导杆机构课程设计任务布置
插床导杆机构课程设计
插床导杆机构课程设计(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--齐齐哈尔大学普通高等教育机械原理课程设计题目题号：插床导杆机构位置3的设计学院：机电工程学院专业班级：学生姓名：指导教师成绩：2013 年 7月 2 日目录一、工作原理二、设计要求三、设计数据四、设计内容及工作量五. 设计计算过程(一). 方案比较与选择(二). 导杆机构分析与设计1.机构的尺寸综合2. 导杆机构的运动分析一、工作原理：插床机械系统的执行机构主要是由导杆机构和凸轮机构组成。
下图为其参考示意图，电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动曲柄2转动，再通过导杆机构使装有刀具的滑块6沿导路y —y 作往复运动，以实现刀具的切削运动。
刀具向下运动时切削，在切削行程H 中，前后各有一段的空刀距离，工作阻力F 为常数；刀具向上运动时为空回行程，无阻力。
为了缩短回程时间，提高生产率，要求刀具具有急回运动。
刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O 2上的凸轮驱动摆动从动件D O l 8和其它有关机构（图中未画出）来完成的。
二、设计要求：电动机轴与曲柄轴2平行，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。
允许曲柄2转速偏差为±5％。
要求导杆机构的最小传动角不得小于60o ；凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，摆动从动件8的升、回程运动规律均为等速运动。
执行构件的传动效率按计算，系统有过载保护。
按小批量生产规模设计。
三、插床导杆机构设计数据四、设计内容及工作量：1、根据插床机械的工作原理，拟定2～3个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。
2、根据给定的数据确定机构的运动尺寸, ()46.0~5.0BO BC l l =。
要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
3、导杆机构的运动分析。
分析导杆摆到两个极限位置及摆到与机架O 2O 4位于同一直线位置时，滑块6的速度和加速度。
摆动导杆机构课程设计
摆动导杆机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握摆动导杆机构的基本概念、工作原理及其在工程中的应用。
2. 学生能够描述摆动导杆机构的运动特性，包括运动轨迹、速度和加速度的变化规律。
3. 学生能够运用相关的数学知识，分析摆动导杆机构的几何关系，并解决实际问题。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制摆动导杆机构的三维模型，并进行简单的运动仿真。
2. 学生能够通过实验或模拟，观察和分析摆动导杆机构的运动状态，提出并解决问题。
3. 学生能够运用所学知识，设计简单的摆动导杆机构，实现特定的运动要求。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对机械运动的兴趣，增强对机械设计、制造等相关专业的认识和认同。
2. 学生通过小组合作完成课程任务，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生能够认识到摆动导杆机构在生活中的应用，提高对科学技术的认识和尊重，激发创新意识。
课程性质：本课程为机械设计基础课程，旨在帮助学生建立摆动导杆机构的基本理论，培养其运用CAD软件进行设计和分析的能力。
学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的物理、数学基础，对机械运动有一定了解，但对摆动导杆机构的认识有限。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分运用现代教学手段，激发学生的学习兴趣，提高其动手能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 摆动导杆机构的基本概念：介绍摆动导杆机构的定义、分类及其在工程中的应用。
- 教材章节：第二章第一、二节- 内容：摆动导杆机构的类型、特点及应用实例。
2. 摆动导杆机构的工作原理：讲解摆动导杆机构的运动原理、运动关系及运动特性。
- 教材章节：第二章第三节- 内容：摆动导杆机构的运动分析、几何关系、速度和加速度的计算。
3. 摆动导杆机构的设计与CAD软件应用：学习如何使用CAD软件进行摆动导杆机构的设计与运动分析。
插床导杆机构设计课程设计
插床导杆机构设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握插床导杆机构的基本概念、工作原理和设计方法；2. 了解插床导杆机构的结构特点及其在机械加工中的应用；3. 掌握插床导杆机构的运动学分析及动力学计算方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行插床导杆机构设计的能力；2. 提高学生运用CAD软件进行插床导杆机构三维建模和运动仿真的技能；3. 培养学生运用数学知识解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计及其自动化专业的热爱，激发学习兴趣；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合；3. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力。
课程性质：本课程为机械设计专业课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和CAD软件应用能力，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实际操作训练，提高学生的设计能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成插床导杆机构的设计与计算任务，为将来的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 插床导杆机构的基本概念：包括插床导杆机构的定义、分类及其在机械加工中的应用。
教材章节：第二章第一节2. 插床导杆机构的工作原理及设计方法：分析插床导杆机构的运动规律，介绍设计方法及步骤。
教材章节：第二章第二节3. 插床导杆机构的结构特点：讲解插床导杆机构的结构设计，分析其优缺点。
教材章节：第二章第三节4. 插床导杆机构的运动学分析：介绍运动学分析方法，进行速度、加速度等计算。
教材章节：第二章第四节5. 插床导杆机构的动力学计算：讲解动力学计算方法，分析受力情况，计算动力和力矩。
教材章节：第二章第五节6. 插床导杆机构设计实例：结合实际案例，指导学生完成插床导杆机构的设计与计算。
教材章节：第二章第六节7. CAD软件在插床导杆机构设计中的应用：介绍CAD软件在插床导杆机构三维建模和运动仿真中的应用。
机械原理课程设计-插床导杆机构设计.docx
机械原理课程设计计算说明书§1引言图1是插床机构的机构示意图。
该机构主要由导杆机构，凸轮机构和齿轮机构所组成。
导杆机构是由曲柄1,滑块2、5,导杆3, 5连杆4和机架6所组成。
其中曲柄1为原动件。
当曲柄1以恒速〃1转动时，导杆3绕。
3轴来回摆动，通过连杆4,使装有刀具的滑块5沿导路y-y作上下移动。
当滑块5沿导路向下移动时，刀具切削工件。
图151.4286° =334.2857°| o 2 23= 2 血1 = 2.3.14159」3° =13.6136 (rad/s)160 60表中：K——行程速度变化系数；H——滑块5的冲程；，6 =o3 --------- 饺链中心。
2和。
3之间的距离；等I B C/lo3 B杆长比；---曲柄1的转速；F——切削力；G3——导杆3的重量；Gg ------ 滑块5的重量；O——机器运转的不均匀系数；Js3 ——导杆3对其质心轴的转动惯量；§ 2插床导杆机构综合及运动分析一、已知条件行程速度变化系数K,饺链中心。
2和。
3之间的距离，6,滑块5的冲程H,杆长比& 滑块5沿导路方向y—y垂直于导杆3摆角巾的分角线。
3。
2，并使导杆机构在整个行程中都能得到较小的压力角，曲柄转速〃1及指定的相对运动图解法的作业位置。
二、插床导杆机构的综合如图 1 所示，简记/[ = l o2 A '，3 =，o3 B '=，BC '，6 =o3 , h= l oo^根据给定的已知条件，可按下列步骤确定插床导杆机构的有关尺寸1)计算极位角e及导杆摆角WW=0=1XO°KT =1湘° L8T =51.4286°(1)K+1 1.8+1式中：K为行程速度变化系数2)求ZiI =/sin 妇7»布51.4286°=73 7602 (mm) (2)16 2 2式中：16为饺链中心。
课程设计四杆机构
课程设计四杆机构一、教学目标本课程旨在让学生掌握四杆机构的原理、类型和应用；培养学生运用数学知识解决实际问题的能力；引导学生通过观察、分析、设计四杆机构，培养其创新意识和团队合作精神。
具体来说，知识目标包括：1.了解四杆机构的定义、分类和基本原理。
2.掌握四杆机构的设计方法和步骤。
3.熟悉四杆机构在实际应用中的各种案例。
技能目标包括：1.能够运用数学方法分析四杆机构的运动特性。
2.能够运用计算机软件进行四杆机构的仿真和设计。
3.能够独立完成四杆机构的设计和制作。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对机械结构的兴趣和好奇心。
2.培养学生勇于探索、积极思考的科学精神。
3.培养学生关注社会、关爱环境的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四杆机构的定义、分类和基本原理，四杆机构的设计方法和步骤，以及四杆机构在实际应用中的各种案例。
具体安排如下：1.第一课时：四杆机构的定义、分类和基本原理。
2.第二课时：四杆机构的设计方法和步骤。
3.第三课时：四杆机构在实际应用中的各种案例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：用于讲解四杆机构的基本原理和设计方法。
2.讨论法：用于分析四杆机构在实际应用中的各种案例。
3.案例分析法：通过分析具体案例，使学生更好地理解四杆机构的原理和应用。
4.实验法：让学生亲自动手制作和测试四杆机构，提高其实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《机械原理》2.参考书：《四杆机构设计手册》3.多媒体资料：四杆机构动画演示、实际应用案例视频等。
4.实验设备：四杆机构实验套件、测量工具等。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面反映学生的学习成果。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的情况，以及小组讨论的表现来评估学生的学习态度和理解程度。
2013导杆机构课程设计任务布置详解
瞬心P可求出,
有关系:ω2 /ω1 =O1P/O2P
该位置压力角为α
过O1作mm线，与nn平行交与D，则AD/O2A= O1P/O2P= ω2 /ω1
∴ AD= O2A ω2 /ω1
2
d d
mm线与AD成角（90°-α）
图纸标题栏格式见图指导书p71月910日上交课设文档档案袋及说明书封皮和说明书用纸办公楼207宋老师处取课程设计时间分配时间布臵任务准备查资料15天机构设计画机构运动简图15天作机构的运动分析及运动线图凸轮机构设计15天齿轮机构设计15天编写课程设计说明书验收
机械原理课程设计
通过机械原理课程设计,巩固课堂学过的基本理论知识， 综合应用、组合学过的三大机构、其他机构, 分析与设计机 构。例设计一个须实现某种动作的机器：①选型-选择实现 该动作（运动）的机构组合；②对机构进行综合-确定各个 机构的尺寸，满足给定的运动要求；③进行运动分析。
.D
A
B0
r0 ω1
O1 P
O1在mm线上或左恻。
l
ω2 O2
n
m
⑵回程
同理,根据回程压力角 [α]′,求出AD,作mm线。则mm线与AD线夹 角 为90°-[α] ′。
vn [α]′
O1在mm线上或右侧。
m
P n
A.
D
l
90°-[α] ′
O1 ω1
ω2 O2
m
⑶求凸轮转动中心O及r0min
Θ=90°-[α]
7
6
5 4
3 2 1
v
. . . . . D4
D5 D6 D7 A D8
机械原理课程设计 插床导杆机构的设计及运动分析
机械原理课程设计任务书（十）姓名 专业 液压传动与控制 班级 液压 学号一、设计题目：插床导杆机构的设计及运动分析 二、系统简图：三、工作条件3O B位置，曲柄每分钟转数1n 。
四、原始数据五、要求：1）设计导杆机构； 2）显示机构两个位置；3）作滑块的运动线图（编程设计）； 4）编写说明书。
指导教师：开始日期： 2011 年 6 月 26 日 完成日期： 2011 年 6 月 30 日目录1．设计任务及要求2．数学模型的建立3．程序框图4．程序清单及运算结果5．总结和目的6. 参考文献1数学模型急位夹角60°,θA 2=75mm,a=b=100mm1.()55θt ωt =2.5655tx sin θθarctan x cos θ= ()0556xωωcos θθy=-3.θ1=θ6-180.()()()2655655656561εx εcos θθx ωsin θθωωsin θθy⎡⎤=---+-⎣⎦4.连杆的角位移方案15a sin θc θarcsin b -⎛⎫= ⎪⎝⎭5.滑块5的位移方程(ε5=0) 11asin θc d acos θbcos arcsin b -⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦6.BC 杆角速度6122a ωcos θωb cos θ=7.滑块速度方程()12c 62sin θθv a ωcos θ-=8.2251612222a εcos θa ωcos θb ωsin θεbcos θ-+=9.2kc 22226161a b εsin θb ωcos θa εsin θa ωcos θ=+--2.程序框图3.程序清单及运算结果（1）程序清单#include<stdio.h>#include<math.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#include<graphics.h>#define pi 3.1415926#define N 600void init_graph(void);void initview();void draw();void cur();double weit1[N],weit2[N],weit3[N];double sita1[N],sita2[N],sita3[N];double omigar1[N],omigar2[N],omigar3[N];double a=75.0,d=150.0,e=93.0,f=50.0,g=50.0.0,w1=6.3031852;main(){int i;double alf=0, detat=0,theta1=0;double weit=0,w3=0,ekq3=0,b=0,va=0; double theta2=0,w4=0,ekq4=0;double s=0,vc=0,ac=0;double q=0,j=0,u=0;detat=2*pi/(N*w1);for(i=0;i<N;i++){alf=w1*detat*i;weit=atan((a*sin(alf)-d)/(a*cos(alf))); if(weit<0)weit=weit+2*pi;elseif(0<weit<pi)weit=weit+pi;/*****计算杆件3的角速度、角加速度*****/ theta1=weit-pi;b=sqrt(a*a+d*d-2*a*d*sin(alf));w3=a*w1*cos(alf-weit)/b;va=-a*w1*sin(alf-weit);ekq3=(-a*w1*w1*sin(alf-weit)-2*va*w3)/b;/*****计算滑块5的位移、速度、加速度*****/theta2=asin((f*sin(theta1)-e)/g);q=-2*f*cos(theta1);j=f*f+e*e-g*g-2*f*e*sin(theta1);u=q*q-4*j;s=(-q+sqrt(u))/2;w4=f*w3*cos(theta1)/(g*cos(theta2));vc=f*w3*sin(theta1-theta2)/cos(theta2);ekq4=f*(ekq3*cos(theta1)-w3*w3*sin(theta1)+w4*w4*sin (theta2))/(g*cos(theta2));ac=g*ekq4*sin(theta2)+g*w4*w4*cos(theta2)-f*ekq3*sin (theta1)-f*w3*w3*cos(theta1);/******计算结果存入数组*****/weit1[i]=weit;weit2[i]=w3;weit3[i]=ekq3;sita1[i]=s;sita2[i]=vc;sita3[i]=ac;omigar1[i]=theta2;omigar2[i]=w4;omigar3[i]=ekq4;}/*****输出计算结果*****/for(i=0;i<N;i++){printf("i=%d \n weit1[i]=%lf \t weit2[i]=%lf \t weit3[i]=%lf \t",i,weit1[i],weit2[i],weit3[i]);printf("\n stia1[i]=%lf \t stia2[i]=%lf \t stia3[i]=%lf \t",sita1[i],sita2[i],sita3[i]);printf("\n omigar1[i]=%lf \t omigar2[i]=%lf \t omigar3[i]=%lf\n\n",omigar1[i],omigar2[i],omigar3[i]);}cur();}/*****速度、加速度、位移曲线图函数******/void cur(){int i;double alf=0, detat=0,theta1=0;double weit=0,w3=0,ekq3=0,b=0,va=0;double theta2=0,w4=0,ekq4=0;double s=0,vc=0,ac=0;double q=0,j=0,u=0;doublea=75,d=150,e=93,f=100,g=100,w1=6.2831852;int gd=DETECT, gmode,n;initgraph(&gd,&gmode,"c:\\turboc2");clrscr();for(i=0;i<N;i++){detat=2*pi/(N*w1);alf=w1*detat*i;weit=atan((a*sin(alf)-d)/(a*cos(alf)));if(weit<0)weit=weit+2*pi;elseif(0<weit<pi)weit=weit+pi;theta1=weit-pi;b=sqrt(a*a+d*d-2*a*d*sin(alf));w3=a*w1*cos(alf-weit)/b;va=-a*w1*sin(alf-weit);ekq3=(-a*w1*w1*sin(alf-weit)-2*va*w3)/b;theta2=asin((f*sin(theta1)-e)/g);q=-2*f*cos(theta1);j=f*f+e*e-g*g-2*f*e*sin(theta1);u=q*q-4*j;s=(-q+sqrt(u))/2;w4=f*w3*cos(theta1)/(g*cos(theta2));vc=f*w3*sin(theta1-theta2)/cos(theta2);ekq4=f*(ekq3*cos(theta1)-w3*w3*sin(theta1)+w4*w4*sin (theta2))/(g*cos(theta2));ac=g*ekq4*sin(theta2)+g*w4*w4*cos(theta2)-f*ekq3*sin (theta1)-f*w3*w3*cos(theta1);line(100,200,500,200);setcolor(5);line(492,201,500,200);line(492,199,500,200);line(100,10,100,350);setcolor(5);line(99,18,100,10);line(101,18,100,10);putpixel(100+alf*180/pi,200-s/5,1);/*绘制位移曲线*/putpixel(100+alf*180/pi,200-vc/100,2);/*绘制速度曲线*/putpixel(100+alf*180/pi,200-ac/100,4)/*绘制加速度曲线*/}setcolor(10);settextjustify(CENTER_TEXT,0);outtextxy(300,300,"RED___JIASUDU");outtextxy(300,330,"GREEN___SUDU");outtextxy(300,360,"BLUE___WEIYI");/* outtextxy(300,50,"SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU");*/outtextxy(300,50,"SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU");getch();closegraph();}（2）该程序运算结果4.总结和目的随着假期的到来，课程设计也接近了尾声。
牛头刨床导杆课程设计
机械原理课程设计牛头刨床导杆机构的设计与分析组员：贺蒙0101 4分郭琦0096 4分郝洋0098 4分曾印平0284 3分2010-7-8一、课程设计的任务要求1、对已知牛头刨床导杆机构进行运动学分析及动力分析，画出位移线图、速度线图、加速度线图、平衡力矩线图、各个运动副的反力图及指定构件的角速度和角加速度。
2、自己设计可实现近似运动的牛头刨床导杆机构，画位移线图、速度线图、加速度线图、平衡力矩线图，并于上述机构进行比较。
二、课程设计的方法使用Adams软件绘制机构简图，并对机构进行运动学与动力学分析，生成各个线图。
三、牛头刨床导杆机构的设计与分析1、已知牛头刨床导杆机构的运动简图图12、已知参数L1=, L3=L4=, Lac=; 原动件杆1转速n1=172r/min; 构件质量m3=20kg, m4=15kg,m5=62kg,构件1、2的质量忽略不计；质心位置S3、S4在3,4杆中点，构件5质心S5和E点重合；构件3，4绕质心的转动惯量Js3=*㎡，Js4=*㎡;滑块5受生产阻力Fx=110N。
3、使用Adams软件设计及分析已知机构（1）、机构模拟图图2 （2）、运动学分析和动力学分析图3 构件5的位移线图图4 构件5 的速度线图图5 构件5的加速度线图图6 原动件AB上的平衡力矩线图图7 滑块5受生产阻力Fx线图图8 构件3的角速度线图图9 构件3的角加速度线图图10 构件4的角速度线图图11 构件4的角加速度线图图12 铰链A支座反力线图图13 铰链C支座反力线图图14 铰链D支座反力线图图15 铰链E支座反力线图图16 移动副B反力线图图17 移动副E反力线图4、新设计机构运动简图图185、新机构参数原动件1的转速172r/min; Lac=380mm,L1=L4=112mm,L3=540mm;各个杆均为匀质杆，质心位于杆中点处G3=200N,G4=700N；杆3的转动惯量J3=,工作阻力Fx=110N。
导杆机械加工课程设计
导杆机械加工课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解导杆机械的基本结构、工作原理及加工流程；2. 掌握导杆机械加工过程中涉及的关键技术参数和工艺要求；3. 了解导杆机械加工领域的发展趋势及新技术应用。
技能目标：1. 能够运用CAD软件绘制导杆机械零件图，并进行简单的设计修改；2. 学会使用数控机床进行导杆机械零件的加工操作；3. 能够对加工过程中出现的问题进行分析和解决，提高加工精度和效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械加工专业，树立正确的职业观；2. 增强学生的团队协作意识和沟通能力，培养合作共赢的精神；3. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高对工程质量和安全的认识。
本课程针对高年级学生，结合导杆机械加工的实际情况，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生全面掌握导杆机械加工的相关知识，提高技能水平，同时培养良好的情感态度和价值观。
为确保教学效果，课程目标将分解为具体的学习成果，以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 导杆机械基本结构及工作原理：- 导杆机械的分类及特点；- 导杆机械的工作原理及关键组成部分；- 导杆机械在工业生产中的应用。
2. 导杆机械加工工艺与关键技术参数：- 导杆机械加工的工艺流程；- 常用加工方法及适用范围；- 关键技术参数对加工质量的影响。
3. CAD软件在导杆机械设计中的应用：- CAD软件的基本操作；- 导杆机械零件图的绘制与修改；- 设计优化与工程图输出。
4. 数控机床操作与编程：- 数控机床的基本结构及功能；- 常用数控编程指令及其应用；- 导杆机械零件的数控加工操作。
5. 加工过程中的问题分析与解决：- 常见加工缺陷的产生原因及解决办法；- 加工误差分析与控制；- 提高加工精度和效率的措施。
6. 导杆机械加工新技术与发展趋势：- 现代制造技术在导杆机械加工中的应用；- 导杆机械加工领域的发展趋势；- 绿色制造与可持续发展。
牛头刨床导杆机构的设计及运动分析
机械原理课程设计编程说明书设计题目：牛头刨床导杆机构的设计及运动分析（4）目录一、计任务及要求……………………………………………………二、数学模型的建立………………………………………………三、程序框……………………………………………………四、程序中符号说明…………………………………………五、程序清单及运行结果………………………………………六、课程设计总结………………………………………………七、参考文献………………………………………………牛头刨床导杆机构运动分析一、设计任务及要求:已知：牛头刨床的导杆机构的曲柄每分钟转速n2，各构件尺寸及重心位置，且报头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧的平分线上。
数据如下表所示：设计内容导杆机构运动分析单位r/min mm符号n1 LO2O4LO2A LO4B LBE LO4S4数据70 400 95 800 ２５６４００要求：1、用c语言编写计算程序,对机构进行动态分析和动态显示。
2、上机调试程序并打印结果。
3、画出导杆4的角位移，角速度，角加速度的曲线。
4、编写设计计算说明书。
二、 数学模型的建立：ABCXa b d Z 2Z 1Z 3βαY该牛头刨床导杆机构为六杆机构，拆分成两个四杆机构：1）摆动导杆机构；2） 曲柄滑块机构。
求导杆4的角位移，角速度，角加速度，分析摆动导杆机构。
如图所示建立坐标。
三个向量构成封闭图形，所以可得：O Z Z Z =−→−+−→−-−→−342 （1）按复数形式可以写成：上式可以简化为,900)sin (cos )sin (cos )sin (cos 333︒==+++-+θθθϕϕααi d i b i a，求解得）式对时间求二阶导数将（得）对时间求一阶导数，将（联立解得）（）（相等得）式中实部、虚部分别根据（）（。
2)8)(sin()7)(cos(.2)6(sin 2)5(cos sin )4(),3(40sin sin 30cos cos 220)sin (cos )sin (cos )sin (cos 2242233ϕαωϕαωωαααϕϕαϕαθθϕϕααϕ--=-=++=+==+-=-=+++-+=a b v ad d a b a a d arctgd b a b a i d i b i a A ba)9](2)sin()cos([142224ωϕαωϕαξϕξA v a a b----==。
机械原理课程设计 插床导杆机构的设计及运动分析
机械原理课程设计任务书（十）姓名 专业 液压传动与控制 班级 液压 学号一、设计题目：插床导杆机构的设计及运动分析 二、系统简图：三、工作条件3O B位置，曲柄每分钟转数1n 。
四、原始数据五、要求：1）设计导杆机构； 2）显示机构两个位置；3）作滑块的运动线图（编程设计）； 4）编写说明书。
指导教师：开始日期： 2011 年 6 月 26 日 完成日期： 2011 年 6 月 30 日目录1．设计任务及要求2．数学模型的建立3．程序框图4．程序清单及运算结果5．总结和目的6. 参考文献1数学模型急位夹角60°,θA 2=75mm,a=b=100mm1.()55θt ωt =2.5655tx sin θθarctan x cos θ= ()0556xωωcos θθy=-3.θ1=θ6-180.()()()2655655656561εx εcos θθx ωsin θθωωsin θθy⎡⎤=---+-⎣⎦4.连杆的角位移方案15a sin θc θarcsin b -⎛⎫= ⎪⎝⎭5.滑块5的位移方程(ε5=0) 11asin θc d acos θbcos arcsin b -⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦6.BC 杆角速度6122a ωcos θωb cos θ=7.滑块速度方程()12c 62sin θθv a ωcos θ-=8.2251612222a εcos θa ωcos θb ωsin θεbcos θ-+=9.2kc 22226161a b εsin θb ωcos θa εsin θa ωcos θ=+--2.程序框图3.程序清单及运算结果（1）程序清单#include<stdio.h>#include<math.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#include<graphics.h>#define pi 3.1415926#define N 600void init_graph(void);void initview();void draw();void cur();double weit1[N],weit2[N],weit3[N];double sita1[N],sita2[N],sita3[N];double omigar1[N],omigar2[N],omigar3[N];double a=75.0,d=150.0,e=93.0,f=50.0,g=50.0.0,w1=6.3031852;main(){int i;double alf=0, detat=0,theta1=0;double weit=0,w3=0,ekq3=0,b=0,va=0; double theta2=0,w4=0,ekq4=0;double s=0,vc=0,ac=0;double q=0,j=0,u=0;detat=2*pi/(N*w1);for(i=0;i<N;i++){alf=w1*detat*i;weit=atan((a*sin(alf)-d)/(a*cos(alf))); if(weit<0)weit=weit+2*pi;elseif(0<weit<pi)weit=weit+pi;/*****计算杆件3的角速度、角加速度*****/ theta1=weit-pi;b=sqrt(a*a+d*d-2*a*d*sin(alf));w3=a*w1*cos(alf-weit)/b;va=-a*w1*sin(alf-weit);ekq3=(-a*w1*w1*sin(alf-weit)-2*va*w3)/b;/*****计算滑块5的位移、速度、加速度*****/theta2=asin((f*sin(theta1)-e)/g);q=-2*f*cos(theta1);j=f*f+e*e-g*g-2*f*e*sin(theta1);u=q*q-4*j;s=(-q+sqrt(u))/2;w4=f*w3*cos(theta1)/(g*cos(theta2));vc=f*w3*sin(theta1-theta2)/cos(theta2);ekq4=f*(ekq3*cos(theta1)-w3*w3*sin(theta1)+w4*w4*sin (theta2))/(g*cos(theta2));ac=g*ekq4*sin(theta2)+g*w4*w4*cos(theta2)-f*ekq3*sin (theta1)-f*w3*w3*cos(theta1);/******计算结果存入数组*****/weit1[i]=weit;weit2[i]=w3;weit3[i]=ekq3;sita1[i]=s;sita2[i]=vc;sita3[i]=ac;omigar1[i]=theta2;omigar2[i]=w4;omigar3[i]=ekq4;}/*****输出计算结果*****/for(i=0;i<N;i++){printf("i=%d \n weit1[i]=%lf \t weit2[i]=%lf \t weit3[i]=%lf \t",i,weit1[i],weit2[i],weit3[i]);printf("\n stia1[i]=%lf \t stia2[i]=%lf \t stia3[i]=%lf \t",sita1[i],sita2[i],sita3[i]);printf("\n omigar1[i]=%lf \t omigar2[i]=%lf \t omigar3[i]=%lf\n\n",omigar1[i],omigar2[i],omigar3[i]);}cur();}/*****速度、加速度、位移曲线图函数******/void cur(){int i;double alf=0, detat=0,theta1=0;double weit=0,w3=0,ekq3=0,b=0,va=0;double theta2=0,w4=0,ekq4=0;double s=0,vc=0,ac=0;double q=0,j=0,u=0;doublea=75,d=150,e=93,f=100,g=100,w1=6.2831852;int gd=DETECT, gmode,n;initgraph(&gd,&gmode,"c:\\turboc2");clrscr();for(i=0;i<N;i++){detat=2*pi/(N*w1);alf=w1*detat*i;weit=atan((a*sin(alf)-d)/(a*cos(alf)));if(weit<0)weit=weit+2*pi;elseif(0<weit<pi)weit=weit+pi;theta1=weit-pi;b=sqrt(a*a+d*d-2*a*d*sin(alf));w3=a*w1*cos(alf-weit)/b;va=-a*w1*sin(alf-weit);ekq3=(-a*w1*w1*sin(alf-weit)-2*va*w3)/b;theta2=asin((f*sin(theta1)-e)/g);q=-2*f*cos(theta1);j=f*f+e*e-g*g-2*f*e*sin(theta1);u=q*q-4*j;s=(-q+sqrt(u))/2;w4=f*w3*cos(theta1)/(g*cos(theta2));vc=f*w3*sin(theta1-theta2)/cos(theta2);ekq4=f*(ekq3*cos(theta1)-w3*w3*sin(theta1)+w4*w4*sin (theta2))/(g*cos(theta2));ac=g*ekq4*sin(theta2)+g*w4*w4*cos(theta2)-f*ekq3*sin (theta1)-f*w3*w3*cos(theta1);line(100,200,500,200);setcolor(5);line(492,201,500,200);line(492,199,500,200);line(100,10,100,350);setcolor(5);line(99,18,100,10);line(101,18,100,10);putpixel(100+alf*180/pi,200-s/5,1);/*绘制位移曲线*/putpixel(100+alf*180/pi,200-vc/100,2);/*绘制速度曲线*/putpixel(100+alf*180/pi,200-ac/100,4)/*绘制加速度曲线*/}setcolor(10);settextjustify(CENTER_TEXT,0);outtextxy(300,300,"RED___JIASUDU");outtextxy(300,330,"GREEN___SUDU");outtextxy(300,360,"BLUE___WEIYI");/* outtextxy(300,50,"SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU");*/outtextxy(300,50,"SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU");getch();closegraph();}（2）该程序运算结果4.总结和目的随着假期的到来，课程设计也接近了尾声。
推动杆机械制造课程设计
推动杆机械制造课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握推动杆机械的基本结构、工作原理及主要组成部分。
2. 使学生了解推动杆机械在工业制造中的应用及发展前景。
3. 引导学生掌握推动杆机械制造过程中涉及的材料、加工工艺及检测方法。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行推动杆机械零件设计的能力。
2. 培养学生动手操作机床，完成推动杆机械零件加工的能力。
3. 培养学生运用检测工具对推动杆机械零件进行质量检测的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械制造行业的兴趣，培养其职业责任感。
2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生环保意识，使其在设计制造过程中注重节能、减排。
课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，旨在培养学生的动手能力、设计能力和创新能力。
学生特点分析：学生具备一定的机械基础知识，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但部分学生对理论知识掌握不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高其综合运用知识的能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成推动杆机械零件的设计、加工及检测，为将来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 理论教学：a. 推动杆机械的基本概念、结构组成及工作原理。
b. 推动杆机械在工业制造中的应用案例分析。
c. 推动杆机械制造涉及的材料、加工工艺及检测方法。
2. 实践教学：a. 使用CAD软件进行推动杆机械零件设计。
b. 操作机床进行推动杆机械零件加工。
c. 运用检测工具进行推动杆机械零件质量检测。
3. 教学大纲安排：a. 第一周：理论教学，介绍推动杆机械的基本概念、结构组成及工作原理。
b. 第二周：理论教学，分析推动杆机械在工业制造中的应用案例。
c. 第三周：实践教学，运用CAD软件进行推动杆机械零件设计。
d. 第四周：实践教学，操作机床进行推动杆机械零件加工。
e. 第五周：实践教学，运用检测工具进行推动杆机械零件质量检测。
机械机电毕业设计_杆导机构的运动
机械原理课程设计说明书系部名称: 机电系专业班级:姓名：学号:07届机制专升本班一班马立洋目录概述 (3)设计项目...............................1．设计题目 (4)2．机构简介 (4)3．设计数据 (4)设计内容...............................1．导杆机构的设计 (5)2.凸轮机构的设计 (12)3.齿轮机构的设计 (17)设计体会 (20)参考文献 (21)附图·····························07届机制专升本班一班马立洋概述一、机构机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。
其基本目的在于：（１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。
（２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。
（３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。
（４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。
二、机械原理课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。
要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。
三、械原理课程设计的方法：机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。
第一部分 插床导杆机构综合及运动的任务
第一部分插床导杆机构综合及运动的任务一、已知条件形成速度变化系数K,铰链中心和之间的距离，滑块5的冲程H,杆长比，滑块5的导路方向y-y垂直于导杆3摆角的分角线，并使导杆机构在整个行程中都能得到较小的压力角，曲柄转速及指定的相对运动图解法的作业位置。
二、基本要求1）确定图中给出的机构相关尺寸，即需确定下列尺寸：曲柄1的长度，导杆3的长度，连杆4的长度，固定铰链中心到滑块5的导路y-y的距离h（此处，y-y是和铰链中心C的轨迹相重合的直线）；2）按指定的作业位置作出机构运动简图，并用相对运动图解法求滑块5的速度和加速度，质心的加速度；3）作出滑块5的位移曲线，并用图解微分法求出速度曲线，将结果与用相对运动图解法求得的滑块速度作比较。
三、完成内容在计算说明书上，应完成下列内容：1）列出基本方程式及主要运算过程和数据；2）列出主要的求解结果（包括机构的各主要尺寸，各构件的角速度和角加速度）；3）列表比较相对运动图解法和图解微分法所得的值。
第二部分插床导杆机构动态静力分析的任务一、已知条件插床导杆机构综合与运动分析的结果，曲柄转速，切削力的变化规律及其作用线位置；滑块5的重量及其质心的位置；导杆3具有与其运动平面相平行的对称平面，导杆3的重量，质心的位置及对其质心轴的转动惯量；不计其余活动构件的质量；不计各运动副中的摩擦。
二、基本要求1、按指定的作业位置，求出机构各运动副中的作用力；2、按指定的作业位置，求出加于曲柄1的平衡力矩。
要求分别用力多变形法和速度多变形杠杆法求解平衡力矩，并比较所得结果，计算相对误差式中，—用力多变形法求得的平衡力矩；—用速度多变形法求得的平衡力矩。
三、完成任务在计算说明书上，应完成下列内容：1、列出各构件惯性力和惯性力矩的计算结果；2、列出各示力体的平衡方程式及未知力的求解结果；3、列出用速度多变形杠杆法求平衡力矩的力矩平衡方程和求解结果；4、列表比较和，按照上面公式求得相对误差。
导杆机构设计
1. 导杆机构的设计及运动分析已知 行程速度变比系数（行程速比系数）K ，滑块5的冲程H ，中心距32O O l ,比值BC l /B O l 3,各构件的重心S 的位置，曲柄每分钟的转速n1.要求 设计导杆机构，作机构两个位置的速度多边形和加速度多边形，作滑块的运动线图，以上的内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。
1.1导杆机构的设计1.1.1曲柄O 2A 长度的确定 根据已知条件K=2，有K=（180°+θ）/（180°-θ）则θ=60°而又有曲柄此时是在1或9位置所以O 2A ⊥O 3A 因而O 2A=75mm1.1.2连杆中O 3B 大小的确定曲柄由1位置运动到11位置时连杆O 3B 推动滑块5向下运动。
由于滑块5在竖直位置上滑动了2H的长度，所以依据 他们的几何关系有：B 点在竖直位置上运行了2H 的长度即BC=2H =50mm所以O 3B=2BC=100mm1.1.3倒槽距支座O 3的水平距离由于y-y 位于B 点所画圆弧的平分线上 所以有DE=EF又根据机构的位置关系与几何关系,有 ∠DO 3B=30°,BD ⊥DO 3所以DO 3=O 3Bcos30°=86.6mm 又O 3B= O 3F所以x=DE+ DO 3=93.3mm1.2作机构的运动简图 选取长度比例尺u l =0.001mmm,将所分配的两个曲柄位置（1位置和11位置）作出机构的运动简图。
如图纸I 所示1.3作速度、加速度多边形1.3.1速度大小与方向的计算 以1位置进行计算由n1=60r/min,有ω=6.28rad/s,V A2 = ωO 2A=.471m/s由运动合成原理可知，有 V A2 = V A2A3 + V A3 方向√ √ √ 大小√ ？ ？ 所以V A2A3= V A2=0.471m/s ，V A3=0m/ 因而ω3=0rad/s,VS3=0m/s又以B 点为基点，由基点法有 V C = V B + V BC 方向√ √ √ 大小？ 0 ？所以V C =0m/s ，V BC =0m/s 1.3.2加速度大小与方向的计算 同样以1位置进行计算anA 2+atA 2= aA A 32+a n A 3+a t A 3+aK A A 32方向√ √ √ √ √ ？ 大小√ 0 ？ √ ？ ？ 根据上式，由于aK A A 32=2ω3V A2A3 =0m/sa nA 2= O 2A ω2=2.96m/s2atA 2= O 2A α=0m/s要使上式成立，则必须有atA 3==2.96m/s2所以构件3的角加速度ε，有ε=a t A 3/ O 3A=22.8m/s2构件3中S 3 =εO 3S 3=2.85m/s2又根据基点法，有aaa a a nCB tCB t B n B C +++=方向√ √ √ √ √ 大小 ？ √ √ ？ √ 由于有ω4=0，anB=0，an CB=0所以根据理论力学有关知识，可求得aC=1.97m/s2根据同样的过程也可求得11位置的速度和加速度根据速度与加速度它们的大小，选取速度比例尺uv=0.011mmm和加速度比例尺u a ，将 所分配的两个曲柄位置（1位置和11位置）作出与其对应的速度多边形和加速度多边形，如图纸I 所示。
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分析凸轮的角速度ω1 、从动件的运动规律ψ=ψ(φ) 、许用 压力角[α]、基圆半径r0间的关系：
瞬心P可求出,
有关系:ω2 /ω1 =O1P/O2P 该位臵压力角为α 过O1作mm线，与nn平行交与D，则AD/O2A= O1P/O2P= ω2 /ω1 ∴ AD= O2A ω2 /ω1 mm线与AD成角（90°-α） d n 2 m v d 反之，如果知道D点、[α] 则可以 90°-α α 作mm线， O1在其上(或左侧)。 .
.D
4
.D .D .D . D .D .D .D .D
A
8 3 9 2 1 12 11
.D.D .D
6 5
7
10
l
ω2
O2
.
O
2.根据凸轮转向、摆杆长、角位移线图及所求的r0、中心距 作凸轮的理论廓线。
3.求凸轮廓线的最小曲率半径，选择滚子半径，作实际廓线。
六、齿轮机构设计 已知齿轮的齿数、模数、压力角，设计齿轮机构。 1.列表计算该对齿轮传动的各部分尺寸
八、设计数据
九、学生分组与编号
学生编号
1 1
2 1′ 3
3 2 4
4 3 5
5 4 6
6 5 7
7 6 8
8 7 8′
9 8 9
10 8′ 10
11 9 11
12 10 12
13 11 1
14 12 1′
位置编号 2
滑块上极 限位臵
开始切削位臵
十、要求
设计图纸 要求作图准确，布臵匀称，线条、尺寸标注和图纸大小等均应符 合制图标准。 说明书 要求步骤清楚，叙述简要明确，文句通顺，书写端正，及时整理。 图纸标题栏格式见图(指导书 P7）
O1
2.画啮合图 画出2~3个完整的轮 齿,在啮合线上有两 对齿同时啮合
N2
rb1 ra1 B1 P
ω1
N1
B2
ra2
rb2
ω2
O2
2.渐开线齿廓的画法 基圆齿厚：Sb=(srb/r)+2rbinvα =cosα(s+mzinvα) invα＝tgα-α =scosα+2rcosαinvα
R=0.2m Sb rb
S3 C
P′
B
n4
3.作导杆机构的运动线图 以位臵1为起点
S5
P
5
C 5 4
四、导杆机构的力分析
a3
a2
G5 Q
S3 M3
B
03
P3
3
G3
02ω 1
s3
1 M1 A
a2 M 1
G5 P P3 h3 h2
2
p b c
a3
M3
p s3
c b
5
Q
G3 h 1
五、凸轮机构设计 1.求摆动推杆盘形凸轮的最小基圆半径 给出凸轮的角速度ω1 、从动件的运动规律ψ=ψ(φ)，许 用压力角[α]，可以求出盘形凸轮的最小基圆半径r0
D A B0
l
r0 ω1 O1 P n m ω2 O2
根据[α]求摆动推杆盘形凸轮的最小基圆半径:
1.推程 延长O2A线至D，使 AD= O2A ω2 /ω1 过D作 mm线与AD成角(90°-[α])
n
m
90°-[α]
v
[α] A
.D
O1在mm线上或左恻。
l
B0 r0 ω1 O1 P n m
ω2 O2
课程设计时间分配 内 容 时间 1.5天 1.5天 2天
布臵任务、准备、查资料 机构设计、画机构运动简图 作机构的运动分析及运动线图
凸轮机构设计 齿轮机构设计
编写课程设计说明书、验收 纪律要求
1.5天; atA3 = aA2+ arA3A2 ? 3lAO3 ? ? A→B √ ω2 l1 ω2
A→O2
1
?
∥AB
+ akA3A2 2 VA3A2ω3
VA3A2顺ω3转过90°。
a2′
aC＝ aB + CB+ CB 大小： ? √ ω2lCB ? 方向： √ √ C→B ⊥CB an at k n3 a3′
⑵回程 同理,根据回程压力角 [α]′,求出AD,作mm线。则mm线与 AD线夹角 为90°-[α] ′。
v n
O1在mm线上或右侧。
[α]′ A m
.
D
l ω2
90°-[α] ′ O1 ω1
P n m
O2
⑶求凸轮转动中心O及r0min
7 6
Θ=90°-[α]
Θ=90°-[α]′
v
5
4 3 2 1
插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成。 电动机经齿轮z1、z2减速，使曲柄1转动，再通过导杆机构1-2-3-45-6，使滑块(刀具) 沿导路y—y作往复运动（切削运动）。 要求刀具有急回运动。 固结于轴O2上的摆动凸轮机构驱动从动杆完成进给运动。
机械原理课程设计主要的任务: 1.平面机构的设计、画机构运动简图、作机构的运动分 析及运动线图——1号图纸1张； 2.凸轮机构设计——3号图纸1张；
02 03
02 03
02 03
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本次课程设计略去选型。 主要进行的工作是：给定机构的组合，进行齿轮机构、导杆 机构和凸轮机构等的设计和运动分析。
机械原理课程设计
通过机械原理课程设计,巩固课堂学过的基本理论知 识，综合应用、组合学过的三大机构、其他机构, 分析与 设计机构。例设计一个须实现某种动作的机器：①选型选择实现该动作（运动）的机构组合；②对机构进行综合 -确定各个机构的尺寸，满足给定的运动要求；③进行运 动分析。 加工键槽，设计一台插床。 主要的运动是切削运动和工件的进给运动。
七、编写设计说明书 1.编写课程设计说明书，是对课程设计的总结，内容大 致包括： 1)设计题目(包括设计条件和要求)。 2)画出运动方案布臵图及运动简图。 3)机构设计及运动分析。 4)完成设计所用方法及其原理的简要说明。 5)列出必要的计算公式。 6)用表格列出计算结果，画出主要的曲线图。 7)对结果进行分析讨论。 8)列出主要参考资料并编号。 2.说明书中，每一自成单元的内容都应有大小标题，使其 醒目突出。 3.说明书的封面及用纸使用统一格式，任务书装订在第一 页。
3.齿轮机构设计——3号图纸1张；
4.课程设计说明书1份。
课程设计的主要作法： 例插床机构。
一、导杆机构的设计
已知导杆机构的K、LO2O3、BC/BO3、H
设计导杆机构
K 1 180 K 1
BB′=H C B θ 03 B′ A A′ 02
二、画导杆机构的机构运动简图 选取长度比例尺μ(m／mm) 每人作两个位臵的机构运动简图，其中一个位臵用粗线画出。
C
5 4 B
三、作导杆机构的运动线图 1.速度分析 S3 03 3 02 ω1 1 2
A a3 a2
VA3＝ VA2+ VA3A2 ? 大小： ? √ ∥BA 方向： √ √
VC＝ VB + VCB ? 大小： ? √ ⊥BC 方向： √ √
s3
p
b
c
2.加速度分析
C
5 4 S3 B 03 3 02 ω1 1 2