机械原理课程设计报告专业班级机械****班级序号**学生姓名***2012 —2013 学年第2 学期长江大学机械工程学院一、原始数据：二、往复泵传动方案设计：（1）齿轮设计采用压力角为20°的直齿圆柱齿轮，根据相关资料查得：齿轮的最小齿数不得小于17，否则会发生根切，且直齿圆柱齿轮的传动比一般在3-6，最大不会超过8（2）齿轮传动的基本简图：（3）传动比的具体分配方案：依题意有：n1=1300r/min，n4=115r/minI14=(-1)mZ2Z3Z4/Z1Z2Z3=Z4/Z1=n1/n4=1300/115=260/23因为传动比大于8，所以应采取如图分级传动，在此，取齿轮1的齿数为23，则齿轮4的齿数为260，具体传动比分配如下：I12=Z2/Z1=5=n1/n2→Z2=115,n2=260r/min2和3在同一根轴上，则有：n3=n2=260r/minI34=Z4/Z3==n3/n=2.261→Z3=115，n4=115r/min综上所述：传动比的分配方案为，I12=5，I34=2.261 三、曲柄滑块机构的设计（使用到VB）如图所示：点B运动到B1、B2位置是曲柄滑块机构运动的两极限位置，当点B运动到B3位置(B3在A点正下方)，压力角α取最大值。

由几何关系有：Sin(αmax)=( L AB+e)/ L BC(L AB+ L BC)2-e2={[( L BC - L AB)2-e2]1/2+s}2整理得：L BC=( L AB+e)/ sin(αmax)L BC=[(4S2L AB2-4S2e2- S4)/(16L AB2-4S2)]1/2VB程序编写Private Sub Command1_Click()Const PI = 3.141592e = 20s = 305a = 56Text1 = Val(Text2) * Sin(a * PI / 180) - eText2 = Sqr((4 * s * s * Val(Text1) * Val(Text1) - 4 *s * s * e * e - s * s * s * s) / (16 * Val(Text1) *Val(Text1) - 4 * s * s))End Sub截图所以Lab =108.62mm，Lbc=155.14mm四、往复泵的运动分析：整个曲柄滑块机构在任意θ角处的运动简图如下：(P 为速度瞬心)0由图可知：d=((L-R)2-e2)1/2=42.00mm, ω1=2πN/60=12.04, ω1·L AB=ω2·L BP,则：ω2=Rcosθ·ω1/Lcosβ（1）位置分析：有几何关系有：x=Rcosθ+Lcosβ+d其中，Rsinθ+e=Lsinβ故：sinβ= （Rsinθ+e）/L , cosβ=[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2因此，x=Rcosθ+L[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2+d（2）速度分析：V=dx/dt=-Rsinθ·ω1-Lsinβ·ω2=-Rsinθ·ω1- Lsinβ·Rcosθ·ω1/Lcosβ=-Rsinθ·ω1-（（Rsinθ+e）·Rcosθ·ω1/L）/[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2(3)加速度分析;a=dv/dt=-Rω12cosθ-L(cosβω22+sinβ·λ)λ=Rω1·（-sinθcosβω1+ sinβcosθω2）/(L·cos2β) ·{-sinθ[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2ω1+[（Rsinθ+e）/L] =Rω1cosθω}/{ L·[1-（Rsinθ+e）2/L2]}2因此，a=-Rω12cosθ-L(cosβω22+sinβ·Rω1·{-sinθ[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2ω1+[（Rsinθ+e）/L] cosθω2}/{ L·[1-（Rsinθ+e）2/L2]})（4）表格数据如下：(5)运动线图a.位移图（横坐标为θ，纵坐标为S/dm）：程序：Private Sub Command1_Click()Dim x!, y!Scale (-8, 4)-(8, -4)Line (-8, 0)-(8, 0)Line (0, 4)-(0, -4)CurrentX = 6.2: CurrentY = -0.2: Print "X/rad" CurrentY = 3.9: CurrentX = 0.2: Print "Y/dm"For x = 0 To 6.283 Step 0.0001y = 1.0862 * Cos(x) + 1.5514 * Sqr(1 - (1.0862 * Sin(x) + 0.2) * (1.0862 * Sin(x) + 0.2) / (1.5514 * 1.5514)) + 0.42PSet (x, y)Next xEnd Sub截图：b.速度图(横坐标为θ，纵坐标为V（单位：dm/s）) 程序：Private Sub Command1_Click()Dim x!, y!, n!, m!Scale (-8, 15)-(8, -15)Line (-8, 0)-(8, 0)Line (0, 15)-(0, -15)CurrentX = 6.2: CurrentY = 0.2: Print "X/rad" CurrentY = 15: CurrentX = 0.2: Print "Y dm/s" For x = 0 To 6.283 Step 0.0001n = (1.0862 * Sin(x) + 0.2) / 1.5514m = 1.0862 * Cos(x) * 12.04 / (1.0862 * Sqr(1 - n * n))y = (-1.0862) * Sin(x) * 12.04 - 1.0862 * n * m PSet (x, y)Next xEnd Sub截图c.加速度图（横坐标为θ，纵坐标为a（单位：m/s2）程序：Private Sub Command1_Click()Dim x!, y!, n!, m!, w!Scale (-8, 20)-(8, -20)Line (-8, 0)-(8, 0)Line (0, 20)-(0, -20)CurrentX = 6.2: CurrentY = 0.2: Print "X/rad" CurrentY = 20: CurrentX = 0.2: Print "Y m/s2"For x = 0 To 6.283 Step 0.0001n = (0.10862 * Sin(x) + 0.02) / 0.10862m = 0.10862 * Cos(x) * 12.04 / (0.10862 * Sqr(1 - n * n))w = 0.10862 * 12.04 * ((-Sin(x)) * Sqr(1 - n * n) * 12.04 + n * Cos(x) * m) / (0.10862 * (1 - n * n))y = (-0.10862) * 12.04 * 12.04 * Cos(x) - 0.10862 * (Sqr(1 - n * n) * m * m + n * w)PSet (x, y)Next xEnd Sub截图五、曲柄滑块机构的动力分析：六、附件a.位移计算编程及截图：程序：Private Sub Command1_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = PI * Val(Text1) / 180Text2 = Val(108.6 * Cos(m) + 155.1 * Sqr(1 - (108.6 * Sin(m) + 20) * (108.6 * Sin(m) + 20) / (155.1 * 155.1))) + 42#End SubPrivate Sub Command2_Click()Text1 = ""Text2 = ""End Sub截图b.速度计算及截图：Private Sub Command1_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = PI * Val(Text1) / 180Text2 = (-108.6) * Sin(m) * 12.04 - ((108.6 * Sin(m)+ 20) * 108.6 * Cos(m) * 12.04 / 155.1) / Sqr(1 - (108.6 * Sin(m) + 20) * (108.6 * Sin(m) + 20) / (155.1 * 155.1))End SubPrivate Sub Command2_Click()Text1 = ""Text2 = ""End Sub截屏c.加速度计算及截图：程序：Private Sub Command1_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text1 = Val((108.7 * Sin(m) + 18) / 154.6)End SubPrivate Sub Command2_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text2 = Val(Sqr(1 - Val(Text1) * Val(Text1)))End SubPrivate Sub Command3_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text3 = 108.6 * Cos(m) * 12.04 / (155.1 * Val(Text2))End SubPrivate Sub Command4_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text4 = 108.6 * 12.04 * ((-Sin(m)) * Val(Text2) * 12.04 + Val(Text1) * Cos(m) * Val(Text3)) / (155.1 * Val(Text2) * Val(Text2))End SubPrivate Sub Command5_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text5 = (-108.6) * 12.04 * 12.04 * Cos(m) - 155.1 * (Val(Text2) * Val(Text3) * Val(Text3) + Val(Text1) * Val(Text4))End SubPrivate Sub Command6_Click()Text1 = ""Text2 = ""Text3 = ""Text4 = "'"Text5 = ""Text6 = ""End Sub截屏七、主要参考文献《机械原理》-高等教育出版社《VB程序设计教程》（第三版）-高等教育出版社八、对课程设计的总结：。