哈工大机械原理大作业凸轮

Harbin Institute of Technology

凸轮机构设计说明书

课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计（32） 院 系：能源科学与工程学院 班 级：1302403 设 计 者：刘远华 学 号：1130240333 指导教师：焦映厚 陈照波 设计时间：2015年6月

哈尔滨工业大学

凸轮机构设计

一、设计题目

行程升程运升程运升程许回程运回程运回程许远休止近休止/mm 动角/。 动规律 用压力动角/。 动规律 用压力角/。 角/。 角/。 角/。 3-4-5多50 60 30 80 简-直-简 60 100 120 项式 二、凸轮升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图

1、运动规律

(1)推程规律方程（3-4-5多项式）

位移方程

S=h[10*(φ/φ0)^3-15*(φ/φ0)^4+6*(φ/φ0)^5] S=50[10*(3φ/π)^3-15*(3φ/π)^4+6*(3φ/π)^5] 速度方程

V=hω1/φ0[30*(φ/φ0)^2-60*(φ/φ0)^3+30*(φ/φ0)^

Harbin Institute of Technology

大作业设计说明书

（一）

院 班 级：设 计 学 号：设计时间：

哈尔滨工业大学

1、 连杆机构运动分析题目 （No.13）

（13）在图1-13所示的牛头刨床机构中，已知各个构建尺寸为：lAB=108mm，lCE=620mm，lEF=300mm，H1=350mm，H=635mm，曲柄1以等角速度转动，转速为n1=225r/min。试求滑块5上点F的位移、速度和加速度。

图1-13 连杆机构简图

2、 机构的结构分析及基本杆组划分

1、结构分析与自由度计算

机构各构件都在同一平面内活动，活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副，则机构的自由度为

F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1

2、基本杆组的划分

图1-13中1为原动件，先移除，之后按拆杆组法进行拆分，即可得到由杆3和滑块2组成的RPRII级杆组，杆4和滑块5组成的RRPII级杆组。 机构分解图如图所示：

3、 各基本杆组的运动分析

图一为一级杆组，

xB lABcos ，yB lABsin

图二为RPR II杆组：

xE xB (lCE S)cos xE yB (lCE S)sin

jj

j arctan(B

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机械原理大作业设计说明书(三)

设计题目： 齿轮机构设计 院 系： 船舶与海洋工程学院 班 级： 1313*** 设 计 者： 学 号： 指导教师：

哈尔滨工业大学

一、设计题目

如下图所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三中不同的转速。从下表中选择一组传动系统的原始参数，据此设计该传动系统。

1：电动机 2，4：皮带轮 3：皮带 5，6，7，8，9，10，11，12，13，14：圆柱齿轮 15，16：圆锥齿轮

机械传动系统的原始参数

序电机转速 输出轴转速 号 （r/min） （r/min） 带传动最大传动比 滑移齿轮传动 最大传 模数 动比 定轴齿轮传动 圆柱齿

机械原理大作业

1. 连杆机构运动分析31 2.凸轮机构设计22 3.齿轮传动设计22

班级：学号：姓名：

哈尔滨工业大学

作业1 连杆机构运动分析

1.运动分析题目

2.对机构进行结构分析

该机构由一级杆组RR（原动件1）、二级杆组RRR(杆2、杆3；杆4、杆5),二级干组RRP(杆6，滑块7)组成。 如图所示： 一级杆组 ：

二级杆组RRR（杆2、杆3）：

- 1 -

二级杆组RRR（杆4、杆5）：

二级杆组RRP（杆6、滑块7）：

3.建立坐标系

建立以A点为坐标原点的坐标系

- 2 -

4.建立组成各基本杆组的运动分析数学模型

（1）一级杆组运动分析： 如一级杆组图所示，设AB杆与X轴夹角为p,AB逆时针转动。

位置分析：x_B=x_A+l.*cos(p);

y_B=y_A+l.*sin(p); 速度分析：v_Bx=l.*sin(p).*-1.*w; v_By=l.*cos(p)*w;

加速度分析：a_Bx=

二、凸轮机构

一、运动分析

凸轮的运动分为4个阶段：推程运动、远休程、回程运动、近休程。该凸轮机构4个阶段的运动角分别为推程运动角90?、远休止角100 ?、回程运动角50 ?、近休止角120 ?。推程运动阶段的运动规律为正弦加速度运动，回程运动的运动规律为4-5-6-7多项式运动。凸轮的简图如图1所示。

图1

对该机构进行简单的运动分析：

1. 升程阶段采用正弦加速度的运动规律，从动件的位移、速度、加速度、压力角的计算公式如下：

计算时将相应的量带入公式即可得到。类速度可以直接将位移方程对凸轮转角?求导得到。

2. 远休程阶段的位移不变，与凸轮升程阶段最后的位移相等，速度、加速度则变为0。

3. 回程阶段位移、速度、加速度可通过代入4-5-6-7多项式的方程求得。

4. 近休程阶段的位移与回程阶段最后的位移相等，且为0，速度、加速度均变为0.

二、流程框图

开始

确定凸轮4个运动阶段对应的角

度、凸轮的角速度、升程和回程

运动规律及许用压力角

选择合适的步长、基

圆半径、偏距

计算并输出升程运动中从动件的

位移、速度、加速度、类速度及

理论轮廓的压力角、曲率半径

哈尔滨工业大学

机械设计作业设计计算说明书

题目: 齿轮传动设计 系别: 班号: 姓名: 日期:

哈尔滨工业大学

一、设计任务

原始数据如下：

有冲击，室内工作，机器成批生产 方案 5.1.4 nm(r/min) Pd（KW）2.2 940 nw(r/min) 80 i1 2.1 轴承座中 心高H（mm） 160 最短工作 年限L 5年2班 工作环境 室内 二、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级

带式输送机为一般机械，且要求成批生产，故毛坯需选用模锻工艺，起模斜度为1:10。大小齿轮均选用45号钢，采用软齿面。

由教材表6.2查得：

小齿轮调质处理，齿面硬度为217?225HBS，平均硬度236HBS； 大齿轮调质处理，齿面硬度为217?225HBS，平均硬度236HBS。

大、小齿轮齿面平均硬度差为46HBS，属于30?50HBS范围内，因此选用8级精度。

三、初步计算主要尺寸

因为齿轮采用软齿面开式传动，开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损，因此初步确定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。 齿根弯曲疲劳强度设计公式:

m?32KT1YFYsY? ?2?dz1[?]F式中 YF——齿形系数，

2013年6月1

日

滚珠自动分选机测控系统设计

摘要：本设计是针对滚珠按直径自动分选的难题，提出一种采用CCD光电传感器来实现对滚珠直径进行测量的方法。通过对CCD中被挡光部分的像元个数的计数，从而获得滚珠的实际直径，经过系统中单片机的自动分析判断，启动分选装置，将符合条件的滚珠分选出来。该方案可较好的实现滚珠的自动分选，是光电技术在滚珠分选行业的典型应用。

关键字：滚珠；分选机；CCD-TCD142D传感器；89C52单片机；误差分析

s

成都学院学士学位论文（设计）

目 录

1 绪论 ...........................................................................1

1.1 滚珠分选机研究的现状 .....................................................1 1.2 研究内容 .................................................................1 2 方案设计 ................................................

本方案校核时无需考虑轴向力,校核易通过

Harbin Institute of Technology

机械设计大作业说明书

大作业名称：设计题目： 班 级：设 计 者： 学 号： 指导教师：设计时间：

哈尔滨工业大学

本方案校核时无需考虑轴向力,校核易通过

目录

一、设计任务 ................................................................................................................................... 1 二、轴的材料选择 ........................................................................................................................... 2 三、初算轴径dmin ..............................................................................................................

1.机械设计作业任务书 ............................................................................ 1 2.选择电动机............................................................................................. 2 3.确定设计功率 ........................................................................................ 2 4.选择带的型号 ........................................................................................ 2 5.确定带轮的基准直径 ............................................................................ 2 6.验算带的速度 ...................................

2013年6月1

日

滚珠自动分选机测控系统设计

摘要：本设计是针对滚珠按直径自动分选的难题，提出一种采用CCD光电传感器来实现对滚珠直径进行测量的方法。通过对CCD中被挡光部分的像元个数的计数，从而获得滚珠的实际直径，经过系统中单片机的自动分析判断，启动分选装置，将符合条件的滚珠分选出来。该方案可较好的实现滚珠的自动分选，是光电技术在滚珠分选行业的典型应用。

关键字：滚珠；分选机；CCD-TCD142D传感器；89C52单片机；误差分析

s

成都学院学士学位论文（设计）

目 录

1 绪论 ...........................................................................1

1.1 滚珠分选机研究的现状 .....................................................1 1.2 研究内容 .................................................................1 2 方案设计 ................................................