搖擺式輸送機設(shè)計說明書

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 機械原理課程設(shè)計說明書 題目： 搖擺式輸送機 學(xué)院： 機電工程學(xué)院 班級：機械092 學(xué)號：6 設(shè)計者 陳覺石 指導(dǎo)教師 凌軒 2011 年 7 月 2日 目 錄 第一章 機械原理課程設(shè)計前言 機械原理是一門以機器和機構(gòu)為研究對象的學(xué)科。機械原理課程設(shè)計是使學(xué)生較全面的、系統(tǒng)鞏固和

2、加深機械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生“初步具有確定機械運動方案，分析和設(shè)計機械的能力”及“開發(fā)創(chuàng)新能力”的一種手段。我們將從機構(gòu)的運動學(xué)以及機器的動力學(xué)入手，研究機構(gòu)運動的確定性和可能性，并進一步討論的組成原理，從幾何的觀點來研究機構(gòu)各點的軌跡、位移、速度和加速度的求法，以及按已知條件來設(shè)計新的機構(gòu)的方法。 機械原理課程設(shè)計所研究的問題又可歸納為二類： （1）、根據(jù)已有的機構(gòu)和主要參數(shù)來分析該機構(gòu)和所組成機構(gòu)的各種特性，即結(jié)構(gòu)分析，運動分析。 （2）、根據(jù)預(yù)期的各種特性來確定新的機構(gòu)的形式，結(jié)構(gòu)和參數(shù)，即機構(gòu)的設(shè)計問題，如機構(gòu)的運動設(shè)計，機構(gòu)的平衡設(shè)計以及速度的調(diào)節(jié)。

3、 電子計算機的應(yīng)用為此次課程設(shè)計提供方便，我們可以利用AutoCAD作圖，SolidWorks建模并仿真，從而能看到機構(gòu)的運動。 §1-1 課程設(shè)計的目的 機械原理課程設(shè)計是高等工業(yè)學(xué)校機械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機械運動學(xué)和動力學(xué)分析的訓(xùn)練，是機械原理課程的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是： （1）、進一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識。 （2）、培養(yǎng)學(xué)生獨立解決有關(guān)本課程實際問題的能力，使學(xué)生對于機械運動學(xué)和動力學(xué)的分析與設(shè)計有一較完整的概念。 （3）、通過對具體問題的分析、計算、制圖、技術(shù)資料的使用，電算程序的編制及計算機使用等各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的工程技術(shù)能力。

4、 §1-2 課程設(shè)計的任務(wù) 機械原理課程設(shè)計的任務(wù)是對機器的主體機構(gòu)進行運動分析、動態(tài)靜力分析，求出所有的運動副反力及平衡力矩。要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計任務(wù)，繪制必要的圖紙（或編制計算程序），編寫設(shè)計計算說明書。 要達到課程設(shè)計的目的，必須配以課程設(shè)計的具體任務(wù)：按照選定的機械總功能要求，分解成分功能，進行機構(gòu)的選型與組合；設(shè)計該機械系統(tǒng)的幾種運動方案，對各運動方案進行對比和選擇；對選定方案中的機構(gòu)——連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)，其他常用機構(gòu)，組合機構(gòu)等進行運動分析與參數(shù)設(shè)計；通過計算機編程，將機構(gòu)運動循環(huán)圖在計算機屏幕上動態(tài)地顯示出來，并給出相應(yīng)的運動參數(shù)值。 第二章:搖擺式輸送機設(shè)

5、計過程 §2-1 工作原理 搖擺式輸送機是一種水平傳送材料用的機械，由齒輪機構(gòu)和六連桿機構(gòu)等組成。如圖1所示，電動機1通過傳動裝置2使曲柄4回轉(zhuǎn)，再經(jīng)過六連桿機構(gòu)使輸料槽9作往復(fù)移動，放置在槽上的物料10借助摩擦力隨輸料槽一起運動。物料的輸送是利用機構(gòu)在某些位置輸料槽有相當大加速度，使物料在慣性力的作用下克服摩擦力而發(fā)生滑動，滑動的方向恒自左往右，從而達到輸送物料的目的。 1——電機 2——傳動裝置 3——執(zhí)行機構(gòu) 圖1搖擺式輸送機示意圖 §2-2 設(shè)計要求和原始數(shù)據(jù) 設(shè)計要求： 該布置要求電機軸與曲柄軸垂直，使用壽命為5年，每日二班制工作。輸送機在工作過程中

6、，載荷變化較大，允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為±5%，六連桿執(zhí)行機構(gòu)的最小傳動角不得小于40°，執(zhí)行機構(gòu)的傳動效率按0.95計算，按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計。 原始數(shù)據(jù)： 題 號 1 物料的重量G (kg) 2500 曲柄轉(zhuǎn)速n4 (r/min) 110 行程速比系數(shù)K 1.12 位置角 Φ1 (°) 60 搖桿擺角角Φ2(°) 70 l (mm) 280 h (mm) 360 lCD (mm) 270 §2-3 設(shè)計內(nèi)容及工作量 1、 根據(jù)搖擺式輸送機的工作原理，擬定2～3個其他形式的機構(gòu)，畫出機械系統(tǒng)傳動簡圖，并對這些機構(gòu)進行運動和動力分析。 2、

7、根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)確定六桿機構(gòu)的運動尺寸，取lDB=0.6lDC。要求用圖解法設(shè)計，并將設(shè)計結(jié)果和步驟寫在設(shè)計說明書中。 3、 連桿機構(gòu)的運動分析。將連桿機構(gòu)放在直角坐標系下，分析出滑塊8的位移、速度、加速度及搖桿6的角速度和角加速度，作出運動曲線，并打印上述各曲線圖。 4、 機構(gòu)的動態(tài)靜力分析。物料對輸料槽的摩擦系數(shù)f =0.35, 設(shè)摩擦力的方向與速度的方向相反，求出外加力大小，求出曲柄最大平衡力矩和功率。 5、 編寫設(shè)計說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計任務(wù)、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計計算過程等。 §2-4 其他設(shè)計方案 圖2-1 圖3-1 以上兩種機構(gòu)的分析對比：圖2-1為六桿機構(gòu)

8、，直接通過電動機帶動曲柄滑塊轉(zhuǎn)動從而是連桿2擺動最終使滑塊左右運動，從而達到輸送貨物的效果。其優(yōu)點是成本比較低，結(jié)構(gòu)簡便，缺點是摩擦大，耗費能量多。圖3-1是通過送料的往復(fù)運動我們用曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)，當輸入構(gòu)件等速轉(zhuǎn)動時，輸出構(gòu)件帶動滑塊作往復(fù)移動，機構(gòu)具有急回功能，但該方案不但設(shè)計計算比較復(fù)雜，滑塊5和作平面復(fù)雜運動的連桿2和4的動平衡也比較困難 。 §2-5 利用作圖法確定機構(gòu)的運動尺寸 根據(jù)原始數(shù)據(jù)，可求得，并作出搖桿的兩個極限位置，利用公式，計算出。選取一點P，使。P點的簡單做法是做和（與成）的交點。通過三點作圓。可知圓周上任取一點作為曲柄的軸心，機構(gòu)的極位夾角均等于，此圓與

9、直線GH的交點即為曲柄中心O。這樣的位置有兩個，可以驗證以O(shè)＇為曲柄中心的傳動角γ1小于（最小傳動角發(fā)生在曲柄與機架的兩個共線位置，如下圖所示），與要求相矛盾，故排除。 由， 可得： §2-6 連桿機構(gòu)的運動分析 如下圖所示，選取桿6與垂直線的夾角為30°時的位置,用圖解法進行分析。 根據(jù)原始數(shù)據(jù)要求，桿件4的轉(zhuǎn)速，則其角速度為： （一）、速度分析 A點的線速度 大?。?？ √ ？ 方向：⊥DB ⊥OA ⊥AB 選取速度比例尺，作速度分析圖（如下圖所示）可得：

10、由此可得： 桿5的角速度為： 搖桿6的角速度為： C點的速度為： 大?。?？ √ ？ 方向：水平 ⊥DC 垂直 其中。 選取速度比例尺，作速度分析圖（如下圖所示）可得： （二）、加速度分析 A點的加速度為： B點相對于D點的法向加速度為： B點相對于A點的法向加速度為： 大?。? 0 √ ？ √ √ ？ 方向： B→D ⊥DB A→O B→A ⊥AB 選取加速度比例尺，作加速度分析圖（如上圖所示）

11、可得： 由此可得： 搖桿6的角加速度為： C點的加速度為： 大?。? ？ √ √ ？ 方向： 水平 C→D 水平 垂直 其中， 選取加速度比例尺，作加速度分析圖（如上圖所示）可得： 用proe建模仿真所得運動曲線圖如下（機構(gòu)模型圖見后面）： 推桿8的位移曲線： 推桿8的速度曲線： 推桿8的加速度曲線： 搖桿6的角速度曲線： 搖桿6的角加速度曲線： 輸送機模型圖： 第三章:課程設(shè)計總結(jié) 作為一名機械自動化專業(yè)的大二學(xué)生，我覺得做機械原理課程設(shè)計是十分有意義

12、的，而且是十分必要的。在已度過大學(xué)的時間里，我們大多數(shù)接觸的是公共和專業(yè)基礎(chǔ)課，在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識，而做類似的課程設(shè)計就為我們提供了良好的實踐平臺，使我們能把所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識運用到實踐中去。 在做本次課程設(shè)計的過程中，我感觸最深的當屬用AutoCAD畫圖和用proe建模仿真。在制作過程中，我對以前學(xué)過的技術(shù)更加熟練，同時又學(xué)到了更多的技術(shù)。 兩周的課程設(shè)計雖然已經(jīng)結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識會讓我受益終身。相信這次設(shè)計帶給我們的嚴謹?shù)膶W(xué)習態(tài)度和一絲不茍的科學(xué)作風將會給我們未來的工作和學(xué)習打下一個更堅實的基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都會受益于我在以后的學(xué)習、工作和生活中。? 參考文獻 1、機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書 龔溎義 羅圣國 李平林 張力乃 黃少顏 編 龔溎義 主編高等教育出版社 1990年4月第二版機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊 2、《機械原理》（第七版） 孫桓 陳作摸 葛文杰 主編 高等教育出版社，2006.5 3、《機械原理課程設(shè)計》 沈乃勛等編 高等教育出版社 公開出版 1998年。 專心---專注---專業(yè)