機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)搖擺式輸送機(jī)設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書題目： 搖擺式輸送機(jī) 學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 班級(jí)： - 學(xué)號(hào)： - 設(shè)計(jì)者： - 指導(dǎo)教師：張日紅 2011 年 月 日目 錄一、 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容11.1課程設(shè)計(jì)的目的11.2課程設(shè)計(jì)的題目21.3工作原理21.4 設(shè)計(jì)要求和原始數(shù)據(jù)31.5 設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量4二、搖擺式輸送機(jī)設(shè)計(jì)過程42.1 其他設(shè)計(jì)方案42.2圖解法確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸62.3 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析72.31圖解法分析7（一）、速度分析8（二）、加速度分析102.32用SolidWorks建模仿真所得運(yùn)動(dòng)曲線圖如下122.4機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析14第三章:課程設(shè)計(jì)總結(jié)15參考文獻(xiàn)16一、 機(jī)械

2、原理課程設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容1.1課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的訓(xùn)練，是機(jī)械原理課程的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：（1）、進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)。（2）、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問題的能力，使學(xué)生對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析與設(shè)計(jì)有一較完整的概念。（3）、通過對(duì)具體問題的分析、計(jì)算、制圖、技術(shù)資料的使用，電算程序的編制及計(jì)算機(jī)使用等各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的工程技術(shù)能力。1.2課程設(shè)計(jì)的題目 搖擺式輸送機(jī)1.3工作原理搖擺式輸送機(jī)是一種水平傳送材料用的機(jī)械，由齒輪機(jī)構(gòu)和六連桿機(jī)構(gòu)等組成。如圖1所示，

3、電動(dòng)機(jī)1通過傳動(dòng)裝置2使曲柄4回轉(zhuǎn)，再經(jīng)過六連桿機(jī)構(gòu)使輸料槽9作往復(fù)移動(dòng)，放置在槽上的物料10借助摩擦力隨輸料槽一起運(yùn)動(dòng)。物料的輸送是利用機(jī)構(gòu)在某些位置輸料槽有相當(dāng)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(dòng)，滑動(dòng)的方向恒自左往右，從而達(dá)到輸送物料的目的。1電機(jī) 2傳動(dòng)裝置 3執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖1搖擺式輸送機(jī)示意圖1.4 設(shè)計(jì)要求和原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)要求：該布置要求電機(jī)軸與曲柄軸垂直，使用壽命為5年，每日二班制工作。輸送機(jī)在工作過程中，載荷變化較大，允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為±5%，六連桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角不得小于40°，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。原始數(shù)據(jù)

4、：題 號(hào)1物料的重量G (kg)2800曲柄轉(zhuǎn)速n4 (r/min)118行程速比系數(shù)K1.12位置角 1 (°)60搖桿擺角角2(°)73l (mm)220h (mm)312lCD (mm)2501.5 設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量1、根據(jù)搖擺式輸送機(jī)的工作原理，擬訂23個(gè)其他形式的機(jī)構(gòu)，畫出機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，并對(duì)這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析。2、根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)確定六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，取lDB=0.6lDC。要求用圖解法設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫在設(shè)計(jì)說明書中。3、連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。將連桿機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，編制程序分析出滑塊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(yùn)動(dòng)曲線，

5、并打印上述各曲線圖。4、機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析。物料對(duì)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，編制程序求出外加力大小，作出曲線并打印外加力的曲線，求出曲柄最大平衡力矩和功率。5、編寫設(shè)計(jì)說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過程等。二、搖擺式輸送機(jī)設(shè)計(jì)過程2.1 其他設(shè)計(jì)方案圖2-1 圖2-2以上兩種機(jī)構(gòu)的分析對(duì)比：圖2-1為六桿機(jī)構(gòu)，直接通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)從而是連桿1回轉(zhuǎn)終使滑塊左右運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到輸送貨物的效果。其優(yōu)點(diǎn)是成本比較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是摩擦大，耗費(fèi)能量多。圖2-2通過送電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄4回轉(zhuǎn)，從而使8往復(fù)移動(dòng)達(dá)到輸送貨物的效果。該機(jī)構(gòu)的滑塊8和

6、作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的連桿的動(dòng)平衡比較容易，但是該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算比較復(fù)雜。2.2圖解法確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸圖2-3設(shè)計(jì)步驟： 根據(jù)原始數(shù)據(jù)，可求得； 作出搖桿的兩個(gè)極限位置，利用公式，計(jì)算出； 選取一點(diǎn)P，使。P點(diǎn)的簡(jiǎn)單做法是做和（與成）的交點(diǎn)。通過三點(diǎn)作圓； 在圓周上任取一點(diǎn)作為曲柄的軸心，則機(jī)構(gòu)的極位夾角均等于，作直線l與此圓的交點(diǎn)O，此即為曲柄中心O。然后你標(biāo)出相應(yīng)數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)結(jié)果：由，可得：2.3 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析2.31圖解法分析 如下圖2-4所示，選取桿6與垂直線的夾角為30°時(shí)的位置,用圖解法進(jìn)行分析。圖2-4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(diǎn)

7、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：圖2-5由此可得：桿5的角速度為：搖桿6的角速度為：C點(diǎn)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：圖2-6（二）、加速度分析A點(diǎn)的加速度為：B點(diǎn)相對(duì)于D點(diǎn)的法向加速度為：B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的法向加速度為：大?。?0 ？ ？方向： BD DB AO BA AB選取加速度比例尺，作加速度分析圖，如圖2-7可得：圖2-7由此可得：搖桿6的角加速度為：C點(diǎn)的加速度為：大?。?？ ？方向： 水平 CD 水平 垂直其中，則選取加速度比例尺，作加速度分析圖（如上圖

8、所示）可得：圖2-82.32用SolidWorks建模仿真所得運(yùn)動(dòng)曲線圖如下（機(jī)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：2.4機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析在物料上添加一個(gè)摩擦力，大小為：方向?yàn)樗较蜃?。此摩擦力?.23s內(nèi)為9604N，在0.230.504s內(nèi)為0。表達(dá)式為：IF(time-0.23:9604,9604,0)最大平衡力矩為：功率為：輸送機(jī)模型圖：第三章:課程設(shè)計(jì)總結(jié)作為一名機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)的大二學(xué)生，我覺得做機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是十分有意義的，而且是十分必要的。在已度過的大學(xué)時(shí)間里，我們大多數(shù)接觸的是公共和專業(yè)基礎(chǔ)課

9、，在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識(shí)，而做類似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)，使我們能把所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。在做本次課程設(shè)計(jì)的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬用AutoCAD畫圖和用SolidWorks建模仿真。在制作過程中，我對(duì)以前學(xué)過的技術(shù)更加熟練，同時(shí)又學(xué)到了更多的技術(shù)。兩周的課程設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識(shí)會(huì)讓我受益終身。相信這次設(shè)計(jì)帶給我們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)將會(huì)給我們未來的工作和學(xué)習(xí)打下一個(gè)更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。 參考文獻(xiàn)1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 龔溎義 羅圣國(guó) 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(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)2、機(jī)械原理（第七版） 孫桓 陳作摸 葛文杰 主編 高等教育出版社，2006