機械原理課程設(shè)計報告

青島理工大學琴島學院

課程設(shè)計報告

課題名稱：機械原理課程設(shè)計學院：機電工程系專業(yè)班級：機械084學號：201*0201*32學生：劉源指導老師：李明濤

青島理工大學琴島學院教務(wù)處

201*年12月23日學生課題名稱設(shè)計地點劉源指導老師機械原理課程設(shè)計實訓時間五號教學樓機械原理課程設(shè)計是高等工業(yè)學校機械類專業(yè)學生第一次較全面的機械運動學和動力學分析與設(shè)計的訓練，是本課程的一個重要教學環(huán)節(jié)。其意義和目的在于：*以機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計為結(jié)合點，把機械原理課程設(shè)計的各章理論和方法融會貫通起來，進一步鞏固和加深學生所學的理論知識；*培養(yǎng)學生獨立解決有關(guān)本課程實際問題的能力，使學生對于機械運動學和動力學的分析和設(shè)計有一個較完整的概念，具備計算、制圖和使用技術(shù)資料的能力。設(shè)計目的李明濤設(shè)計內(nèi)容（包括設(shè)計過程、主要收獲、存在問題、解決措施、建議）設(shè)計過程：將一個班級分為三組，每組13個人左右，一組選擇一個備選方案進行如下分析工作：（1）繪制機構(gòu)運動簡圖；（2）速度分析、加速度分析；（3）機構(gòu)受力分析，并求平衡力矩；（4）繪制運動線圖s-t，v-t，a-t，Mb-t。主要收獲：黎明需要黑夜，成功需要努力，時至此，本學期的機械原理課程設(shè)計已接近尾聲，這次課程設(shè)計的背后是我們巨大的努力。這其中有我們每一個人的認真作業(yè)，也有同學之間的互幫互助，在大家密切的合作下，此次機械原理課程設(shè)計成功完成。這次課程設(shè)計是我們在大學里第一次利用已學過的知識和計算機工具第一次比較全面的、具有實際內(nèi)容和意義的設(shè)計過程，也是機械原理課程的一個重要的實踐環(huán)節(jié)，在這次課程設(shè)計中我們受益匪淺，在多方面鍛煉了自己。設(shè)計中我們提高了自己的設(shè)計能力，更深刻地理解和掌握了機械原理課程的教學內(nèi)容。此次課程設(shè)計還鍛煉了我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想及綜合運用機械原理課程的理論知識，并結(jié)合生產(chǎn)實際來分析和解決工程問題的能力，進而鞏固、加深和拓展有關(guān)機械設(shè)計方面的理論和實踐知識。通過制定設(shè)計方案、合理地選擇機構(gòu)的類型、正確地對機構(gòu)的運動和受力進行分析和計算，讓我們對機構(gòu)設(shè)計有一個較完整的概念，培養(yǎng)了我們獨立解決有關(guān)機械原理課程實際問題的能力，達到了了解和掌握機構(gòu)設(shè)計的過程和方法的目的。另外，在這次設(shè)計實踐中，我們也運用了一些電腦軟件（如CAD，UG）和相關(guān)查詢資料（機械原理參考書），這也鍛煉了我們運用工具解決問題的能力，問題總要解決，而解決問題則有多種方法，運用工具解決問題的方法在實際生活中不可或缺，它可以使我們更為準確、更高效率地解決問題。同時，在課程實踐的繪制和計算過程中，我們有時也會犯一些錯誤，算錯一些數(shù)據(jù)，造成結(jié)果不正確，這使得我們不得不細心認真地進行檢查工作，認真檢查、校驗，這就大大地鍛煉了我們檢查錯誤、解決問題、尋求答案的能力，鍛煉了我們的耐心及認真程度，這在今后的工作和學習生活中有重大的作用。有付出才能有收獲，這次課程實踐中，每一個參與的人都付出了非常多的汗水，在設(shè)計教室的這些天里，我們每天都在大功率地工作著，有了問題大家一起討論，有不懂的地方大家一起講解，課程設(shè)計結(jié)束后，每個人都有了巨大的收獲，得到了非常大的鍛煉，沒有人只顧著自己，最后的成功也離不開大家的密切配合和互相幫助�？傊�在這次實踐中我們學到的東西不僅是知識性的，更是實踐性的、能力性的等，這些都是人生中寶貴的財富，將使我們受益匪淺。存在問題及解決措施：在這次實踐中，我們的確遇到了不少問題，但是在大家的共同努力下最終將問題解決。在整個設(shè)計過程中難免會犯一些錯誤，計算失誤或者謄寫錯誤等一些低級錯誤是比較常見的，先完成任務(wù)的同學在進行完自我檢查之后又主動幫助了能力較差的同學。大家在課程實踐的最后進行了匯總，一起總結(jié)，對數(shù)據(jù)可疑點一起進行了檢查，發(fā)現(xiàn)了若干錯誤，并且一起討論、計算最終得到了正確答案。沒有一個人在做完自己的任務(wù)之后離開設(shè)計教室或者認為自此之后與己無關(guān)，也沒有一個人是悶頭只顧自己的，這使我們感到了團隊的溫暖、集體的力量。設(shè)計過程中，計算機軟件應(yīng)用對很多同學來說是個弱項，很多操作并沒有得心應(yīng)手，比如如何將CAD里畫出的圖移至WORD文檔，如何運用UG/CAD進行繪圖，如何做WORD文檔中的一些修改等，這里不懂的同學積極求教，并很快掌握了這些技能。整個課程實踐步驟很多，內(nèi)容很多，這也難免會在很多地方產(chǎn)生分歧，面對這些分歧，大家并沒有失去耐心或發(fā)生口角，而是非常認真地進行了討論，比如在忽略滑塊3的質(zhì)量和摩擦的情況下，曲柄2對擺桿4的力應(yīng)當是垂直擺桿的，很多人并沒有意識到這點，而后大家進行了討論，得到了正確答案，沒有人固執(zhí)己見�？傊�本次實踐中確實遇到很多問題，并且在遇到問題和解決問題的過程中大家受益匪淺，這大大鍛煉了我們解決問題和為人處事的能力，在今后的學習和工作過程中有著巨大的幫助。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(shè)計報

告

設(shè)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(nóng)業(yè)大學教務(wù)處制

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本科生課程設(shè)計任務(wù)書

201*201*學年春季學期

工學院車輛工程專業(yè)

課程設(shè)計名稱：機械原理課程設(shè)計

設(shè)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(shè)計依據(jù)、要求及主要內(nèi)容（可另加附頁）：

一、設(shè)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(diào)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(shè)計任務(wù)

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

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目錄

一、機器簡介---------------------------（4）

1、設(shè)計題目--------------------------（4）3、設(shè)計任務(wù)和要求----------------------（5）二、繪制滑塊機構(gòu)的運動循環(huán)圖---------------（5）

三、設(shè)計減速系統(tǒng)--------------------------（6）

四、滑塊運動的設(shè)計-------------------------（9）

五、設(shè)計總結(jié)-------------------------------（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(shè)計題目

曲柄壓力機

曲柄壓力機的基本構(gòu)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(zhuǎn)速降低到合適數(shù)值，然后將轉(zhuǎn)速輸出到曲柄，壓力機的核心機構(gòu)為曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄通過轉(zhuǎn)動副旋轉(zhuǎn)，通過連桿進而帶動滑塊做上下往復運動。

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2、設(shè)計任務(wù)和要求

（1）設(shè)計減速系統(tǒng)

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

產(chǎn)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(shè)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(shè)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(shè)計滑塊運動系統(tǒng)

①設(shè)計運動方案，繪制機構(gòu)示意圖。②設(shè)計機構(gòu)尺寸，繪制機構(gòu)運動簡圖。③機構(gòu)運動分析，打印結(jié)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(shè)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(jīng)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(shè)計：

（一下參數(shù)的單位均為mm）

設(shè)定此減速系統(tǒng)的減速比為16，所以可以設(shè)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(shè)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(shè)計

滑塊機構(gòu)

開式壓力機均采用曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動滑塊作上下垂直運動�；瑝K行程與曲軸轉(zhuǎn)角有關(guān)。

推導過程

假設(shè)滑塊上的轉(zhuǎn)動副到曲柄與機架相連處的轉(zhuǎn)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(shè)計總結(jié)

這次課程設(shè)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(nèi)容就更加認真負責，大大增強了責任感。

在課程設(shè)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(shè)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(shè)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(wù)，看著自己的作品也很有成就感，從這次課程設(shè)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(nóng)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(shè)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(nóng)業(yè)大學出版社

5.周元康.機械設(shè)計課程設(shè)計.第一版.重慶大學出版社

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