机械原理课程设计指导书20307.docVIP

机械原理课程设计指导书 一、设计内容与步骤（以插床为例） 1、导杆机构的设计及运动分析 已知：行程速度系数K，滑块5的行程H，中心距，比值，各构件质心S的位置，曲柄每分钟转数n1。 要求：设计导杆机构，作导杆机构的运动简图；作机构2个位置的速度多边形和加速度多边形，对导杆机构进行运动分析，以上内容与后面动态静力分析一起画在3号图纸上（每个位置各画一张）（参考图例）；做滑块的运动线图，以上内容做在一张4号图纸上。整理说明书。 步骤： 1）设计导杆机构。按已知条件确定导杆机构的各未知参数。其中滑块5的导路y-y的位置可根据连杆4传力给滑块5的最有利条件来确定，即y-y应位于B点所画圆弧高的平分线上（见图例1）。 2）作机构运动简图。选取长度比例尺?l按位置分配表所分配的2个曲柄位置作出机构运动简图，其中1个位置用粗实线画出。 项目 位置 ?1 υA2 υA3A2 υA3 υCB υC υS3 ?? ?? 大小 方向 大小 方向 单 位 1/s m/s 1/s m/s2 1/s2 3）作速度、加速度多边形。选取速度比例尺?v和加速度比例尺?a，用相对运动图解法作该2个位置的速度多边形和加速度多边形，并将其结果列入下表。 4）作滑块的位置线图。根据机构的各个位置，找出滑块5上C点的各对应位置，以位置1为起始点，量取滑块的相应位移，取位移比例尺?s，作sC（t）线图。为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移，建议取?s=?l。 5）绘制滑块的速度线图。列表汇集同组同学用相对运动图解法求得的各个位置的速度vC，绘制速度vC(t)线图。 6）绘制滑块的加速度线图。列表汇集同组同学用相对运动图解法求得的各个位置的加速度，绘制加速度线图。 7）整理计算说明书。内容包括：已知条件与要求；所选比例尺；导杆机构设计简述；以一个机构位置为例，说明用相对运动图解法求机构的速度和加速度的计算方法和过程，另一位置只需画出速度和加速度线图，列出计算结果。 2、导杆机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js（数据表中未列出的构件重量和转动惯量可略去不计），切削阻力Q的变化规律（见图1-3的阻力线图），已在导杆机构设计和运动分析中得出的机构尺寸、速度和加速度。 要求：对导杆机构进行受力分析，确定2个机构位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。以上内容与运动分析做在同一张图纸上（参考图例）。整理说明书。 步骤： l）选取阻力比例尺?Q(N/mm)，根据给定的阻力Q和滑块行程H绘制阻力线图。 2）根据各构件质心的加速度及角加速度，确定各构件的惯性力FI和惯性力偶矩MI，并将其合成为一力FI，求出该力至质心的距离lh。将结果列入下表。 项 目 位 置 FI3 FI5 MI3 lh3 大 小 方 向 单 位 N N·m m 3）按杆组分解为示力体，将各外力标注在示力体上，列出相应示力体的力平衡方程式，用力多边形法决定各运动副中的反力和加于曲柄上的平衡力矩My。在列杆组示力体的力平衡方程式时，最好先写完一个构件上的所有已知力，然后再写另一构件上的所有已知力。对于开始切削和终止切削的两个特殊位置，其阻力值各有两个（其中一个为零），应分别进行计算。 将所求位置的机构阻力、各运动副中的反力（对于力N65还须求出其作用线至C点的距离e）和平衡力矩My的结果列入下表。 项 目 位 置 Q N34=N54 N65=N56 e N32=N12 N63=N36 My 大 小 方 向 单 位 N m N N·m 4）整理说明书，内容应包括：写明已知条件与要求，选取的比例尺，列出力平衡方程式及进行必要的运算。 3、凸轮机构设计 已知：摆动推杆的行程Φ，许用压力角[?]，基圆半径r0，凸轮回转中心O2至推杆摆动中心O4的距离为lO2O4，摆杆长度lO4D，从动件运动规律为等加速等减速运动，凸轮与曲柄共轴。 要求：绘制凸轮的轮廓曲线。以上内容做在3号图纸上。整理说明书。 步骤： l）根据从动件运动规律，按公式分别计算推程和回程的(d??d??max，然后用几何作图法直接绘出推杆的运动线图 = 1 \* GB3 ①或用解析法将从动件位移各对应等分点的数值计算出来，列于表中（该内容与凸轮轮廓曲线画在同一张图上）。 2）根据凸轮转向、摆杆长度lO4D、位移线图???（?）、基圆半径r0、凸轮回转中心O2至推杆摆动中心O4的距离lO2O4、滚子半径rT，画出凸轮的轮廓曲线。 3）整理说明书，内容应包括：己知条件与要求，运动线图各比例尺的选取等。 4、齿轮机构设计 已知：齿数z1、z2，模数m，分度圆压力角?，齿轮为正常齿制，齿轮与曲柄共轴。 要求：根据齿轮不根切选出变位系数x1、x2；计算该对齿轮传动的各部分尺寸及重合度；通过绘图量出实际