機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院

課程設(shè)計(jì)報(bào)告

課題名稱：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電工程系

專業(yè)班級：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化093班學(xué)號：201*0201*24學(xué)生：焦亞良指導(dǎo)老師：李艷

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處201*年6月30日學(xué)生課題名稱設(shè)計(jì)地點(diǎn)焦亞良指導(dǎo)老師機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)時(shí)間三教215機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)過程中的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其目的是以機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所設(shè)計(jì)目的涉及的實(shí)際問題的能力，使學(xué)生熟悉機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方法，其中包括選型、運(yùn)動(dòng)方案的確定、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析和整體設(shè)計(jì)等，并進(jìn)一步提高計(jì)算、分析，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、繪圖以及查閱和使用文獻(xiàn)的綜合能力。201*年6月27日~201*年7月1日設(shè)計(jì)內(nèi)容（包括設(shè)計(jì)過程、主要收獲、存在問題、解決措施、建議）設(shè)計(jì)過程：首先，根據(jù)老師的分組確定原始數(shù)據(jù)，后小組內(nèi)組員各自選一個(gè)點(diǎn)，獲得桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。進(jìn)行速度分析、加速度分析以及力的分析。獲得基本數(shù)據(jù)后，在一張A1的圖紙上，畫出大致分布后，根據(jù)各框圖的大小來選定比例尺，然后畫圖完成第一張圖。在匯集完小組成員的全部數(shù)據(jù)后，在圖紙上繪制出運(yùn)動(dòng)線圖st,vt,at,Mbt。完成上述圖紙后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程完成機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告和課程設(shè)計(jì)說明書。主要收獲：在這幾天中，我有很多的體驗(yàn)，同時(shí)也有我也找到許多的毛病，僅就計(jì)算機(jī)輔助繪圖而言操作的就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠熟練，專業(yè)知識也不能熟練應(yīng)用。但是通過這次實(shí)踐設(shè)計(jì)，我覺得我有了很大的提高。首先，通過這次設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了查找一些相關(guān)的工具書，并初步掌握了一些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算；其次，自己的計(jì)算機(jī)繪圖水平也有了一定的提高，并對所學(xué)知識有了進(jìn)一步的理解；當(dāng)然，作為自己的第一次設(shè)計(jì)，其中肯定有太多的不足，希望在今后的設(shè)計(jì)中，能夠得到改正，使自己日益臻于成熟，專業(yè)知識日益深厚；最后，學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。我在這次設(shè)計(jì)中感到了合作的力量，增強(qiáng)了自己的團(tuán)隊(duì)精神。這將使我受益終生。存在問題1，畫圖時(shí)比例尺確定后，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致連線不準(zhǔn)確；2，計(jì)算時(shí)，測量數(shù)據(jù)沒有按照比例尺轉(zhuǎn)化成實(shí)際數(shù)據(jù)，導(dǎo)致計(jì)算繁瑣；3，由于理論知識掌握的不夠扎實(shí)，再加上沒有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，剛開始拿到設(shè)計(jì)題目的時(shí)候不知道從何入手。解決措施：1，畫圖前先計(jì)算好各項(xiàng)數(shù)據(jù)，不不能拼湊；2，計(jì)算時(shí)按照公式一步一步來，把各項(xiàng)算出來的數(shù)據(jù)做好記載，使用時(shí)能迅速找出；3，作圖和計(jì)算前，先看看課本，預(yù)習(xí)一下，同時(shí)又不懂的做好記載，與組員之間多商量，多向組長詢問。建議：1，同時(shí)同學(xué)們之間積極交流討論，與別人討論出結(jié)果后再反復(fù)對自己的結(jié)果進(jìn)行核算復(fù)查，盡量避免的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤；2，不懂之處，多向組長和指導(dǎo)老師詢問；3，一個(gè)小組的全體成員一定要以組長為中心，聽從組長的安排，按時(shí)完成自己的任務(wù)。指導(dǎo)老師評語系部教研室意見

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成績

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)

告

設(shè)計(jì)題目曲柄壓力機(jī)曲柄滑塊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)學(xué)院工學(xué)院專業(yè)年級車輛081姓名學(xué)號呂程0807070305

劉博0807070329指導(dǎo)教師張?jiān)莆?/p>

（201*年7月）中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制

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本科生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

201*201*學(xué)年春季學(xué)期

工學(xué)院車輛工程專業(yè)

課程設(shè)計(jì)名稱：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)題目：曲柄壓力機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)

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(jì)依據(jù)、要求及主要內(nèi)容（可另加附頁）：

一、設(shè)計(jì)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(jī)身距離300mm

工作臺(tái)板尺寸（前后×左右）580×860工作臺(tái)板落料孔直徑Φ180mm工作臺(tái)板厚度100mm

機(jī)身工作臺(tái)孔尺寸Φ280mm×220mm×380mm滑塊尺寸（前后×左右）280mm×380mm立軸間距離410mm

電動(dòng)機(jī)型號Y260-M6功率7.5kw

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

1、繪制整機(jī)工作的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖2、設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)3、設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

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目錄

一、機(jī)器簡介---------------------------（4）

1、設(shè)計(jì)題目--------------------------（4）3、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求----------------------（5）二、繪制滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖---------------（5）

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

四、滑塊運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)-------------------------（9）

五、設(shè)計(jì)總結(jié)-------------------------------（14）

六、參考文獻(xiàn)-------------------------------（14）

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一、機(jī)器簡介

壓力機(jī)是對材料進(jìn)行壓力加工的機(jī)床，通過對坯件施加強(qiáng)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(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)的壓力機(jī)

1、設(shè)計(jì)題目

曲柄壓力機(jī)

曲柄壓力機(jī)的基本構(gòu)成入下圖所示

工作原理

電動(dòng)機(jī)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(jī)的核心機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄通過轉(zhuǎn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)，通過連桿進(jìn)而帶動(dòng)滑塊做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

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2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

（1）設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)

①設(shè)計(jì)減速傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)轉(zhuǎn)速n電=720r/min，要減到工作頻率（生

產(chǎn)率），試確定傳動(dòng)方案及各級減速傳動(dòng)比的大小，繪制傳動(dòng)簡圖。說明繼起的過載保護(hù)裝置。

②設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)。若減速系統(tǒng)采用了齒輪傳動(dòng)，按等強(qiáng)度或等壽命條

件設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)，繪制齒輪傳動(dòng)嚙合圖。編寫程序計(jì)算基本幾何尺寸。

（2）設(shè)計(jì)滑塊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

①設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案，繪制機(jī)構(gòu)示意圖。②設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。③機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)過程循環(huán)圖

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二、設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)

方案一

二級圓柱齒輪傳動(dòng)

方案二

二級圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)

方案三

二級蝸輪蝸桿傳動(dòng)

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方案選擇

蝸輪蝸桿傳動(dòng)整體布局最小，傳動(dòng)平穩(wěn)，而且可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但是蝸桿傳動(dòng)效率低，功率損失大，很不經(jīng)濟(jì)。

圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)，即方案一。

齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)：

（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(dòng)比和第二級齒輪的傳動(dòng)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(jì)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(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

滑塊機(jī)構(gòu)

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

推導(dǎo)過程

假設(shè)滑塊上的轉(zhuǎn)動(dòng)副到曲柄與機(jī)架相連處的轉(zhuǎn)動(dòng)副的距離為x

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由于以上各式的計(jì)算相對比較麻煩，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕��?/p>

一般而言，r/l是遠(yuǎn)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(jì)總結(jié)

這次課程設(shè)計(jì)我們是以小組為單位進(jìn)行的，所以每個(gè)人都培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作意識，認(rèn)識到團(tuán)隊(duì)的重要性。為了小組的榮譽(yù)，對自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容就更加認(rèn)真負(fù)責(zé)，大大增強(qiáng)了責(zé)任感。

在課程設(shè)計(jì)的過程中，我們是把所學(xué)知識真正的運(yùn)用起來，并要綜合運(yùn)用各種工具進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，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(jì)更加完美。盡管前些天天氣很熱，但是大家都堅(jiān)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(jì)中確實(shí)學(xué)到了很多東西，辛苦沒有白費(fèi)。

六、參考文獻(xiàn)

1.魏文軍，高英武，張?jiān)莆?機(jī)械原理.第一版.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社2.申永勝.機(jī)械原理教程.第一版.清華大學(xué)出版社

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