机械原理课程设计题目(5)

从动件的运动规律见附表12，凸轮与曲柄共轴。

要求：按［α］确定凸轮机构的基本尺寸，求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径ρ

min，选取滚子半径r，绘制凸轮实际廓线。以上内容作在２号图纸上。

r

FrFrmax/10FrmaxH/4工作行程SF返回行程Frmax/10H 附图1７ 阻力线图

5）、齿轮机构设计

已知：齿数z5、z6，模数m，分度圆压力角α；齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮z6与曲柄共轴。

要求：选择两轮变位系数x1和x2，计算该齿轮传动的各部分尺寸，以２号图纸绘制齿轮传动的啮合图。

题目14：铰链式颚式破碎机

1、设计题目

颚式破碎机是一种用来破碎矿石的机械,如图9-4所示.机器经带传动(图中未画出)使曲柄2顺时针方向回转,然后通过机构3,4,5使动颚板6作往复摆动,当动颚板6向左摆向固定于机架1上的定颚板7时,矿石即被轧碎；当动颚班板6向右摆离定颚板7时，被轧碎的矿石即落下.由于机器在工作过程中载荷变化很大,将影响曲柄和电机的匀速转动,为了减少主轴速度的波动和电动机的容量,在曲柄轴O2的两端各装一个大小和重量完全相同的飞轮,其中一个兼作带轮用.

l1 O6Fr7矿石Dn2O21A6飞轮5CB32l2 4O4 h2h1

图9-4 颚式破碎机机构简图

2、设计数据

设计数据见附表13。

附表13 设计数据

设计内容 符号 单位 数据 n2 r/min 170 100 1000 940 850 LO2A l1 连杆机构的运动分析 l2 h1 h2 mm 1000 1250 1000 1150 1960 lAB LO4B lBC lO6C 连杆机构的动态静力分析 LO6D mm 600 G3 N 5000 JS3 2飞轮转动惯量的确定 JS5 kg?m 9 2G4 JS4 kg?m 9 2G5 N 2000 G6 N 9000 JS6 kg?m 50 2δ 0.15 kg?m N 25.5 2000 3、设计任务

1）、连杆机构的运动分析

已知:各机构尺寸及质心位置(构件2的质心在O2，其余构件的质心位于构件的中心),曲柄转速为n2。

要求:作机构运动简图,机构1～2个位置的速度和加速度多边形.以上内容与后面的动态静力分析画在1号图纸上。

2）、连杆机构的动态静力分析

已知：各构件重力G及对质心轴的转动惯量JS ；工作阻力Fr 曲线如附图18所

示, Fr 的作用点为D,方向垂直于O6C;运动分析中所得结果。

要求：确定机构一个位置的各运动副反作用力及需加在曲柄上的平衡力矩Mb.以上内容和运动分析作在同一张1号图纸上。

Fr12345677′7\89850000KN10111213t/φ2

附图18 工作阻力Fr 曲线

3）、飞轮设计

已知:机器运转的速度不均匀系数δ,由动态静力分析所得的平衡力矩Mb以及驱动力矩Mb为常数.

要求：确定安装在轴Ｏ２上的飞轮的转动惯量ＪＦ．以上内容作在２号图纸上．

题目15：搅拌机

1、机构简介与设计数据

1)、机构简介

搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作，如附图19a所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节(电动机与联轴节图中未画)带动曲柄2顺时针转动，驱使曲柄摇杆机构1—2—3—4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢转动。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。

工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图19b所示。

QQmin?1200Bn22Az2Oz1560ES3CS4341Qmaxh40Dyx(a)(b)附图19 搅拌机构简图及阻力线图

2)、设计数据 设计数据见附表14。

附表14 设计数据

设计内容 符号 单位 方案 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ x y lAB 连杆机构的运动分析 lBC mm 525 400 240 575 530 405 24 580 lCD lBE n2 r/min 70 65 60 60 GS N 连杆机构的动态静力分析 及飞轮转动惯量的确定 S3 S4 位于CD中点 G4 JS3 JS4 0.6 0.7 Qmax Qmin N 2000 2400 500 550 600 650 δ 0.05 0.05 0.04 0.04 Kgm2 535 420 245 590 545 425 245 600 405 1360 位410 1380 于BE420 1390 中430 1400 点 1200 400 18.5 1250 420 19 1300 450 19.5 1350 480 20 0.35 2200 0.75 2600

2、设计内容

1）、连杆机构的运动分轿

已知：各构件尺寸及重心S的位置，中心距x、y，曲柄2每分钟转数n2。 要求：作机构两个位置(见附表15)的运动简图、速度多边形和加速度多这形，拌勺E的运动轨迹。以上内容与后面动态静力分析一起画在l号图纸上。

附表15 机构位置分配表

学生编号 1 位置编号 1 6 2 2 7 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 9 10 11 12 13 14 8 8′ 9 10 11 11′ 12 2 3 4 5 8 8′ 9 10 11 11′ 12 1

曲柄位置图的作法，如附图20所示：取摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12个位置。并找出连杆上拌勺E的各对应点El、E2、…E12，绘出正点轨迹。按拌勺及运动轨迹的最低点向下量40毫米定出容器底面位置，再根据容器高度定出容器顶面位置。并求出拌勺E离开及进入容器所对应两个曲柄位置8′和11′。

43562A71B88′11′9111012

附图20 曲柄位置

2）、连杆机构的动态静力分析

已知：各构件的重量G及对重心轴的转动惯量JS(构件2的重量和转动惯量略去不计)，阻力线图（拌勺E所受阻力的方向与E点的速度方向相反），运动分析中所得结果。

要求：确定机构两个位置（同运动分析）的各运动副反力及加于曲柄上的平衡力矩。以上内容作在运动分析的同一张图纸上。 3）、飞轮设计

巳知：机器运转的速度不均匀系数δ，由动态静力分析所得的平衡力矩My；驱动力矩为常数。

要求：用惯性力法确定安装在齿轮2轴上的飞轮转动惯量JF。以上内容作在2号图纸上。

题目16：巧克力糖包装机

1、设计题目

设计巧克力糖自动包装机。包装对象为圆台状巧克力糖（见附图21），包装材料为厚0.008mm的金色铝箔纸。包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱（见附图22）。包装工艺方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸（见附图23）。包装工艺动作为：①将64mm×64mm铝箔纸覆盖在巧克力糖ф17mm小端正上方；②使铝箔纸沿糖块锥面强迫成形；③将余下的铝箔纸分半，