機械原理課程設計報告

青島理工大學琴島學院

課程設計報告

課題名稱：機械原理課程設計學院：機電工程系專業(yè)班級：學號：學生：指導老師：

青島理工大學琴島學院教務處201*年6月20日學生課題名稱設計地點設計目的機械原理課程設計指導老師實訓時間5-A-3F進一步加深和鞏固所學知識，培養(yǎng)學生獨立解決有關本課程實際問題的能力，使學生對機械運動的分析和設計有較完整的概念201*-6-186-21設計內容（包括設計過程、主要收獲、存在問題、解決措施、建議）設計過程及主要收獲：機械運動學和動力學分析與設計的訓練。一個班級分為2組，每組11人左右，在課程設計過程中，每人負責一個角度的速度，加速度，力以及力矩的分析任務，最后將大家的數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，繪制一張完整的機械運動和力的分析圖，共同完成這項課程設計。1、牛頭刨床導桿機構的運動分析、動態(tài)靜力分析；（1）繪制機構運動簡圖（兩個位置）；（2）速度分析、加速度分析；（3）機構受力分析（兩個位置求平衡力矩Mb）；（4）繪制運動線圖s-，v-，a-，Mb-。2、獨立完成以下文件：1）、A1號圖紙一張（運動分析、加速度分析、動態(tài)靜力分析、力矩圖）；(1）符合一般制圖要求；（2）仔細填寫參數(shù)表；（3）圖面清潔，線條均勻；2）、設計說明書一份通過四天的課程設計，我收獲了很多。以機械系統(tǒng)運動方案設計為結合點把機械原理課程設計的各章理論和方法融會貫通起來，進一步鞏固和加深所學的理論知識；培養(yǎng)了我獨立解決有關本課程實際問題的能力，而且對于機械運動學和動力學的分析和設計也有了一個較完整的概念，具備計算、制圖和使用技術資料的能力；而且知道了團隊合作的重要性。在這四天中，也存在一些不足和問題：問題：當把所在組里的所有成員的數(shù)據(jù)收集到一起時發(fā)現(xiàn)，有多個同學的數(shù)據(jù)與總體的趨勢不相符存在較大的偏差。解決措施：先整體分析一下整個圖的大體趨勢，然后將不符合的數(shù)據(jù)集體進行討論分析，主要原因是在分析時沒有前后聯(lián)系，沒有注意到方向問題，導致數(shù)據(jù)的錯誤。不足：第一，實習進度安排過緊，學生時間緊張.不能有充足的時間進行更詳細的學習，老師不能更好的顧及每一位學生，急急忙忙的就完成了本次實習。因此難免顧此失彼，大大降低指導的效果。在此建議，能不能實習時間在長一些，實習老師教的在多一些，讓我們更進一步的學習。安排的老師再多一些，能顧及到每一位實習的學生，盡量的鼓勵我們學生們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，而我們盡量做到主動思考，積極求解，這樣有利于促進學生們更好的學習實踐。第二，課程設計時間安排在復習周，極大地占用了我們期末考試的復習時間，同時我們再做課程設計的同時我們還要想著考試復試的事，讓我們不能更加靜下心投入到課程設計里來。在此建議，課程設計的時間安排，能不能安排在復習周之前或是考試之后，讓我們有更多的精力去進行課程設計。第三，分組時候出現(xiàn)問題，組與組之間成員的實際能力差別大，有的組很快很好的完成了本次的設計任務，但有的組完成的比較慢，因為有更多的人需要教。在此建議，在分組之前老師能對學生的成績或能力有所了解，在分組前能更合理的分配各組之間的人員組成。指導老師評語

系部教研室意見

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成績

機械原理課程設計報

告

設計題目曲柄壓力機曲柄滑塊運動系統(tǒng)學院工學院專業(yè)年級車輛081姓名學號呂程0807070305

劉博0807070329指導教師張云文

（201*年7月）中國農業(yè)大學教務處制

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本科生課程設計任務書

201*201*學年春季學期

工學院車輛工程專業(yè)

課程設計名稱：機械原理課程設計

設計題目：曲柄壓力機滑塊運動

完成期限：自201*年7月5日至201*年7月14日共1.5周

設計依據(jù)、要求及主要內容（可另加附頁）：

一、設計參數(shù)

公稱力800N；公稱力行程9mm;滑塊行程130mm;行程次數(shù)45；最大裝模高度350mm;裝模高度調節(jié)量100mm滑塊中心至機身距離300mm

工作臺板尺寸（前后×左右）580×860工作臺板落料孔直徑Φ180mm工作臺板厚度100mm

機身工作臺孔尺寸Φ280mm×220mm×380mm滑塊尺寸（前后×左右）280mm×380mm立軸間距離410mm

電動機型號Y260-M6功率7.5kw

二、設計任務

1、繪制整機工作的運動循環(huán)圖2、設計減速系統(tǒng)3、設計執(zhí)行機構

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目錄

一、機器簡介---------------------------（4）

1、設計題目--------------------------（4）3、設計任務和要求----------------------（5）二、繪制滑塊機構的運動循環(huán)圖---------------（5）

三、設計減速系統(tǒng)--------------------------（6）

四、滑塊運動的設計-------------------------（9）

五、設計總結-------------------------------（14）

六、參考文獻-------------------------------（14）

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一、機器簡介

壓力機是對材料進行壓力加工的機床，通過對坯件施加強大的壓力使其發(fā)生變形和斷裂來加工成零件。包括液壓傳動和機械傳動的壓力機

1、設計題目

曲柄壓力機

曲柄壓力機的基本構成入下圖所示

工作原理

電動機工作，通過減速系統(tǒng)中的第一級和第二級齒輪將其轉速降低到合適數(shù)值，然后將轉速輸出到曲柄，壓力機的核心機構為曲柄滑塊機構，曲柄通過轉動副旋轉，通過連桿進而帶動滑塊做上下往復運動。

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2、設計任務和要求

（1）設計減速系統(tǒng)

①設計減速傳動系統(tǒng)。電機轉速n電=720r/min，要減到工作頻率（生

產率），試確定傳動方案及各級減速傳動比的大小，繪制傳動簡圖。說明繼起的過載保護裝置。

②設計齒輪傳動。若減速系統(tǒng)采用了齒輪傳動，按等強度或等壽命條

件設計齒輪傳動，繪制齒輪傳動嚙合圖。編寫程序計算基本幾何尺寸。

（2）設計滑塊運動系統(tǒng)

①設計運動方案，繪制機構示意圖。②設計機構尺寸，繪制機構運動簡圖。③機構運動分析，打印結果數(shù)表，繪制輸出滑塊的位移、速度、加速度圖。

二、滑塊運動過程循環(huán)圖

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二、設計減速系統(tǒng)

方案一

二級圓柱齒輪傳動

方案二

二級圓錐圓柱齒輪傳動

方案三

二級蝸輪蝸桿傳動

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方案選擇

蝸輪蝸桿傳動整體布局最小，傳動平穩(wěn)，而且可以實現(xiàn)較大的傳動比，但是蝸桿傳動效率低，功率損失大，很不經濟。

圓錐圓柱齒輪傳動布局較小，但是圓錐齒輪加工較困難，特別是大直徑，大模數(shù)的圓錐齒輪，所以一般不采用。

圓柱齒輪布局一般，傳動效率好，加工比較方便，且適合長期的工作環(huán)境。所以最終方案定位選擇圓柱齒輪傳動，即方案一。

齒輪參數(shù)設計：

（一下參數(shù)的單位均為mm）

設定此減速系統(tǒng)的減速比為16，所以可以設定第一級齒輪的傳動比和第二級齒輪的傳動比均為4，因此，可設定第一級齒輪的齒數(shù)分別為18和72，第二級齒輪的齒數(shù)分別為27和108對一級齒輪

計算程序：#include"math.h"#defineP3.1415926main()

{intz1=18,z2=72,m=5,h=1,x1=0.7,x2=-0.7;float

c=0.25,r1,r2,a,rb1,rb2,ra1,ra2,rf1,rf2,a0,a1,a2,ea,s1,s2,inva1,inva2,inva0,sa1,sa2;r1=m*z1/2;r2=m*z2/2;a=r1+r2;a0=P/9;

rb1=r1*cos(a0);rb2=r2*cos(a0);

ra1=r1+(h+x1)*m;ra2=r2+(h+x2)*m;rf1=r1-(h+c-x1)*m;rf2=r2-(h+c-x2)*m;a1=acos(rb1/ra1);a2=acos(rb2/ra2);

ea=(z1*(tan(a1)-tan(a0))+z2*(tan(a2)-tan(a0)))/(2*P);

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s1=P*m/2+2*x1*m*tan(a0);s2=P*m/2+2*x2*m*tan(a0);inva0=tan(a0)-a0;inva1=tan(a1)-a1;inva2=tan(a2)-a2;

sa1=s1*ra1/r1-2*ra1*(inva1-inva0);sa2=s2*ra2/r2-2*ra2*(inva2-inva0);printf("

r1=%f,r2=%f,a=%f,rb1=%f,rb2=%f,ra1=%f,ra2=%f,rf1=%f,rf2=%f,ea=%f,sa1=%f,sa2=%f\\n",r1,r2,a,rb1,rb2,ra1,ra2,rf1,rf2,ea,sa1,sa2);}

參數(shù)表：r145r2180a225rb142.29rb2169.14ra150ra2185rf138.75rf2173.75ea1.67sa13.41sa23.97對二級齒輪

只需將程序中的z1和z2分別改為27和108即可。參數(shù)表r167r2270a337rb162.96rb2253.72ra172ra2275rf160.75rf2263.75ea1.75sa13.63sa24.05

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四、滑塊運動設計

滑塊機構

開式壓力機均采用曲柄連桿機構驅動滑塊作上下垂直運動�；瑝K行程與曲軸轉角有關。

推導過程

假設滑塊上的轉動副到曲柄與機架相連處的轉動副的距離為x

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由于以上各式的計算相對比較麻煩，可進行適當?shù)暮喕��?/p>

一般而言，r/l是遠小于1的數(shù)。所以，簡化后的x，v，a分別為

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將R=1.38m，l=6.9m，角速度ω=90πrad/min，帶入以上各式，并用EXCEL求得一下數(shù)據(jù)。

α(度）smvm/sam/s*s

000-33.7096326850.0042030510.679707299-33.54646193100.0168040911.351669871-33.05925177150.0377781112.008280074-32.2548588200.0670812482.642201*14-31.14454623250.1046475953.246493473-29.74374197300.1503849383.814732978-28.07170917350.2041695624.341114156-26.1511383400.2658403844.820539913-24.0076716450.3351926315.248693369-21.66937297500.4119713615.622091021-19.16615734550.4958651125.938116084-16.52919473600.5864999816.195031576-13.79030485650.6834344326.391973233-10.98135785700.786155116.528922936-8.133696793750.8940739376.606663858-5.277596289801.0065266936.626719039-2.441770748851.1227733066.5912755430.347056189901.2419999636.5030967173.064511241951.363323156.3654253995.6888526541001.4857956526.1818810958.201*678851051.6084144865.9563542910.585485321101.7301306865.69290107312.828800171151.849860815.39564117814.92101721201.9664999535.06866237616.854815581252.0789360454.715933918.625443211302.1860651314.34123124420.230450091352.2868073133.94807427921.669371981402.3801230133.53968016722.94337686

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1452.4650291711502.5406150211552.6060570591602.6606328571652.7037333721702.7348734751752.753700411

1802.76

1852.7537004261902.7348735061952.703733418201*.6606329172052.6060571332102.5406151082152.465029272202.3801231232252.2868074332302.1860652592352.078936182401.9665000942451.8498609552501.7301308342551.6084146362601.4857958032651.36332332701.24201*1112751.1227734512801.0065268332850.8940740722900.786155242950.6834345543000.5865000963050.4958652193100.4119714593150.3351927213200.2658404643250.2041696333300.1503849993350.1046476473400.0670812893450.0377781423500.0168041123550.004203062

36003.1189320342.688363872.2501615411.8061793061.3579706930.9068321440.4538574032.788E-07-0.453856846-0.906831589-1.35797014-1.806178758-2.250160999-2.688363337-3.118931511-3.539679657-3.948073786-4.341230772-4.715933453-5.068661958-5.395640794-5.692900727-5.956353989-6.181880843-6.365425201-6.503096577-6.591275466-6.626719029-6.606663917-6.528923068-6.391973438-6.195031855-5.938116436-5.622091444-5.248693862-4.820540471-4.341114775-3.814733651-3.246494195-2.642201*76-2.008280868-1.351670689-0.67970813

024.0548878425.0071964825.8040806926.4494409626.9469679227.2998528427.5105513627.5806085627.5105515327.2998531926.9469684426.4494416625.8040815725.0071975524.0548891122.9433783221.6693736420.2304519618.6254452816.8548178614.9210196712.8288028310.585488178.201*708955.6888558123.0645145250.347059575-2.441767288-5.277592788-8.133693284-10.98135437-13.79030143-16.52919142-19.16615417-21.66936999-24.00766884-26.1511358-28.07170696-29.74374008-31.14454469-32.25485762-33.05925098-33.54646153-33.70963268

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五、設計總結

這次課程設計我們是以小組為單位進行的，所以每個人都培養(yǎng)了團隊合作意識，認識到團隊的重要性。為了小組的榮譽，對自己負責的內容就更加認真負責，大大增強了責任感。

在課程設計的過程中，我們是把所學知識真正的運用起來，并要綜合運用各種工具進行輔助設計，例如AutoCAD，office，vc等，這些都是很好的軟件，可以幫助我們提高工作效率，降低工作量，從而使課程設計更加完美。盡管前些天天氣很熱，但是大家都堅持過來了，并完成了任務，看著自己的作品也很有成就感，從這次課程設計中確實學到了很多東西，辛苦沒有白費。

六、參考文獻

1.魏文軍，高英武，張云文.機械原理.第一版.中國農業(yè)大學出版社2.申永勝.機械原理教程.第一版.清華大學出版社

3.鄒慧君.機械原理課程設計手冊.第一版.高等教育出版社

4.張云文，李海濤，姚海蓉.機械原理輔助教材.第一版.中國農業(yè)大學出版社

5.周元康.機械設計課程設計.第一版.重慶大學出版社

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