机械原理课程设计说明书系部名称: 机械电子工程系专业班级: 07级机制专升本1班******学号: *********目录概述·······························设计项目·······························1．设计题目························2．机构简介························3．设计数据························设计内容·······························1．导杆机构的设计··················2.凸轮机构的设计···················3.齿轮机构的设计···················设计体会·····························参考文献······························附图····························概述一、机构机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。

其基本目的在于：（１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。

（２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。

（３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。

（４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。

是高等工科院校机类专业学生,在《机械原理》课程理论教学之后的一个重要的综合性的教学环节.通过课程设计可以进一步巩固,掌握并初步运用机械原理的知识和理论,培养学生的系统设计和机构设计能力,开发和创新能力.其目的是:1. 以机械系统运动方案设计与拟定为结合点,把机械原理课程中分散与各章的理论与方法融会贯通起来,进一步巩固和加深学生所学的理论知识.2. 使学生能受到拟定机械运动方案的训练,具有初步的机构选型与组合和确定运动方案的能力.3. 进一步提高学生运算,绘图和查找技术资料的能力.4. 通过编写说明书,培养学生表达,归纳和独立思考与分析的能力.二、机械原理课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。

要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。

三、械原理课程设计的方法：机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。

图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。

根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。

压床机构第一节曲柄连杆机构一、机构简介及设计数据1．机构简介图中所示为压床机构简图。

其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力F r而运动。

为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。

) )二．设计内容1．导杆机构的设计及运动分析已知：中心距x 1、x 2、y,构件3的上下极限角"3ψ 3ψ'，滑块的冲程H ，比值CE/CD 、EF/DE ，各构件质心S 的位置，曲柄转速n 1。

要求：设计连杆机构，作机构的运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。

以上内容与后面的动态静力分析一起画在1号图纸上。

已知H=150mm ，x 1=50mm,x 2=140mm,y=220mm,ψ3´=60°, "3ψ=120°CE/CD=1/2,EF/DE=1/4.n 1=100r/min.根据几何关系可知。

DE=150mm ，CE=50mm ，DC=100mm ，EF=37.5mm ，AB=50mm ，BC=225mm. （1）速度：（m/s ）当构件处于3点时，运动简图始图所示。

构件1绕A 点作逆时针转动，其速度方向如图所示，大小为 v B =l AB ω1.v c = v B + v CB 大小： 0.336 l AB ω1 0.298 方向： ⊥CD ⊥AB ⊥BC /c Ev v =./.CDED LL ωω⇒30.5042E C V V ==m/sV F = V E + V FE 大小： ?=0.492 0.504 ?= 0.132 方向： ∥导轨6 ⊥EC ⊥EF （2） 加速度：(m/2s )a n c+ a t c= a n B+ a t B+ a n CB+ a t CB大小：?= 0.94 2.8 4.5 0 0.467 ?方向: C →D ⊥CD B →A ⊥AB C →B ⊥BCa F= a n E+ a t E+ a n FE+ a t FE大小：?=6.76 1.41 4.2 ? 2.93 方向：∥导轨6 E →D ⊥ED ⊥EF F →E2． 导杆机构的动态静力分析 已知：各构件的重力G 及其对质心轴的转动惯量Js （曲柄1和连杆4的重力和转动惯量略去不计），阻力线图以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。

要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。

作图部分亦画在运动分析的图样上。

第二节凸轮机构已知：从动件冲程H ，许用压力角[α]，推程角δ0，远休止角δ01，回程角δ´0，从动件的运动规律见表，凸轮与曲柄共轴。

要求：按[α]确定凸轮机构的基本尺寸求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径ρmin ，选取滚子半径r r ，绘制凸轮实际廓线。

以上内容作在3号图纸上。

(附)用解析法设计凸轮机构：参考机械原理课程设计指导书所设计凸轮机构为一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。

○1凸轮廓曲线的方程式 选凸轮的回转中心为坐标原点，y 轴的方向与推杆的导路平行，建立直角坐标系如图所示。

开始时滚子中心位于凸轮理论廓线的起始点B 0处。

设s 0为B 0点到x 轴的距离。

则0s =式中，e 和r 0分别是偏距和凸轮的基圆半径。

当凸轮机构以一ω反转δ角时，推杆同时反转δ角并相应地沿导路移动了s ，滚子中心复合运动到B 点，其直角坐标为()()00sin cos cos sin x s s e y s s e δδδδ=++⎫⎪⎬=+-⎪⎭……○1 上式即为用直角坐标表示的凸轮理论廓线的方程式。

因凸轮的实际廓线时理论廓线的等距曲线，距离等于滚子半径r r ，所以当已知理论廓线上任一点B （x ，y ）时，只要沿理论廓线在该点法线方向取距离为r r ，即得实际廓线上的相应点(),B x y '''。

由数学知识知，理论廓线B 点处法线nn 的斜率（与切线斜率互为负倒数）为sin tan cos dxdx d dy dy d θδθθδ===--……○2根据式○1有()()00sin s cos cos s sin dx ds e s d d dy ds e s d d δδδδδδδδ⎫⎛⎫=-++ ⎪⎪⎝⎭⎪⎬⎛⎫⎪=--+ ⎪⎪⎝⎭⎭……○3式○2中的sin θ和cos θ可按下式求得sin cos dxdy θθ⎫⎪=⎪⎪⎪⎪⎬⎪-=……○4 实际廓线上对应点(),B x y '''的坐标为cos sin r r x x r y y r θθ'=±⎫⎬'=±⎭……○5 此即为凸轮的工作廓线方程式。