【精品】机械原理课程设计指导书

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1、河北工程大学机电学院机械原理课程设计任务书设计题目：指导教师：天F班级：姓名：第一节机械原理课程设计的目的和任务一、机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是一个重要实践性教学环节。其日的在于：1、进一步巩固和加深所学知识；2、培养学生运用理论知识独立分析问题、解决问题的能力；3、使学生在机械的运动学和动力分析方面，初步建立一个完整的概念；4、进一步提高学生计算和制图能力，以及运用电了计算机的运算能力。二、机械原理课程设计的任务：1、按给定条件综合连杆机构，确定连杆机构各构件的尺寸，以满足不同的

2、实际工作的要求；2、对机构进行运动分析；（图解法及解析法两种方法）3、设计凸轮轮廓曲线，绘制凸轮从动件位移曲线。三、课程设计采用方法：对于上而所提任务，要用图解法和解析法两种方法。图解法形彖，直观，应用图解法可进一步提高学生绘图能力，在某些方面，如凸轮设计中，图解法是解析法的出发点和基础；但图解法精度低，而解析法则可应用计算机进行运算，精度高，速度快。在本次课程设计中，可将两种方法所得的结果加以对照。四、编写说明书：1、设计题Fl（包括设计条件和要求）；2、机构运动简图及设计方案的确定，原始数据

3、；3、机构运动学综合；4、列出必要的计算公式，写出图解法的向量方程，写岀解析法的数学模型，计算流程和计算程序，打印结杲；5、分析讨论。河北工程大学机电学院机械原理课程设计指导书设计题目：指导教师：烈"1班级：姓名：第二节设计示范：用解析法进行机构的运动综合和运动分析图1机构结构示意图设计题目：牛头创床机构结构示意图1所示：原始数据：曲柄转速：nAB=90r/min滑枕行程：H二0.32m行程速比系数：K=l.2机架长度：AC=0.65m连杆DE与导杆CD的长度比DE/CD=0.25一、导杆机构的

4、综合由机构行程速比系K计算极位夹角9K一1e=^^i80°K+1亠常180=6.3636。由刀架的行程H计算导杆长度，导杆的摆角图2滑枕位置示意CD二°5H一°.32sin(4>/2)2sin(4>/2)CD=1.124m曲柄长度ABAB=ACXsin((1)/2)=0.65Xsin(4>/2)~0.0925m圆整后取AB=0.092m连杆长度DEDE=0.25CD=0.25XI.1245.281m圆整后取DE=0.28m为了使连杆DE和滑枕Z间传力良好，保证传动角尽可能最大，保证滑枕的运动轴线

5、位于GF的小点，如图2所示：Ye=CD+CDcos©/22=1.118m二、导杆机构的运动分析:如图3所示，令AB为I】，，CD为13,DE为14,AC为16,CG为1&(即yQ,各杆长AB、CD、DE、AC、CG为已知，已知曲柄转速为a”，建立如图坐标系。其中，选定一州，则93,S3,04，Se为未知数，利用两个封闭图形ABCA.CDEGC,建立两个封闭矢量方程求解未知数。(1)求e3，5，*3，由封闭图形ABCA：k+h=S3向x、y轴投影：hcos01=S3Cos03(a)U+l]Sin9

6、1=S3sin03(b)A/fzenL+Lsin0.解得:03=arctan上—/)cos0}S3二Zjcos"】cos将(a)式(b)式对时间求导,得到:Vb2B3=-3]hsin(0r03)3=3百COS®_霭)3将(a)式(b)式对时间求二次导数，得到:^B2B3r=w32S3-°1211COS(093)沪3““吩3-5)-25仏殆$3(2)求sE,ve,aE由封闭图形CDEGC可得：13+14=Z+Se向x、y轴投影:l3cos03+l4cos04=Se(c)UsinB4+13sinB3

7、=时(d)由(cl)式可得：04=arcsin/6~Z3sin^由(c)式可得：Se=hcos034-Ucos64-将(c)式(d)式对时间求导，得到：3』3COS03/4COS04Ve=—叫厶sin(03_巧)COS&4将(C)式(d)式对时间求二次导数，得到：c_a]/sin03+亦仃sin%_6厶cos%/4cos&46厶sin®-&4)+0舁3cos(仇一2)-血仏&E二——:cos&4三、计算程序框图:第三节用解析法设计凸轮轮廓一、设计题目试设计一凸轮机构。工作要求当凸轮顺时针转过18

8、0°时，从动件上升50mm；当凸轮继续转过90。时，从动件停歇不动；当凸轮再转90。时，从动件返回原处。己知凸轮以等角速度^=10rad/s转动，工作要求机构既无刚性冲击又无柔性冲击。二、设计思路1、根据使用场合和工作要求，选择凸轮机构的类型。本例屮，要求从动件作往复移动，因此可选择一对心滚子移动从动件盘型凸轮机构。2、根据工作要求选择从动件的运动规律。为了保证机构既无刚性冲动又无柔性冲击，可选用正弦加速度运动规律或3-4-5次多项式运动规律。本例中，从动件推程和凹程可选用正弦加速度运动规律。推