机械原理大作业设计

1

3-28 试用矩阵法对题3-15所示机构进行运动分析，写出C点的位置、速度及加速度方程。已知：L6=70mm,L1=40mm,L4'=60mm,L4=35mm,L3=75mm,L2=50mm,原动件以等角速度w1=10rad/s回转。试以图解法求在δ 1=50°时C点的速度Vc和加速度ac。

先对机构进行位置分析：

由封闭形ABCDEA与AEFA有： L1+L2=L6+L3+L4 L’1=L6+L’4

即L2-L3-L4=-L1+L6 -L’4+L’1=L6

(1) 位置方程

L2cos δ2 ??-L3cos δ3-L4cos( δ 4+180°)=-L1cos( δ 1+180°)+L6 L2sin δ 2-L3sin δ 3-L4sin( δ 4+180°)=-L1sin(φ1+180°)

-L’4cosδ4+ L’1cosφ1=L6 - L’4sinδ4+ L’1sinφ1=0

Xc=L1cos(φ1+180°)+L2cosδ2

2

Yc= L1sin(φ1+180°) +L2 sinδ

2

（2）速度方程

-L2sinδ2 L3sinδ3 L4cos(δ4+180°) 0

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

机械原理大作业2-凸轮机构设计

Harbin Institute of Technology

机械原理大作业二

课程名称：机械原理

设计题目：凸轮机构设计

院系：机电工程学院

姓名：

学号：

班级：

指导教师：

1 / 1

机械原理大作业2-凸轮机构设计

1 / 1

1.设计题目

设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表

1

表一： 凸轮机构原始参数 升程（mm ) 升程运动角（o） 升程运动规律 升程许用压力角（o）

回程运动角（o） 回程运动规律

回程许用压力角（o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 30 70 等加

等减

速

30 170 正弦加速度 60 100 120

机械原理大作业2-凸轮机构设计

1 / 1 2.凸轮推杆运动规律

（1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程 0350≤≤?

推程 007035≤≤?

（2）回程运动规律（正弦加速度） 回程 00240170≤≤?

机械原理大作业2-凸轮机构设计

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开始 输入初始参数 运行各部分程序 输出1 输出2 输出3 输出4 结束

从动件位移、速度、加速度曲线

ds/d ψ-s 曲线，确定基圆半径和偏距 理论轮廓线上的压力角和曲率半径图 绘制理论轮廓线和实际轮廓线

机械原理大作业2-凸轮

《机械创新设计》课程重修大作业

2011. 09—2011.11

一、设计题

1．设计题说明：

（1）可查阅参考资料借鉴已有的设计和思路，但是需要加入自己的设计思考和改进、改造等，完全照抄照搬的设计将不被认可。

（2）设计题要求：

a. 给出设计对象的功能描述，尽量清晰、明确、全面；

b. 给出简单的设计方案和设计思路；

c．给出机构设计图或者示意图，二维CAD或三维实体图。

（3）共4道题，第1题为（多功能病床）必做题，后面3题是三选二。

2．设计题目（共4题，第1题必做，后面3题是三选二）

（1）设计多功能、便于病人使用的病床。

病床的功能及结构等自行拟定和设计。

（2）自动窗帘机电一体化系统设计

具体要求：

a. 基本要求：

根据室外光线明暗程度，窗帘可以自动打开和关闭。(能区分室内光线与室外光线)

b. 更高要求（非必须要求）

可控性更好，例如可以遥控

维护性更好，易拆装、易修理、结构简单合理

c. 高附加值功能（非必须要求）

d. 设计自动窗帘的机电系统方案说明（文字+简单的机构图示）

（3）创意折叠桌子结构设计

要求：简要的功能和结构描述+二维CAD图或者三维实体图

（4）新型横动竖刷式牙刷结构设计

要求：简要的功能和结构描述+二维CAD图或者三维实体图

二、根据TRIZ理论中技术

Harbin Institute of Technology

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

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

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)^

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=

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 ..............................................................................................................

现代机械优化设计

授课老师： 王春洁

2014-12-17

北京航空航天大学 现代机械优化设计

目录

第一部分

一、 一维优化方法 .................................................................................................................. 2 1. 进退法 ............................................................................................................................... 2 2. 格点法 ............................................................................................................................... 2 3. 牛顿法 ...