机械原理课程设计(解析法)
机械原理课程设计
机械原理课程设计
在机械原理课程设计中，我们将使用一台小型汽车发动机作为研究对象，并设计一个能够模拟汽车运动的机械装置。
这个装置将包括几个主要部分，分别是发动机、传动系统和车轮。
首先，我们将以发动机为中心展开设计。
发动机是汽车的核心组件，它通过燃烧燃料产生动力，驱动车辆前进。
我们将模拟发动机的工作原理，使用气缸、活塞和曲轴等零部件来展示内燃机的工作过程。
通过控制燃料的供给和排气的开关，我们能够控制发动机的转速和输出功率。
其次，我们需要设计传动系统，将发动机产生的动力传递给车轮。
传动系统通常包括离合器、变速器和传动轴等部件。
离合器用于分离发动机和变速器之间的传动，变速器则可以根据需求调整车辆的速度和扭矩输出。
传动轴将动力传递到车轮上，使车辆能够前进或后退。
最后，我们需要设计车轮和悬挂系统，以便车辆能够平稳地行驶。
车轮通常由轮毂、轮胎和刹车器组成，它们通过悬挂系统与车身相连。
悬挂系统可以减震和支撑车身，以提供舒适的驾驶体验。
通过模拟这一完整的机械系统，在课程设计中我们可以深入理解机械原理的运作方式。
同时，我们还可以通过调整各个部件的参数和结构，进行优化设计，以提高整个系统的性能和效率。
通过这样的设计过程，我们能够更好地理解机械原理的实际应用，并培养我们的设计能力和创新思维。
机械原理-机构运动分析的解析法
l
1
φ θ
2
l
x
a2 x 2l cos al sin a2 y 2l sin al cos
已知：构件的长度L及运动参数角位置θ 、角速度ω 、 角加速度ε ，1点的运动参量。
求： 3点的运动参量。
解： P 3x P 1 x l cos( ) v3 x v1 x l sin( ) P v3 y v1 y l cos( ) 3y P 1 y l sin( )
运 动 副 点 号
要求赋值
构 件 号
构 件 长 度
角位置角速度角加速 度，位置 速度 加速 度 n1
r1
m>0——实线 M<=0——虚线
不赋值
已知： 外运动副N1的位置P、速度v、加速度a，导路上任意参考点 N2的位置P、 速度v、加速度a，构件1的长度及导路的角位置、角速度、角加速度。 求：内运动副N3的运动参量、构件①的运动参量、 r2、vr2、ar2
P 3x P 1x l1 cos 1 P 3y P 1 y l1 sin 1
P 3y P 2y 2 arctan P P 2x 3x
rrrk(m,n1,n2,n3,k1,k2,r1,r2,t,w,e,p,vp,ap)
装 配 模 式
n3 k1 k2 r2 n2 N3’
}
y
3
l
1
φ
l
2
θ
x
bark(n1,n2,n3,k,r1,r2,gam,t,w,e,p,vp,ap)
关 键 点 号 构 n n 件 1 1 号 n n ∠ n3 n1 2 3 间 间 n2 距 距 离 离 角位置角速度 角加速度，位 置 速度 加速度
机械原理课程设计任务书
机械原理课程设计任务书学生姓名班级学号位置设计题目：颚式破碎机机构设计及分析1 课程设计的目的和任务1.1 课程设计的目的机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成局部。
机械原理课程设计的目的在于进一步稳固和加深学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的才能，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完好的概念，并进一步进步电算、绘图和使用技术资料的才能，更为重要的是培养开发和创新机械的才能。
1.2 课程设计的任务1、用图解法对压床的连杆机构进展运动分析和动力分析，并在此根底上确定飞轮的转动惯量。
要求画出A1图纸一张，A2图纸一张，写出计算说明书一份。
2、用解析法对压床的连杆机构进展运动分析和动力分析。
要求写出一份计算说明书和在电脑上打出的程序及计算结果。
3、用Pro/E三维计算机辅助设计软件对压床的连杆机构进展建模、装配，应用ADAMS 进展运动分析和动力分析。
要求写出一份设计分析说明书，打印出装配模型及仿真结果。
4、用图解法、解析法和Pro/E、ADAMS软件仿真结果进展比拟，分析它们各自的优缺点。
2 机构简介颚式破碎机是一种用来破碎矿石的破碎机械，如图1所示。
机器带动皮带传动〔图上未示出〕使曲柄2顺时针方向回转，然后通过构件3－4－5使动颚板作往复摆动。
当颚板6向左摆向固定于机架1上的定颚板时，矿石即被压碎；当动颚板6向右摆离定颚板时，被压碎的矿石落下。
如此反复进展可以到达破碎的目的。
由于机器在工作过程中承受载荷的变化很大，为了减小速度的波动并减小电动机的容量，在O轴的两端各装一个大小和重量完全一样的飞轮，其中一个兼作皮带轮用。
2图1 颚式破碎机机构简图3 数据颚式破碎机机构简图如图1所示，题目数据列于表1。
设计内容 连杆机构的运动分析符号 2n 2O A l1l2l1h2hAB l4O B lBC l单位 /min rmm数据 170 10010009408501000125010001150设计内容 运动分析连杆机构的动态静力分析符号 6O C l6O D l 3G 3S J4G 4S J5G 5S J6G单位 mmN2kgmN2kgmN2kgmN数据 1960600500025.520009200099000设计内容 飞轮转动惯量确实定符号6S J[]δ单位 2kgm数据500.15在连杆机构中，曲柄有30个连续等分的位置1～30，取构件2和3成一直线〔即构件4在最下方〕时为起始位置1，两个工作行程的极限位置1和16'，以及16和17中间位置16''。
机械原理课程设计(步进输送机)
2011 机械原理课程设计说明书目录一.设计任务书◆ 1.1课程名称: 步进输送机构 (3)◆ 1.2运动要求和计算基本数据 (3)二.机构方案的选定◆ 2.1轨道平台的移动 (3)◆ 2.2下料机的设计 (4)三.主要机构的设计计算◆ 3.1导杆机构的杆长设计 (6)◆ 3.2运动循环图 (8)◆ 3.3凸轮机构设计 (8)◆ 3.4插板相连的四杆机构的设计 (10)◆ 3.5速度和加速度的分析与计算（图解法） (12)◆ 3.6速度和加速度的分析与计算（解析法） (24)四.收获体会、建议 (28)五.参考文献 (28)机械课程设计说明书一.设计任务书1.课程名称: 步进输送机构简图设计1.工作原理及工艺动作简述步进输送机是一种间歇输送工件的传送机械。
工件由料仓卸落到轨道上，滑架作往复直线运动。
滑架正行程时，通过棘钩使工件向前运动；滑架返回时，棘钩的弹簧被压下，棘钩从工件下面滑过，工件不动。
当滑架又向前运动时，棘钩又钩住下一个工件向前运动，从而实现工件的步进传送。
插板作带停歇的往复运动，可使工件保持一定的时间间隔卸落到轨道上。
2.运动要求和计算基本数据1）输送工件形状和尺寸如附图1所示。
输送步长H=830mm。
2）滑架工作行程平均速度为0.42m/s。
要求保证输送速度尽可能左右平均，行程速比系数K值为1.7。
3）滑架导轨水平线至安装平面的高度在1100mm以下。
4）电动机功率可选1.1KW，1400r/min左右（如Y90S-4）二.机构方案的选定1.轨道平台的移动我们组经过讨论运用了：1）采用曲柄摇杆机构 2）采用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构 3）采用齿轮与齿条的配合2.下料机构的设计（插板的移动）我们组经过讨论运用了：1）采用凸轮导杆机构 2）采用从动件盘形凸轮与摇杆机构的组合 3）采用四杆机构三.主要机构的设计计算1.导杆机构的杆长设计1）有关系数计算2）杆长计算图2.13.凸轮机构设计我们采用的是对心滚子推杆盘形凸轮机构。
机械原理课程设计台式电风扇的摇头装置
目录1．台式电风扇摇头装置的功能与设计要求 (3)1.1工作原理及工艺过程 (3)1.2功能分解 (3)1.3原始数据及设计要求 (3)1.3.1 原始数据 (3)1.3.2 设计要求 (3)1.4设计任务 (3)2．执行机构的设计 (4)2.1（方案Ⅰ） (4)2.2（方案Ⅱ） (4)2.3（方案Ⅲ） (5)2.4（方案Ⅳ） (6)3．执行机构的辅助构件设计 (6)3.1滑销控制机构（方案Ⅰ） (6)3.2齿轮控制机构（方案Ⅱ） (7)4．减速机构的设计 (7)4.1蜗杆减速机构（方案Ⅰ） (7)4.2锥齿轮减速机构（方案Ⅱ） (7)4.3行星轮系减速机构（方案Ⅲ） (7)5．方案的确定 (8)5.1原动机的选择 (8)5.2传动方案确定 (8)5.3有关参数及相关计算 (8)5.3.1相关计算 (8)5.3.2传动构件的尺寸确定 (8)6．尺寸与运动综合 (9)6.1执行机构尺寸设计 (9)6.2验算曲柄存在条件即最小传动角 (10)6.2.1曲柄存在条件 (10)6.2.2最小传动角验算 (11)7.系统总图 (11)8.总体评价 (11)8.1课题总结 (11)8.2存在问题 (12)参考文献······························ (12)1．台式电风扇摇头装置的功能与设计要求1.1工作原理及工艺过程1.2功能分解电风扇的工作原理是将电风扇的送风区域进行周期性变换，达到增大送风区域的目的。
显然，为了完成电风扇的摆头动作，需实现下列运动功能要求：（1）风扇需要按运动规律做左右摆动，因此需要设计相应的摆动机构。
机械原理教案
机械原理教案一、引言。
机械原理是机械工程专业的重要基础课程，它主要研究机械运动的规律和性能，是机械设计、制造和维修的理论基础。
本教案旨在通过系统的教学安排和生动的案例分析，帮助学生全面深入地理解和掌握机械原理的基本概念和重要原理，提高学生的学习兴趣和学习效果，为学生今后的专业学习和工作奠定坚实的基础。
二、基本概念。
1. 机械原理的定义。
机械原理是研究机械运动的规律和性能的科学，它是机械工程的基础学科，也是机械设计、制造和维修的理论基础。
2. 机械原理的研究内容。
机械原理主要研究机械运动的基本规律，包括运动的描述、运动的变换、力的作用、力的分析等内容。
三、重要原理。
1. 运动的描述。
机械运动可以分为直线运动和旋转运动，直线运动可以用位移、速度和加速度来描述，旋转运动可以用角位移、角速度和角加速度来描述。
2. 运动的变换。
机械运动可以通过齿轮、带传动、连杆机构等方式来实现运动的变换，不同的机构可以实现不同的运动变换。
3. 力的作用。
机械运动需要受到外力的作用才能实现，力的作用可以通过力的分解和合成来分析和计算。
4. 力的分析。
机械运动中的力可以通过牛顿定律和动力学原理来进行分析，力的大小和方向可以通过力的平衡和力的合成来确定。
四、教学方法。
1. 理论教学。
通过讲授机械原理的基本概念和重要原理，帮助学生建立起系统的理论知识体系。
2. 实践教学。
通过实验和案例分析，帮助学生深入理解和掌握机械原理的实际应用，培养学生的动手能力和创新意识。
3. 互动教学。
通过课堂讨论和互动问答，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，促进师生之间的良好互动。
五、教学安排。
1. 第一周，机械原理基本概念的讲解和理论分析。
2. 第二周，机械运动的描述和变换的实验教学。
3. 第三周，力的作用和分析的案例分析和讨论。
4. 第四周，机械原理的综合应用和实践操作。
六、教学评价。
1. 学生考核。
通过平时作业、实验报告和期末考试等方式对学生进行全面的考核，评价学生的学习成绩和学习效果。
机械原理课程设计完整版
机械原理课程设计说明书学生姓名：学号：201141100系别：机械工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化1班指导教师：教授起止时间：2013年12月23—27日东莞理工学院目录第一章内容介绍1-1 机构简介 (1)1-2 设计数据 (1)1-3 机构简图 (2)第二章六杆机构设计2-1 设计内容 (3)2-2 设计数据 (4)2-3 设计运动分析 (5)第三章凸轮设计3-1 设计内容 (7)3-2 图解法设计 (7)3-3 凸轮机构的计算机辅助设计 (10)第一章内容介绍1.机构简介压床是应用广泛的锻压设备，用于钢板矫直、压制零件等。
如图所示为某压床的运动示意图。
其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮（z l-z2, z3-z4, z5-z6）将转速降低，然后带动压床执行机构（六杆机构ABCDEF）的曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力F r而上下往复运动，实现冲压工艺。
为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。
2.设计数据: 设计数据见表1和表2。
表1 六杆机构的设计数据表2 凸轮机构的设计数据参数转角θ(度) 序号偏距e(mm)基圆半径r(mm)滚子半径rr(mm)行程h (mm)推程运动角δ( )远休止角01δ( )回程运动角'δ( )近休止角02δ( )0 1 19 37 10 60 10 30 150 30 120 602 20 38 10 40 10 35 140 60 90 703 21 39 10 30 10 60 140 0 150 7030 4 22 40 5 30 8 60 140 0 150 705 23 41 5 60 8 30 90 50 150 706 24 42 5 60 12 30 90 50 220 045 7 25 43 5 60 12 30 130 10 220 08 26 44 15 50 12 30 150 30 120 609 27 45 15 50 10 40 120 60 120 6060 10 28 46 15 50 10 40 180 0 180 011 29 47 10 45 10 40 180 0 180 012 30 48 10 45 6 50 120 90 90 6013 31 49 10 45 6 50 180 20 160 0（为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
机械原理课程设计_压床设计
机械原理课程设计说明书设计题目:压床机构设计班级 :B042114学号 :B**********:**完成日期:2013年1月一、机构简介 (2)1.压床机构简介 (2)2.设计内容 (3)（1）机构的设计及运动分折 (3)（2）凸轮机构构设计 (3)二、执行机构的选择 (4)方案一 (4)（1）运动分析 (4)（2）工作性能 (4)（3）机构优、缺点 (5)方案二 (5)（1）运动分析 (5)（2）工作性能 (6)（3）机构优、缺点 (6)方案三 (6)（1）运动分析 (7)（2）工作性能 (7)（3）机构优、缺点 (7)选择方案 (7)三、主要机构设计 (8)1、连杆机构的设计 (8)2、凸轮机构设计 (8)四、机构运动分析 (13)五、原动件原则 (16)六、传动机构的选择 (16)七、运动循环图 (18)八、心得体会 (19)九、参考文献 (20)一、机构简介1.压床机构简介压床机械是被应用广泛的锻压设备它是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。
其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成。
图1为压床机械传动系统示意图。
电动机经联轴器带动三级齿轮减速传动装置后，带动冲床执行机构（六杆机构，见图2）的曲柄转动，曲柄通过连杆，摇杆带动冲头（滑块）上下往复运动，实现冲压零件。
在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。
2.设计内容（1）机构的设计及运动分折已知：中心距x1、x2、y, 构件4 的上、下极限角，滑块的冲程H，比值CB／BO4、CD／CO4，各构件质心S 的位置，曲柄转速n1。
要求：将连杆机构放在直角坐标系下，编制程序，并画出运动曲线，打印上述各曲线图。
（2）机构的动态静力分析已知：各构件的重量G 及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄2 和连杆5的重力和转动惯量略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。
要求：通过建立机构仿真模型，并给系统加力，编制程序求出外力，并作曲线，求出最大平衡力矩和功率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械原理课程设计设计题目：牛头刨床分析学校：太原工业学院设计者：班级0920122姓名赵元指导老师：刘嘉一运动简图二设计方案一、用解析法作导杆机构的运动分析如图所示，先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角。
其中共有四个未知量3θ、4θ、3S 、E S 。
为求解需建立两个封闭的矢量方程，为此需利用两个封闭的图形O3AO2O3及O3BFDO3，由此可得：→→→→→→→+=+=+ES L L '64L3S3L1L6并写成投影方程为：’64433E 4433116331133L sin L sin L 0S cos L cos L sin sin cos cos =+=-++==θθθθθθθθL L S L S由上述各式可解得：O34433E 311343364111163cos L cos L S cos cos L S L sin L L arcsin cos L sin L L arctan θθθθθθθθθ⨯+⨯=⨯=⨯-=⨯⨯+=⋅由以上各式即可求得3θ、4θ、3S 、E S 四个运动变量，而滑块的方位角2θ=3θ。
然后，分别将上式对时间取一次、二次导数，并写成矩阵形式，及得一下速度和加速度方程式。
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡//-=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-∙00cos sin S 0cos L cos L 01sin L -sin L -000cos S sin 00sin S -cos 111114334433443333333θθθθθθθθθθL L w v w w E =⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-∙∙E αααθθθθθθθθ43344334433333333S 0cos L cos L 01sin L -sin L -000cos S sin 00sin S -cos ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡//-+⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---∙∙00sin cos 0sin w L -s w L -00c w L -cos w L -000sin w S -cos cos 00cos w S sin S -sin 111111144433344433333333333333333θθθθθθθθθθθθw L w L w in os S w w 而2w =3w 、2α=3α三静力分析对刨头6做受力分析如图所示由题知F6=m *ae G=—700 P=7000 （if x(n)>10.45&x(n)<169.55）对三杆受力分析如图所示F56=(-F6+ P)/cos(pi-x4(n)) Fn=-(G6+F6*sin(pi-x4(n))/cos(pi-x4(n))由题知 G=200 J=1.1则F23*cos(pi/2-x3(n))-F14X=F56*cos(pi-x4(n))+m4*s3(n)*a3(n)*cos(pi/2-x3 (n))+m4*s3(n)*s3(n)*w3(n)*cos(x3(n))F23*sin(pi/2-x3(n))+F14Y=F56*sin(pi-x4(n))+m4*s3(n)*a3(n)*sin(pi/2-x3(n))-m4*s3(n)*s3(n)*w3(n) *sin(x3(n))+G4-F23*s3(n)*(sin(pi/2-x3(n))*cos(x3(n))+cos(pi/2-x3(n))*sin(x3(n)))= -(F56*sin(pi-x4(n))*l3*cos(x3(n))+F56*cos(pi-x4(n))*l3*sin(x3(n))+ m4*s3(n)*a3(n)*cos(pi/2-x3(n))*l3/2*sin(x3(n))+m4*s3(n)*a3(n)*sin(pi/2-x3(n))*l3/2*cos(x3(n))+m4*s3(n)*s3(n)*w3(n)*cos(x3(n))*l3/2*sin(x3(n))-m4*s3(n)*s3(n)*w3(n)*sin(x3(n))*l3/2*cos(x3(n))+G4*l3/2*cos(x3(n))+j4*a3(n))由一杆受力分析得平衡力矩等于Mb=F23* l1*sin(pi/2-x3(n)+x1(n))同速度加速度解法可编写MATLAB程序如下运行结果如下x1 w3 w4 ve a3 a4 ae Mb /0/(rad/s) /(m/s) /(rad/s2) /(m/s2) /(N*m)0 0.4081 -0.45509 -0.20725 8.0161 -8.2825 -4.1302 14.77810.45 0.16832 -0.19441 -0.08486 9.2245 -10.542 -4.6612 6.79820.9 -0.11683 0.13542 0.058853 10.493 -12.108 -5.2911 -5.284631.35 -0.45043 0.50486 0.22852 11.745 -12.365 -6.0317 -22.90841.8 -0.83035 0.85904 0.42736 12.844 -10.583 -6.8245 -47.14252.25 -1.246 1.1165 0.65332 13.583 -6.0985 -7.4914 -76.50962.7 -1.6748 1.1791 0.894 13.701 1.3701 -7.733 -103.973.15 -2.0805 0.96112 1.1236 12.915 11.208 -7.2326 -116.4383.6 -2.4139 0.43839 1.307 10.965 21.354 -5.8485 -103.0894.05 -2.6196 -0.30215 1.4106 7.6458 28.41 -3.7107 -65.164104.5 -2.6483 -1.0636 1.4135 2.866 29.05 -1.0559 -15.895 114.95 -2.4719 -1.6158 1.3099 -3.172 21.968 1.9712 29.375 125.4 -2.0972 -1.7984 1.108 -9.7095 8.8828 5.185 58.146 135.85 -1.5692 -1.5819 0.82932 -15.405 -5.8793 8.0823 62.724 146.3 -0.96018 -1.0618 0.50835 -18.878 -17.243 9.9458 44.957 156.75 -0.34861 -0.40243 0.18483 -19.514 -22.046 10.337 16.613 167.2 0.20187 0.23403 -0.10705 -17.773 -20.443 9.4217 -8.815 177.65 0.65405 0.73704 -0.34647 -14.742 -14.925 7.784 -24.27 188.1 0.9967 1.0602 -0.52719 -11.456 -8.2831 6.0201 -29.963 198.55 1.237 1.2066 -0.65352 -8.5345 -2.3346 4.4856 483.6 209 1.3913 1.2063 -0.735 -6.1853 2.2106 3.288 581.53 219.45 1.4787 1.0974 -0.78222 -4.3729 5.3301 2.3885 661.53 229.9 1.5163 0.91599 -0.80449 -2.9713 7.2699 1.6994 725.83 240.35 1.5182 0.69159 -0.80896 -1.8505 8.3052 1.1368 776.31 250.8 1.4951 0.44709 -0.8006 -0.9084 8.6545 0.63929 814.1 261.25 1.4542 0.19974 -0.78256 -0.07362 8.4698 0.16867 839.5 271.7 1.4003 -0.03744 -0.75656 0.70114 7.8528 -0.29516 852.11 282.15 1.3359 -0.25431 -0.72336 1.4476 6.8733 -0.75996 851.01 292.6 1.262 -0.44252 -0.68306 2.1886 5.5805 -1.2259 834.97 303.05 1.1779 -0.59469 -0.63533 2.9425 4.0093 -1.6893 802.69 313.5 1.082 -0.70361 -0.57957 3.7265 2.1832 -2.1455 752.97 323.95 0.97105 -0.76168 -0.515 4.5576 0.11905 -2.5914 684.69 334.4 0.84111 -0.76059 -0.44061 5.4533 -2.1638 -3.0278 596.82 344.85 0.68698 -0.69151 -0.35505 6.4304 -4.6235 -3.4627 488.15 355.3 0.50262 -0.54647 -0.25649 7.502 -7.1627 -3.9142 17.324三参考文献《机械原理》孙恒陈作摸葛文杰高等教育出版社《机械原理课程设计指导书》罗洪田高等教育出版社《精通MA TLAB7》王正林刘明电子工业出版社《工程力学》刘申全黄璟兵器工业出版社声明：有需要MA TLAB源程序和cad图的可加我QQ:898023530 另外带画CAD和PRO/E图11 / 11。