【东北林业大学】机械原理课程设计指导书

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1、机械原理课程设计指导书东北林业大学机电工程学院15一、概述1课程设计的目的机械原理课程设计是《机械原理》课程的一个重要教学环节，是理论联系实际的一个重要手段。通过此设计使学生巩固和加深所学理论知识，培养学生独立解决与本课程相关的工程实际问题的能力，使学生对现有机械的分析和设计方法有一个比较完整的概念，并进一步提高计算和制图能力。2机构简介、作业内容及工作量1）机构简介图1所示六杆机构是压床中的主体机构，电动机经过联轴器带动减速器，进而将转速降低，然后再带动图1所示六杆机构中的曲柄1转动，从而使滑块5克服阻力而运动。在曲柄轴

2、的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵机构的凸轮。2）作业内容①对压床的连杆机构进行运动分析；②设计凸轮机构。要求学生在一周内完成1号图纸一张，2号图纸一张，并应附有相应的计算说明书。15图1连杆机构简图设计题目数据如表1所示：作业内容连杆机构的运动分析符号X1X2yψ＇ψ″LABLBCLDELCDLEFn单位mmmmmm度度mmmmmmmmmm转/分数据70200315601207032022515060100二、平面连杆机构的运动分析已知：X1=0.07m，X2=0.2m，y=0.315m，LAB=0.07m，LB

3、C=0.32m，LDE=0.225m，LCD=0.15m，LEF=0.06m，n=100转/分。要求：做机构运动简图（至少六个位置，其中一个位置用粗实线绘出）用相对运动图解法求滑块在各个位置的时的速度VF和加速度a，作滑块的位移，速度和加速度线图。并绘制在1号图纸上。作图步骤：1．作机构运动简图，具体做法：1）选取长度比例尺µL，例如取µL=0.004m/mm，然后由各机构的实际长度（单位用m）算出相应的图示长度（单位用mm）如下：AB=17.5mm,,BC=80mm,DE=56.25mm,CD=37.5mm,EF=15m

4、m,X1=X2=50mm,,y=78.75mm.2）做出已知固定点A、D和固定导路y-y。3）从含有主动件1的第一个四杆机构6-1-6-2-3-6开始，应用拆杆组法，确定B1点。这里补充说明一下说明书中曲柄位置的做法为：取滑块在下极限位置时（此时摇杆3与y轴夹角为ψ’）所对应的曲柄位置为起始位置1，按曲柄转向，将曲柄圆周八等分，得八个位置，另外再补充做出当滑块在上极限时的一个位置4’。而学生设计计算的初始位置由教师按照学号来指定，并以此为初始位置确定其余位置。4）第一个四杆机构AB1C1D的位置确定后E的位置也随之确定，对

5、第二个四杆机构6-3-4-5-6，可将DE1看作主动件，应用拆杆组法，定出F1点的位置。5）同理，可作出其余各位置的机构运动简图，此时把C处的运动副拆开，先定出Ei的位置较为方便。然后再定出Fi点的位置。2．速度分析由图不难看出，该六杆机构可分为两个四杆机构来研究，即由构件6-1-2-3-6组成的曲柄摇杆机构和由构件6-3-4-5-6组成的摇杆滑块机构。解题时由原动件1开始，先解II级杆组2，3。再解II级杆组4，5。这里我们取机构在2位置时举例说明其速度分析方法。1）B点速度VB=LABω1=0.07*（2π/60）*1

6、00=0.73m/s15如图，取任一点P做(=36.5mm)代表VB大小，其方向垂直于AB而指向与ω一致。故速度比例尺µV=VB/Pb=0.73/36.5=0.02m/s/mm。即图纸上1mm长度代表0.02m/s的速度。1）C点速度应用相对速度原理，由构件2上B，C 两点得：VC=VB+VCB方向⊥CD⊥AB⊥BC大小？0.73m/s？由于该向量方程式只包含两个未知数，故可用图解法求出Vc和VCB的大小。具体做法如下:①过b点作VCB的方向线,它垂直于BC。②过p点作Vc的方向线,它垂直于CD。③线段与相交于C点，则线段

7、及即分别代表所求的Vcb及Vc3)E点速度可由速度影像法求得。因同一构件3上C，D，E在同一直线上，故其速度影像pce也应在同一直线上，且CD:CE=pc:ce，按比例作图。如图所示，则向量即代表速度Ve4）F点速度应用相对速度原理，由构件4上EF两点得=+方向∥yy√⊥EF大小?√?同理，因该向量方程式只包含三个未知数，故可用图解法求得，具体做法①过e点作的方向线，它垂直于EF。②过P作的方向线，它平行于yy。③和相交于f点，则线段即代表，其大小为VF=μv（pf）=0.02*59=1.18m/s机构在其余各位置时，F点

8、速度大小和方向，可用上述分析方法用图解法求得如图所示。3．加速度分析亦取机构在2位置时举例说明其加速度分析方法。1）B点加速度主动件AB以等速回转，故B点仅有法向加速度，其大小为15==ω2=0.07(2π/60*100)2=7.57m/s2其方向从B点指向A点1）C点加速度应用相对加速度原理，又构件2