机械原理课程设计报告

机械原理课程设计报告

青岛理工大学琴岛学院

课程设计报告

课题名称：机械原理课程设计学院：机电工程系

专业班级：机械设计制造及其自动化093班学号：201*0201*24学生：焦亚良指导老师：李艳

青岛理工大学琴岛学院教务处201*年6月30日学生课题名称设计地点焦亚良指导老师机械原理课程设计实训时间三教215机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所设计目的涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。201*年6月27日~201*年7月1日设计内容（包括设计过程、主要收获、存在问题、解决措施、建议）设计过程：首先，根据老师的分组确定原始数据，后小组内组员各自选一个点，获得杆的转动角度。进行速度分析、加速度分析以及力的分析。获得基本数据后，在一张A1的图纸上，画出大致分布后，根据各框图的大小来选定比例尺，然后画图完成第一张图。在汇集完小组成员的全部数据后，在图纸上绘制出运动线图st,vt,at,Mbt。完成上述图纸后，根据实验过程完成机械原理课程设计报告和课程设计说明书。主要收获：在这几天中，我有很多的体验，同时也有我也找到许多的毛病，仅就计算机辅助绘图而言操作的就远远不够熟练，专业知识也不能熟练应用。但是通过这次实践设计，我觉得我有了很大的提高。首先，通过这次设计我学会了查找一些相关的工具书，并初步掌握了一些设计数据的计算；其次，自己的计算机绘图水平也有了一定的提高，并对所学知识有了进一步的理解；当然，作为自己的第一次设计，其中肯定有太多的不足，希望在今后的设计中，能够得到改正，使自己日益臻于成熟，专业知识日益深厚；最后，学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。我在这次设计中感到了合作的力量，增强了自己的团队精神。这将使我受益终生。存在问题1，画图时比例尺确定后，数据转换出现错误，导致连线不准确；2，计算时，测量数据没有按照比例尺转化成实际数据，导致计算繁琐；3，由于理论知识掌握的不够扎实，再加上没有设计经验，刚开始拿到设计题目的时候不知道从何入手。解决措施：1，画图前先计算好各项数据，不不能拼凑；2，计算时按照公式一步一步来，把各项算出来的数据做好记载，使用时能迅速找出；3，作图和计算前，先看看课本，预习一下，同时又不懂的做好记载，与组员之间多商量，多向组长询问。建议：1，同时同学们之间积极交流讨论，与别人讨论出结果后再反复对自己的结果进行核算复查，尽量避免的数据出现错误；2，不懂之处，多向组长和指导老师询问；3，一个小组的全体成员一定要以组长为中心，听从组长的安排，按时完成自己的任务。指导老师评语系部教研室意见

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成绩

机械原理课程设计报

告

设计题目曲柄压力机曲柄滑块运动系统学院工学院专业年级车辆081姓名学号吕程0807070305

刘博0807070329指导教师张云文

（201*年7月）中国农业大学教务处制

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本科生课程设计任务书

201*201*学年春季学期

工学院车辆工程专业

课程设计名称：机械原理课程设计

设计题目：曲柄压力机滑块运动

完成期限：自201*年7月5日至201*年7月14日共1.5周

设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：

一、设计参数

公称力800N；公称力行程9mm;滑块行程130mm;行程次数45；最大装模高度350mm;装模高度调节量100mm滑块中心至机身距离300mm

工作台板尺寸（前后×左右）580×860工作台板落料孔直径Φ180mm工作台板厚度100mm

机身工作台孔尺寸Φ280mm×220mm×380mm滑块尺寸（前后×左右）280mm×380mm立轴间距离410mm

电动机型号Y260-M6功率7.5kw

二、设计任务

1、绘制整机工作的运动循环图2、设计减速系统3、设计执行机构

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目录

一、机器简介---------------------------（4）

1、设计题目--------------------------（4）3、设计任务和要求----------------------（5）二、绘制滑块机构的运动循环图---------------（5）

三、设计减速系统--------------------------（6）

四、滑块运动的设计-------------------------（9）

五、设计总结-------------------------------（14）

六、参考文献-------------------------------（14）

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一、机器简介

压力机是对材料进行压力加工的机床，通过对坯件施加强大的压力使其发生变形和断裂来加工成零件。包括液压传动和机械传动的压力机

1、设计题目

曲柄压力机

曲柄压力机的基本构成入下图所示

工作原理

电动机工作，通过减速系统中的第一级和第二级齿轮将其转速降低到合适数值，然后将转速输出到曲柄，压力机的核心机构为曲柄滑块机构，曲柄通过转动副旋转，通过连杆进而带动滑块做上下往复运动。

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2、设计任务和要求

（1）设计减速系统

①设计减速传动系统。电机转速n电=720r/min，要减到工作频率（生

产率），试确定传动方案及各级减速传动比的大小，绘制传动简图。说明继起的过载保护装置。

②设计齿轮传动。若减速系统采用了齿轮传动，按等强度或等寿命条

件设计齿轮传动，绘制齿轮传动啮合图。编写程序计算基本几何尺寸。

（2）设计滑块运动系统

①设计运动方案，绘制机构示意图。②设计机构尺寸，绘制机构运动简图。③机构运动分析，打印结果数表，绘制输出滑块的位移、速度、加速度图。

二、滑块运动过程循环图

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二、设计减速系统

方案一

二级圆柱齿轮传动

方案二

二级圆锥圆柱齿轮传动

方案三

二级蜗轮蜗杆传动

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方案选择

蜗轮蜗杆传动整体布局最小，传动平稳，而且可以实现较大的传动比，但是蜗杆传动效率低，功率损失大，很不经济。

圆锥圆柱齿轮传动布局较小，但是圆锥齿轮加工较困难，特别是大直径，大模数的圆锥齿轮，所以一般不采用。

圆柱齿轮布局一般，传动效率好，加工比较方便，且适合长期的工作环境。所以最终方案定位选择圆柱齿轮传动，即方案一。

齿轮参数设计：

（一下参数的单位均为mm）

设定此减速系统的减速比为16，所以可以设定第一级齿轮的传动比和第二级齿轮的传动比均为4，因此，可设定第一级齿轮的齿数分别为18和72，第二级齿轮的齿数分别为27和108对一级齿轮

计算程序：#include"math.h"#defineP3.1415926main()

{intz1=18,z2=72,m=5,h=1,x1=0.7,x2=-0.7;float

c=0.25,r1,r2,a,rb1,rb2,ra1,ra2,rf1,rf2,a0,a1,a2,ea,s1,s2,inva1,inva2,inva0,sa1,sa2;r1=m*z1/2;r2=m*z2/2;a=r1+r2;a0=P/9;

rb1=r1*cos(a0);rb2=r2*cos(a0);

ra1=r1+(h+x1)*m;ra2=r2+(h+x2)*m;rf1=r1-(h+c-x1)*m;rf2=r2-(h+c-x2)*m;a1=acos(rb1/ra1);a2=acos(rb2/ra2);

ea=(z1*(tan(a1)-tan(a0))+z2*(tan(a2)-tan(a0)))/(2*P);

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s1=P*m/2+2*x1*m*tan(a0);s2=P*m/2+2*x2*m*tan(a0);inva0=tan(a0)-a0;inva1=tan(a1)-a1;inva2=tan(a2)-a2;

sa1=s1*ra1/r1-2*ra1*(inva1-inva0);sa2=s2*ra2/r2-2*ra2*(inva2-inva0);printf("

r1=%f,r2=%f,a=%f,rb1=%f,rb2=%f,ra1=%f,ra2=%f,rf1=%f,rf2=%f,ea=%f,sa1=%f,sa2=%f\\n",r1,r2,a,rb1,rb2,ra1,ra2,rf1,rf2,ea,sa1,sa2);}

参数表：r145r2180a225rb142.29rb2169.14ra150ra2185rf138.75rf2173.75ea1.67sa13.41sa23.97对二级齿轮

只需将程序中的z1和z2分别改为27和108即可。参数表r167r2270a337rb162.96rb2253.72ra172ra2275rf160.75rf2263.75ea1.75sa13.63sa24.05

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四、滑块运动设计

滑块机构

开式压力机均采用曲柄连杆机构驱动滑块作上下垂直运动。滑块行程与曲轴转角有关。

推导过程

假设滑块上的转动副到曲柄与机架相连处的转动副的距离为x

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由于以上各式的计算相对比较麻烦，可进行适当的简化。

一般而言，r/l是远小于1的数。所以，简化后的x，v，a分别为

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将R=1.38m，l=6.9m，角速度ω=90πrad/min，带入以上各式，并用EXCEL求得一下数据。

α(度）smvm/sam/s*s

000-33.7096326850.0042030510.679707299-33.54646193100.0168040911.351669871-33.05925177150.0377781112.008280074-32.2548588200.0670812482.642201*14-31.14454623250.1046475953.246493473-29.74374197300.1503849383.814732978-28.07170917350.2041695624.341114156-26.1511383400.2658403844.820539913-24.0076716450.3351926315.248693369-21.66937297500.4119713615.622091021-19.16615734550.4958651125.938116084-16.52919473600.5864999816.195031576-13.79030485650.6834344326.391973233-10.98135785700.786155116.528922936-8.133696793750.8940739376.606663858-5.277596289801.0065266936.626719039-2.441770748851.1227733066.5912755430.347056189901.2419999636.5030967173.064511241951.363323156.3654253995.6888526541001.4857956526.1818810958.201*678851051.6084144865.9563542910.585485321101.7301306865.69290107312.828800171151.849860815.39564117814.92101721201.9664999535.06866237616.854815581252.0789360454.715933918.625443211302.1860651314.34123124420.230450091352.2868073133.94807427921.669371981402.3801230133.53968016722.94337686

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1452.4650291711502.5406150211552.6060570591602.6606328571652.7037333721702.7348734751752.753700411

1802.76

1852.7537004261902.7348735061952.703733418201*.6606329172052.6060571332102.5406151082152.465029272202.3801231232252.2868074332302.1860652592352.078936182401.9665000942451.8498609552501.7301308342551.6084146362601.4857958032651.36332332701.24201*1112751.1227734512801.0065268332850.8940740722900.786155242950.6834345543000.5865000963050.4958652193100.4119714593150.3351927213200.2658404643250.2041696333300.1503849993350.1046476473400.0670812893450.0377781423500.0168041123550.004203062

36003.1189320342.688363872.2501615411.8061793061.3579706930.9068321440.4538574032.788E-07-0.453856846-0.906831589-1.35797014-1.806178758-2.250160999-2.688363337-3.118931511-3.539679657-3.948073786-4.341230772-4.715933453-5.068661958-5.395640794-5.692900727-5.956353989-6.181880843-6.365425201-6.503096577-6.591275466-6.626719029-6.606663917-6.528923068-6.391973438-6.195031855-5.938116436-5.622091444-5.248693862-4.820540471-4.341114775-3.814733651-3.246494195-2.642201*76-2.008280868-1.351670689-0.67970813

024.0548878425.0071964825.8040806926.4494409626.9469679227.2998528427.5105513627.5806085627.5105515327.2998531926.9469684426.4494416625.8040815725.0071975524.0548891122.9433783221.6693736420.2304519618.6254452816.8548178614.9210196712.8288028310.585488178.201*708955.6888558123.0645145250.347059575-2.441767288-5.277592788-8.133693284-10.98135437-13.79030143-16.52919142-19.16615417-21.66936999-24.00766884-26.1511358-28.07170696-29.74374008-31.14454469-32.25485762-33.05925098-33.54646153-33.70963268

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五、设计总结

这次课程设计我们是以小组为单位进行的，所以每个人都培养了团队合作意识，认识到团队的重要性。为了小组的荣誉，对自己负责的内容就更加认真负责，大大增强了责任感。

在课程设计的过程中，我们是把所学知识真正的运用起来，并要综合运用各种工具进行辅助设计，例如AutoCAD，office，vc等，这些都是很好的软件，可以帮助我们提高工作效率，降低工作量，从而使课程设计更加完美。尽管前些天天气很热，但是大家都坚持过来了，并完成了任务，看着自己的作品也很有成就感，从这次课程设计中确实学到了很多东西，辛苦没有白费。

六、参考文献

1.魏文军，高英武，张云文.机械原理.第一版.中国农业大学出版社2.申永胜.机械原理教程.第一版.清华大学出版社

3.邹慧君.机械原理课程设计手册.第一版.高等教育出版社

4.张云文，李海涛，姚海蓉.机械原理辅助教材.第一版.中国农业大学出版社

5.周元康.机械设计课程设计.第一版.重庆大学出版社

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友情提示：本文中关于《机械原理课程设计报告》给出的范例仅供您参考拓展思维使用，机械原理课程设计报告：该篇文章建议您自主创作。

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