机械设计大作业

机械原理大作业——牛头刨床大作业，一，平面连杆机构的运动分析题号: 6班级 : 姓名 : 学号 : 同组者 :成绩 :完成时间 :目录题目、原始数据及要求 ..................................................................... .......................1 一平面连杆机构运动分析方程 ..................................................................... . (1)1.1速度计算公式 ..................................................................... .. (2)1.2加速度计算公式 ..................................................................... ..............2 二程序 ..................................................................... (3)2.1计算程序框图 ..................................................................... (3)2.2计算源程序 ..................................................................... .........................4 三 3.1 (一组数据 Lab =200mm)计算结果 (9)3.2运动线图 ..................................................................... . (10)3.3 体会 ..................................................................... .................................... 12 四 4.1(第二组数据 Lab =150mm)计算结果 . (12)4.2 运动线图 ..................................................................... .. (13)4.3 体会 ..................................................................... .................................... 15 五 5.1(第三组数据 Lab =220mm)计算结果 . (16)5.2 运动线图 ..................................................................... (17)5.3 体会 ..................................................................... ...................................... 21 六参考资料 ..................................................................... (21)题目、原始数据及要求:图所示为一牛头刨床(?级机构)。

机械原理大作业凸轮机构设计一、凸轮机构概述凸轮机构是一种常见的传动机构，它通过凸轮的旋转运动，带动相应零件做直线或曲线运动。

凸轮机构具有结构简单、运动平稳、传递力矩大等优点，在各种机械设备中得到广泛应用。

二、凸轮基本结构1. 凸轮凸轮是凸起的圆柱体，通常安装在主轴上。

其表面通常为圆弧形或其他曲线形状，以便实现所需的运动规律。

2. 跟随件跟随件是与凸轮配合的零件，它们通过接触面与凸轮相互作用，并沿着规定的路径做直线或曲线运动。

跟随件可以是滑块、滚子、摇臂等。

3. 连杆连杆连接跟随件和被驱动部件，将跟随件的运动转化为被驱动部件所需的运动。

连杆可以是直杆、摇杆等。

三、凸轮机构设计要点1. 几何参数设计设计时需要确定凸轮半径、角度和曲率半径等参数，这些参数的选择将直接影响凸轮机构的运动规律和性能。

2. 运动规律设计根据被驱动部件的运动要求，选择合适的凸轮曲线形状，以实现所需的运动规律。

3. 稳定性设计在设计凸轮机构时，需要考虑其稳定性。

例如，在高速旋转时，可能会发生跟随件脱离凸轮或者产生振动等问题，因此需要采取相应措施提高稳定性。

4. 材料和制造工艺设计在材料和制造工艺方面，需要考虑凸轮机构所承受的载荷和工作环境等因素，选择合适的材料和制造工艺。

四、几种常见凸轮机构及其应用1. 摇臂式凸轮机构摇臂式凸轮机构由摇臂、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现直线运动或旋转运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。

摇臂式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机气门控制系统、纺织设备等。

2. 滑块式凸轮机构滑块式凸轮机构由凸轮、滑块、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现直线运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。

滑块式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如冲压设备、印刷设备等。

3. 滚子式凸轮机构滚子式凸轮机构由凸轮、滚子、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现圆弧形运动，并且具有运动平稳、传递力矩大等优点。

滚子式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机气门控制系统等。

机械CAD 大作业姓名 刘刚班级 机械11005 学号 201003606 序号 11次数得分第一次 第二次 第三次 综合目录第一次大作业.......................................................................1-6 VC编程程序代码及图片展示. ........................1-2VB 编程程序代码图片展示.............................3-5第一次程序设计心得 (6)第二次大作业....................................................................................7-8程序运行结果及图片展示 (7)第二次程序设计心得 (8)第三次大作业.................................................................................9-18 VB编程程序代码.................................................9-15VB编程图片展示...................................................16-17第三次程序设计心得 (18)第一次大作业V带选型查询一、程序设计功能：1.为避免多次翻书查找V带型号，故此程序要求实现多次查找；2. 当输入转速和功率后应用程序能显示所要查找的V带型号；3.为实现良好的用户体验，故程序界面在设计时附上了V带选型图；4.当输入数据不完整或不合法时，系统能弹窗提示用户将数据输入完整或修正错误输入数据。

二、程序设计思想：根据V带选型图可知Ｖ带折线图将Ｖ带型号分成了Ｏ,Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅ,Ｆ等几个区。

而每个区域都由相应的对数函数曲线所控制。

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版作者: 日期:H arbin Ins t i t ut e of Te chno 1 ogy机械设计大作业说明书大作业名称：机械设计大作业 __________设计题目：____________班级: _______________________________________设计者: ____________________________________学号: ___________________________________指导教师：_________________________________ 设计时间: ________ 2014.1 0 .25 ________________哈尔滨工业大学目录一、大作业任务书 (1)二、电动机的选择 (1)三、确定设计功率P (2)四、选择带的型号 (2)五、确定带轮的基准直径d d1和d d2 (2)六、验算带的速度 (2)七、确定中心距 a和V带基准长度L d (2)八、计算小轮包角 (3)九、确定 V带根数Z (3)十、确定初拉力F0 (3)十一、计算作用在轴上的压力 (4)十二、小 V带轮设计 (4)1、带轮材料选择 (4)2、带轮结构形式 (4)十二、参考文献 (6)、大作业任务书带式运输机的传动方案如图1所示,机器工作平稳、单向回转、成批生产,其他数据见表1。

图1表1万案电动机工作功率Pd/k W电动机满载转速n m/(r/min) 工作机的转速n w/(r/mi n)第一级传动比i1轴承座中心高H/mm最短工作年限工作环境5.1.4 2. 2 94 0 80 2. 1 160 5年2班室内、清洁、电动机的选择根据所选方案已知数据，查参考文献［2］表14.1 —丫系列三相异步电动机的型号及相关数据选择,可选择Y112M-6。

可查得轴径为d=28mm,长为60mm、确定设计功率P d根据参考文献［1］表5.7查得工作情况系数K A = 1.2，则P d=K A P 1.2 2.2 kW 2.64k W四、选择带的型号根据巳、n：,查看参考文献［1］图5.17可选取A型带。

1.1 设计数据及要求................................................................................................................1 1.1.1 设计数据................................................................................................................1 1.1.2 设计要求...............................................................................................................1
2.2 螺母设计............................................................................................................................6 2.2.1 螺母的高度............................................................................................................6 2.2.2 螺纹牙强度计算....................................................................................................6 2.2.3 螺母的结构尺寸....................................................................................................7 2.2.4 螺母悬置部分强度和螺母凸缘强度校核............................................................7

机械原理大作业大作业：齿轮机构设计学生姓名：学号：指导教师：完成时间：齿轮机构运动简图1、传动比的分配计算电动机转速n=1450 r/min ，输出转速n 1= 15r/min ，n 2=21 r/min ，n 3=26 r/min ，带传动的最大传动比为max i p =2.5,滑移齿轮传动的最大传动比为vmax i =4，定轴齿轮传动的最大传动比为dmax i =4。

根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为1i =n/n 1=1450/15=96.6672i =n/n 2=1450/21=69.048 3i =n/n 3=1450/26=55.769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max i p ，滑移齿轮的传动比为1v i ，2v i ，3i v ，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比1i =max i p 1v i f i =96.667 2i =max i p 2v i f i =69.048 3i =max i p 3i v f i =55.769 令3i v =4.0，max i p =2.5则由 1i =max i p 1v i f i =96.667可得定轴齿轮传动部分的传动比为f i =1i /（max i p 1v i ）=96.667/（2.5*4）=9.667则滑移齿轮传动的传动比为：1v i =1i /(max i p f i )=96.667/(2.5*9.667)=4.000 2v i =2i /(max i p f i )=69.048/(2.5*9.667)=2.857 3i v =3i /( max i p f i )=55.769/(2.5*9.667)=2.308 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d i =3f i =1.1204≤dmax i2、滑移齿轮传动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选择5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数分别为： Z10=68，Z9=17，iv1=4.000 Z8=63，Z7=22，iv2=2.857 Z6=60，Z5=26，iv3=2.308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86mm,85mm,85mm 。

目录一、确定螺纹牙型及螺纹基本尺寸..................................... ........... .. (3)1.1螺纹牙型的选择............................................................. ........... ..................... (3)1.2螺纹基本尺寸.................................... ......................................... ...... . (3)二、螺杆的设计计算...................................................... ........... ..................... ... . (3)2.1材料......................................................... ........... .. (3)2.2螺杆结构................................................. ........... ...... ........... . (3)2.3自锁性校核................................................ ........... .................... ... ... (4)2.4强度校核.......................................... .......... ........... ..................... (5)2.5稳定性校核................................................... ........... ................................ ..6三、螺母的设计计算.................................................. ........... ................. ...... . (7)3.1材料...................................................... ......... ..................... ... ... ...... ... . (7)3.2螺纹牙工作圈数z...................................... ........... ........................... ....... .73.3螺母的结构尺寸........................................... ....................... ... ...... .. (7)3.4螺纹牙强度校核............................................ .. . (8)3.5螺母悬置部分强度和螺母凸缘强度校核....... ......................................... .9四、托杯的设计计算..................................................... ........... ............... (10)五、手柄的设计计算.................................................. ........... ............. .................. .115.1材料.............................................................. ........... ........... .................. (11)5.2手柄长度................................. .............. ........... ...................... ................ .125.3手柄直径.............................. ................. ........... ...................... ............... ..125.4手柄结构.............................................. ........... ........... ....................... ..... .12六、底座的设计计算............................... ........... ........... ..................... ............. . (13)6.1材料.............................. ........ ........... ........... ........................... ............. (13)6.2底座结构.................................. ........... ........... ........................... (13)七、螺旋起重器(千斤顶)效率.................... ........... ........... ........... ......... .. (14)八、装配工作图............................. ........... ........... ........... (15)所示。

Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：连杆机构运动分析院系：机械设计制造及其自动化班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：一．设计题目设计直动从动件盘形凸轮机构，凸轮机构原始参数 序号 升程(mm) 升程运动角(º) 升程运 动规律升程许用压力角（º） 回程运动角（º）回程运 动规律回程许用压力角（º）远休止角 （º）近休止角 （º） 22 120 90等加等减速 4080等减等加速 70 70120二． 凸轮推杆运动规律1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0450≤≤ϕ2229602ϕπϕ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ=h s ϕπωϕω2219204=Φ=h v2220219204πωω=Φ=h a 推程 009045≤≤ϕ()222020)2(9601202ϕππϕ--=-ΦΦ-=hh s())2(1920422ϕπωπϕω-=-ΦΦ=h v222219204ωπω-=Φ-=h a2.运动规律（等加速等减速运动） 回程 00200160≤≤ϕ ()[]2222)98(9601202πϕπϕ--=Φ+Φ-Φ-=S h h s ()[])98(1920-4-22πϕωπϕω-=Φ+Φ-Φ=S h v 222219204ωπω-=Φ-=h a回程 00240200≤≤ϕ ()[]222'002)34(9602ϕππϕ-=-Φ+Φ+ΦΦ=S h s ()[])34(1920-4-2'002ϕπωπϕω-=-Φ+Φ+ΦΦ=S h v222219204ωπω=Φ=h a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 SubPrivate Sub Timer1_Timer() Static i As SingleDim 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 = is = 240 * (q / 90) ^ 2Picture1.PSet Step(q, -s), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = is = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2)Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreenElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = is = 120Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlackElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = is = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlueElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = is = 240 * (230 - q) ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -s), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = is = 0Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlackElseEnd IfEnd Sub2.速度Private Sub Command2_Click()Timer2.Enabled = True '开启计时器End SubPrivate Sub Timer2_Timer()Static i As SingleDim v As Single, q As Single, w As Single 'i为静态变量，控制流程；q代表角度；w代表角速度，此处被赋予50Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0w = 50i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = iv = 480 * w * q / 8100Picture1.PSet Step(q, -v), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = iv = 480 * w * (90 - q) / 8100Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlack ElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = iv = 0Picture1.PSet Step(q, -v), vbGreen ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = iv = -480 * w * (q - 150) / 6400Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = iv = -480 * w * (230 - q) / 6400Picture1.PSet Step(q, -v), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Then q = iv = 0Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlack ElseEnd IfEnd Sub3.加速度Private Sub Command3_Click()Timer3.Enabled = True '开启计时器End SubPrivate Sub Timer3_Timer()Static i As SingleDim a As Single, w As Single, q As Single 'i为静态变量，控制流程；a代表加速度；q代表角度；w代表角速度w = 50Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = ia = 480 * w ^ 2 / 8100Picture1.PSet Step(q, -a), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = ia = -480 * w ^ 2 / 8100Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlackElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = ia = 0Picture1.PSet Step(q, -a), vbGreenElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = ia = -480 * w ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlueElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = ia = 480 * w ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -a), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = ia = 0Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlackElseEnd IfEnd Sub4.ds/dq---dsPrivate Sub Command4_Click()Timer4.Enabled = True '开启计时器；建立坐标系Picture1.Scale (-400, -400)-(400, 400)End SubPrivate Sub Timer4_Timer()Static i As SingleDim x As Single, s As Single, q As Single, scaley As Single, t As Single 'i为静态变量，控制流程；x代表位移；s代表纵坐标ds/dq；q代表角度Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0scaley = 1t = 3.14 / 180i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = i * tx = 194.734 * qs = 240 * (2 * q / 3.14) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = i * tx = 194.734 * (3.14 / 2 - q)s = 120 - 97.367 * (3.14 / 2 - q) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = i * tx = 0s = 120 * scaleyPicture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = i * tx = -246.46 * (q - 5 * 3.14 / 6)s = 120 - 123.23 * (q - 5 * 3.14 / 6) ^ 2 Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = i * tx = -246.46 * (23 * 3.14 / 18 - q)s = 123.23 * (23 * 3.14 / 18 - q) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = i * tx = 0s = 0Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseEnd IfEnd Sub四．确定凸轮基圆半径和偏距1. 求切点转角在图中，右侧曲线为升程阶段的类速度-位移图，作直线Dt dt与其相切，且位移轴正方向呈夹角[ 1]=300,则切点处的斜率与直线D t d t的斜率相等，因为kDtdt=tan600,右侧曲线斜率可以表示为：q;q=tan600继而求出切点坐标（337.272,292.084）。

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机械设计大作业说明书设计题目：设计螺旋起重器（3.1.3）院系：班级：设计者：学号：指导教师：**设计时间：2016.10目录任务书 0一、螺杆、螺母选材 (1)二、螺杆、螺母设计计算 (1)2.1 耐磨性计算 (1)2.2 螺杆强度校核 (1)2.3 螺纹牙强度校核 (2)2.4 螺纹副自锁条件校核 (3)2.5 螺杆的稳定性校核 (4)三、螺母外径及凸缘设计 (4)四、手柄设计 (5)五、底座设计 (6)参考资料 (7)任务书题号起重量Q F /kN最大起重高度H /mm3.1.3 50 150表1QF F一、 螺杆、螺母选材螺杆选材：本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。

由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45#钢，调质处理。

查参考文献[1]表10.2得σs=355MPa,查参考文献[2]表5.9得5~3][sσσ=,取[σ]=110MPa; 查表5.1，σb =600MPa 。

螺母选材：由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3，查参考文献[2]表5.9得螺母材料的许用切应力MPa 40~30][=τ,取MPa 35][=τ；许用弯曲应力[σb ]=40~60MPa, 取[σb ]=50MPa 。

托盘和底座：均采用铸铁材料。

二、 螺杆、螺母设计计算2.1 耐磨性计算由耐磨性条件公式：][2p Hh d p F A F Ps ≤⋅⋅⋅⋅==π 对于梯形螺纹，有h=0.5p,那么耐磨性条件转化为：2d ≥式中 2d ——螺纹中径，mm;F ——螺旋的轴向载荷，N ； H ——螺母旋合高度，mm;ψ ——引入系数，ψ=H/2d ;[p]——材料的许用压强，MPa;查参考文献[2]表 5.8，得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa ，对于整体式螺母，5.2~2.1=ψ，取ψ=2.0，那么有mm MPaKNd 3.2820*0.2508.02=≥。

机械原理大作业凸轮机构有关公式凸轮机构是机械传动中常见的一种机构，具有转动曲线的特点，可以将驱动轴的转动运动通过凸轮的滚动轮廓来实现对从动件的相应动作控制。

在凸轮机构的设计和分析中，有一些与凸轮曲线有关的公式是十分重要的。

一、凸轮曲线方程凸轮曲线是指凸轮的滚动轮廓，可以通过数学方法来表示。

常见的凸轮曲线方程有圆弧、椭圆、正弦曲线等。

其中，最常用的是圆弧和直线的组合，这种凸轮曲线被称为简谐凸轮曲线。

简谐凸轮曲线方程可以表示为：y = r (1 - cos(θ - θ0))其中，r为凸轮半径，θ为凸轮角度，θ0为凸轮曲线的初相位差。

凸轮在其中一角度θ的位置的坐标可以通过此公式计算得出。

二、凸轮曲线的导数和导数变化率在凸轮机构的设计和分析中，对凸轮曲线的导数和导数变化率也有相当重要的影响。

凸轮的导数表示了凸轮曲线的斜率，而导数的变化率表示了凸轮曲线的曲率。

凸轮曲线的导数可以表示为：dy/dθ = r sin(θ - θ0)凸轮曲线的导数变化率可以表示为：d²y/dθ² = r cos(θ - θ0)通过对凸轮的导数和导数变化率的计算和分析，可以确定从动件的运动状态和速度变化情况，进而进行凸轮机构的设计和优化。

三、凸轮压力和压力角在凸轮机构中，凸轮和从动件之间存在着压力作用。

对于凸轮的任何一个位置，凸轮所施加的压力可以通过力的分解计算得出，并且可以利用凸轮的转角来表示。

凸轮的压力可以表示为：F = P * r * cos(θ - θ0)其中，P为压力系数，r为凸轮半径，θ为凸轮角度，θ0为凸轮曲线的初相位差。

凸轮的压力角可以表示为：φ = atan(dy/dθ)其中，dy/dθ为凸轮曲线的导数。

凸轮的压力角可以用来描述凸轮的主动件施加力的方向和作用范围，对凸轮机构的设计和分析具有指导意义。

以上是凸轮机构常见的几个重要的公式，通过这些公式可以计算和分析凸轮机构的运动学和动力学性能，为凸轮机构的设计和优化提供指导。

Matlab在机械设计中的应⽤⼤作业Matlab在机械设计中的应⽤⼤作业1、试⽤解析综合法设计⼀个曲柄摇杆机构。

已知机构⾏程速度变化系数 1.25k=，摇杆CD的长度3250mml=，摆⾓30ψ=，要求机构的最⼩传动⾓minγ≥40。

确定曲柄摇杆机构各构件杆长调⽤函数的编制：function f=funct(x)k=1.25;theta=pi*(k-1)/(k+1);yg=250;pis=pi/6gamin=2*pi/9f1=(x(2)+x(1))^2+(x(2)-x(1))^2-2*(x(2)+x(1))*(x(2)-x(1))*cos(theta)-(2*yg*sin(pis/2))^2; f2=yg^2+x(3)^2-2*yg*x(3)*cos(x(4))-(x(2)-x(1))^2;f3=yg^2 +x(3)^2-2*yg*x(3)*cos(x(4)+pis)-(x(2)+x(1))^2;f4=yg^2+x(2)^2-2*yg*x(2)*cos(gamin)-(x(3)-x(1))^2;f=[f1;f2;f3;f4];主函数：>> x0=[50 120 200 0.5];>> k=1.25;>> theta=pi*(k-1)/(k+1);>> yg=250;>> gamin=2*pi/9;>> x=fsolve(@funct,x0)求解结果：Equation solved.fsolve completed because the vector of funct values is near zeroas measured by the default value of the funct tolerance, andthe problem appears regular as measured by the gradient.x =62.9934 105.9045 245.0702 0.17242、四连杆机构如图1 所⽰，已知各构件的尺⼨L1, L2, L3, L4及原动件1的⾓位移θ1和等⾓速度ω1，求构件2和3的⾓位移θ 2 ,θ3，⾓速度ω2,ω3，⾓加速度ε2,ε3。

机械原理大作业（二）作业名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：丁刚陈明设计时间：哈尔滨工业大学机械设计1.设计题目如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。

表一：凸轮机构原始参数2.凸轮推杆运动规律(1)推杆升程运动方程S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)]a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02式中：h=150，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（为方便计算）(2)推杆回程运动方程S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π]V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)]a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12式中：h=150，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/63.运动线图及凸轮线图运动线图：用Matlab编程所得源程序如下：t=0:pi/500:2*pi;w1=1;h=150;leng=length(t);for m=1:leng;if t(m)<=5*pi/6S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi));v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6);a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度elseif t(m)<=7*pi/6S(m)=h;v(m)=0;a(m)=0;% 求远休止位移，速度，加速度elseif t(m)<=31*pi/18T(m)=t(m)-21*pi/18;S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi));v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9)));a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9));% 求回程位移，速度，加速度elseS(m)=0;v(m)=0;a(m)=0;% 求近休止位移，速度，加速度endend推杆位移图推杆速度图推杆加速度图4.确定凸轮基圆半径和偏距在凸轮机构的ds/dφ-s线图里再作斜直线D t d t与升程的[d s/dφ-s(φ)]曲线相切并使与纵坐标夹角为升程许用压力角[α]，则D t d t线的右下方为选择凸轮轴心的许用区。

机械系统设计之南宫帮珍创作课程作业（打孔机的设计）一、设计任务书 (1)二、确定总共能（黑箱） (2)三、确定工艺原理 (2)（一）机构的工作原理: (2)（二）原念头的选择原理 (2)(三)传念头构的选择和工作原理 (3)四、工艺路线图 (4)五、功能分解（功能树） (4)六、确定每种功能方案, 形态学矩阵 (5)七、系统鸿沟 (6)八、方案评价 (6)九、画出方案简图 (7)十、总体规划图 (8)十一、主要参数确定 (8)十二、循环图 (11)一、设计任务书表1二、确定总共能（黑箱）降到, 定位, 和平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量.（二）原念头的选择原理（1）原念头的分类原念头的种类按其输入能量的分歧可以分为两类：此类原念头是把自然界的能源直接转酿成机械能, 称为一次原念头.属于此类原念头的有柴油机, 汽油机, 汽轮机和燃汽机等.此类原念头是将发机电等能机所发生的各种形态的能量转酿成机械能, 称为二次原念头.属于此类原念头的有电念头, 液压马达, 气压马达, 汽缸和液压缸等.（2）选择原念头时需考虑的因素：1：考虑现场能源的供应情况.2：考虑原念头的机械特性和工作制度与工作相匹配.3：考虑工作机对原念头提出的启动, 过载, 运转平稳等方面的要求.4：考虑工作环境的影响.5：考虑工作可靠, 把持简易, 维修方便.6：为了提高机械系统的经济效益, 须考虑初始本钱和运转维护本钱.综上所述, 在半自动钻床中最益选择二次原念头中的电念头作为原动件.(三)传念头构的选择和工作原理（1）传念头构的作用1、把原念头输出的转矩变换为执行机构所需的转矩或力.2、把原念头输出的速度降低或提高, 以适应执行机构的需要.3、把原念头输出的等速回转运动转变4、实现由一个或多个动力机驱动或若干个速度相同或分歧的执行机构.（2）传念头构选择的原则1：对小功率传动, 应在考虑满足性能的需要下, 选用结构简单的传动装置, 尽可能降低初始费用.2：对年夜功率传动, 应优先考虑传动的效率, 降低运转费用和维修费用.3：当执行机构要求变速时, 若能与动力机调速比相适应,可直接连接或采纳定传动比的传动装置；当执行机构要求变速范围年夜, 用动力机调速不能满足机械特性和经济性要求时, 则应采纳变传动比传动；除执行机构要求连续变速外, 尽量采纳有级变速.4：执行机构上载荷变动频繁, 且可能呈现过载, 这时应加过载呵护装置.四、工艺路线图五、功能分解（功能树）送料 主功能 进刀 刀头旋转定位 夹紧 图2图 3六、确定每种功能方案, 形态学矩阵1.减速传动功能选用经济成秘闻对较低, 而且具有传动效率高,结构简单,传动比年夜的特点,可满足具有较年夜传动比的工作要求, 故我们这里就采纳行星轮系来实现我设计的传动.2.定位功能由于我们设计的机构要有间歇往复的运动, 有当凸轮由近休到远休运动过程中,定位杆就阻止了工件滑动, 当凸轮由远休到近休运动过程中可通过两侧的弹簧实现定位机构的回位,等候送料,凸轮的循环运动完成了此功能.、进料也要要求有一定的间歇运动, 我们可以用圆锥齿轮来实现换向, 然后通过和齿轮的啮合来传递, 再在齿轮上装置一个直动滚子从动件盘型凸轮机构,用从动件滚子推杆的直线往复运动实现进料.电念头 齿轮齿条 带传动 减速箱 电念头启停 过载呵护人机交互 六杆机构采纳凸轮的循环运动,推动滚子使滚子摆动一个角度,通过杠杆的摆动弧度放年夜原理将滚子摆动角度进行放年夜.可增年夜刀具的进给量,在杠杆的另一端焊接一个圆弧齿轮,圆弧齿轮的摆动实现齿轮的转动,齿轮的转动再带动动力头的升降运动实现进刀.用形态学矩阵法创立机械系统运动方案根据系统的运动转换功能图可构成形态学矩阵如表.由表3-3所示的形态学矩阵可以求出半自动钻床系统运动方案数为：N=3×3×3×3×3＝243表 2七、系统鸿沟室温20℃噪音小进入系统的是被加工的工件, 出去的是已完成钻孔的工件八、方案评价根据功能原理, 工艺分解过程及执行机构的选择, 确定了以下两种运动方案:方案一：A1+B3+C3+D3+E2方案二：A1+B2+C1+D3+E2定轴轮系传动；传动比很年夜, 要用多级传动.由于在空间上轴与轴之间的距离较年夜, 但四杆的曲柄滑块机构行程太小.故优先选用六杆机构综合评价, 所以选择方案一九、画出方案简图1.减速机构：由于电念头的转速是1450r/min, 而设计要求的主轴转速为2r/min, 利用行星轮进行年夜比例的降速, 然后用圆锥齿轮实现方向的转换.图4构来传递齿轮机构, 当进刀的时候, 凸轮在推程阶段运行, 很容易通过机构传递带动齿轮齿条啮合.带动动刀头来完成钻孔, 摆杆转动的幅度也是即是齿廓转动的幅度, 两个齿轮来传动也具有稳性.图53. 送料系统：采纳六杆机构来取代曲柄滑块机构, 由于设计的钻床在空间上传动轴之间的距离有点年夜, 故一般四杆机构很难实现这种远距离的运动.再加上用四杆机构在本设计中在尺寸上很小.所以考虑到所设计的机构能否稳定的运行因此优先选用了如下图的六杆机构来实现.由于本设计送料时不要求在传动过程中有间歇, 所以不需要使用凸轮机构.图 64.定位夹紧系统：定位系统采纳的是一个偏置直动滚子从动件盘型凸轮, 因为定位系统要有间歇, 所以就要使用凸轮机构, 但如果是平底推杆从动件, 则凸轮就会失真, 若增加凸轮的基圆半径, 那么凸轮机构的结构就会很年夜, 也不求实际, 所以就采纳一个偏置直动滚子从动件盘型凸轮, 它就可以满足我们的实际要求了.图 7十、总体规划图图81-机电 2-带传动 3-减速箱 4-送料装置 5-钻头 6-夹紧装置 7-定位装置 8-进刀装置十一、主要参数确定1．送料机构机构采纳如下分析送料连杆机构：采纳如下机构来送料, 根据要求, 进料机构工作行程为40mm, 可取ABCD4杆机构的极位夹角为12度, 则由1)1( 180+-⨯=K Kθ得K=1.14, 急回特性不是很明显, 但对送料机构来说并没有影响.各杆尺寸：AB=8.53 BC=84.42 CD=60 DA=60 CE=40 EF=8该尺寸可以满足设计要求, 即滑块的左右运动为40, ABCD的极位夹角为12度.图 92.凸轮摆杆机构的设计：由进刀规律, 我们设计了凸轮摆杆机构, 又以齿轮齿条的啮合来实现刀头的上下运动；用凸轮摆杆机构和圆弧形齿条所构成的同一构件, 凸轮摆杆从动件的摆动就可以实现弧形齿条的来回摆动, 从而实现要求；采纳滚子盘行凸轮, 且为力封闭凸轮机构, 利用弹簧力来使滚子与凸轮坚持接触.刀具的运动规律就与凸轮摆杆的运动规律一致；弧形齿条所转过的弧长即为刀头所运动的的距离.具体设计步伐如下：1.根据进刀机构的工作循环规律,设计凸轮基圆半径r0=40mm, 中心距A=80mm,摆杆长度d=65mm, 最年夜摆角β为18°,凸轮转角λ=0-60°,β=0°;凸轮转角λ=60°-270°, 刀具快进, β=5°,凸轮转角λ=270°-300°；凸轮转角λ=300°-360°, β=0°2.设计圆形齿条,根据刀头的行程和凸轮的摆角,设计出圆形齿轮的半径r=l/β,由β=18 .l=20mm,3.获得r=63.69mm,图 103.凸轮推杆机构的设计：凸轮机构采纳直动滚子盘行凸轮, 且为力封闭凸轮机构, 利用弹簧力来使滚子与凸轮坚持接触, 实现定位功能.只要适本地设计出凸轮的轮廓曲线, 就可以使推杆得我们所需要的运动规律, 满足加工要求, 而且响应快速, 机构简单紧凑.具体设计如下:设计基圆半径r0=40mm,偏心距e=25凸轮转角λ=0°-100°,定位机构休止,推杆行程h=0mm;凸轮转角λ=100°-285°,定位机构快进,推杆行程h=25mm;凸轮转角λ=285°-300°,定位机构休止,推杆行程h=0mm;凸轮转角λ=300°-360°,定位机构快退,推杆行程h=-25mm;设计偏心距e=25的原因是因为此凸轮执行的是定位, 其定位杆的行程为25故如此设计.4．行星轮系的计算:（1）用定轴轮系传动传动比=n输入/n输出=700 传动比很年夜, 要用多级传动.（2）用行星轮系传动图11Z1=35 Z2=20 Z2’=20 Z3=35 传动比iH3=700根据行星轮传动公式：i（H3）=1-i(31)H=1-Z2’Z1/Z3Z2由i(1H)=1-Z2'Z1/Z3Z2, 考虑到齿轮年夜小与传动的合理性, 经过比力设计皮带传念头构与齿轮系传念头构的相应参数如下表：皮带轮参数表4齿轮参数表 5十二、循环图图11。

哈尔滨工业大学机械设计课程大作业螺旋起重机的设计（最终版）设计人：段泽军学号： 1120810810院系：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 1208108目录机械设计大作业任务书.................................. - 1 -一，螺杆、螺母材料的选择 .............................. - 2 -二，耐磨性设计........................................ - 2 -三，螺杆强度设计...................................... - 2 -四，螺母螺纹牙强度校核................................ - 2 -五，自锁条件校核...................................... - 3 -六，螺杆的稳定性校核.................................. - 3 -七，螺母外径及凸缘设计................................ - 4 -八，手柄设计.......................................... - 4 -九，底座设计.......................................... - 6 -十，其他配件设计...................................... - 7 -十一，参考文献........................................ - 7 -哈尔滨工业大学机械设计大作业任务书题目：螺旋起重器的设计设计原始数据：题号起重量F Q/kN最大起重高度H/mm3.1. 130180F一，螺杆、螺母材料的选择螺杆采用45钢调质，参考GB/T 699知其抗拉强度=600MPa，屈服点=355MPa；考虑到速度低并且要求耐磨，参考GB/T 1176，螺母材料选用10-3铝青铜 ZCuAl10Fe3。

大连交通大学机械设计基础大作业偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计（题号：02）班级：焊接162姓名：***学号：***********完成日期：2018年7月1日目录题目：设计偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构设计题目及思路： (1)一、设计思路（图解法）： (1)1.1反转发原理 (1)1.2 凸轮基圆半径及滚子尺寸的确定 (2)1.2.1确定凸轮基圆半径 (2)1.2.2 滚子半径的确定 (3)1.2.3 设计所求量： (3)1.2.4 从动杆的运动规律及凸轮轮廓方程 (3)1.2.5数据计算 (5)1.2.6 小结： (6)二、解析法在Pro/E中完成凸轮建模 (6)2.1凸轮的设计与造型方法: (6)2.2凸轮理论轮廓曲线方程式的建立 (6)2.3在PROE中凸轮参数化方程式的建立 (7)2.3.1 设计从动件的运动规律 (7)2.4 PRO/E参数化建模 (8)2.5 生成凸轮的理论轮廓曲线 (10)2.5.1生成凸轮的实际轮廓曲线 (10)2.6 创建凸轮的拉伸 (11)2.7创建滚子的拉伸 (12)2.8 系杆的建立 (12)三、机械大作业小结： (13)1题目：设计偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构设计题目及思路：偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮做顺时针方向旋转，各数据如表中一、设计思路（图解法）：1、由题目要求为偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构。

2、根据工作要求选择从动件的运动规律。

推程运动规律和回程运动规律都为正弦运动。

推程运动角δ0=120°，远休止角δ01=30°，回程运动角δ0′ =150°，近休止角δ02=60°。

3、根据要求，滚子半径r r =16mm4、根据要求，选基圆半径r 0 =55mm 。

5、根据要求，偏心距e=6mm 。

6、进行计算机辅助设计。

为保证机构有良好的受力状况，推程许用压力角［α］=38º，回程许用压力角［αˊ］=70º，设计过程中要保证α推程≤［α］=38º，α回程≤［αˊ］=70º，为保证机构不产生运动失真和避免凸轮廓线应力集中，取凸轮实际廓线的许用曲率半径［ρa ］=3mm ，设计过程中要保证凸轮理论廓线外凸部分的曲率半径ρ≥［ρa ］+rr=3+18=21mm 。