机械原理课设

1、机械原理课程设计机械原理课程设计2 “结合一个简单的机械系统，综结合一个简单的机械系统，综合运用所学知识，使学生受到确定合运用所学知识，使学生受到确定运动方案的初步训练，要对方案中运动方案的初步训练，要对方案中某些机构进行分析设计。通过设计某些机构进行分析设计。通过设计进一步提高学生利用技术资料、运进一步提高学生利用技术资料、运算和绘图的能力，增强学生运用计算和绘图的能力，增强学生运用计算机的能力。算机的能力。” 一一. 课程设计的目的课程设计的目的3二二. .课程设计题目课程设计题目 -GQGQ 型型钢筋切断机主体机构的分析与综合钢筋切断机主体机构的分析与综合4注：注：（1 1）不计其余构件

2、质量；）不计其余构件质量；（2 2）以动刀片处于最远位置时，曲柄转角为）以动刀片处于最远位置时，曲柄转角为0 0；（3 3）动刀片在正行程时切断钢筋，回程不受外力；）动刀片在正行程时切断钢筋，回程不受外力；（4 4）连杆质心位于其几何中心，质量均匀分布。）连杆质心位于其几何中心，质量均匀分布。5设计内容包括设计内容包括： 1）钢筋切断机总体传动方案的设计钢筋切断机总体传动方案的设计;2）钢筋切断机连杆机构的尺度综合）钢筋切断机连杆机构的尺度综合; 3）钢筋切断机连杆机构的运动分析）钢筋切断机连杆机构的运动分析.4) 钢筋切断机连杆机构的动力分析钢筋切断机连杆机构的动力分析.6三三. .钢筋切断

3、机简介钢筋切断机简介一一) 钢筋切断机的类型钢筋切断机的类型1. 按传动形式分按传动形式分液压式机械式机械式机械式液压式液压式72. 按驱动形式分按驱动形式分手动式电动式电动电动8手动机械式手动机械式手动液压式手动液压式93. 按齿轮传动是否封闭分按齿轮传动是否封闭分开式封闭式开式开式闭式闭式10 构思一个合理的传动系统。它可将电构思一个合理的传动系统。它可将电机的高速转动（机的高速转动（1420-2900 1420-2900 转转/ /分）变换分）变换为安装有动刀片的滑块的低速往复移动为安装有动刀片的滑块的低速往复移动（28-4028-40次次/ /分）。在构思机构传动方案分）。在构思机构传

4、动方案时，要求思路清晰，传动比分配基本合时，要求思路清晰，传动比分配基本合理，并绘出机构的传动示意图。理，并绘出机构的传动示意图。四四. .钢筋切断机总体传动方案的设计钢筋切断机总体传动方案的设计11* * 常见钢筋切断机的工作原理常见钢筋切断机的工作原理电动机电动机三角带传动三角带传动若干级齿轮传动若干级齿轮传动曲柄滑块机构曲柄滑块机构特点特点: :1.1.有非常大的冲击有非常大的冲击; ;2.2.需安装飞轮需安装飞轮; ;3. 有的利用离合器来控制切刀的运动有的利用离合器来控制切刀的运动;12 根据给定的动刀片的行程，确定连根据给定的动刀片的行程，确定连杆机构的尺寸。要求机构最大压力角不杆

5、机构的尺寸。要求机构最大压力角不超过超过5 50 0。五五. .钢筋切断机连杆机构的尺度综合钢筋切断机连杆机构的尺度综合13 近似认为曲柄转速恒定，根据给定近似认为曲柄转速恒定，根据给定数据计算曲柄一个运动循环中，即当曲数据计算曲柄一个运动循环中，即当曲柄转角柄转角=0=00 0，15150 0，30300 0，3453450 0，3603600 0时，动刀片相应的位移、速度及加速时，动刀片相应的位移、速度及加速度度, ,并绘出动刀片的位移线图、速度线图并绘出动刀片的位移线图、速度线图及加速度线图及加速度线图。六六. .钢筋切断机连杆机构的运动分析钢筋切断机连杆机构的运动分析14 对曲柄滑块机

6、构进行动力分析，求出曲对曲柄滑块机构进行动力分析，求出曲柄柄 时时,连杆连杆与刀架的转动副反力、连杆与曲柄的转与刀架的转动副反力、连杆与曲柄的转动副反力、曲柄与机架的转动副反力的动副反力、曲柄与机架的转动副反力的大小和方向。大小和方向。七七. .钢筋切断机连杆机构的运动分析钢筋切断机连杆机构的运动分析0 ,15 ,30 .,330 ,345 ,360 15八八. .课程设计完成后应提交的资料课程设计完成后应提交的资料课程设计说明书一份课程设计说明书一份, ,其内容包括其内容包括: :(1)(1) 设计题目设计题目( (含设计条件和要求含设计条件和要求););(2)(2) 机构传动系统方案的确定

7、机构传动系统方案的确定( (含机构传动方案图含机构传动方案图););(3)(3) 机构综合的方法和计算结果机构综合的方法和计算结果; ;(4)(4) 运动分析的方法和计算结果运动分析的方法和计算结果（含采用现代设计方法分析的实现过程）（含采用现代设计方法分析的实现过程）；(5)(5) 动力分析的方法和结果动力分析的方法和结果（含采用现代设计方法分析的实现过程）（含采用现代设计方法分析的实现过程） ；(6) (6) 对课程设计进行总结对课程设计进行总结; ;(7) (7) 主要参考文献主要参考文献; ;(8) (8) 附件附件( (计算程序等计算程序等).).16方案设计：方案设计： 原动机：原

8、动机： 选用交流电动机，满载转速选用交流电动机，满载转速n r/min， 工作机：工作机： 工作频率工作频率 次次/min 中间传动机构：中间传动机构：需要解决的问题需要解决的问题旋转运动变换为直线运动旋转运动变换为直线运动高速运动变换为低速运动高速运动变换为低速运动连续运动变换为往复运动连续运动变换为往复运动1718 确定机构传动方案图确定机构传动方案图19机构尺寸综合的方法和计算结果机构尺寸综合的方法和计算结果1、建立包含机构各尺度参数和运动变量在内的解析式；2、然后根据已知的运动变量求机构的尺度参数。 20运动分析 曲柄滑块机构曲柄滑块机构(slider-crank mechanism)

9、21 曲柄滑块机构曲柄滑块机构(slider-crank mechanism).,:;,:22211121avsellyxAA求已知ABCe12342xy1oD11s(1)(1)位置分析位置分析由图中几何关系得：由图中几何关系得：(1)由上述两式可解得：由上述两式可解得：2112211)sin()cos(lells(2)* * 正负号对应于机构的两个安装模式，正负号对应于机构的两个安装模式，应根据所采用的模式确定一个解。应根据所采用的模式确定一个解。11221122coscosesinscossinsinssinecosllll此处取“+”号1234llll 22sincoscoscossin

10、sinarctan11112elsels(3) 所在的象限由上式中分式的分子和所在的象限由上式中分式的分子和分母的正负号来判定分母的正负号来判定. .2(2)(2)速度分析速度分析11221122coscosesinscossinsinecosssinllll(1)就式就式(1)(1)对时间求导：对时间求导：111222111222sinsincoscoscossinllvllv(4)由此可解得由此可解得)cos()cos(221112ll)cos()sin(21211lv(5)23(3)(3)加速度分析加速度分析就式就式(4)(4)对时间求导得：对时间求导得：221111 112222222

11、21111 11222222cossinsincoscossincoscossinsinllllalllla其解为其解为(6)cos(sincos222lnm)cos(sincos222mna1112222121111122221211sincoscoscossinsinlllnlllm式中式中, ,111222111222sinsincoscoscossinllvllv(4)24动力分析 曲柄滑块机构曲柄滑块机构(slider-crank mechanism)25xR21xR41yR21yR41AB1bM1yPxP43yR32xR43xR32yRABCe1342xy1oDbMs222iF2i

12、MPxR21xR32yR32yR21BC222S2iM2iF2269个未知量，8个方程？43yR43xR4343tan()xyRR实际为8个未知量P)(0)(0反行程正行程P动刀片正行程受力271. 对杆对杆12. 对杆对杆202141xxRR0sincos11211121bxyMlRlR02141yyRR(1)(2)(3)0cos213222xxiRRF0sin213222yyiRRF22322232cossinlRlRyx0)sin(22222iBSiMlF(4)(5)(6)xR21xR41yR21yR41AB1bM1xR21xR32yR32yR21BC222S2iM2iF2229022212SmlJ283. 对杆对杆303243yyyPRR(8)04332xxxPRR(7).)9)(8)(7)(6(,43解出通过联立式关键是求出yRyPxP43yR32xR43xR32yR4343tan()(9)xyRR图中Px方向与正方向相反，故excel数据中，Px应为负29222222222222243cossin)tan(sin)sin(coslllPMlFlPRxiBSiyyyyyRPR43324343