机械原理课程设计(柱塞泵).ppt

机械原理课程设计 一 课程设计的目的 进一步巩固和加深所学的理论知识 使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个完整的概念 培养学生综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力 注意 单独计算学分 二 设计题目及设计任务 题目 油田用小型往复泵主体机构运动 动力分析 飞轮设计 已知条件 连杆组件质量 质心在BC连线上距离B点0 111m处 绕质心转动惯量J2 0 25kg m2 活塞组件质量 质心在C点 曲柄组件质量 质心近似在B点 转动惯量忽略 活塞在吸入冲程受力忽略为零 在压缩冲程受力及曲柄转速如下表所示 具体任务1 图解法任务 完成两个机构位置的运动 力分析 求出各位置时连杆2的角位置 角速度 角加速度 活塞3的位移 速度 加速度 曲柄上平衡力矩和各运动副反力的大小和方向 2 解析法任务 运动分析 每隔10 求出各位置时连杆2的角位置 角速度 角加速度 活塞3的位移 速度 加速度动力分析 每隔10 求出各位置时曲柄上平衡力矩和各运动副反力的大小和方向选曲柄为等效构件 并设等效驱动力矩为常数 许用运动不均匀系数 1 5 求安装在曲柄轴上飞轮的转动惯量 设计题目及设计任务 三 解析法具体过程 一 运动分析 一 运动分析 二 动态静力分析 1 求惯性力 2 动态静力分析 从距离平衡力矩最远的地方开始分析 求 求 和平衡力矩Mb 推导公式时 各力方向假设与坐标轴正向一致 力矩方向为逆时针为正 解析法求矩参考教材公式 4 23 运动副总反力的求法 3 解析法动态静力分析注意事项 方向如何表示 注意 要判断象限 3 解析法动态静力分析注意事项 总平衡力矩的求法 单个曲柄滑块机构的平衡力矩结果隔120度相加 j i 12 k i 24 Mb i Mb0 i Mb0 j Mb0 k 三 飞轮设计 已知 驱动力矩为常数 m 25rad s 0 02 求JF Med 200 50 25 25 50 三 飞轮设计 通过动力分析 求得了平衡力矩的变化规律 可以近似认为曲柄作等效构件的等效阻力矩与平衡力矩大小相等方向相反 即已知了一个周期中等效阻力矩的变化规律 现在要来进行飞轮设计 以满足给定的速度不均匀系数许用值 1 M Mer 2 Med 最后一个阻力功的值即为一个周期内所有的阻力功之和Wr Wr Wd 2 Med 求最大盈亏功 一个周期中任意一个位置i时 机构的能量与周期起点之间的能量之差为 其中Wdi Wri分别为周期起点至i位置间的驱动功和阻力功 注意 几个循环的应用 四 图解法具体过程 注意 影像法的应用 注意 力不用分解为X Y两项不同矢量方程对应的力的封闭矢量图画在一起 五 设计资料具体要求 设计资料应包括 设计说明书解析法相关程序及结果图解法图纸设计资料应装订成册 加上封面 1 设计说明书要求 设计说明书说明所完成的内容 过程及结果 应包括 设计任务 已知条件设计步骤及每步所用的公式 包括解析法公式和图解法所用矢量方程 解析法公式应有必要的推导过程 程序中所用的变量名与公式中符号对照表 变量名应尽可能与公式中的符号一致 易于辨认对计算结果的分析体会与建议说明书是设计思想的说明 应简明扼要 条理清楚 字迹工整 有图有文 2 打印资料要求 包括程序清单 计算结果数据表 应有表头 3 图解法图纸要求 建议用A3号坐标纸 一个机构位置对应一张图纸 图纸上不要写矢量方程 只标明必要的字母和比例即可 矢量方程及结果写在说明书上 机构运动简图 速度多边形 加速度多边形 力的分离体受力图及力多边形 六 指导教师 教室和机房安排 1班 綦耀光教室45042班 贠平利教室45043班 郭颖教室45054班 杨民教室45055班 刘健教室45066班 李春明教室4506机房 1 4班 周一 周四4109 周五北机房5 6班 除周二下午 2404 周二下午4311 七 时间安排参考 第一单元 熟悉任务 编制运动分析程序第二单元 上机调试运动分析程序第三单元 图解法进行两个位置的运动分析 编制动力分析程序第四单元 上机调试运动分析程序 动力分析程序第五单元 图解法进行动力分析 分析动力分析程序存在问题 编制飞轮设计程序 第六单元 上机调试动力分析程序 飞轮设计程序第七单元 继续图解法进行力分析 分析飞轮设计程序存在问题 整理说明书第八单元 上机调试飞轮设计程序 打印结果 整理说明书第九单元 整理说明书 准备答辩第十单元 答辩 八 关于纪律 早上 8 00 11 30下午 2 00 5 00迟到三次成绩降一等处