《机械原理课程设计》PPT课件

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1、机械原理课程设计时 间 ： 二 周 一 、 目 的二 、 要 求三 、 参 考 资 料四 、 课 程 设 计 的 内 容五 、 课 程 设 计 的 步 骤六 、 课 程 设 计 的 进 度 表 结 合 一 个 简 单 的 机 械 系 统 ， 综 合 运 用 所 学 理 论 ， 使 学 生 受 到确 定 运 动 方 案 的 初 步 训 练 ， 要 对 方 案 中 某 些 机 构 进 行 分 析 和设 计 。 通 过 设 计 提 高 学 生 利 用 技 术 资 料 、 运 算 和 绘 图 的 能 力 。 （ 1） 使 所 学 过 的 分 散 的 知 识 点 成 为 一 个 比 较 完 整 的 体

2、系 。 包 含 了 机 构 运 动 简 图 、 运 动 分 析 、 动 态 静 力 分 析 、 齿 轮 、连 杆 、 凸 轮 等 机 构 及 动 平 衡 、 速 度 波 动 的 调 节 、 运 动 循 环 图等 内 容 。 （ 2） 加 强 能 力 培 养 自 学 能 力 ： 用 解 析 法 进 行 机 构 的 运 动 分 析 、 凸 轮 轮 廓 线 设计 . 通 过 课 程 设 计 ， 还 可 以 培 养 整 理 数 据 的 能 力 、 绘 图 能 力 、 以及 运 用 计 算 机 的 能 力 由 此 可 见 ， 机 械 原 理 课 程 设 计 是 机 械 类 学 生 的 一 个 重 要的

3、实 践 性 教 学 环 节 。 （ 1） 要 有 良 好 的 学 风 及 严 格 的 纪 律 在 规 定 的 时 间 内 ， 一 律 要 在 教 室 内 搞 设 计 ， 以 便 教 师 进 行 指 导 。上 午 ： 8:00-11:30； 下 午 ： 2:30-5:30 每 个 教 室 ， 在 黑 板 的 右 下 角 ， 按 坐 位 写 上 名 字 ， 以 便 教 师 点 名 。无 故 缺 席 、 三 次 点 名 不 到 者 ， 向 学 院 递 交 取 消 该 生 课 程 设 计 成 绩的 申 请 报 告 课 程 设 计 成 绩 的 评 定 ， 与 遵 守 纪 律 情 况 、 图 面 质 量

4、、 说 明 书 质 量 、运 动 方 案 是 否 合 理 、 答 辩 等 因 素 有 关 。 （ 2） 每 位 同 学 都 要 独 立 完 成 自 己 的 设 计 任 务 ， 特 别 是 编 程 、 打印 部 分 的 内 容 。 （ 3） 图 面 质 量 的 要 求 图 幅 、 线 型 、 边 框 、 及 标 题 栏 等 均 要 符 合 国 标 。 不 能 徒 手 画 图 ： 曲 线 要 用 曲 线 板 、 小 圆 要 用 模 板 、 包 括 角 速 度 、角 加 速 度 的 方 向 也 不 能 徒 手 画 出 。 图 纸 不 要 写 有 关 的 计 算 公 式 、计 算 结 果 。 （ 4）

5、 说 明 书 要 求 说 明 书 不 得 涂 改 说 明 书 要 有 封 面 、 目 录 、 参 考 资 料 统 一 用 16开 纸 或 统 一 购 买 毕 业 设 计 论 文 的 本 子 。 （ 5） 所 有 图 纸 所 有 图 纸 要 叠 好 （ 按 4号 图 纸 的 大 小 ） ， 连 同 说 明 书一 起 装 在 档 案 袋 内 。（ 6） 按 规 定 时 间 来 答 辩 。（ 7） 齿 轮 传 动 要 按 照 无 根 切 条 件 考 虑 。 (采 用 变 位 齿 轮 ) （ 8） 分 组 在 进 行 动 态 静 力 分 析 时 ， 按 “ 指 导 书 ” P9， 6个 人 完 成 一

6、 个 方案 ， 每 个 人 完 成 五 个 位 置 的 力 分 析 （ 按 表 中 规 定 的 位 置 ） ， 共 完成 30个 位 置 的 力 分 析 ， 这 样 就 有 30个 数 据 来 画 出 曲 线 。 因 此 ， 要 求 每 位 同 学 都 要 按 进 度 完 成 设 计 任 务 ， 要 有 整 体 观 念 。 每 个 方 案 组 要 有 一 个 组 长 ， 组 长 要 负 起 整 个 方 案 组 的 各 项 工 作 ，包 括 ： 分 工 、 纪 律 、 进 度 等 。 每 个 班 由 班 长 、 学 习 委 员 负 责 分 组 ， 并 交 一 份 分 组 名 单 。 每 个 班

7、分 组 时 ， 剩 下 的 人 不 足 6个 人 时 ， 把 剩 余 的 人 分 到 各 方 案组 去 。 M 各 种 机 械 原 理 教 材 。 “ 机 械 原 理 课 程 设 计 指 导 书 ” 杨 忠 秀 主 编 机 械 工 业 出 版 社 2003年 机 构 运 动 方 案 及 机 构 设 计 机 械 原 理 课 程 设 计 题 例 及 指 导 姜 琪主 编 高 教 出 版 社 1991年 4月 机 械 原 理 电 算 程 序 设 计 杨 兰 生 等 编 著 中 国 展 望 出 版 社 1986年3月 机 械 原 理 电 算 程 序 集 高 教 出 版 社 机 械 原 理 计 算 机

8、辅 助 设 计 华 南 理 工 大 学 出 版 社 1989年 3月 机 械 原 理 课 程 设 计 周 明 傅 等 编 上 海 科 技 出 版 社 1987年 已知条件：活塞行程 H （mm）活塞直径 D= （mm）活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm）行程速比系数 K=连杆重心C2至A点的距离lAC2= 系数lAB(mm)曲柄重量Q1 = (N)连杆重量Q2 = (N)活塞重量Q3 = (N)连杆通过质心轴的转动惯性半径 曲柄的转速n1= (rpm)发动机的许用速度不均匀系数 =曲柄不平衡的重心到O点的距离lOC=lOA（mm）开放提前角：进气门：-10；排气门： -32齿轮参数

9、：m=3.5（mm）； =20；ha*=1 Z2=Z2 =14；Z3=Z3 =72；Z1=36)( 222 mmlABcc 系 数 1. 机 构 设 计 按 照 行 程 速 比 系 数 K及 已 知 尺 寸 决 定 机 构 的 主 要 尺 寸 ， 并 绘出 机 构 运 动 简 图 （ 4号 图 纸 ） 。 （ 凸 轮 要 计 算 出 安 装 角 后 才 画 在该 图 上 ） 2、 选 定 长 度 比 例 尺 作 出 连 杆 机 构 的 位 置 图 以 活 塞 在 最 高 位 置 时 为 起 点 ， 将 曲 柄 回 转 一 周 按 顺 时 针 方 向 分 为 十 二 等 分 ， 然 后找 出 活

10、 塞 在 最 低 位 置 时 和 活 塞 速 度 为 最 大 时 的 曲 柄 位 置 （ 即 曲 柄 旋 转 一 周 共 分 十 五 个位 置 ） 并 作 出 机 构 各 位 置 时 的 机 构 位 置 图 ， 求 出 滑 快 的 相 对 位 移 。3. 作 出 机 构 15个 位 置 的 速 度 多 边 形 求 出 这 15个 位 置 的 VBA,VC2,VB,2的 数 值 ， 并 列 表 表 示 。 （ 表 一 ） 、 、 、4. 作 出 机 构 的 15个 位 置 的 加 速 度 多 边 形 求 出 15个 位 置 的 , , , , , 的 数 值 ， 并 列 表 表 示 。 （ 表

11、二 ）nBAa tBAa BAa 2 2Ca Ba5.用 直 角 坐 标 作 滑 快 B点 的 位 移 曲 线 ,速 度 曲 线 及 加 速 度 曲 线 。 （ 把 以 上 2、 3、 4、 5作 在 一 张 2号 图 纸 上 ）（ BB SS )(BB VV )(BB aa 6.动 态 静 力 分 析6.1 概 念 :动 态 静 力 分 析 根 据 理 论 力 学 中 所 讲 的 达 朗 伯 原 理 ， 将 惯性 力 视 为 一 般 外 力 加 在 构 件 上 ， 仍 可 采 用 静 力 学 方 法 对 其 进 行 受力 分 析 。 这 样 的 力 分 析 称 为 动 态 静 力 分 析 。

12、 惯 性 力 惯 性 力 偶 矩 I sM J ssJa 构 件 对 于 其 质 心 轴 的 转 动 惯 量构 件 的 角 加 速 度P masI sma 构 件 的 质 量构 件 质 心 s的 加 速 度I sM a I上 两 式 中 的 负 号 表 示 P和 的 方 向 分 别 与 和 相 反 6.2 各 平 面 运 动 副 中 副 反 力 的 未 知 要 素 (当 不 考 虑 摩 擦 时 ) 6.3 动 态 静 力 分 析 方 法 (1)计 算 活 塞 上 的 气 体 压 力 Fpp i （ N） F活 塞 的 面 积 （ cm )2(2) 求 作 用 于 构 件 上 的 惯 性 : 2

13、2 2 cI amp 222 CC mJ BI amP 3(3)计 算 活 塞 上 受 力 的 大 小 及 方 向 ： 3 3 QPPP I （ 4） 把 作 用 在 构 件 2上 的 反 力 R12分 解 为 和 ， 取 求 出nR12 tR12 0 BM tR12(5)以 构 件 2、 3为 示 力 体 ， 取 , 求 和 ,0F nR12 03R（ 6） 以 构 件 3为 示 力 体 ， 取 ， 求 ,0F 23R （ 7） 以 构 件 1为 示 力 体 ， （ 构 件 1的 重 力 忽 略 不 计 ） ， 取 求 出 再 由 ， 求 出 ,0F 01R00M bM（ 8） 用 茹 可

14、斯 基 杠 杆 法 ， 把 速 度 多 边 形 转 90 ， 把 所 有 外 力 平 移 到 速 度 多 边 的相 应 点 上 ， 取 求 出 ， 并 与 值 进 行 比 较 。0 pM bM bM（ 9） 用 一 张 4号 图 纸 大 小 的 方 格 纸 作 出 曲 线）（ bb MM= 6.4 动 态 静 力 分 析 步 骤 6.5 动 态 静 力 分 析 结 果 （ 1号 图 纸 ） 求 出 机 构 在 各 位 置 时 各 运 动 副 的 反 力 及 应 加 于 曲 柄 OA的 平 衡 力 矩并 用 速 度 多 边 形 杠 杆 法 检 验 。 （ 每 人 完 成 五 个 位 置 ） 各

15、种 数 据 均 要 列 表 表 示 ：bM(1)将 各 个 位 置 的 、 、 等 数 值 列 于 表 三 。2IP 2IM 3IP（ 2） 列 出 各 个 位 置 的 的 计 算 公 式 ， 并 计 算 出 其 数 值 。tR12(3) 将 各 个 位 置 的 、 、 、 、 、 等 数 值 列 于 表 四 。 、 p nR12 tR12 12R 03R 23R（ 4） 将 各 个 位 置 的 、 等 数 值 列 于 表 五 。 、01R bM p 7. 用 直 角 坐 标 作 出 曲 线 （ 用 方 格 纸 绘 制 ） （ 统 一 用 “ 动 态 静 力 分 析 ” 所 求 得 的 值 ）

16、（ bb MMbM8.计 算 当 不 考 虑 机 构 各 构 件 的 质 量 和 转 动 惯 量 时 的 飞 轮 转 动 惯 量 。FJ （ 1） 在 本 课 程 设 计 中 ， 决 定 飞 轮 的 转 动 惯 量 时 ， 不 考 虑 机 构 各 构 件 的 质 量 和 转 动 惯 量 。 (2)把 曲 线 作 为 曲 线 （ 驱 动 力 矩 曲 线 )）（ bb MM ）（ dd MM 3bM（ 3） 根 据 一 个 波 动 周 期 内 的 输 入 功 等 于 输 出 功 求 阻 抗 力 矩 （ 常 数 ） ， 并 作 出阻 抗 力 矩 曲 线 rM阻 抗 力 矩 的 纵 坐 标 H： （

17、)(654321 mmL ffffffH HM Mr (4)根 据 上 面 各 单 元 的 面 积 求 相 应 的 功 , 并 求 出 最 大 盈 亏 功 bMfW 44 BMfW 11 bMfW 77 bMfW 22 bMfW 55 bMfW 33 bMfW 66 maxWminmaxmax WWW 2 2 max mkgWJ me （ 5） 根 据 许 用 不 均 匀 系 数 ,求 出 等 效 构 件 上 所 需 的 等 效 转 动 惯 量 ： 602 1nm (6) 确 定 飞 轮 的 转 动 惯 量 ： 不 考 虑 各 构 件 的 质 量 和 转 动 惯 量 : eF JJ 9. 计

18、算 发 动 机 功 率 。 )(7501602 1 HPnLMN bMr 10.对 曲 柄 滑 快 机 构 进 行 机 构 部 分 平 衡 （ 平 衡 A点 的 质 量 ）（ 1） 把 连 杆 的 质 量 代 换 到 A、 B点 )( 22 22 222 ACABBACA BA llmlm mmm由 上 面 的 方 程 组 可 求 得 ： ABACB llmm 222 AB ACABA l llmm 222 AA BB mmm mmm 21 23（ 2） 把 曲 柄 A点 的 质 量 用 距 O点 为 a=0.5r的 平 衡 质 量 平 衡bmrmrm rmam Ab Ab 5.0 2 Ab

19、mm 11.用 解 析 法 设 计 凸 轮 的 实 际 轮 廓 曲 线 建 立 凸 轮 轮 廓 的 数 学 模 型 ， 写 出 程 序 设 计 框 图 ， 编 写 程 序 ， 要 有 简 短 的 程 序 说 明 及变 量 符 号 说 明 ， 上 机 计 算 并 打 印 结 果 （ 包 括 凸 轮 轮 廓 曲 线 ） 。 12.绘 制 内 燃 机 的 工 作 循 环 图 （ 4号 图 纸 ） 。 根 据 工 作 循 环 图 及 曲 柄 的 位 置 ， 求 出 凸 轮 的 安 装 角 ， 把 凸 轮 画 在 机 构 运 动 简 图 上 。 13.最 后 ， 将 设 计 过 程 写 成 20页 左 右 的 详 细 说 明 书 。