机械原理课程设计指导书(2)

设计课题三：活塞式空压机主体机构设计 1. 机构简介：

空压机（图2-4）是一种将机械能转化为气体势能的机械。活塞式空压机的主体机构为曲柄滑块机构。电动机带动偏心轮1转动，并由连杆2推动活塞3移动。活塞3向右移动，压缩右侧气缸内的空气，达到所需的压力后，压力阀打开，吸入空气。活塞3向左移动，压缩左侧气缸内的空气，达到所需的压力后，压力阀打开，输出压缩空气，右侧进气阀打开，吸入空气。偏心轮旋转一周，活塞往复移动一次，完成吸气和压缩一个工作循环。 2. 设计要求

本课题要求设计空压机的主体机构，并对活塞的运动规律进行科学分析。 3. 设计数据：

已知活塞冲程H=120mm，连杆与曲柄长度之比λ=5，曲柄转速n1=1460rad/min。

设计课题四：插秧机主体机构设计 1. 机构简介：

插秧机机头的运动轨迹是：1）水平往前取秧；2）垂直往下插秧；3）斜向返回，返回时不能将秧带出。从四杆机构分析图谱查得，当Lab:Lbc:Lcd:Lda:Lbe:Lef=1：2：1.5：2.5：2.6：0.15（如图2-5）时，F点的运动轨迹能满足要求。 2. 设计要求

本课题要求设计插秧机的主体机构，并对插秧机机头的运动规律进行科学分析。 3. 设计数据：

已知插秧机曲柄转速ω1=10rad/s，往下插秧行程需达秧高180mm。

F

图2-5 插秧机主体机构简图

设计课题五：钢管输出翻板装置机构设计 1. 机构简介

图2-6为钢管输出翻板装置机构运动简图，当气缸1作为原动件时，气进入气缸右腔推动活塞杆运动，使翻钢臂顺时针转动，钢管在重力作用下从翻板上落下。 2. 设计要求

本课题要求对翻板进行位置、速度和加速度分析。 3. 设计数据

l 150mm，lCF lCD 400mm，lDE lFG 450mm,推杆行程560mm，

已知：lAB 890mm，BC

mm。 在1s内匀速推动，变化范围：lAB 585~1145

翻板

E D

C B

G

F

A

图2-6 输出翻板装置机构运动简图

设计课题六：CSP薄板取样剪切机机构设计 1. 机构简介

图2-7为CSP薄板取样剪切机机构简图，通过液压缸1驱动力臂，绕机架上定点C转动，带动滑块（上 刀台与上刀片）沿机架内轨道垂直向下剪切。 2. 设计要求：

本课题要求对滑块5运动情况进行分析。 3. 设计数据

液压缸铰接点A和滑块水平距离650mm，1092.5mm，lAB变化范围810—1370mm。

B

3

C

lBC 708mm，lCD lDE 380mm，A点和C点垂直距离

D

2

5

4

E6

A1

图2-7剪切机构机构运动简图

设计课题七：汽车前轮转向机构设计 1. 机构简介

汽车的前轮转向，是通过等腰梯形机构ABCD驱使前轮转动来实现的。两前轮分别与两摇杆AB、CD相 连，如图2-8所示。当汽车沿直线行驶时（转弯半径R=∞）,左右两轮轴线与机架AD成一条直线；当汽车 转弯时，要求左右两轮（或摇杆AB和CD）转过不同的角度α、β。理论上希望前轮两轴延长线的交点P始 终能落在后轮轴的延长线上。这样，整个车身就能绕P点转动，使四个轮子都能与地面形成纯滚动，以减 少轮胎的磨损。因此，根据不同的转弯半径R（汽车转向行驶时，各车轮运行轨迹中最外侧车轮滚出的圆周 半径），就要求左右两轮轴线（AB、CD）分别转过不同的角度α、β，其关系如下： 如图2-8所示为汽车右拐时

tan (R d B) tan (R d)

所以α和β的函数关系为：

cot cot BL

同理，当汽车左拐时，由于对称性，有cot cot BL，故转向机构ABCD的设计应尽量满足以上转角要求。

P

图2-8 汽车前轮转向机构

2. 设计要求

1）根据转弯半径Rmin和Rmax=∞(直线行驶)，求出理论上要求的转角α和β的对应值，要求最少2组对应值；2）设计该铰链四杆机构（即等腰梯形双摇杆机构），且尽可能满足直线行驶时机构左右对称的附加要求； 3）用图解法检验机构在常用转角范围 20 时的最小传动角 min。 3. 设计数据见下表

注：机构的初始位置在下列范围内选取

0 96 ～103 ， 0 77 ～84 。 取102 ， 0取78 。

（建议0）

设计课题八：铰链式颚式破碎机的机构设计 1. 机构简介

颚式破碎机是一种用来破碎矿石的机械，如图2-9所示。机器经带传动（图中未画）使曲柄2顺时针 方向回转，然后通过构件3、4、5使动颚板6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；当动颚板6向右摆离定颚板7时，被轧碎的矿石即落下。

图2-9 铰链式颚式破碎机

2. 设计要求

对该机构进行运动分析。 3. 设计数据

n2=170r/min，lO2A=100mm，l1=1000mm，l1=940mm，h1=850mm，h2=1000mm，lAB=1250mm，lO4B=1000mm,lBC=1150mm，lO6C=1960mm。

设计课题九：加热炉推料机的执行机构设计 1. 机构简介

图2-10所示为加热炉推料机结构总图与机构运动示意图。该机器用于向热处理加热炉内送料。推料机由电机驱动，通过传动装置使推料机的执行构件（滑块）5做往复移动，将物料7送入加热炉内。

图2-10 加热炉推料机结构总图与机构运动示意图

2. 设计要求

设计该执行机构并分析滑块的运动。

二、机构设计及分析步骤

1. 综合机构的已知条件，设计机构各构件的尺寸。应使传动角尽量大。

2. 选取适当的比例尺μL绘制机构的运动简图，一般位置为执构件运行到工作全程的3/4位置，用粗实线画出；两个极位，用虚线画出。并标明执行构件运行轨迹。（注意：为适应计算机，曲柄一律按逆时针转动）。 3. 用图解法作图示位置机构的运动分析，列出矢量方程、比例尺，画出速度多边形和加速度多边形，绝对矢量用实线，相对矢量用虚线。求出执行构件的位移s、速度v和加速度a 。

4. 用解析法作机构运动分析。详述各参数的求解方程，用计算机辅助计算求解。（注意：运行结果应有两极位的分析数据。）

5. 绘出工作构件的S-θ、V-θ、a-θ线图。

6. 对所设计出的机构进行主要指标参数评定，包括运动和动力性能、结构性能、工作质量等方面，写出评议结果。

三、设计计算说明书的要求

1. 详述确定机构各构件尺寸的过程。 2. 图解法分析机构运动的过程和结果。

3. 解析法分析机构运动的过程和结果；画出编程方框图，打印出自编的全部程序（对所编程序中的某些符号、变量名及其它方面作必要的说明），及自编程序的运行结果。 4. 对你设计的机构进行自评，总结本次课程设计心得。

四、设计图纸的要求

1. 在一张A1图纸上画出机构简图，画出执行机构运行轨迹。

2. 作图示位置执行构件的运动矢量方程，画出速度多边形和加速度多边形。

3. 用解析法作机构运动分析的结果，绘制执行构件运行时，位移、速度、加速度与曲柄转角对应关系的线图。

4. 例图如下：

图2-11 平面连杆机构设计图样

在齿轮机构传动中，标准齿轮传动有许多局限性，像大小齿轮承载能力不等、根切、实际中心距与标准

中心距不符等。所以工程中重要的齿轮传动经常采用变位齿轮传动。在本次课程设计中，我们将要进行渐开线变位直齿圆柱齿轮设计。

第三章 齿轮机构传动设计

一、齿轮机构几何设计的要求

1. 在给定的条件 …… 此处隐藏：2558字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……