机械原理课程设计指导书.docx
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机械原理课程设计指导书
《机械原理》课程设计
指导书
完成日期2013年6月2日
目录
1课程设计目的-1-
2课程设计要求-1-
3课程设计设备及工具-1-
3.1CQJP一D机构运动创新设计方案实验台-1-
3.2组装、拆卸工具-3-
4运动副拼接方法-3-
5参照机构-11-
6设计说明书的编制-13-
7课程设计参考书-13-
1课程设计目的
1)加深对平面机构的组成原理、结构组成的认识,了解平面机构组成及运动特点。
2)培养机构综合设计能力、创新能力和实践动手能力。
2课程设计要求
以CQJP-D机构运动创新设计方案试验台为基础,制定运动方案,搭建平面机构,并绘制机构简图,计算机构自由度,分析机构的运动性能。
具体要求:
1)全班85人,一共分成16组,每组5人(有5组是6个人一组);
2)确定运动方案前,熟悉试验台所配备零件及工具,记录本组零件箱及机架上的零件;
3)熟悉机构搭建过程,并实际动手搭接简单机构;
4)确定运动方案,搭接平面机构,每组搭建5-6个机构(确保每个人至少搭建一个机构);
5)绘制机构简图,计算机构自由度;
6)课程设计必须按时完成,并提交设计说明书。
3课程设计设备及工具
3.1CQJP一D机构运动创新设计方案实验台
l)齿轮:
模数2,压力角20°,齿数为28、35、42、56,中心距组合为:
63、70、77、84、91、98;
2)凸轮:
基圆半径20mm,升回型,从动件行程为30mm;
3)齿条:
模数2,压力角20°,单根齿条全长为400mm;
4)槽轮:
4槽槽轮;
5)拨盘:
可形成两销拨盘或单销拨盘;
6)主动轴:
轴端带有一平键,有圆头和扁头两种结构型式(可构成回转或移动副);
7)从动轴:
轴端无平键,有圆头和扁头两种结构型式(可构成回转副或移动副);
8)移动副:
轴端带扁头结构形式(可构成移动副);
9)转动副轴(或滑块):
用于两构件形成转动副或移动副;
10)复合铰链I(或滑块):
用于三构件形成复合转动副或形成转动副+移动副;
11)复合饺链II:
用于四构件形成复合转动副;
12)主动滑块插件:
插入主动滑块座孔中,使主动运动为往复直线运动;
13)主动滑块座:
装入直线电机齿条轴上形成往复直线运动;
14)活动铰链座I:
用于在滑块导向杆(或连杆)以及连杆的任意位置形成转动副+移动副;
15)活动铰链座II:
用于在滑块导向杆(或连杆)以及连杆的任意位置形成转动副或移动副;
16)滑块导向杆(或连杆);
17)连杆I:
有六种长度不等的连杆;
18)连杆II:
可形成三个回转副的连杆;
19)压紧螺栓:
规格M5,使连杆与转动副轴固紧,无相对转动且无轴向窜动;
20)带垫片螺栓:
规格M5,防止连杆与转动副轴的轴向分离,连杆与转动副轴能相对转动;
21)层面限位套:
限定不同层面间的平面运动构件距离,防止运动构件之间的干涉;
22)紧固一垫片:
限制轴的回转;
23)高副锁紧弹簧:
保证凸轮与从动件间的高副接触;
24)齿条护板:
保证齿轮与齿条间的正确啮合;
25)T型螺母
26)行程开关碰块
27)V带轮:
用于机构主动件为转动时的运动传递;
28)张紧轮:
用于皮带的张紧;
29)张紧轮支承杆:
调整张紧轮位置,使其张紧或放松皮带;
30)张紧轮轴销:
安紧张紧轮;
31、32,33)螺栓:
特制,用于在连杆任意位置固紧活动铰链座I;
34)直线电机:
10mm/s,配直线电机控制器,根据主动滑块移动的距离,调节两行程开关的相对位置来调节齿条或滑块往复运动距离,但调节距离不得大于400mm;注意:
机构拼接未运动前,应先检查行程开关与装在主动滑块座上的行程开关碰块的相对位置,以保证换向运动能正确实施,防止机件损坏;
35)旋转电机:
10r/min,沿机架上的长形孔可改变电机的安装位置;
36)实验台机架
37)标准件、紧固件若干(A型平键、螺栓、螺母、紧定螺钉等);
3.2组装、拆卸工具
所需组装、拆卸工具有:
一字起子、十字起子、固定扳手、内六角扳手、钢板尺、卷尺。
4运动副拼接方法
注意:
为避兔连杆之间运动平面相互紧贴而摩擦力过大或发生运动干涉,在装配时应相应装入层面限位套。
1)试验台机架
试验台机架如图4.1所示
图4.1试验台机架图
实验台机架中有5根铅垂立柱,均可沿x方向移动。
移动前应旋松在电机侧安装在上、下横梁上的立柱紧固螺钉,并用双手移动立柱到需要的位置后,将立柱与上(或下)横梁靠紧再旋紧立柱紧固螺钉(立柱与横梁不靠紧旋紧螺钉时会使立柱在x方向发生偏移)。
注:
立柱紧固螺钉只需旋松即可,不允许将其旋下。
立柱上的滑块可在立柱上沿Y方向移动,要移动立柱上的滑块,只需将滑块上的内六角平头紧定螺钉旋松即可(该紧定螺钉在靠近电机侧)。
按上述方法移动立柱和滑块,就可在机架的X、Y平面内确定固定铰链的位置。
2)主、从动轴与机架的连接
主、从动轴与机架的连接(图中各零件编号与“机构运动创新设计方案试验台组件清单”序号相同,后述各图均相同)如图4.2所示。
图4.2主、从动轴与机架的连接
按上图方法将轴联接好后,主(或从)动轴相对机架不能转动,与机架成为刚性联接;若件22不装配,则主(或从)动轴可以相对机架作旋转运动。
3)转动副的连接
按图4.3连接转动副。
图4.3转动副连接图
按图示联接好后,采用件19联接,连杆与件9无相对运动;采用件20联接,连杆与件9可相对转动,从而形成两连杆的相对旋转运动。
4)移动副的连接
按图4.4连接移动副
图4.4移动副连接图
5)活动铰链座I(件14)的安装
按图4.5完成活动铰链座I的安装。
图4.5活动铰链座I连接图
如图4.5连接,可在连杆任意位置形成铰链,且件9如图装配,就可在铰链座I(件14)上形成回转副或形成回转——移动副。
6)活动铰链座II(件15)的安装
按图4.6完成活动铰链座II的安装。
可在连杆任意位置形成铰链,从而形成转动副。
图4.6活动铰链座II的连接图
7)复合铰链轴I(件10)的安装(或转-移动副)
按图4.7所示,将复合铰链轴I铣平端插入连杆长槽中时构成移动副,而连接螺栓均应用带垫片螺栓。
图4.7复合铰链轴I的连接图
8)复合铰链轴II(件11)的安装
按图4.8安装,复合铰链轴I连接好后,可构成三构件组成的复合铰链,也可构成复合铰链+移动副。
复合铰链轴II连接好后,可构成四构件组成的复合铰链。
图4.8复合铰链轴II的连接图
9)齿轮与主(从)动轴的连接图
按图4.9连接。
图4.9齿轮与主(从)动轴的连接图
10)凸轮与主(从)动轴的连接图
按图4.10连接。
图4.10凸轮与主(从)动轴的连接图
11)凸轮副连接图
按图4.11连接后,连杆与主(从)动轴间可相对移动,并由弹簧23保持高副的接触。
图4.11凸轮副连接图
12)槽轮机构连接
按图4.12安装。
注:
拨盘装入主动轴后,应在拨盘上拧入紧定螺钉37,使拨盘与主动轴无相对运动;同时槽轮装入主(从)动轴后,也应拧入紧定螺钉37,使槽轮与主(从)动轴无相对运动。
图4.12槽轮机构连接图
13)齿条相对机架的连接
按图4.13所示连接,齿条可相对机架作直线移动;旋松滑块上的内六角螺钉,滑块可在立柱上沿Y方向相对移动(齿条护板保证齿轮工作位置)。
图4.13齿条相对机架的连接图
14)主动滑块与直线电机轴的连接
按图4.14所示连接。
当滑块作为主动件时,将主动滑块座与直线电机轴(齿条)固连即可,并完成如图所示连接就可形成主动滑块。
图4.14主动滑块与直线电机轴的连接图
5参照机构
该试验台提供的配件可完成不少于40中机构运动方案的拼接。
,可参照下列机构进行搭接并创新。
1.内燃机机构
图5.1内燃机机构
机构简图如图5.1所示。
机构组成:
曲柄滑块与摇杆滑块组合机构。
工作特点:
当曲柄1作连续转动时,滑块6作往复直线移动,同时摇杆DE作往复摆动带动滑块5作往复直线移动。
该机构用于内燃机中,滑块6在压力气体作用下作往复直线运动(故滑块6是实际的主动件),带动曲柄1回转并使滑块5往复运动使压力气体通过不同路径进入滑块6的左、右端并实现进排气。
2.精压机机构
图5.2精压机机构
机构简图如图5.2所示。
机构组成:
该机构由曲柄滑块机构和两个对称的摇杆滑块机构所组成。
对称部分由杆件4---5--6--"7和杆件8~9‘10一7两部分组成,其中一部分为虚约束。
工作特点:
当曲柄1连续转动时,滑块3上、下移动,通过杆4-5-6使滑块7作上下移动,完成物料的压紧。
对称部分容-y9--14-7的作用是使构件7平稳下压,使物料受载均衡。
用途:
如钢板打包机、纸板打包机、棉花打捆机、剪板机等均可采用此机构完成预期工作。
6设计说明书的编制
设计说明书的具体内容包括:
设计的目的、要求、过程、设计心得体会,参考文献等。
说明书要求内容全面、设计方法叙述清楚,条理清晰、字体字号按照要求书写,设计心得体会不少于200字。
7课程设计参考书
[1]《机械原理》,韩建友、邱丽芳主编,高等教育出版社,2011
[2]《机械原理》,孙桓、陈作模,葛文杰主编,高等教育出版社,2006
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- 关 键 词:
- 机械 原理 课程设计 指导书