機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院

課程設(shè)計(jì)報(bào)告

課題名稱(chēng)：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電工程系專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)械084學(xué)號(hào)：201*0201*32學(xué)生：劉源指導(dǎo)老師：李明濤

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處

201*年12月23日學(xué)生課題名稱(chēng)設(shè)計(jì)地點(diǎn)劉源指導(dǎo)老師機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)時(shí)間五號(hào)教學(xué)樓機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)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)分析與設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，是本課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。其意義和目的在于：*以機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)為結(jié)合點(diǎn)，把機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的各章理論和方法融會(huì)貫通起來(lái)，進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)；*培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問(wèn)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)的分析和設(shè)計(jì)有一個(gè)較完整的概念，具備計(jì)算、制圖和使用技術(shù)資料的能力。設(shè)計(jì)目的李明濤設(shè)計(jì)內(nèi)容（包括設(shè)計(jì)過(guò)程、主要收獲、存在問(wèn)題、解決措施、建議）設(shè)計(jì)過(guò)程：將一個(gè)班級(jí)分為三組，每組13個(gè)人左右，一組選擇一個(gè)備選方案進(jìn)行如下分析工作：（1）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；（2）速度分析、加速度分析；（3）機(jī)構(gòu)受力分析，并求平衡力矩；（4）繪制運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖s-t，v-t，a-t，Mb-t。主要收獲：黎明需要黑夜，成功需要努力，時(shí)至此，本學(xué)期的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)已接近尾聲，這次課程設(shè)計(jì)的背后是我們巨大的努力。這其中有我們每一個(gè)人的認(rèn)真作業(yè)，也有同學(xué)之間的互幫互助，在大家密切的合作下，此次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)成功完成。這次課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)里第一次利用已學(xué)過(guò)的知識(shí)和計(jì)算機(jī)工具第一次比較全面的、具有實(shí)際內(nèi)容和意義的設(shè)計(jì)過(guò)程，也是機(jī)械原理課程的一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，在這次課程設(shè)計(jì)中我們受益匪淺，在多方面鍛煉了自己。設(shè)計(jì)中我們提高了自己的設(shè)計(jì)能力，更深刻地理解和掌握了機(jī)械原理課程的教學(xué)內(nèi)容。此次課程設(shè)計(jì)還鍛煉了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想及綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論知識(shí)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際來(lái)分析和解決工程問(wèn)題的能力，進(jìn)而鞏固、加深和拓展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的理論和實(shí)踐知識(shí)。通過(guò)制定設(shè)計(jì)方案、合理地選擇機(jī)構(gòu)的類(lèi)型、正確地對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力進(jìn)行分析和計(jì)算，讓我們對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個(gè)較完整的概念，培養(yǎng)了我們獨(dú)立解決有關(guān)機(jī)械原理課程實(shí)際問(wèn)題的能力，達(dá)到了了解和掌握機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法的目的。另外，在這次設(shè)計(jì)實(shí)踐中，我們也運(yùn)用了一些電腦軟件（如CAD，UG）和相關(guān)查詢(xún)資料（機(jī)械原理參考書(shū)），這也鍛煉了我們運(yùn)用工具解決問(wèn)題的能力，問(wèn)題總要解決，而解決問(wèn)題則有多種方法，運(yùn)用工具解決問(wèn)題的方法在實(shí)際生活中不可或缺，它可以使我們更為準(zhǔn)確、更高效率地解決問(wèn)題。同時(shí)，在課程實(shí)踐的繪制和計(jì)算過(guò)程中，我們有時(shí)也會(huì)犯一些錯(cuò)誤，算錯(cuò)一些數(shù)據(jù)，造成結(jié)果不正確，這使得我們不得不細(xì)心認(rèn)真地進(jìn)行檢查工作，認(rèn)真檢查、校驗(yàn)，這就大大地鍛煉了我們檢查錯(cuò)誤、解決問(wèn)題、尋求答案的能力，鍛煉了我們的耐心及認(rèn)真程度，這在今后的工作和學(xué)習(xí)生活中有重大的作用。有付出才能有收獲，這次課程實(shí)踐中，每一個(gè)參與的人都付出了非常多的汗水，在設(shè)計(jì)教室的這些天里，我們每天都在大功率地工作著，有了問(wèn)題大家一起討論，有不懂的地方大家一起講解，課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，每個(gè)人都有了巨大的收獲，得到了非常大的鍛煉，沒(méi)有人只顧著自己，最后的成功也離不開(kāi)大家的密切配合和互相幫助�？傊�在這次實(shí)踐中我們學(xué)到的東西不僅是知識(shí)性的，更是實(shí)踐性的、能力性的等，這些都是人生中寶貴的財(cái)富，將使我們受益匪淺。存在問(wèn)題及解決措施：在這次實(shí)踐中，我們的確遇到了不少問(wèn)題，但是在大家的共同努力下最終將問(wèn)題解決。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)犯一些錯(cuò)誤，計(jì)算失誤或者謄寫(xiě)錯(cuò)誤等一些低級(jí)錯(cuò)誤是比較常見(jiàn)的，先完成任務(wù)的同學(xué)在進(jìn)行完自我檢查之后又主動(dòng)幫助了能力較差的同學(xué)。大家在課程實(shí)踐的最后進(jìn)行了匯總，一起總結(jié)，對(duì)數(shù)據(jù)可疑點(diǎn)一起進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)了若干錯(cuò)誤，并且一起討論、計(jì)算最終得到了正確答案。沒(méi)有一個(gè)人在做完自己的任務(wù)之后離開(kāi)設(shè)計(jì)教室或者認(rèn)為自此之后與己無(wú)關(guān)，也沒(méi)有一個(gè)人是悶頭只顧自己的，這使我們感到了團(tuán)隊(duì)的溫暖、集體的力量。設(shè)計(jì)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用對(duì)很多同學(xué)來(lái)說(shuō)是個(gè)弱項(xiàng)，很多操作并沒(méi)有得心應(yīng)手，比如如何將CAD里畫(huà)出的圖移至WORD文檔，如何運(yùn)用UG/CAD進(jìn)行繪圖，如何做WORD文檔中的一些修改等，這里不懂的同學(xué)積極求教，并很快掌握了這些技能。整個(gè)課程實(shí)踐步驟很多，內(nèi)容很多，這也難免會(huì)在很多地方產(chǎn)生分歧，面對(duì)這些分歧，大家并沒(méi)有失去耐心或發(fā)生口角，而是非常認(rèn)真地進(jìn)行了討論，比如在忽略滑塊3的質(zhì)量和摩擦的情況下，曲柄2對(duì)擺桿4的力應(yīng)當(dāng)是垂直擺桿的，很多人并沒(méi)有意識(shí)到這點(diǎn)，而后大家進(jìn)行了討論，得到了正確答案，沒(méi)有人固執(zhí)己見(jiàn)�？傊�本次實(shí)踐中確實(shí)遇到很多問(wèn)題，并且在遇到問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程中大家受益匪淺，這大大鍛煉了我們解決問(wèn)題和為人處事的能力，在今后的學(xué)習(xí)和工作過(guò)程中有著巨大的幫助。指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)系部教研室意見(jiàn)

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成績(jī)

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)報(bào)

告

設(shè)計(jì)題目曲柄壓力機(jī)曲柄滑塊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)學(xué)院工學(xué)院專(zhuān)業(yè)年級(jí)車(chē)輛081姓名學(xué)號(hào)呂程0807070305

劉博0807070329指導(dǎo)教師張?jiān)莆?/p>

（201*年7月）中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制

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本科生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

201*201*學(xué)年春季學(xué)期

工學(xué)院車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)

課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)題目：曲柄壓力機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)

完成期限：自201*年7月5日至201*年7月14日共1.5周

設(shè)計(jì)依據(jù)、要求及主要內(nèi)容（可另加附頁(yè)）：

一、設(shè)計(jì)參數(shù)

公稱(chēng)力800N；公稱(chēng)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(diào)節(jié)量100mm滑塊中心至機(jī)身距離300mm

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

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

電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y260-M6功率7.5kw

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

1、繪制整機(jī)工作的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖2、設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)3、設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

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目錄

一、機(jī)器簡(jiǎn)介---------------------------（4）

1、設(shè)計(jì)題目--------------------------（4）3、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求----------------------（5）二、繪制滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖---------------（5）

三、設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)--------------------------（6）

四、滑塊運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)-------------------------（9）

五、設(shè)計(jì)總結(jié)-------------------------------（14）

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

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一、機(jī)器簡(jiǎn)介

壓力機(jī)是對(duì)材料進(jìn)行壓力加工的機(jī)床，通過(guò)對(duì)坯件施加強(qiáng)大的壓力使其發(fā)生變形和斷裂來(lái)加工成零件。包括液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)的壓力機(jī)

1、設(shè)計(jì)題目

曲柄壓力機(jī)

曲柄壓力機(jī)的基本構(gòu)成入下圖所示

工作原理

電動(dòng)機(jī)工作，通過(guò)減速系統(tǒng)中的第一級(jí)和第二級(jí)齒輪將其轉(zhuǎn)速降低到合適數(shù)值，然后將轉(zhuǎn)速輸出到曲柄，壓力機(jī)的核心機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿進(jìn)而帶動(dòng)滑塊做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

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2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

（1）設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)

①設(shè)計(jì)減速傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)轉(zhuǎn)速n電=720r/min，要減到工作頻率（生

產(chǎn)率），試確定傳動(dòng)方案及各級(jí)減速傳動(dòng)比的大小，繪制傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。說(shuō)明繼起的過(guò)載保護(hù)裝置。

②設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)。若減速系統(tǒng)采用了齒輪傳動(dòng)，按等強(qiáng)度或等壽命條

件設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)，繪制齒輪傳動(dòng)嚙合圖。編寫(xiě)程序計(jì)算基本幾何尺寸。

（2）設(shè)計(jì)滑塊運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

①設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案，繪制機(jī)構(gòu)示意圖。②設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。③機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制輸出滑塊的位移、速度、加速度圖。

二、滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程循環(huán)圖

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二、設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)

方案一

二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)

方案二

二級(jí)圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)

方案三

二級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)

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方案選擇

蝸輪蝸桿傳動(dòng)整體布局最小，傳動(dòng)平穩(wěn)，而且可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但是蝸桿傳動(dòng)效率低，功率損失大，很不經(jīng)濟(jì)。

圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)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(dòng)效率好，加工比較方便，且適合長(zhǎng)期的工作環(huán)境。所以最終方案定位選擇圓柱齒輪傳動(dòng)，即方案一。

齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)：

（一下參數(shù)的單位均為mm）

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

計(jì)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(duì)二級(jí)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(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

滑塊機(jī)構(gòu)

開(kāi)式壓力機(jī)均采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊作上下垂直運(yùn)動(dòng)�；瑝K行程與曲軸轉(zhuǎn)角有關(guān)。

推導(dǎo)過(guò)程

假設(shè)滑塊上的轉(zhuǎn)動(dòng)副到曲柄與機(jī)架相連處的轉(zhuǎn)動(dòng)副的距離為x

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由于以上各式的計(jì)算相對(duì)比較麻煩，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。

一般而言，r/l是遠(yuǎn)小于1的數(shù)。所以，簡(jiǎn)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(shè)計(jì)總結(jié)

這次課程設(shè)計(jì)我們是以小組為單位進(jìn)行的，所以每個(gè)人都培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)的重要性。為了小組的榮譽(yù)，對(duì)自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容就更加認(rèn)真負(fù)責(zé)，大大增強(qiáng)了責(zé)任感。

在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們是把所學(xué)知識(shí)真正的運(yùn)用起來(lái)，并要綜合運(yùn)用各種工具進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)更加完美。盡管前些天天氣很熱，但是大家都堅(jiān)持過(guò)來(lái)了，并完成了任務(wù)，看著自己的作品也很有成就感，從這次課程設(shè)計(jì)中確實(shí)學(xué)到了很多東西，辛苦沒(méi)有白費(fèi)。

六、參考文獻(xiàn)

1.魏文軍，高英武，張?jiān)莆?機(jī)械原理.第一版.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社2.申永勝.機(jī)械原理教程.第一版.清華大學(xué)出版社

3.鄒慧君.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè).第一版.高等教育出版社

4.張?jiān)莆模�李海濤，姚海�?機(jī)械原理輔助教材.第一版.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社

5.周元康.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).第一版.重慶大學(xué)出版社

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