機械原理課程設(shè)計搖擺式輸送機設(shè)計說明書

1、機械原理課程設(shè)計說明書題目： 搖擺式輸送機 學(xué)院： 機電工程學(xué)院 班級： - 學(xué)號： - 設(shè)計者： - 指導(dǎo)教師：張日紅 2011 年 月 日目 錄一、 機械原理課程設(shè)計的目的和內(nèi)容11.1課程設(shè)計的目的11.2課程設(shè)計的題目21.3工作原理21.4 設(shè)計要求和原始數(shù)據(jù)31.5 設(shè)計內(nèi)容及工作量4二、搖擺式輸送機設(shè)計過程42.1 其他設(shè)計方案42.2圖解法確定機構(gòu)的運動尺寸62.3 連桿機構(gòu)的運動分析72.31圖解法分析7（一）、速度分析8（二）、加速度分析102.32用SolidWorks建模仿真所得運動曲線圖如下122.4機構(gòu)的動態(tài)靜力分析14第三章:課程設(shè)計總結(jié)15參考文獻16一、 機械

2、原理課程設(shè)計的目的和內(nèi)容1.1課程設(shè)計的目的機械原理課程設(shè)計是高等工業(yè)學(xué)校機械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機械運動學(xué)和動力學(xué)分析的訓(xùn)練，是機械原理課程的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：（1）、進一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識。（2）、培養(yǎng)學(xué)生獨立解決有關(guān)本課程實際問題的能力，使學(xué)生對于機械運動學(xué)和動力學(xué)的分析與設(shè)計有一較完整的概念。（3）、通過對具體問題的分析、計算、制圖、技術(shù)資料的使用，電算程序的編制及計算機使用等各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的工程技術(shù)能力。1.2課程設(shè)計的題目 搖擺式輸送機1.3工作原理搖擺式輸送機是一種水平傳送材料用的機械，由齒輪機構(gòu)和六連桿機構(gòu)等組成。如圖1所示，

3、電動機1通過傳動裝置2使曲柄4回轉(zhuǎn)，再經(jīng)過六連桿機構(gòu)使輸料槽9作往復(fù)移動，放置在槽上的物料10借助摩擦力隨輸料槽一起運動。物料的輸送是利用機構(gòu)在某些位置輸料槽有相當(dāng)大加速度，使物料在慣性力的作用下克服摩擦力而發(fā)生滑動，滑動的方向恒自左往右，從而達到輸送物料的目的。1電機 2傳動裝置 3執(zhí)行機構(gòu)圖1搖擺式輸送機示意圖1.4 設(shè)計要求和原始數(shù)據(jù)設(shè)計要求：該布置要求電機軸與曲柄軸垂直，使用壽命為5年，每日二班制工作。輸送機在工作過程中，載荷變化較大，允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為±5%，六連桿執(zhí)行機構(gòu)的最小傳動角不得小于40°，執(zhí)行機構(gòu)的傳動效率按0.95計算，按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計。原始數(shù)據(jù)

4、：題 號1物料的重量G (kg)2800曲柄轉(zhuǎn)速n4 (r/min)118行程速比系數(shù)K1.12位置角 1 (°)60搖桿擺角角2(°)73l (mm)220h (mm)312lCD (mm)2501.5 設(shè)計內(nèi)容及工作量1、根據(jù)搖擺式輸送機的工作原理，擬訂23個其他形式的機構(gòu)，畫出機械系統(tǒng)傳動簡圖，并對這些機構(gòu)進行對比分析。2、根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)確定六桿機構(gòu)的運動尺寸，取lDB=0.6lDC。要求用圖解法設(shè)計，并將設(shè)計結(jié)果和步驟寫在設(shè)計說明書中。3、連桿機構(gòu)的運動分析。將連桿機構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，編制程序分析出滑塊8的位移、速度、加速度及搖桿6的角速度和角加速度，作出運動曲線，

5、并打印上述各曲線圖。4、機構(gòu)的動態(tài)靜力分析。物料對輸料槽的摩擦系數(shù)f =0.35, 設(shè)摩擦力的方向與速度的方向相反，編制程序求出外加力大小，作出曲線并打印外加力的曲線，求出曲柄最大平衡力矩和功率。5、編寫設(shè)計說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計任務(wù)、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計計算過程等。二、搖擺式輸送機設(shè)計過程2.1 其他設(shè)計方案圖2-1 圖2-2以上兩種機構(gòu)的分析對比：圖2-1為六桿機構(gòu)，直接通過電動機帶動曲柄滑塊轉(zhuǎn)動從而是連桿1回轉(zhuǎn)終使滑塊左右運動，從而達到輸送貨物的效果。其優(yōu)點是成本比較低，結(jié)構(gòu)簡便，缺點是摩擦大，耗費能量多。圖2-2通過送電動機帶動曲柄4回轉(zhuǎn)，從而使8往復(fù)移動達到輸送貨物的效果。該機構(gòu)的滑塊8和

6、作平面復(fù)雜運動的連桿的動平衡比較容易，但是該機構(gòu)的設(shè)計和計算比較復(fù)雜。2.2圖解法確定機構(gòu)的運動尺寸圖2-3設(shè)計步驟： 根據(jù)原始數(shù)據(jù)，可求得； 作出搖桿的兩個極限位置，利用公式，計算出； 選取一點P，使。P點的簡單做法是做和（與成）的交點。通過三點作圓； 在圓周上任取一點作為曲柄的軸心，則機構(gòu)的極位夾角均等于，作直線l與此圓的交點O，此即為曲柄中心O。然后你標(biāo)出相應(yīng)數(shù)據(jù)。設(shè)計結(jié)果：由，可得：2.3 連桿機構(gòu)的運動分析2.31圖解法分析 如下圖2-4所示，選取桿6與垂直線的夾角為30°時的位置,用圖解法進行分析。圖2-4根據(jù)原始數(shù)據(jù)要求，桿件4的轉(zhuǎn)速，則其角速度為：（一）、速度分析A點

7、的線速度大小： ？ ？方向：DB OA AB選取速度比例尺，作速度分析圖（如下圖所示）可得：圖2-5由此可得：桿5的角速度為：搖桿6的角速度為：C點的速度為：大?。?？ ？方向：水平 DC 垂直其中。選取速度比例尺，作速度分析圖（如下圖所示）可得：圖2-6（二）、加速度分析A點的加速度為：B點相對于D點的法向加速度為：B點相對于A點的法向加速度為：大小： 0 ？ ？方向： BD DB AO BA AB選取加速度比例尺，作加速度分析圖，如圖2-7可得：圖2-7由此可得：搖桿6的角加速度為：C點的加速度為：大小： ？ ？方向： 水平 CD 水平 垂直其中，則選取加速度比例尺，作加速度分析圖（如上圖

8、所示）可得：圖2-82.32用SolidWorks建模仿真所得運動曲線圖如下（機構(gòu)模型圖見后面）：推桿8的位移曲線：推桿8的速度曲線：推桿8的加速度曲線：搖桿6的角速度曲線：搖桿6的角加速度曲線：2.4機構(gòu)的動態(tài)靜力分析在物料上添加一個摩擦力，大小為：方向為水平向左。此摩擦力在0.23s內(nèi)為9604N，在0.230.504s內(nèi)為0。表達式為：IF(time-0.23:9604,9604,0)最大平衡力矩為：功率為：輸送機模型圖：第三章:課程設(shè)計總結(jié)作為一名機械自動化專業(yè)的大二學(xué)生，我覺得做機械原理課程設(shè)計是十分有意義的，而且是十分必要的。在已度過的大學(xué)時間里，我們大多數(shù)接觸的是公共和專業(yè)基礎(chǔ)課

9、，在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識，而做類似的課程設(shè)計就為我們提供了良好的實踐平臺，使我們能把所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識運用到實踐中去。在做本次課程設(shè)計的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬用AutoCAD畫圖和用SolidWorks建模仿真。在制作過程中，我對以前學(xué)過的技術(shù)更加熟練，同時又學(xué)到了更多的技術(shù)。兩周的課程設(shè)計雖然已經(jīng)結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識會讓我受益終身。相信這次設(shè)計帶給我們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)將會給我們未來的工作和學(xué)習(xí)打下一個更堅實的基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都會受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。 參考文獻1、機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書 龔溎義 羅圣國 李平林 張力乃 黃少顏 編 龔溎義 主編高等教育出版社 1990年4月第二版機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊2、機械原理（第七版） 孫桓 陳作摸 葛文杰 主編 高等教育出版社，2006