机械原理-课程设计-任务书-2009 - 印刷
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机械原理 课程设计指导书
郁倩 编写 周海 审稿
盐城工学院机械学院 二○一○年三月
§1 机械原理课程设计的目的
机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要的实践性教学环节, 其目的是:
1、进一步巩固和加深学生所学的理论知识;
2、培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力,使学生对机械的分析和设计有较完整和系统的概念;
3、通过对具体机械的分析、计算、制图、技术资料的使用,电算程序的编制及计算机使用等各环节,培养学生独立分析问题和解决问题的工程技术能力。
§2 机械原理课程设计的任务
本设计的任务主要包括:
1、按照机械的几何、运动等性能要求,进行低副机构的尺度综合和高副机构的廓线设计;
2、对所设计的机构进行运动分析。要求用解析法分析机构整个工作循环的过程,并同时用图解法分析机构某几个瞬时位置的运动。对两种方法结果作对比分析; 3、编制设计说明书一份。
§3 机械原理课程设计的一般过程
机械原理课程设计的机构,一般包括有齿轮机构,连杆机构和凸
轮机构等几种基本机构组成的传动系统—组合机构,分析和设计时,首先按其传动路线,分清各个基本机构,并确定各基本机构的原动件及其运动规律,后一机构的原动件通常是前一机构的输出构件,然后对每个基本结构分别进行分析和设计。
一、 齿轮机构设计
1、按给定的原始数据,确定机构传动比i,进而确定齿轮的基本
几何参数,并确定齿轮机构的传动类型。
2、确定齿轮的其他参数,如变位系数x,中心距分离系数y,齿顶高变化系数△y等,计算齿轮副的几何尺寸:中心距a,分度圆直径d,齿顶圆直径da,齿根圆直径df和基圆直径db。
3、计算机构的重合度ε,并验证小齿轮的齿顶圆齿厚Sa。
二、连杆机构设计和运动分析
1、按给定的原始数据,确定机构各杆尺寸,采用解析法计算时需
2
列出计算过程和公式。
2、用解析法分析机构的运动,列出机构位置方程,位移分析,速度和速度分析的运动方程。
3、编写机构运动分析的计算机计算的通用源程序,及原始数据文件。上机运算,并打印源程序和结果。
4、用图解法分析结构三个瞬时位置(一般是输出构件的二个极限位置和一个任意位置)的运动,作出相应机构位置图,速度和加速度图。
三、凸轮机构设计
1、列出从动件的位移s速度ds/dΨ和加速度ds/dΨ的运动方
程,确定基圆半径rb和合理选择从动件滚子半径rT。
2、列出凸轮的理论廓线和实际廓线的方程式,编写凸轮廓线计算的电算程序,上机计算并打印源程序和结果。
3、作出从动件的位移线图,机构运动简图(凸轮廓线可按解析法计算结果按坐标绘制)。
§4 设计说明书的编写
一、 设计说明书的内容
1、设计题目:
2、机构运动简图及列表表明原始数据和要求;
3、设计过程,设计所用原理及方法,列出必要的计算公式,简要的计算过程,并用表格列出主要的计算结果;
4、对编写的计算程序的主要符号,变量及其他方面作必要的说明;
5、电算的源程序和结果; 6、设计图解法的图纸; 7、对设计结果的分析讨论; 8、列出主要参考资料。
二、编写设计说明书的注意事项
1、说明书应用钢笔写在16开报告纸上,要求步骤清楚,叙述简明,文句通顺,书面端正、整洁;
2、对每一自成单元的内容,都应有大小标题;
3、说明书应加上封面装订成册,源程序及结果,图纸附后。
3
§5 机械原理课程设计题目
一、活塞式油泵机构的设计和运动分析
机构示意图:该机构由齿轮1动齿轮2,在齿轮2上固连有凸轮,推动从动杆抽油运动。
原始数据:
方案号 齿轮1转速n1 r/min 齿数z1 齿数z2 模数m mm 中心距a' mm 凸轮基圆rb mm 滚子半径rT 一 350 12 42 2.5 68 70 15 15 100 120 60 120 60 30 75 二 300 16 50 2 68 50 15 10 80 120 60 120 60 30 75 三 250 15 46 2 62 80 15 15 100 120 60 120 60 30 75 四 400 14 38 2.5 66 50 5 10 80 120 60 120 60 30 75 五 300 13 40 2.5 68 60 15 15 100 120 60 120 60 30 75 mm 偏距e mm 从动件位移H mm 推程角φo deg 远休止角φs deg 回程角φo' deg 近休止角φs' deg 许用压力角[α] deg 许用压力角[α] deg 齿轮参数:压力角α=20°,齿顶高系数ha*=1,径向间隙系数
c*=0.25,从动杆运动规律,推程和回程均为间谐运动。
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二、内燃机机构设计及其运动分析
机构示意图:该机构由汽缸(机架)中活塞(滑块B)驱动曲轴O1A,曲柄轴上固联有齿轮1,通过齿轮2驱动凸轮上齿轮3,凸轮控制配汽阀推杆运动。
原始数据:
方案号 活塞冲程H mm 偏心距离e1 齿轮转速n1 r/min 齿轮齿数z1 齿轮齿数z2 齿轮齿数z3 模数m mm 距离L1 mm 距离L2 mm 偏心距离e2 mm 基圆半径rb mm 推程角φo deg 远休止角φs deg 回程角φo' deg 近休止角φs' deg 汽阀冲程h mm 滚子半径rT mm 一 215 0 650 20 15 40 4 70 110 0 35 55 5 55 245 10 10 二 270 0 650 21 15 42 4 72 114 5 35 50 5 50 255 8 10 三 300 0 650 22 14 44 3.5 63 101.5 6 35 60 0 60 240 9 10 四 185 0 650 23 14 46 3.5 64.75 105 0 35 60 5 60 235 7 10 五 210 0 650 24 14 48 3.5 66.5 108.5 0 35 55 0 55 250 6 10 齿轮参数:压力角α=20°,齿顶高系数ha*=1,径向间隙系数c*=0.25,汽阀推杆运动规律:推程和回程均为简谐运动。
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