机械原理课程设计作业.docx

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机械原理课程设计作业

机械原理课程设计

组员：

魏光升200800160276（5分）

王云飞200800160270（5分）

班级：

08级机制三班

机械原理课程设计

（发动机机构----课本P499）

1．任务与要求

1）机构类型：

曲柄摇杆机构、双摇杆机构与导杆摇杆滑块机构

2）结构特点：

导杆与导杆、导杆与滑块组合，可分为曲柄摇杆机构、双摇杆机构与导杆摇杆滑块机构，输出构件压力角小，工作稳定、效率高。

2.

1）机构运动简图如图所示.

2）尺寸：

LAB=210mmLBG=610mmLBC=440mmLCD=290mmLDF=430LEF=120LFH=270mmH=140mm

3）假设的构建属性：

杆ABm=5kg；杆BGm=20kg；杆CDm=8kg；

杆DFm=10kg；杆FHm=7kg；

构件1m=15kg；构件2m=15kg

原动件转速n=100r/min

3.利用ADAMS软件建模得下图

1）仿真前图：

2）建模后：

4.利用ADAMS软件仿真

（一）输出构件的位移、速度及加速度曲线

（1）、输出构件1（滑块）的位移、速度及加速度曲线

a．位移线图

b．速度线图

c．加速度线图

（2）输出构件2（滑块）的位移、速度及加速度曲线

a．位移线图

b．速度线图

c．加速度线图

（二）导杆的角速度和角加速度线图

a．杆AB的角速度和角加速度线图

b．杆BG的角速度和角加速度线图

c．杆CD的角速度和角加速度线图

d．DF杆的角速度和角加速度线图

e．FH杆的角速度和角加速度线图

（三）平衡力矩线图

（1）铰接B点的平衡力矩线图

（2）铰接C点的平衡力矩线图

（3）铰接D处的平衡力矩线图

（4）铰接F点的平衡力矩线图

（5）构件1上铰接G点及移动副的平衡力矩线图

a．铰接G点

b．移动副

（6）构件2上铰接H点及移动副的平衡力矩线图

a．铰接H点

b．移动副

（7）输出构件的压力角及K值

a．构件1的压力角

由上二图可以计算极限压力角及极值k（构件1）：

αmax=31.9。

αmin=0。

K=0

b.构件2的压力角

由上二图可计算极限压力角及极值k（构件2）：

αmax=33.2。

αmin=0。

K=1.75

5.实现上述运动要求（轨迹要求、急回特性、其他），再设计几个新机构

方案一：

设计如图

设计过程：

根据构件1、2的运动轨迹，在原有的结构基础上，对构件DEF逆用高副低代法，再根据相应的尺寸要求，即可得到上述机构简图。

上述机构能够实现输出构件1和构件2的运功轨迹要求。

构件1的压力角αmin=0。

αmax=20.1。

构件2的压力角αmin=36.6。

αmax=66.5。

方案二：

设计如图

设计过程：

根据构件1、2的运动轨迹，设计上图。

A与B齿轮啮合，凸轮D与B为一整体。

构件CEF通过滚子与凸轮D接触。

然后通过原动件A的运动，经过一系列传递，实现构件1、2的最终输出运动。

上述机构也能够实现输出构件1和构件2的运功轨迹要求。

构件1的压力角αmin=0。

αmax=15.6。

构件2的压力角αmin=20.3。

αmax=40.7。

方案三：

设计如图

利用Adams软件分析方案三：

（1）仿真图

（2）分析线图：

a．构件一位移、速度、加速度线图：

b．构件二位移、速度、加速度线图

c．构件一力矩线图：

d．构件二的力矩线图：

e．

（1）构件一压力角线图：

（2）构件二压力角线图：

6.综合分析

方案一、方案二：

导杆机构与凸轮、齿轮组合，可分为齿轮凸轮传动机构和导杆滑块机构。

输出构件压力角比较小，工作较稳定，效率比较高。

但是齿轮凸轮的设计与加工比较复杂，运动分析比较难。

耗时耗材较

大，生产成本高。

原始方案为曲柄摇杆机构、双摇杆机构和曲柄滑块机构的组合机构。

导杆

与导杆、导杆与滑块组合，结构较为简单，运动轨迹较清晰，设计简单，

生产成本较低。

且在运动过程中，能够较好的实现目的要求。

方案三：

该方案由曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构组成，结构更为简单，运

动轨迹更清晰，且在完成目的要求的基础上，更容易实现机构的组成。

极

大地提高了效率。

综上所述，方案三方案较好。