.3檢查兩齒輪嚙合重合度ε應(yīng)與計算值相符。ε=B1B2/Pb

。3.4檢查兩齒輪嚙合角α’應(yīng)與計算值相符。3.5測量兩齒輪齒頂厚Sa應(yīng)與計算值相符。第二十九頁，共35頁。5、例圖計算實測第三十頁，共35頁。1、題號1

繞線機中的凸輪機構(gòu)用對心凸輪機構(gòu)，推桿等速運動。100次來回/每分。第三十一頁，共35頁。題號3

翻板閥門的控制凸輪機構(gòu)：圖4-3中180o改為30o。用偏置凸輪機構(gòu)，推桿左移等加速等減速運動規(guī)律。右移等速運動規(guī)律。題號4

自動焊機滑臺移動凸輪機構(gòu)：凸輪最小半徑是軸的半徑。用偏置凸輪機構(gòu)。本題允許用縮小比例畫。