机械原理大作业齿轮机构21号
《机械原理》大作业
题目机械原理
齿轮机构设计
专业机械设计制造及其自动化
学号
学生
指导教师刘福利
完成日期2018.5.30
1.设计题目（21号）
如图所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速。根据表中的传动系统原始参数设计该传动系统。
1.1机构运动简图
1.电动机 2,4.皮带轮 3.皮带 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14.圆柱齿轮15,16.圆
锥齿轮
1.2机械传动系统原始参数
2.传动比的分配计算
电动机转速n=745r/min，输出转速n
1=40 r/min，n
2
=35 r/min，n
3
=30 r/min，
带传动的最大传动比=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比=4，定轴齿轮传动的最大传动比=4。
根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为
=745/40=18.625
=745/35=21.286
=745/30=24.833
传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为，滑移齿轮的传动比为，定轴齿轮传动的传动比为，则总传动比
令=4
则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 = =2.4833
滑移齿轮传动的传动比= =3.0000
= =3.4287
定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为
=4
符合设计的参数要求。
3．齿轮齿数的确定
3.1 滑移齿轮传动齿数的确定
根据传动比符合的要求，以及中心距必须和后两个齿轮对相同，齿数最
好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定滑移齿轮5,6为标准齿轮，齿数分别为： 18，= 53。设定实际中心距a’=71mm。
根据传动比符合的要求,以及中心距必须和其他两个齿轮对相同，
齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定齿轮7,8,9,10均为角度变位齿轮，齿数分别为16， 55，变位系数
x1=0.55,x2=0.55 ；14，57，变位系数x1=0.50,x2=0.60。
它们的齿顶高系数=1，径向间隙系数=0.25，分度圆压力角=20°，实际
中心距=67mm。
（根据齿轮传动啮合角，齿轮齿数之和，齿轮齿数之比等各个参数，根据变位系数线图，选择适当的变位系数，具体参数见第4部分的齿轮详细参数）
3.2 定轴传动齿轮齿数的确定
根据定轴齿轮变速传动系统中传动比符合的要求，以及齿数最好互质，不能
产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，可大致选择如下：
圆柱齿轮11、12、13和14为高度变位齿轮，其齿数：=17，23。变位系数x1=0.120,x2=-0.120，它们的齿顶高系数=1，径向间
隙系数=0.25，分度圆压力角=20°。
3.3 圆锥传动齿轮齿数的确定
圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮17，23（与定轴传动齿轮齿数相
同）
，齿顶高系数=1，径向间隙系数=0.2，分度圆压力角=20°。
4．滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算
4.1滑移齿轮5和齿轮6
= ()/2=71mm
2.00mm
2.00mm
2.50mm
2.50mm
36.000mm
106.000mm
40.00mm
110.00mm
31.00mm
101.00mm
32.25°
25.106°
[
4.2滑移齿轮7和齿轮8
= ()/2=71mm
3.10mm
3.10mm
1.40mm
1.40mm
32.000mm
110.000mm
38.20mm
116.20mm
29.20mm
107.80mm
38.07°
27.18°
[
4.3滑移齿轮9和齿轮10
10
a=m(
10
3.00mm
10 3.20mm
1.50mm
10 1.30mm
28.000mm
10 114.000mm
34.00mm
10 120.40mm
25.00mm
10 111.40mm
39.29°
10 27.15°
[
5.定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算
5.1圆柱齿轮11与齿轮12 (齿轮13同齿轮11，齿轮14同齿轮12)
11
12
°
11
12
11
3.30mm 12 2.70mm
11 3.45mm
12 4.05mm
11 51mm
12 69mm
11 57.60mm
12 74.40mm
11 44.10mm
12 60.90mm
11 33.69°
12 29.38°
[
36.469°53.531°51.000mm 69.000mm
42.901mm 3.000mm
3.000mm
3.600mm
3.600mm 255.825mm 272.566mm
45.210mm
64.720mm
21.140
38.695
30.854°
26.682°
六、实际输出转速
=
(设计参考值40r?min)
=
(设计参考值35r?min)
=
(设计参考值30r?min)
可以看出，当输入转速为745 r?min时，我所设计的齿轮传动机构能大致等于所要求的转速。
基本符合设计要求。
哈工大机械原理大作业 凸轮机构设计 题
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 一．设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构， 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
Dim s As Single, q As Single 'i作为静态变量，控制流程；s代表位移；q代表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 i = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then
机械原理大作业
机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
机械原理大作业三 课程名称：机械原理 设计题目：齿轮传动设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间： 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数
2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =，输出转速m in /1201r n =，min /1702r n =， min /2303r n ，带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间 隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 51'=。
机械原理大作业
机械原理大作业 二、题目（平面机构的力分析） 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数)，滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示，加于构件3上的生产阻力Fr=400 N，构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图
三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==
j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体，并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体，并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下： %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算，也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;
机械原理大作业
Harbin Institute of Technology 机械原理大作业（一） 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：
一、题目（13） 如图所示机构，已知各构件尺寸：Lab=150mm;Lbc=220mm;Lcd=250mm;Lad=300mm;Lef=60mm;Lbe=110mm;EF⊥BC。试研究各杆件长度变化对F点轨迹的影响。 二、机构运动分析数学模型 1.杆组拆分与坐标系选取 本机构通过杆组法拆分为： I级机构、II级杆组RRR两部分如下：
2.平面构件运动分析的数学模型 图3 平面运动构件（单杆）的运动分析 2.1数学模型 已知构件K 上的1N 点的位置1x P ,1y P ，速度为1x v ,1Y v ，加速度为1 x a ，1y a 及过点的1N 点的线段12N N 的位置角θ，构件的角速度ω，角加速度ε，求构件上点2N 和任意指定点3N （位置参数13N N ＝2R ，213N N N ∠＝γ）的位置、 速度、加速度。 1N ，3N 点的位置为： 211cos x x P P R θ=+ 211sin y y P P R θ=+ 312cos()x x P P R θγ=++ 312sin()y y P P R θγ=++ 1N ，3N 点的速度，加速度为： 211211sin ()x x x y y v v R v P P ωθω=-=-- 211121sin (-) y y y x x v v R v P P ωθω=-=- 312131sin() () x x x y y v v R v P P ωθγω=-+=--312131cos()() y y y x x v v R v P P ωθγω=-+=-- 2 212121()()x x y y x x a a P P P P εω=---- 2 212121()() y y x x y y a a P P P P εω=+--- 2313131()()x x y y x x a a P P P P εω=---- 23133(1)(1) y y x x y y a a P P P P εω=+--- 2.2 运动分析子程序 根据上述表达式，编写用于计算构件上任意一点位置坐标、速度、加速度的子程序如下： 1>位置计算 function [s_Nx,s_Ny ] =s_crank(Ax,Ay,theta,phi,s) s_Nx=Ax+s*cos(theta+phi); s_Ny=Ay+s*sin(theta+phi); end 2>速度计算 function [ v_Nx,v_Ny ] =v_crank(s,v_Ax,v_Ay,omiga,theta,phi) v_Nx=v_Ax-s*omiga.*sin(theta+phi); v_Ny=v_Ay+s*omiga.*cos(theta+phi); end 3>加速度计算 function [ a_Nx,a_Ny ]=a_crank(s,a_Ax,a_Ay,alph,omiga,theta,phi) a_Nx=a_Ax-alph.*s.*sin(theta+phi)-omiga.^2.*s.*cos(theta+phi);
机械原理大作业
机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目： 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2
电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min，带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4，定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5，滑移齿轮的传动比为9、心、「3，定轴齿轮传动的传动比为i f，则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮，其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ；它们的齿顶高系数0 1，径向间隙
系数c 0.25，分度圆压力角200，实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮，其齿数：Z11 z13 13，乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1，径向间隙系数c 0.25，分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24，齿顶高系数 h a 1，径向间隙系数c 0.20，分度圆压力角为200（等于啮合角’）。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6
哈工大机械原理大作业
连杆的运动的分析 一．连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二．机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动，活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副，则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2．基本杆组划分 图1-13中1为原动件，先移除，之后按拆杆组法进行拆分，即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组，杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下：
图二 图一 图三 三．各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组， ? c o s l A B x B =， ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组， C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标，进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组， B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度，求二阶导数为加速度。
lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;
哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计(29)
设计说明书 1 设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见下表，据此设计该凸轮机构。 2、推杆升程、回程运动方程及位移、速度、加速度线图 2.1凸轮运动理论分析 推程运动方程： 01cos 2h s π?????=-?? ?Φ???? 1 00sin 2h v πωπ??? = ?ΦΦ?? 22 12 00cos 2h a πωπ???= ?ΦΦ?? 回程运动方程： ()0' 1s s h ?-Φ+Φ?? =- ??Φ ? ? 1'0 h v ω=- Φ 0a = 2.2求位移、速度、加速度线图MATLAB 程序 pi= 3.1415926; c=pi/180; h=140; f0=120; fs=45; f01=90; fs1=105; %升程 f=0:1:360; for n=0:f0
s(n+1)=h/2*(1-cos(pi/f0*f(n+1))); v(n+1)=pi*h/(2*f0*c)*sin(pi/f0*f(n+1)); a(n+1)=pi^2*h/(2*f0^2*c^2)*cos(pi/f0*f(n+1)); end %远休程 for n=f0:f0+fs s(n+1)=140; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end %回程 for n=f0+fs:f0+fs+f01 s(n+1)=h*(1-(f(n+1)-(f0+fs))/f01); v(n+1)=-h/(f01*c); a(n+1)=0; end %近休程 for n=f0+fs+f01:360; s(n+1)=0; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end figure(1);plot(f,s,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('s/mm');grid on;title('推杆位移线图') figure(2);plot(f,v,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('v/(mm/s)');grid on;title('推杆速度线图') figure(3);plot(f,a,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('a/(mm/s2');grid on;title('推杆加速度线图') 2.3位移、速度、加速度线图
哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题
Har bi n I nst i t ute of Technol ogy 械原理大作业二课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 凸轮推杆运动规律 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0 450 推程 450900 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程16002000 回程20002400 ds s 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮d线图 采用VB编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click（） Timer1.Enabled = True ' 开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 1 = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量，控制流程； s 代表位移； q 代
机械原理大作业
机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机械工程院 班级： xxxx 学号： xxxxx 设计者： xx 设计时间：2016年6月
一、题目 1-12：所示的六连杆机构中，各构件尺寸分别为：lAB =200mm，lBC=500mm，lCD=800mm，xF=400mm，xD=350mm，yD=350mm，w1=100rad/s，求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 二、数学模型 1.建立直角坐标系 以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。
2.机构结构分析 该机构由I级杆组RR（原动件AB）、II级杆组RRR（杆2、3）、II级杆组PRP （杆5、滑块4）组成。 3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR（原动件AB） 已知原动件AB的转角
φ＝0－2Π 原动件AB的角速度 w=10rad/s 原动件AB的角加速度 α=0 运动副A的位置 xA=-400,yA=0 运动副A的速度 vA=0,vA=0 运动副A的加速度 aA=0,aA=0 可得： xB=xA+lAB*cos(φ) yB=yA+lAB*sin(φ) 速度和加速度分析： vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ) vyB=vyA+w*lAB*sin(φ) axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ) ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ)
2.II级杆组RRR（杆2、3） 杆2的角位置、角速度、角加速度 lBC=500mm，lCD=800mm，xD=350mm，yD=350mm， ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao2+Bo2-Co2﹚?]／﹙Ao+Bo﹚﹜ ψ3=arctan[﹙yC-yD)／(xC-xD)] Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB) lBD2=(xD-xB)2+(yD-yB)2 Co=lBC2+lBD2-lCD2 xC=xB+lBC*cos(ψ2) yC=xB+lBC*sin(ψ2) 求导可得C点的角速度和角加速度。
哈工大机械原理大作业——凸轮——2号
哈工大机械原理大作业——凸轮——2号
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
Harbin Institute of Technology 机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计
一、设计题目 (1)凸轮机构运动简图： (2)凸轮机构的原始参数 序号升程升程运 动角 升程运 动规律 升程许 用压力 角 回程运 动角 回程运 动规律 回程许 用压力 角 远休止 角 近休 止角 14 90°120°余弦加 速度 35°90°3-4-5 多项式 65°80°70° (1) 推杆升程、回程运动方程如下： A.推杆升程方程： 设为1rad s ω= 升程位移为： ()() 1cos451cos1.5 2 h s π ψψψ ?? ?? =-=- ?? ? Φ ?? ?? 2 3 ψπ ≤≤升程速度为： ()() 1 1 00 sin67.5sin1.5 2 h v πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤升程加速度为： ()() 22 2 1 1 00 cos101.25cos1.5 2 h a πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤ B.推杆回程方程：
回程位移为： ()()345 111110156s h T T T ψ??=--+?? 1029 918 ψπ≤≤ 回程速度为： ()()2211110 3012h v T T T ωψ=- -+'Φ 1029 918ψπ≤≤ 回程加速度为： ()()22 11112 60132h a T T T ωψ=--+'Φ 1029918ψπ≤≤ 其中：() 010 s T ψ-Φ+Φ= 'Φ 1029 918 ψπ≤≤ (2) 利用Matlab 绘制推杆位移、速度、加速度线图 A. 推杆位移线图 clc clear x1=linspace(0,2*pi/3,300); x2=linspace(2*pi/3,10*pi/9,300); x3=linspace(10*pi/9,29*pi/18,300); x4=linspace(29*pi/18,2*pi,300); T1=(x3-10*pi/9)/(pi/2); s1=45*(1-cos(1.5*x1)) s2=90; s3=90*(1-(10*T1.^3-15*T1.^4+6*T1.^5)); s4=0; plot(x1,s1,'r',x2,s2,'r',x3,s3,'r',x4,s4,'r') xlabel('角度ψ/rad'); ylabel('位移s/mm') title('推杆位移线图') grid axis([0,7,-10,100]) 得到推杆位移线图：
机械原理大作业二-凸轮机构设计
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机械设计制造及其自动化 班级：1208104 完成者：郑鹏伟 学号：1120810416 指导教师：林琳刘福利 设计时间：2014年6月4日 哈尔滨工业大学
一、 设计题目： 凸轮的机构运动简图如下图所示 : 序 号 升程 （mm ） 升程运动角（°） 升程运 动规律 升程 许用 压力角 （°） 回程运 动角 （°） 回程运动规律 回程许用压力角（°） 远休止角（°） 近休止角（°） 14 90 120 余弦 加速 度 35 90 等减等加速 65 75 75 二、 凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移，速度加速度线图： （1）凸轮推杆升程运动方程： 根据题意知： 001207590 75s s Φ=Φ='Φ='Φ= （1）从动件升程运动方程（设为1rad s ω=）
1 2 22 12 s [1cos()]2sin()2cos( ) 2h h h a π?πωπ υ?πωπ ?=-Φ= ΦΦ= ΦΦ （2）从动件远休止运动方程 在远休止s Φ段，即213 3 12π?π ≤≤时，90,0,0s h mm a υ====。 （3）从动件回程运动方程 升程段采用等减等加运动规律，运动方程为： ①当回程 0002s s ?'ΦΦ+Φ≤≤Φ+Φ+ 134()123π?π≤≤时： 20s 20 1 02 2 12 2[-+]4[()]4s h s h h h a ?ωυ?ω=- ΦΦ'Φ=- -Φ+Φ'Φ=-'Φ（） ②当回程 0002s s ?'Φ'Φ+Φ+ ≤≤Φ+Φ+Φ419()312π?π≤≤时： 2 002 01 0020 2 12 2[)]4[)]4s s h s h h a ?ωυ?ω'= Φ+Φ+Φ-'Φ'=- Φ+Φ+Φ-'Φ='Φ（（ （4）从动件近休止运动方程 在近休止s 'Φ段，即19 212π?π ≤≤时，s 0,0,0a υ===。 （2）推杆位移 %t 表示转角 s 表示位移 t=0:0.01:2/3*pi; %升程阶段
机械原理大作业一
连杆机构的运动分析 一.题目 如图所示是曲柄摇杆机构，各构件长度分别为a，b，c，d，试研究各构件长度的变化对机构急回特性的影响规律。 二.机构分析 四连杆机构可分为如下两个基本杆组 Ⅰ级杆组 RRRⅡ级杆组 AB为曲柄，做周转运动；CD为摇杆，做摆动运动； BC为连杆；AB，CD均为连架杆，AB为主动件。
三.建立数学模型 θ为极位夹角，φ为最大摆角 必须满足条件为：1.a≤b，a≤c，a≤d（a为最短杆）； 2.L min+L max≤其他两杆之和。 下面分析杆长和极位夹角的关系： 在△AC2B中， =； 在△AC1B中， =。 θ=- K=
最后分以下四种情况讨论： 1.机架长度d变化 令a=5，b=30，c=29 d由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 2.连杆长度b变化 令a=5，b=29，d=30 b由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 3.摇杆长度c变化 令a=5，b=29，d=30 c由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 4.曲柄长度a变化 令b=29，c=28，d=30 a由5开始变化至27，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。
四．MATLAB计算编程a=5;b=30;c=29; d=6:1:54; m=(d.^2-216)./(50.*d); n=(384+d.^2)./(70.*d); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(d,K,'b') xlabel('机架长度d变化时 '); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图'); ———————————————————————————————————— ——— a=5;d=30;c=29; b=6:1:54; m=((b-5).^2+59)./(60.*(b- 5)); n=(59+(b+5).^2)./(60.*(b+ 5)); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(b,K,'b') xlabel('连杆长度b变化时'); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图');
机械原理大作业--齿轮机构分析与设计
齿轮机构分析与设计 设计一如图所示的二级减速器，设计要求如下： 1． 齿轮1、2的传动比i 12= 2.4 ,模数m = 2 mm 2． 齿轮3、4的传动比i 34=2 ，模数m = 2.5 mm 3． 安装中心距为68mm 4． 各轮1,20* ==h o α 5． 重合度15.1≥ε，齿顶厚 设计内容如下： 1.确定各轮齿数，传动比应保证误差在5%以内； 解：由m 1(z 1+ z 2)/2=68, z 2/ z 1=2.4得z 1=20，z 2=48， i 12=2.4满足要求，同理，由m 2(z 3+ z 4)/2=68, z 4/ z 3=2得z 3=18，z 4=36，i 34=2，满足要求 2．分析可能有几种传动方案，说明哪一种方案比较合理并说明理由； 解：z 1+ z 2=68>2 z min ，z 3+ z 4=54>2 z min 且a 12= m 1(z 1+ z 2)/2=68 a ’12 , a 34= m 2(z 3+ z 4)/2=67.5< a ’34 ，齿轮3，4必须使用正传动，故可选的传动方式有以下两种： （1）、1,2标准齿轮传动，3,4齿轮正传动。 （2）、1,2高度变为齿轮传动，3,4齿轮正传动。 第一种传动方式更合理。因为标准传动设计计算简单，重合度较大，不会发生过渡曲线干涉，齿顶厚较大。而零传动的
重合度会有降低，且小齿轮齿顶容易变尖。 3.分析确定你认为比较合理的传动方案的基本参数和全部尺寸； （1）1,2齿轮标准齿轮传动的基本参数: z 1=20，z 2=48,m 1=2, α=20o, h a *=1, c *=0.25。 全部尺寸：d 1=m 1z 1=40, d 2=m 2z 2=96; h a1= h a2=h a *m 1=2； h f1= h f2= (h a *+c *)m 1=2.5；h 1=h 2=4.5；d a1=(z 1+2 h a *)m 1=44, d a2=(z 2+2 h a *)m 1=100；d f1=(z 1-2 h a *)m 1=36，d f2=(z 2-2 h a *)m 1=92； d b1= d 1=37.59, d b2= d 2=90.21; p 1=p 2=πm 1=6.28; s 1=s 2=p/2=3.14; e 1=e 2=p/2=3.14;a 12= m 1(z 1+ z 2)/2=68; c 1=c 2= c *m 1=0.5; tan α a1= 2 2 R b1 a1R R - =0.609 ， tan αa2= 2 2 R b2 a2R R - =0.504，重合度 ]）tan - tan （）tan - tan （[π 2a2 2 a1 1 ααααεα Z Z +=由上数据可以得出ε=1.849>1 （2）3,4: z 3=18，z 4=36,m 2=2.5, αo, h a *=1, c *=0.25’α=a α α= 21.127o，再由inv α’=2（x 3+ x 4）tan α/(z 3+ z 4)+inv α 得 x 3+x 4=0.205,即x 3= x 4=0.1025, a ’=68>a=67.5 , y=(a ’-a)/2.5=0.2, △y =0.005
机械原理实验报告齿轮传动.docx
机械原理实验 ——齿轮传动机构 一．实验目的 1.掌握齿轮的相关几何参数的定义及其意义。 2.了解齿轮传动的构成，认识其组成原件。 3.掌握齿轮传动比的计算方法。 4.掌握齿轮的相关几何参数的计算。 5.训练动手能力，培养综合设计的能力。 二．实验仪器 序号名称数量备注 1 试验台机架 1 2 主动轴带轮 1 3 电机轴带轮 1 4 主轴 2 5 端盖 3 6 卡环 2 三．实验原理 (一)齿轮参数 （二）传动比计算 1、一对齿轮的传动比：
感谢你的观看 传动比大小: i12=ω1/ω2 =Z2/Z1 转向外啮合转向相反取“-”号 内啮合转向相同取“+”号 对于圆柱齿轮传动，从动轮与主动轮的转向关系可直接在传动比公式中表示即： i12=±z2/z1 其中"+"号表示主从动轮转向相同，用于内啮合；"－"号表示主从动轮转向相反，用于外啮合；对于圆锥齿轮传动和蜗杆传动，由于主从动轮运动不在同一平面内，因此不能用"±"号法确定，圆锥齿轮传动、蜗杆传动和齿轮齿条传动只能用画箭头法确定。 对于齿轮齿条传动，若ω1表示齿轮1角速度，d1表示齿轮1分度圆直径，v2表示齿条的移动速度，存在以下关系：V2=d1ω1/2 定轴齿轮系传动比，在数值上等于组成该定轴齿轮系的各对啮合齿轮传动的连乘积，也等于首末轮之间各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。设定轴齿轮系首轮为1轮、末轮为K轮，定轴齿轮系传动比公式为： i=n1/nk=各对齿轮传动比的连乘积i1k=(-1)M所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积式中："1"表示首轮，"K"表示末轮，m 表示轮系中外啮合齿轮的对数。当m为奇数时传动比为负，表示首末轮转向相反；当m为偶数时传动比为负，表示首末轮转向相同。 注意：中介轮(惰轮)不影响传动比的大小,但改变了从动轮的转向。四．实验分析 (一)齿轮参数的计算 一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数m=5mm ，压力角=20°，中心距a=350mm，传动比i12=1.8，求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。 感谢你的观看
机械原理课程设计 压床齿轮机构设计
机械原理课程设计任务书（四） 姓名 王明 专业 液压传动与控制 班级 液压09-1班 学号 0907240117 一、设计题目：压床齿轮机构设计 二、系统简图： ωs s 1 2 A B C D E F 123 45 3 ψψ3 '"3 x 2x 1 y R 1 e 6 B z z z z z z 4 5 6 1 2 3 C 凸轮 磙子 ωs s 1 2 A B C D E F 1234 5 3 ψψ3 '"3x 2 x 1y R 1 e 6 B z z z z z z 45 6 1 2 3 C 凸轮 磙子 三、工作条件 已知：齿轮5Z 、6Z ，模数m ，分度圆压力角α，齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮 6Z 与曲柄共轴。 四、原始数据 齿轮机构设计 ° mm 5Z 6Z α m 10 35 20 ° 6 五、要求： 1）用C 语言编写程序计算 ①中心距a '（圆整尾数为5或0或双数）； ②啮合角α'； ③ 按小轮不发生根切为 原则分配变位系数1x 、2x ； ④计算基圆直径1b d 、2b d ，分度圆直径1d 、2d ，节圆直径1d '、2 d '，分度圆齿厚1S 、2S ，基圆齿厚1b S 、2b S ，齿顶圆齿厚1a S 、2a S ，节圆展角θ；⑤重合度ε。 2）计算出齿形曲线，在2号图纸上绘制齿轮传动的啮合图。 3）编写出计算说明书。 指导教师：郝志勇 席本强 开始日期： 2011年 6 月 26 日 完成日期：2011年 6 月30 日
目录 1.设计内容及要求 (1) 2.齿轮啮合原理图 (2) 3.数学模型 (3) 4.程序说明图 (5) 5.程序列表及其运行结果 (6) 6.设计总结 (14) 7.参考文献 (15)
(整理)北航机械原理四齿轮设计.
215．在渐开线齿轮设计中为使机构结构尺寸紧凑，确定采用齿数z=12的齿轮。试问：(1)若用标准齿条刀具范成法切制z=12的直齿圆柱标准齿轮将会发生什么现象？为什么？(要求画出几何关系图，无需理论证明。) (2)为了避免上述现象，范成法切制z=12的直齿圆柱齿轮应采取什么措施？(3)范成法切制z=12，β=30?的斜齿圆柱齿轮，会不会产生根切？ 216．已知齿条刀具的参数： mm， ， ， 。用范成法加 工一对直齿圆柱外齿轮A、B。A轮齿数 ，变位系数 ；B轮齿数 ，变位系数 。试问：(1)加工时，与两齿轮分度圆作纯滚动的刀具节线 是否相同，为什么？加工出来的两轮齿廓曲线形状与不变位加工出来的齿廓曲线是否对应相 同？(2)两轮按无侧隙安装时，中心距 ，顶隙c和啮合角各为多少？(3)两轮的分度 圆齿厚S和齿全高h各为多少？ 217．已知一对渐开线直齿圆柱齿轮参数如下： mm， ， 。试问：(1)要求这对齿轮无根切且实现无侧隙啮合，应采取何种类型传动？(2)若要求该对齿轮的中心距为103mm，能使两齿轮均不产生根切吗？ 提示： 218．有一回归轮系(即输入轴1与输出轴3共线)，已知 , , ， 。各轮的压力角α=20?，模数m=2mm， =1， =0.25。问为保证中心距最小， 而且各轮又不产生根切应采用哪种变位传动方案？说明理由并写出各轮变位系数x的大小。 219．若一对直齿圆柱齿轮传动的重合度=1.34,试说明若以啮合点移动一个基圆周节 为单位，啮合时有多少时间为一对齿，多少时间为两对齿，试作图标出单齿啮合区域，
并标明区域长度与 的关系。 220．图示为一渐开线AK，基圆半径 =20mm，K点向径 =35mm。试画出K点处 渐开线的法线，并计算K点处渐开线的曲率半径 。 221．如图所示一对齿轮的渐开线齿廓在K点啮合。试用图解法求：(1)齿轮1渐开线与齿 轮2渐开线上点 、 相共轭的点 、 ；(2)画出实际啮合线和啮合角。 222．图示为一对渐开线直齿圆柱标准齿轮传动，轮1为主动轮，有关尺寸如图示，试求： (1)画出理论啮合线 ；(2)画出实际啮合线 ；(3)标出啮合角 '；(4)指出一对 齿廓在啮合过程中的哪一点啮合时，其相对速度为零；(5)写出该齿轮传动的重合度表达式。 若 ，试画出单齿及双齿啮合区。
哈工大机械原理大作业2凸轮机构5
哈工大凸轮5 设计题目 (1) 凸轮机构运动简图： 2．凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移,速度,加速度线图 (1) 推杆升程，回程运动方程如下： A.推杆升程方程： 设为ω1rad/s )],2 3 cos(1[30)(Φ-=Φs ;3/20π≤Φ≤ )),23 sin(45)(Φ=Φv ;3/20π≤Φ≤ ),2 3 cos(2135)(Φ= Φa ;3/20π≤Φ≤ B.推杆回程方程： ],2310[60)(Φ-=Φπs ;35 67ππ≤Φ≤ ,120)(π-=Φv ;3 5 67ππ≤Φ≤
,0)(=Φa ;3 567ππ≤Φ≤ 2)推杆位移,速度,加速度线图如下： A.推杆位移线图 凸轮位移 B.推杆速度线图 凸轮速度 C.推杆加速度线图
凸轮速度 3．凸轮机构的错误！未找到引用源。-s线图，并依次确定凸轮的基圆半径和偏距. 1) 凸轮机构的错误！未找到引用源。-s线图：
(2)确定凸轮的基圆半径和偏距： 由图知:可取错误！未找到引用源。=400 mm，e=100mm 即:基圆半径错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=412.31mm 偏距e=100mm 4．滚子半径的确定及凸轮理论轮廓和实际轮廓的绘制. 可取滚子半径r=60mm，则凸轮理论轮廓和实际轮廓如下： (1) 程序如下 fai01=2*pi/3; fai02=pi/2; fais1=pi/2; fais2=5*pi/9; h=60; fai1=0:0.001*pi:2*pi/3; fai2=2*pi/3:0.001*pi:7*pi/6; fai3=7*pi/6:0.001*pi:5*pi/3; fai4=5*pi/3:0.001*pi:2*pi; s1=h/2*(1-cos(pi*fai1/fai01)); s2=h+fai2*0; s3=h*(1-(fai3-(fai01+fais1))/fai02); s4=fai4*0; plot(fai1,s1,fai2,s2,fai3,s3,fai4,s4) v1=pi*h/(2*fai01)*sin(pi*fai1/fai01); v2=0*fai2; v3=-h/fai02; v4=0*fai4; plot(fai1,v1,fai2,v2,fai3,v3,fai4,v4) a1=2*pi*h/fai01.^2*cos(pi*fai1/fai01); a2=0*fai2;
机械原理大作业1
机械原理大作业（一） 作业名称：连杆机构运动分析 设计题目：第八题 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师：陈明 设计时间： 2013年06月20日 哈尔滨工业大学机械设计
一、题目 图1—8所示是曲柄转动导杆机构，BC的长度为a，机架AC的长度为d。试研究当BC 为主动件时，a、d的长度变化对从动件的角位移、角速度和角加速度的影响规律 ；当导杆为主动件时，a、d的长度变化对从动件BC的角位移、角速度和角加速度的影响规律。 C 二、机构的结构分析 机构可分为两部分 （1）、RPR杆组 （2）、刚性杆 三、各基本杆组的运动分析数学模型并建立直角坐标系
1、当AB为主动件时 设角BAC为wt，w为角速度、t为时间、n为角BCA。由正弦定理可得a/sin(wt)=b/sin(n+wt) 可推出 从动件的角位移n=arcsin(d*sin(w*t)/a)-w*t,，对其求导可得 从动件的角速度v=(d*t*cos(t*w))/(a*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(1/2)) – t，再对v求导得从动件的角加速a1=(d^3*t^2*cos(t*w)^2*sin(t*w))/(a^3*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(3/2)) - (d*t^2*sin(t*w))/(a*(1 - (d^2*sin(t*w)^2)/a^2)^(1/2))。 2、当BC为主动件时 设角BCA为w`t`，w`为角速度、t`为时间、n`为角BAC。由正弦定理可得从动件的角位移n`=arctan(asin(w`*t`)/(d-a*cosw`*t`))， 从动件的角速度v`= (t`/((d - a*cos(t`*w`))*(1 –t`^2*w`^2)^(1/2)) - (a*t`*asin(t`*w`)*sin(t`*w`))/(d - a*cos(t`*w`))^2)/(asin(t`*w`)^2/(d - a*cos(t`*w`))^2 + 1)。 从动件的角加速度a1`= ((t^3*w)/((d - a*cos(t*w))*(1 - t^2*w^2)^(3/2)) + (2*a^2*t^2*asin(t*w)*sin(t*w)^2)/(d - a*cos(t*w))^3 - (a*t^2*asin(t*w)*cos(t*w))/(d - a*cos(t*w))^2 - (2*a*t^2*sin(t*w))/((d - a*cos(t*w))^2*(1 - t^2*w^2)^(1/2)))/(asin(t*w)^2/(d - a*cos(t*w))^2 + 1) - ((t/((d - a*cos(t*w))*(1 - t^2*w^2)^(1/2)) - (a*t*asin(t*w)*sin(t*w))/(d - a*cos(t*w))^2)*((2*t*asin(t*w))/((d - a*cos(t*w))^2*(1 - t^2*w^2)^(1/2)) - (2*a*t*asin(t*w)^2*sin(t*w))/(d - a*cos(t*w))^3))/(asin(t*w)^2/(d - a*cos(t*w))^2 + 1)^2。 五、计算编程 1、AB为主动件 假设w=10rad/s、d=100mm、a=0+1*p，p从1到1000，步长为10，即d/a的取值范围为0.1—100。 1.1、求从动件的角位移程序为 for p=0.1:10:100