山东大学优秀机械原理课程设计.doc

机械原理课程设计 班级： 08级机制三班 机械原理课程设计 （发动机机构-课本P499）1 任务与要求 1） 机构类型：曲柄摇杆机构、双摇杆机构与导杆摇杆滑块机构 2） 结构特点：导杆与导杆、导杆与滑块组合，可分为曲柄摇杆机构、双摇杆机构与导杆摇杆滑块机构，输出构件压力角小，工作稳定、效率高。2.1） 机构运动简图如图所示.2） 尺寸：LAB=210mm LBG=610mm LBC=440mm LCD=290mm LDF=430 LEF=120 LFH=270mm H=140mm3） 假设的构建属性：杆AB m=5kg ；杆BG m=20kg；杆CD m=8kg； 杆DF m=10kg ；杆FH m=7kg；构件1 m=15kg；构件2 m=15kg原动件转速 n=100r/min3.利用ADAMS软件建模得下图1） 仿真前图：2） 建模后：4.利用ADAMS软件仿真（一）输出构件的位移、速度及加速度曲线（1）、输出构件1（滑块）的位移、速度及加速度曲线a位移线图b速度线图c加速度线图（2）输出构件2（滑块）的位移、速度及加速度曲线a位移线图b速度线图c加速度线图（二）导杆的角速度和角加速度线图a杆AB的角速度和角加速度线图b杆BG的角速度和角加速度线图c杆CD的角速度和角加速度线图dDF杆的角速度和角加速度线图eFH杆的角速度和角加速度线图（三）平衡力矩线图（1）铰接B点的平衡力矩线图（2）铰接C点的平衡力矩线图（3）铰接D处的平衡力矩线图（4）铰接F点的平衡力矩线图（5）构件1上铰接G点及移动副的平衡力矩线图a铰接G点b移动副（6）构件2上铰接H点及移动副的平衡力矩线图a铰接H点b移动副（7）输出构件的压力角及K值a构件1的压力角由上二图可以计算极限压力角及极值k（构件1）：max=31.9。 min=0。 K=0b.构件2的压力角由上二图可计算极限压力角及极值k（构件2）： max=33.2。 min=0。 K=1.755.实现上述运动要求（轨迹要求、急回特性、其他），再设计几个新机构方案一：设计如图设计过程：根据构件1、2的运动轨迹，在原有的结构基础上，对构件DEF逆用高副低代法，再根据相应的尺寸要求，即可得到上述机构简图。上述机构能够实现输出构件1和构件2的运功轨迹要求。构件1的压力角 min=0。 max =20.1。构件2的压力角 min=36.6。 max =66.5。方案二：设计如图设计过程：根据构件1、2的运动轨迹，设计上图。A与B齿轮啮合，凸轮D与B为一整体。构件CEF通过滚子与凸轮D接触。然后通过原动件A的运动，经过一系列传递，实现构件1、2的最终输出运动。上述机构也能够实现输出构件1和构件2的运功轨迹要求。构件1的压力角 min=0。 max =15.6。构件2的压力角 min=20.3。 max =40.7。方案三：设计如图利用Adams软件分析方案三：（1）仿真图（2）分析线图：a构件一位移、速度、加速度线图：b构件二位移、速度、加速度线图c构件一力矩线图：d构件二的力矩线图 ： e（1）构件一压力角线图： （2）构件二压力角线图：6. 综合分析方案一、方案二：导杆机构与凸轮、齿轮组合，可分为齿轮凸轮传动机构和导杆滑块机构。输出构件压力角比较小，工作较稳定，效率比较高。但是齿轮凸轮的设计与加工比较复杂，运动分析比较难。耗时耗材较大，生产成本高。原始方案为曲柄摇杆机构、双摇杆机构和曲柄滑块机构的组合机构。导杆与导杆、导杆与滑块组合，结构较为简单，运动轨迹较清晰，设计简单，生产成本较低。且在运动过程中，能够较好的实现目的要求。方案三：该方