機械原理課程設計報告

青島理工大學琴島學院

課程設計報告

課題名稱：機械原理課程設計學院：機電工程系

專業(yè)班級：機械設計制造及其自動化093班學號：201*0201*24學生：焦亞良指導老師：李艷

青島理工大學琴島學院教務處201*年6月30日學生課題名稱設計地點焦亞良指導老師機械原理課程設計實訓時間三教215機械原理課程設計是培養(yǎng)學生掌握機械系統(tǒng)運動方案設計能力的技術基礎課程，它是機械原理課程學習過程中的一個重要實踐環(huán)節(jié)。其目的是以機械原理課程的學習為基礎，進一步鞏固和加深所學的基本理論、基本概念和基本知識，培養(yǎng)學生分析和解決與本課程有關的具體機械所設計目的涉及的實際問題的能力，使學生熟悉機械系統(tǒng)設計的步驟及方法，其中包括選型、運動方案的確定、運動學和動力學的分析和整體設計等，并進一步提高計算、分析，計算機輔助設計、繪圖以及查閱和使用文獻的綜合能力。201*年6月27日~201*年7月1日設計內容（包括設計過程、主要收獲、存在問題、解決措施、建議）設計過程：首先，根據(jù)老師的分組確定原始數(shù)據(jù)，后小組內組員各自選一個點，獲得桿的轉動角度。進行速度分析、加速度分析以及力的分析。獲得基本數(shù)據(jù)后，在一張A1的圖紙上，畫出大致分布后，根據(jù)各框圖的大小來選定比例尺，然后畫圖完成第一張圖。在匯集完小組成員的全部數(shù)據(jù)后，在圖紙上繪制出運動線圖st,vt,at,Mbt。完成上述圖紙后，根據(jù)實驗過程完成機械原理課程設計報告和課程設計說明書。主要收獲：在這幾天中，我有很多的體驗，同時也有我也找到許多的毛病，僅就計算機輔助繪圖而言操作的就遠遠不夠熟練，專業(yè)知識也不能熟練應用。但是通過這次實踐設計，我覺得我有了很大的提高。首先，通過這次設計我學會了查找一些相關的工具書，并初步掌握了一些設計數(shù)據(jù)的計算；其次，自己的計算機繪圖水平也有了一定的提高，并對所學知識有了進一步的理解；當然，作為自己的第一次設計，其中肯定有太多的不足，希望在今后的設計中，能夠得到改正，使自己日益臻于成熟，專業(yè)知識日益深厚；最后，學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。我在這次設計中感到了合作的力量，增強了自己的團隊精神。這將使我受益終生。存在問題1，畫圖時比例尺確定后，數(shù)據(jù)轉換出現(xiàn)錯誤，導致連線不準確；2，計算時，測量數(shù)據(jù)沒有按照比例尺轉化成實際數(shù)據(jù)，導致計算繁瑣；3，由于理論知識掌握的不夠扎實，再加上沒有設計經驗，剛開始拿到設計題目的時候不知道從何入手。解決措施：1，畫圖前先計算好各項數(shù)據(jù)，不不能拼湊；2，計算時按照公式一步一步來，把各項算出來的數(shù)據(jù)做好記載，使用時能迅速找出；3，作圖和計算前，先看看課本，預習一下，同時又不懂的做好記載，與組員之間多商量，多向組長詢問。建議：1，同時同學們之間積極交流討論，與別人討論出結果后再反復對自己的結果進行核算復查，盡量避免的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤；2，不懂之處，多向組長和指導老師詢問；3，一個小組的全體成員一定要以組長為中心，聽從組長的安排，按時完成自己的任務。指導老師評語系部教研室意見

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成績

機械原理課程設計報

告

設計題目曲柄壓力機曲柄滑塊運動系統(tǒng)學院工學院專業(yè)年級車輛081姓名學號呂程0807070305

劉博0807070329指導教師張云文

（201*年7月）中國農業(yè)大學教務處制

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本科生課程設計任務書

201*201*學年春季學期

工學院車輛工程專業(yè)

課程設計名稱：機械原理課程設計

設計題目：曲柄壓力機滑塊運動

完成期限：自201*年7月5日至201*年7月14日共1.5周

設計依據(jù)、要求及主要內容（可另加附頁）：

一、設計參數(shù)

公稱力800N；公稱力行程9mm;滑塊行程130mm;行程次數(shù)45；最大裝模高度350mm;裝模高度調節(jié)量100mm滑塊中心至機身距離300mm

工作臺板尺寸（前后×左右）580×860工作臺板落料孔直徑Φ180mm工作臺板厚度100mm

機身工作臺孔尺寸Φ280mm×220mm×380mm滑塊尺寸（前后×左右）280mm×380mm立軸間距離410mm

電動機型號Y260-M6功率7.5kw

二、設計任務

1、繪制整機工作的運動循環(huán)圖2、設計減速系統(tǒng)3、設計執(zhí)行機構

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目錄

一、機器簡介---------------------------（4）

1、設計題目--------------------------（4）3、設計任務和要求----------------------（5）二、繪制滑塊機構的運動循環(huán)圖---------------（5）

三、設計減速系統(tǒng)--------------------------（6）

四、滑塊運動的設計-------------------------（9）

五、設計總結-------------------------------（14）

六、參考文獻-------------------------------（14）

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一、機器簡介

壓力機是對材料進行壓力加工的機床，通過對坯件施加強大的壓力使其發(fā)生變形和斷裂來加工成零件。包括液壓傳動和機械傳動的壓力機

1、設計題目

曲柄壓力機

曲柄壓力機的基本構成入下圖所示

工作原理

電動機工作，通過減速系統(tǒng)中的第一級和第二級齒輪將其轉速降低到合適數(shù)值，然后將轉速輸出到曲柄，壓力機的核心機構為曲柄滑塊機構，曲柄通過轉動副旋轉，通過連桿進而帶動滑塊做上下往復運動。

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2、設計任務和要求

（1）設計減速系統(tǒng)

①設計減速傳動系統(tǒng)。電機轉速n電=720r/min，要減到工作頻率（生

產率），試確定傳動方案及各級減速傳動比的大小，繪制傳動簡圖。說明繼起的過載保護裝置。

②設計齒輪傳動。若減速系統(tǒng)采用了齒輪傳動，按等強度或等壽命條

件設計齒輪傳動，繪制齒輪傳動嚙合圖。編寫程序計算基本幾何尺寸。

（2）設計滑塊運動系統(tǒng)

①設計運動方案，繪制機構示意圖。②設計機構尺寸，繪制機構運動簡圖。③機構運動分析，打印結果數(shù)表，繪制輸出滑塊的位移、速度、加速度圖。

二、滑塊運動過程循環(huán)圖

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二、設計減速系統(tǒng)

方案一

二級圓柱齒輪傳動

方案二

二級圓錐圓柱齒輪傳動

方案三

二級蝸輪蝸桿傳動

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方案選擇

蝸輪蝸桿傳動整體布局最小，傳動平穩(wěn)，而且可以實現(xiàn)較大的傳動比，但是蝸桿傳動效率低，功率損失大，很不經濟。

圓錐圓柱齒輪傳動布局較小，但是圓錐齒輪加工較困難，特別是大直徑，大模數(shù)的圓錐齒輪，所以一般不采用。

圓柱齒輪布局一般，傳動效率好，加工比較方便，且適合長期的工作環(huán)境。所以最終方案定位選擇圓柱齒輪傳動，即方案一。

齒輪參數(shù)設計：

（一下參數(shù)的單位均為mm）

設定此減速系統(tǒng)的減速比為16，所以可以設定第一級齒輪的傳動比和第二級齒輪的傳動比均為4，因此，可設定第一級齒輪的齒數(shù)分別為18和72，第二級齒輪的齒數(shù)分別為27和108對一級齒輪

計算程序：#include"math.h"#defineP3.1415926main()

{intz1=18,z2=72,m=5,h=1,x1=0.7,x2=-0.7;float

c=0.25,r1,r2,a,rb1,rb2,ra1,ra2,rf1,rf2,a0,a1,a2,ea,s1,s2,inva1,inva2,inva0,sa1,sa2;r1=m*z1/2;r2=m*z2/2;a=r1+r2;a0=P/9;

rb1=r1*cos(a0);rb2=r2*cos(a0);

ra1=r1+(h+x1)*m;ra2=r2+(h+x2)*m;rf1=r1-(h+c-x1)*m;rf2=r2-(h+c-x2)*m;a1=acos(rb1/ra1);a2=acos(rb2/ra2);

ea=(z1*(tan(a1)-tan(a0))+z2*(tan(a2)-tan(a0)))/(2*P);

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s1=P*m/2+2*x1*m*tan(a0);s2=P*m/2+2*x2*m*tan(a0);inva0=tan(a0)-a0;inva1=tan(a1)-a1;inva2=tan(a2)-a2;

sa1=s1*ra1/r1-2*ra1*(inva1-inva0);sa2=s2*ra2/r2-2*ra2*(inva2-inva0);printf("

r1=%f,r2=%f,a=%f,rb1=%f,rb2=%f,ra1=%f,ra2=%f,rf1=%f,rf2=%f,ea=%f,sa1=%f,sa2=%f\\n",r1,r2,a,rb1,rb2,ra1,ra2,rf1,rf2,ea,sa1,sa2);}

參數(shù)表：r145r2180a225rb142.29rb2169.14ra150ra2185rf138.75rf2173.75ea1.67sa13.41sa23.97對二級齒輪

只需將程序中的z1和z2分別改為27和108即可。參數(shù)表r167r2270a337rb162.96rb2253.72ra172ra2275rf160.75rf2263.75ea1.75sa13.63sa24.05

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四、滑塊運動設計

滑塊機構

開式壓力機均采用曲柄連桿機構驅動滑塊作上下垂直運動�；瑝K行程與曲軸轉角有關。

推導過程

假設滑塊上的轉動副到曲柄與機架相連處的轉動副的距離為x

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由于以上各式的計算相對比較麻煩，可進行適當?shù)暮喕��?/p>

一般而言，r/l是遠小于1的數(shù)。所以，簡化后的x，v，a分別為

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將R=1.38m，l=6.9m，角速度ω=90πrad/min，帶入以上各式，并用EXCEL求得一下數(shù)據(jù)。

α(度）smvm/sam/s*s

000-33.7096326850.0042030510.679707299-33.54646193100.0168040911.351669871-33.05925177150.0377781112.008280074-32.2548588200.0670812482.642201*14-31.14454623250.1046475953.246493473-29.74374197300.1503849383.814732978-28.07170917350.2041695624.341114156-26.1511383400.2658403844.820539913-24.0076716450.3351926315.248693369-21.66937297500.4119713615.622091021-19.16615734550.4958651125.938116084-16.52919473600.5864999816.195031576-13.79030485650.6834344326.391973233-10.98135785700.786155116.528922936-8.133696793750.8940739376.606663858-5.277596289801.0065266936.626719039-2.441770748851.1227733066.5912755430.347056189901.2419999636.5030967173.064511241951.363323156.3654253995.6888526541001.4857956526.1818810958.201*678851051.6084144865.9563542910.585485321101.7301306865.69290107312.828800171151.849860815.39564117814.92101721201.9664999535.06866237616.854815581252.0789360454.715933918.625443211302.1860651314.34123124420.230450091352.2868073133.94807427921.669371981402.3801230133.53968016722.94337686

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1452.4650291711502.5406150211552.6060570591602.6606328571652.7037333721702.7348734751752.753700411

1802.76

1852.7537004261902.7348735061952.703733418201*.6606329172052.6060571332102.5406151082152.465029272202.3801231232252.2868074332302.1860652592352.078936182401.9665000942451.8498609552501.7301308342551.6084146362601.4857958032651.36332332701.24201*1112751.1227734512801.0065268332850.8940740722900.786155242950.6834345543000.5865000963050.4958652193100.4119714593150.3351927213200.2658404643250.2041696333300.1503849993350.1046476473400.0670812893450.0377781423500.0168041123550.004203062

36003.1189320342.688363872.2501615411.8061793061.3579706930.9068321440.4538574032.788E-07-0.453856846-0.906831589-1.35797014-1.806178758-2.250160999-2.688363337-3.118931511-3.539679657-3.948073786-4.341230772-4.715933453-5.068661958-5.395640794-5.692900727-5.956353989-6.181880843-6.365425201-6.503096577-6.591275466-6.626719029-6.606663917-6.528923068-6.391973438-6.195031855-5.938116436-5.622091444-5.248693862-4.820540471-4.341114775-3.814733651-3.246494195-2.642201*76-2.008280868-1.351670689-0.67970813

024.0548878425.0071964825.8040806926.4494409626.9469679227.2998528427.5105513627.5806085627.5105515327.2998531926.9469684426.4494416625.8040815725.0071975524.0548891122.9433783221.6693736420.2304519618.6254452816.8548178614.9210196712.8288028310.585488178.201*708955.6888558123.0645145250.347059575-2.441767288-5.277592788-8.133693284-10.98135437-13.79030143-16.52919142-19.16615417-21.66936999-24.00766884-26.1511358-28.07170696-29.74374008-31.14454469-32.25485762-33.05925098-33.54646153-33.70963268

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五、設計總結

這次課程設計我們是以小組為單位進行的，所以每個人都培養(yǎng)了團隊合作意識，認識到團隊的重要性。為了小組的榮譽，對自己負責的內容就更加認真負責，大大增強了責任感。

在課程設計的過程中，我們是把所學知識真正的運用起來，并要綜合運用各種工具進行輔助設計，例如AutoCAD，office，vc等，這些都是很好的軟件，可以幫助我們提高工作效率，降低工作量，從而使課程設計更加完美。盡管前些天天氣很熱，但是大家都堅持過來了，并完成了任務，看著自己的作品也很有成就感，從這次課程設計中確實學到了很多東西，辛苦沒有白費。

六、參考文獻

1.魏文軍，高英武，張云文.機械原理.第一版.中國農業(yè)大學出版社2.申永勝.機械原理教程.第一版.清華大學出版社

3.鄒慧君.機械原理課程設計手冊.第一版.高等教育出版社

4.張云文，李海濤，姚海蓉.機械原理輔助教材.第一版.中國農業(yè)大學出版社

5.周元康.機械設計課程設計.第一版.重慶大學出版社

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