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。
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