机械原理课程设计__摇摆式输送机设计说明书
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机械原理课程设计说明书
题目� 摇摆式输送机 学院� 机电工程学院 班级� -------学号� -----------设计者� ------指导教师�张日红
2011 年 月 日
目录
一、 机械原理课程设计的目的和内容 ________________________ 2 1.1 课程设计的目的 _____________________________________ 2 1.2 课程设计的题目 _____________________________________ 2 1.3 工作原理 ___________________________________________ 2 1.4 设计要求和原始数据 _________________________________ 3 1.5 设计内容及工作量 ___________________________________ 4
原始数据�
题号
1
物料的重量 G (kg)
2800
曲柄转速 n4 (r/min)
118
行程速比系数 K
1.12
3
位置角
Φ 1
(°)
60
摇杆摆角角 Φ2(°)
73
l (mm)
220
h (mm)
312
lCD (mm)
250
1.5 设计内容及工作量
1、根据摇摆式输送机的工作原理�拟订 2~3 个其他形式的机构�画
2
1——电机 2——传动装置 3——执行机构 图 1 摇摆式输送机示意图
1.4 设计要求和原始数据
设计要求�
该布置要求电机轴与曲柄轴垂直�使用寿命为 5 年�每日二班制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工作。输送机在工作过程中�载荷变化较大�允许曲柄转速偏差为±
5%�六连杆执行机构的最小传动角不得小于 40°�执行机构的传动
效率按 0.95 计算�按小批量生产规模设计。
出机械系统传动简图�并对这些机构进行对比分析。
2、根据设计数据确定六杆机构的运动尺寸�取 lDB=0.6lDC。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、连杆机构的运动分析。将连杆机构放在直角坐标系下�编制程序
分析出滑块 8 的位移、速度、加速度及摇杆 6 的角速度和角加速度�
作出运动曲线�并打印上述各曲线图。
5
2.2 图解法确定机构的运动尺寸
设计步骤�
图 2-3
① 根据原始数据�可求得 l DB � 0.6lDC � 0.6 � 250 mm � 150 mm � ② 作 出 摇 杆 的 两 个 极 限 位 置 DB1、DB2 � 利 用 公 式
� � 1 � 8 0 K�- 1 ) /�计K 算+ 出1 )� � 10.19 � ③ 选取一点 P�使 �B1PB2 � � 。P 点的简单做法是做 B2M (� B1B2 ) 和
B1N �与 B1B2 成 900 � � �的交点。通过 P, B1, B2 三点作圆� ④ 在圆周上任取一点作为曲柄的轴心�则机构的极位夹角均等
1.2 课程设计的题目
摇摆式输送机
1.3 工作原理
摇摆式输送机是一种水平传送材料用的机械�由齿轮机构和六 连杆机构等组成。如图 1 所示�电动机 1 通过传动装置 2 使曲柄 4 回 转�再经过六连杆机构使输料槽 9 作往复移动�放置在槽上的物料 10 借助摩擦力随输料槽一起运动。物料的输送是利用机构在某些位 置输料槽有相当大加速度�使物料在惯性力的作用下克服摩擦力而发 生滑动�滑动的方向恒自左往右�从而达到输送物料的目的。
图 2-2
以上两种机构的分析对比�图 2-1 为六杆机构�直接通过电动机 带动曲柄滑块转动从而是连杆 1 回转终使滑块左右运动�从而达到输 送货物的效果。其优点是成本比较低�结构简便�缺点是摩擦大�耗 费能量多。图 2-2 通过送电动机带动曲柄 4 回转�从而使 8 往复移动 达到输送货物的效果。该机构的滑块 8 和作平面复杂运动的连杆的动 平衡比较容易�但是该机构的设计和计算比较复杂。
二、摇摆式输送机设计过程 _________________________________ 4 2.1 其他设计方案 _____________________________________ 4 2.2 图解法确定机构的运动尺寸 ___________________________ 6 2.3 连杆机构的运动分析 _________________________________ 7 2.31 图解法分析 ________________________________________ 7 �一�、速度分析 ____________________________________ 8 �二�、加速度分析 _________________________________ 10 2.32 用 SolidWorks 建模仿真所得运动曲线图如下 ___________ 12 2.4 机构的动态静力分析 ________________________________ 14
4、机构的动态静力分析。物料对输料槽的摩擦系数 f =0.35, 设摩
擦力的方向与速度的方向相反�编制程序求出外加力大小�作出曲线
并打印外加力的曲线�求出曲柄最大平衡力矩和功率。
5、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过
程等。
二、摇摆式输送机设计过程
2.1 其他设计方案
4
图 2-1
第三章:课程设计总结 ______________________________________ 15 参考文献_________________________________________________ 16
1
一、 机械原理课程设计的目的和内容
1.1 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的训练�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�、进一步加深学生所学的理论知识。 �2�、培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力�使学生对于机 械运动学和动力学的分析与设计有一较完整的概念。 �3�、通过对具体问题的分析、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。
题目� 摇摆式输送机 学院� 机电工程学院 班级� -------学号� -----------设计者� ------指导教师�张日红
2011 年 月 日
目录
一、 机械原理课程设计的目的和内容 ________________________ 2 1.1 课程设计的目的 _____________________________________ 2 1.2 课程设计的题目 _____________________________________ 2 1.3 工作原理 ___________________________________________ 2 1.4 设计要求和原始数据 _________________________________ 3 1.5 设计内容及工作量 ___________________________________ 4
原始数据�
题号
1
物料的重量 G (kg)
2800
曲柄转速 n4 (r/min)
118
行程速比系数 K
1.12
3
位置角
Φ 1
(°)
60
摇杆摆角角 Φ2(°)
73
l (mm)
220
h (mm)
312
lCD (mm)
250
1.5 设计内容及工作量
1、根据摇摆式输送机的工作原理�拟订 2~3 个其他形式的机构�画
2
1——电机 2——传动装置 3——执行机构 图 1 摇摆式输送机示意图
1.4 设计要求和原始数据
设计要求�
该布置要求电机轴与曲柄轴垂直�使用寿命为 5 年�每日二班制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工作。输送机在工作过程中�载荷变化较大�允许曲柄转速偏差为±
5%�六连杆执行机构的最小传动角不得小于 40°�执行机构的传动
效率按 0.95 计算�按小批量生产规模设计。
出机械系统传动简图�并对这些机构进行对比分析。
2、根据设计数据确定六杆机构的运动尺寸�取 lDB=0.6lDC。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、连杆机构的运动分析。将连杆机构放在直角坐标系下�编制程序
分析出滑块 8 的位移、速度、加速度及摇杆 6 的角速度和角加速度�
作出运动曲线�并打印上述各曲线图。
5
2.2 图解法确定机构的运动尺寸
设计步骤�
图 2-3
① 根据原始数据�可求得 l DB � 0.6lDC � 0.6 � 250 mm � 150 mm � ② 作 出 摇 杆 的 两 个 极 限 位 置 DB1、DB2 � 利 用 公 式
� � 1 � 8 0 K�- 1 ) /�计K 算+ 出1 )� � 10.19 � ③ 选取一点 P�使 �B1PB2 � � 。P 点的简单做法是做 B2M (� B1B2 ) 和
B1N �与 B1B2 成 900 � � �的交点。通过 P, B1, B2 三点作圆� ④ 在圆周上任取一点作为曲柄的轴心�则机构的极位夹角均等
1.2 课程设计的题目
摇摆式输送机
1.3 工作原理
摇摆式输送机是一种水平传送材料用的机械�由齿轮机构和六 连杆机构等组成。如图 1 所示�电动机 1 通过传动装置 2 使曲柄 4 回 转�再经过六连杆机构使输料槽 9 作往复移动�放置在槽上的物料 10 借助摩擦力随输料槽一起运动。物料的输送是利用机构在某些位 置输料槽有相当大加速度�使物料在惯性力的作用下克服摩擦力而发 生滑动�滑动的方向恒自左往右�从而达到输送物料的目的。
图 2-2
以上两种机构的分析对比�图 2-1 为六杆机构�直接通过电动机 带动曲柄滑块转动从而是连杆 1 回转终使滑块左右运动�从而达到输 送货物的效果。其优点是成本比较低�结构简便�缺点是摩擦大�耗 费能量多。图 2-2 通过送电动机带动曲柄 4 回转�从而使 8 往复移动 达到输送货物的效果。该机构的滑块 8 和作平面复杂运动的连杆的动 平衡比较容易�但是该机构的设计和计算比较复杂。
二、摇摆式输送机设计过程 _________________________________ 4 2.1 其他设计方案 _____________________________________ 4 2.2 图解法确定机构的运动尺寸 ___________________________ 6 2.3 连杆机构的运动分析 _________________________________ 7 2.31 图解法分析 ________________________________________ 7 �一�、速度分析 ____________________________________ 8 �二�、加速度分析 _________________________________ 10 2.32 用 SolidWorks 建模仿真所得运动曲线图如下 ___________ 12 2.4 机构的动态静力分析 ________________________________ 14
4、机构的动态静力分析。物料对输料槽的摩擦系数 f =0.35, 设摩
擦力的方向与速度的方向相反�编制程序求出外加力大小�作出曲线
并打印外加力的曲线�求出曲柄最大平衡力矩和功率。
5、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过
程等。
二、摇摆式输送机设计过程
2.1 其他设计方案
4
图 2-1
第三章:课程设计总结 ______________________________________ 15 参考文献_________________________________________________ 16
1
一、 机械原理课程设计的目的和内容
1.1 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的训练�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�、进一步加深学生所学的理论知识。 �2�、培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力�使学生对于机 械运动学和动力学的分析与设计有一较完整的概念。 �3�、通过对具体问题的分析、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。