机械原理-课程设计-任务书-2009 - 印刷

机械原理 课程设计指导书

郁倩 编写 周海 审稿

盐城工学院机械学院 二○一○年三月

§1 机械原理课程设计的目的

机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要的实践性教学环节, 其目的是:

1、进一步巩固和加深学生所学的理论知识；

2、培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力,使学生对机械的分析和设计有较完整和系统的概念；

3、通过对具体机械的分析、计算、制图、技术资料的使用,电算程序的编制及计算机使用等各环节,培养学生独立分析问题和解决问题的工程技术能力。

§2 机械原理课程设计的任务

本设计的任务主要包括:

1、按照机械的几何、运动等性能要求,进行低副机构的尺度综合和高副机构的廓线设计；

2、对所设计的机构进行运动分析。要求用解析法分析机构整个工作循环的过程,并同时用图解法分析机构某几个瞬时位置的运动。对两种方法结果作对比分析； 3、编制设计说明书一份。

§3 机械原理课程设计的一般过程

机械原理课程设计的机构,一般包括有齿轮机构,连杆机构和凸

轮机构等几种基本机构组成的传动系统—组合机构,分析和设计时,首先按其传动路线,分清各个基本机构,并确定各基本机构的原动件及其运动规律,后一机构的原动件通常是前一机构的输出构件,然后对每个基本结构分别进行分析和设计。

一、 齿轮机构设计

1、按给定的原始数据,确定机构传动比i,进而确定齿轮的基本

几何参数,并确定齿轮机构的传动类型。

2、确定齿轮的其他参数,如变位系数x,中心距分离系数y,齿顶高变化系数△y等,计算齿轮副的几何尺寸:中心距a,分度圆直径d,齿顶圆直径da,齿根圆直径df和基圆直径db。

3、计算机构的重合度ε,并验证小齿轮的齿顶圆齿厚Sa。

二、连杆机构设计和运动分析

1、按给定的原始数据,确定机构各杆尺寸,采用解析法计算时需

2

列出计算过程和公式。

2、用解析法分析机构的运动,列出机构位置方程,位移分析,速度和速度分析的运动方程。

3、编写机构运动分析的计算机计算的通用源程序,及原始数据文件。上机运算,并打印源程序和结果。

4、用图解法分析结构三个瞬时位置(一般是输出构件的二个极限位置和一个任意位置)的运动,作出相应机构位置图,速度和加速度图。

三、凸轮机构设计

1、列出从动件的位移s速度ds/dΨ和加速度ds/dΨ的运动方

程，确定基圆半径rb和合理选择从动件滚子半径rT。

2、列出凸轮的理论廓线和实际廓线的方程式，编写凸轮廓线计算的电算程序，上机计算并打印源程序和结果。

3、作出从动件的位移线图，机构运动简图（凸轮廓线可按解析法计算结果按坐标绘制）。

§4 设计说明书的编写

一、 设计说明书的内容

1、设计题目：

2、机构运动简图及列表表明原始数据和要求；

3、设计过程，设计所用原理及方法，列出必要的计算公式，简要的计算过程，并用表格列出主要的计算结果；

4、对编写的计算程序的主要符号，变量及其他方面作必要的说明；

5、电算的源程序和结果； 6、设计图解法的图纸； 7、对设计结果的分析讨论； 8、列出主要参考资料。

二、编写设计说明书的注意事项

1、说明书应用钢笔写在16开报告纸上，要求步骤清楚，叙述简明，文句通顺，书面端正、整洁；

2、对每一自成单元的内容，都应有大小标题；

3、说明书应加上封面装订成册，源程序及结果，图纸附后。

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§5 机械原理课程设计题目

一、活塞式油泵机构的设计和运动分析

机构示意图：该机构由齿轮1动齿轮2，在齿轮2上固连有凸轮，推动从动杆抽油运动。

原始数据:

方案号 齿轮1转速n1 r/min 齿数z1 齿数z2 模数m mm 中心距a＇ mm 凸轮基圆rb mm 滚子半径rT 一 350 12 42 2.5 68 70 15 15 100 120 60 120 60 30 75 二 300 16 50 2 68 50 15 10 80 120 60 120 60 30 75 三 250 15 46 2 62 80 15 15 100 120 60 120 60 30 75 四 400 14 38 2.5 66 50 5 10 80 120 60 120 60 30 75 五 300 13 40 2.5 68 60 15 15 100 120 60 120 60 30 75 mm 偏距e mm 从动件位移H mm 推程角φo deg 远休止角φs deg 回程角φo＇ deg 近休止角φs＇ deg 许用压力角［α］ deg 许用压力角［α］ deg 齿轮参数：压力角α=20°,齿顶高系数ha*=1,径向间隙系数

c*=0.25,从动杆运动规律，推程和回程均为间谐运动。

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二、内燃机机构设计及其运动分析

机构示意图：该机构由汽缸（机架）中活塞（滑块B）驱动曲轴O1A，曲柄轴上固联有齿轮1，通过齿轮2驱动凸轮上齿轮3，凸轮控制配汽阀推杆运动。

原始数据：

方案号 活塞冲程H mm 偏心距离e1 齿轮转速n1 r/min 齿轮齿数z1 齿轮齿数z2 齿轮齿数z3 模数m mm 距离L1 mm 距离L2 mm 偏心距离e2 mm 基圆半径rb mm 推程角φo deg 远休止角φs deg 回程角φo＇ deg 近休止角φs＇ deg 汽阀冲程h mm 滚子半径rT mm 一 215 0 650 20 15 40 4 70 110 0 35 55 5 55 245 10 10 二 270 0 650 21 15 42 4 72 114 5 35 50 5 50 255 8 10 三 300 0 650 22 14 44 3.5 63 101.5 6 35 60 0 60 240 9 10 四 185 0 650 23 14 46 3.5 64.75 105 0 35 60 5 60 235 7 10 五 210 0 650 24 14 48 3.5 66.5 108.5 0 35 55 0 55 250 6 10 齿轮参数：压力角α=20°，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25,汽阀推杆运动规律：推程和回程均为简谐运动。

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